南昌大學(xué)期末作業(yè)

1、5-14 如圖5-28所示，水箱側(cè)壁接出一根由兩段不同管徑所組成的管路。已知d1=150mm，d2=75mm，l=50m，管道的當(dāng)量粗糙度=0.6mm，水溫為20。若管道的出口流速v2=2m/s，求（1）水位H；（2）繪出總水頭線和測(cè)壓管水頭線。 總水頭線H d1 d2 測(cè)壓管水頭線 l l圖5-28 習(xí)題5-14解：（1）取管道軸線所在水平面為基準(zhǔn)面，可列出水箱水面與管道出口間能量方程： H=hf +hj+v22/2g其中 hf=*（l*v2）/（d*2g），包括d1 和d2 兩部分d1段速度v1=v2*A2/A1，d1=2d2，可算得v1=0.5m/s，溫度為20時(shí) 有=0.010cm2/

2、s，d1和d2段雷諾數(shù)Re1=vd/=（50cm/s*15cm/s）/ （0.010cm2/s）=750002300紊流Re2=vd/=（200cm/s*7.5cm/s）/ （0.010cm2/s）=1500002300紊流 用莫迪圖查值，1/d=0.6mm/150mm=0.004，1=0.029 2/d=0.6mm/75mm=0.008，2=0.036（都在粗糙區(qū)） 代入公式，hf= hf1+hf2=0.123m+4.898m=5.021m 局部水頭損失hj=*v2/2g，也分成兩部分，帶入公式hj=hj1+hj2 突然縮小=0.4，v1和v2已知得到hj=0.005m+0.077m=0.0

3、82m H=hf +hj+v22/2g=5.021m+0.082m+0.204m=5.307m （2）總水頭線和測(cè)壓管水頭線畫(huà)在原圖上，如圖5-17 如圖5-31所示為某一水池，通過(guò)一根管徑d=100mm、管長(zhǎng)l=800m的管道，恒定地放水。已知水池水面和管道出口高差H=20m，管道上有兩個(gè)彎頭，每個(gè)彎頭的局部阻力系數(shù)=0.3，管道進(jìn)口是直角進(jìn)口（=0.5）管道全長(zhǎng)的沿程阻力系數(shù)=0.025，試求通過(guò)管道的流量。 d H l圖5-31 習(xí)題5-17解：取管道出口面軸線所在水平面為基準(zhǔn)面，列出水箱水面與管道出口間能量方程：H=hf +hj+v2/2g，v為出口流速。由連續(xù)性方程，管道速度一致，都

4、為v。 其中hf =hf=*（l*v2）/（d*2g） hj有三部分，兩個(gè)彎頭和一個(gè)突然縮小，hj=*v2/2g hj=2*0.3*v2/2g+0.5*v2/2g，H=hf +hj+v2/2g可寫為20m=（0.025*800/0.1+2*0.3+0.5+1）*v2/2g計(jì)算出v=1.393m/s，流量Q=A*v=d/4*0.393m/s=0.011m2/s5-18為測(cè)定90彎頭的局部阻力系數(shù)，可采用如圖5-32所示的裝置。已知AB段管長(zhǎng)l=10m，管徑d=50mm，=0.03.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為：（1）AB兩斷面測(cè)壓管水頭差h=0.629m；（2）經(jīng)2min流入量水箱的水量為0.329m。求彎頭的局部阻力系數(shù)。 h A B 圖5-32 習(xí)題5-18解：經(jīng)2min流入量水箱的水量為0.329m，V=Q*t，Q=A*v可以算得v=V/（A*t）A=d/4，可知v=1.397m/s取B斷面的軸線所在水平面為基準(zhǔn)面，列AB之間的能力方程 HA+pA/g+vA2/2g=HB+pB/g+vB2/2g+hf +hj其中HB=0，且AB兩斷面測(cè)壓管水頭差h=0.629m，根據(jù)連續(xù)性方程vA=vB 上式改寫為h=hf +hj hf=hf=*（l*v2）/（d*2g）=0.03*10/0.05*v2/2g =0.597m hj=hj=*v2/2g，即為所求彎頭的局部