武漢大學(xué)水力學(xué)教材答案第六章

1、)hfi ，管2的沿程水頭損失為梓)無法確2定那么和2。設(shè)管1的沿程水頭損失為那么求得的管道直徑偏小，不能通過要求的設(shè)計流量。8圖示A、B兩點間有兩根并聯(lián)管道1并聯(lián)管道中各支管的單位機械能損失相同, 圖示虹吸管中B點的壓強小于大氣壓強。因而各支管水流的總機械能也應(yīng)相等。(3) hfi = hf2(2) hfi < hf2線沿流程下降，而測壓管水頭線沿流程可升可降 在等直徑圓管中一定發(fā)生均勻有壓流動。各并聯(lián)支管的水頭損失相同，所以其水力坡度也相同圖示兩個容器由兩根直管相連，兩管的管徑、管長及糙率均相同，所以通過的流量相等。a、b、c,其管徑、管長、上下游水位差均相同,&“在管道斷面

2、突然縮小處，測壓管水頭線沿程I_11、圖示為一串聯(lián)管段恒定流。各管段流量那么流量最小的是qvi、qv2、qv3的關(guān)系為 9、圖示為壩身a 管；I = I 2(2) b 管; - '(3) c 管;" '*(4)無法確定。10、在管道斷面突然擴大處，測壓管水頭線沿程V2、V3的關(guān)系為12、 對于有壓管流岀口為自由岀流時，測壓管水頭線終點在 出口為淹沒出流時，假設(shè)下游水池中流速 V2=0,測壓管水頭線終點在 ，假設(shè)V2工0,測壓管水頭線應(yīng) 下游水面13、定性繪岀圖示等直徑短管道的總水頭線和測壓管水頭線，并標明符號及負壓區(qū)。并標岀管中的Pm/ g 及 pn/ p g。M、N

3、兩點的壓強高度基力管中可不計局部i。？匕|毆水管水頭嘏奐Sts.15、定性繪岀圖示短管道的總水頭線和測壓管水頭線，并標明符號L1r廠"1A1一.1 -: J1仏 >dI >dj16、定性繪出圖示短管道的總水頭線和測壓管水頭線，并標明符號17、一水泵管道布置如圖。流量 qv=6 I /s，l i =3.5m， l 2=1.5m，| 3=2m l 4=15m ,1 5=3m, Z=18m,水泵最大 真空度 hv=6m， 管徑d=75mr p沿程水頭損失系數(shù) 入=0.04，局部水頭損失系數(shù)E 1 =8, E 2=E 3=E 4 =0.3 , E 5=1.0。取動能修正系數(shù)為 1

4、。確定水泵允許安裝高度hs ；(4.87m)計算水泵總揚程 H ;(20.19m)定性繪出水泵管道的總水頭線和測壓管水頭線，并標明有關(guān)的符號18、圖示管道的長度 L= 15m管徑d=0.1m，進口局部水頭損失系數(shù)E 1=0.5 ;轉(zhuǎn)彎局部水頭損失系數(shù)E 2= 1.1入。取動能修正系數(shù)為1。(0.0257)當(dāng)水頭H二2.5m時，通過管道的流量 qv=0.02m3/s ,求管道沿程水頭損失系數(shù)141 11: £19、某輸水管如圖 所示。管徑di=200 mm , d2=100 mm管長Li=20 m丄2=10 m沿程水頭損失系數(shù) 入i二0.02 ,入2=0.03，各局部水頭損失系數(shù)為：進

5、口E 1=0.5，轉(zhuǎn)彎E 2=0.6，收縮3=0.4 (對應(yīng)于大管流速)，閥門E 4= 2.06。管道水頭H=20m試求: 當(dāng)閥門幵啟時，求通過輸水管的流量qv; (0.0619m3/s)(2)定性繪出管道的總水頭線和測壓管水頭線。20、一水電站壓力引水管道如下圖。管長水頭損失系數(shù)E 1 =0.5，轉(zhuǎn)彎局部水頭損失系數(shù)L=90 m管徑d=0.3 m，沿程水頭損失系數(shù)入=0.03，E 2=0.3。在距管道出口匸30 m處設(shè)一水銀測壓計，其液面差口局=0.5m，較低的水銀液面至管軸的高度h=1.5 m。(1)求此高度的流量qv及水頭H ;(0.415 m3/s;19.058m)定性繪出此高度的總水

