水力學(xué)第六章課后習(xí)題答案

1、7.14虹吸管將池中的水輸入池，已知長(zhǎng)度=3m，=5m，直徑=75mm，兩池水面高差=2m，最大超高=1.8m，沿程摩阻系數(shù)=0.02，局部損失系數(shù)：進(jìn)口=0.5，轉(zhuǎn)彎=0.2，出口=1，試求流量及管道最大超高斷面的真空度。解： 以下游水面為基準(zhǔn)面，從上池水面到下池水面列伯努利方程：（m/s）（L/s）從C過(guò)流斷面到下池水面列伯努利方程：取m答：流量L/s，管道最大超高斷面的真空度為m。7.16水從密閉容器，沿直徑=25mm，長(zhǎng)=10m的管道流入容器，已知容器水面的相對(duì)壓強(qiáng)=2at，水面高=1m，=5m，沿程摩阻系數(shù)=0.025，局部損失系數(shù)：閥門=4.0，彎頭=0.3，試求流量。解： 以地面

2、為基準(zhǔn)面，從池面到池面列伯努利方程：?。?，則有（m/s）（l/s）答：流量l/7.17水車由一直徑=150mm，長(zhǎng)=80m的管道供水，該管道中有兩個(gè)閘閥和4個(gè)90彎頭（=0.03，閘閥全開=0.12，彎頭=0.48）。已知水車的有效容積為25， 水塔具有水頭=18m，試求水車充滿水所需的最短時(shí)間。解： 以管出水口為基準(zhǔn)面，列伯努利方程：（m/s）（l/s）（s）（min）答：水車充滿水所需的最短時(shí)間為min。4.自密閉容器經(jīng)兩段串聯(lián)管道輸水，已知壓力表讀值=1at，水頭=2m，管長(zhǎng)=10m，=20m，直徑=100mm，=200mm， 沿程摩阻系數(shù)=0.03，試求流量并繪總水頭線和測(cè)壓管水頭線。

3、解： 以管中心線為基準(zhǔn)面，從容器水面到出口斷面列伯努利方程：，可求得：（m/s）（m/s）（L/s）（m）（m）答：流量L/s，總水頭線和測(cè)壓管水頭線見(jiàn)上圖。7.19水從密閉水箱沿垂直管道送入高位水池中，已知管道直徑=25mm，管長(zhǎng)=3m，水深=0.5m，流量=1.5L/s，沿程摩阻系數(shù)=0.033，局部損失系數(shù)：閥門 =9.3， 入口=1，試求密閉容器上壓力表讀值，并繪總水頭線和測(cè)壓管水頭線。解： 以下池水面為基準(zhǔn)面，列伯努利方程：（kPa）（m/s）xH (m)Hp (m)-h11.58 / 11.1011.58 / 10.63l3.977 / 3.53.5 / 3.5l+h3.53.5閥

4、4.444.44答：密閉容器上壓力表讀值kPa，總水頭線和測(cè)壓管水頭線見(jiàn)上圖。7.20工廠供水系統(tǒng)，由水塔向、三處供水，管道均為鑄鐵管，已知流量=10，=5，=10，各段管長(zhǎng)=350m，=450m，=100m，各段直徑=200mm，=150mm，=100mm，整個(gè)場(chǎng)地水平，試求所需水頭。.20工廠供水系統(tǒng)，由水塔向、三處供水，管道均為鑄鐵管，已知流量=10，=5，=10，各段管長(zhǎng)=350m，=450m，=100m，各段直徑=200mm，=150mm，=100mm，整個(gè)場(chǎng)地水平，試求所需水頭。解： 以水平面為基準(zhǔn)面，從水塔水面到斷面出口列伯努利方程：其中：，取，查表7-3可得：；（l/s）；（l

5、/s）；（l/s）代入可得：（m）答：所需水頭為m。7.21在長(zhǎng)為2，直徑為的管道上，并聯(lián)一根直徑相同，長(zhǎng)為的支管（圖中虛線），若水頭不變，不計(jì)局部損失，試求并聯(lián)支管前后的流量比。解： 并聯(lián)前，設(shè)管道的比阻為，則有：，并聯(lián)后，總流為，兩支路的流量為答：并聯(lián)支管前后的流量比為。7.22有一泵循環(huán)管道，各支管閥門全開時(shí)，支管流量分別為、，若將閥門開度變小，其他條件不變，試論證主管流量怎樣變化，支管流量、 怎樣變化。解： 設(shè)主管阻抗為，支管阻抗為，。主管損失為，支管損失為。水泵揚(yáng)程 對(duì)離心泵，一般有，成立。即減小，而增加，減小，故增加。又，當(dāng)增加時(shí)，不變，故增加減少答：主管流量減小，支管流量減少、增

6、加。7.23電廠引水鋼管直徑=180mm，壁厚=10mm，流速=2，工作壓強(qiáng)為1106Pa，當(dāng)閥門突然關(guān)閉時(shí)，管壁中的應(yīng)力比原來(lái)增加多少倍？解： 其中 （m/s）其中Pa；Pa；mm；mm（m）（kPa）管中壓強(qiáng)增大的倍數(shù)為倍。答：管壁中的應(yīng)力比原來(lái)增加倍。7.24輸水鋼管直徑=100mm，壁厚=7mm，流速=1.2，試求閥門突然關(guān)閉時(shí)的水擊壓強(qiáng)，又如該管道改為鑄鐵管水擊壓強(qiáng)有何變化？解： 對(duì)鋼管：（m/s）對(duì)鑄鐵：（m/s）（m）（m）PaPa答：閥門突然關(guān)閉時(shí)的水擊壓強(qiáng)為Pa，該管道改為鑄鐵管水擊壓強(qiáng)為Pa。.25水箱中的水由立管及水平支管流入大氣，已知水箱水深=1m，各管段長(zhǎng)=5m，直徑=25mm，沿程摩阻系數(shù)=0.0237，除閥門阻力（局部水頭損失系數(shù)）外，其他局部阻力不計(jì)，試求：（1）閥門關(guān)閉時(shí)，立管和水平支管的流量、；（2）閥門全開（=0）時(shí)，流量、；（3）使=， 應(yīng)為多少？解：（1）閥門關(guān)閉。（m/s）（L/s）（2）閥門全開。設(shè)結(jié)點(diǎn)處壓強(qiáng)為，以水平管為基準(zhǔn)面，則有：；可得：其中再?gòu)乃孛娴匠隹诹心芰糠匠蹋?可得：解得：故 ，不合題意。代入方程中可得：（L/s），（L/s），