6、頭線及測壓管水頭線21.用長度為1的兩條半行管逍由水池 A向水池B輸水,qv1 / qv2。(按長管計算)(E：l j：| 丁1二九s管徑d2=2di，兩管的糙率 n相同。忽8qv1 = d1 "3、一=(丿q dB勺'如下圖局部水頭損失。求兩管通過的流量比CfHo求作用水頭 Hll1卜22、圖示為一從水箱引水的水平直管。門E =0.6。當(dāng)通過流量qv=0.2 mA/s時，在相距丨=10 m的1- 1(6 36m管徑d=20 cm，管長L=40 m,局部水頭損失系數(shù)：進口及2-2斷面間裝一水銀壓差計，E =0.5，其液面咼差23、一直徑沿程不變的輸水管道，連接兩水池如下圖。管

7、道直徑d=300 mn，管道全長L=90 m,沿程水頭損失系數(shù) 入=0.03.，局部水頭損失系數(shù)：進口 E =0.5，轉(zhuǎn)彎E =0.3，出口 E =1.0。出口中心在下游水面以下深度h2=2.3 m在距出口 仁30 m處有一水銀測壓計，其液面高差 h=0.5 m，較低的水銀液面至管軸的高度h=1.5 m。試確定： 通過高度的流量 qv； (2)兩水池的水位差 Z。(0.313m 3/s; 11.11m)Hj-1:2H=5 m,水頭損失從1點至4點為io，其中從1到2的水頭損失為5、 2?2-2斷面處測壓管水面 5 5低于2- 2斷面形心7m。求2 2斷面形心高于上游水面的高度24、圖示虹吸管上

8、下游水位差I(lǐng)g乙4m25、一管路如下圖。管段 AB與BC的長度、直徑與材質(zhì)相同，通過流量為 qvo。假設(shè)在AB段再并聯(lián)一段與 AB完全相同的管 段如圖中虛線所示，且水頭H保持不變，問并聯(lián)后管道的總流量 qv與原流量qvO之比為多少？可 按長管計算，設(shè)沿程 水頭損失系數(shù)在此過程中不變 1.26526、如下圖虹吸裝置，管徑d=200 mm 管長 A&10 m，CE=15 m，三 A=0.5，三 B= D=0.9，e=1.8，入=0.03，求：1通過虹吸管的恒定流流量qv; 上下游水位差z。 99 l/s; 3.97m 27、圖示直徑400mm的鋼管n =0.012將水池A的水引到水池 B作

9、恒定流動。管長1 =40 m, qv=200 l/s，管道上有90。彎頭E =0.6 兩個，閥門全幵E =0.12一個，進口 E =0.5 ，出口 E =1.0 。求水池A與水池B的水 面高差H。 0.67m 1*128、如下圖用水泵從蓄水池中抽水，蓄水池中的水由自流管從河中引入，自流管管長11=20 m,直徑d1=150 mm吸水管管長l 2=12 m ,直徑d2=150 mm兩管的沿程水頭損失系數(shù)入=0.024 ,河的水面與水泵進口斷面中點高差h=2.0 m,自流管的蓮蓬頭進口、出口入池、吸水管的蓮蓬頭進口以及緩彎頭的局部水頭損失系數(shù)分別為E 1 =0.2，E 2=1 ,E 3=6,E 4

10、=0.3，水泵的進口斷面的最大真空高度為6.0 m，求最大的抽水流量為多少？ 0.0424m 3/s=0.02，進口局部29、圖示水銀壓差計裝置，管長1=75 cm管徑d=2.5 cm流速v=3 m/s，沿程水頭損失系數(shù)水頭損失系數(shù)& =0.5。計算水銀液面高差hp。( 7.65cm )142 m 上游水位為146 mE =0.25。涵洞外流速可以不計30、某人工渠道以兩孔斷面為4 X 4 m2的鋼筋混凝土方形涵洞穿越某河道。下游水位為糙率n =0.014，進口局部水頭損失系數(shù)E 1=0.5，每一折角局部水頭損失系數(shù)為3試求：當(dāng)兩孔總流量為178.8 m /s時，涵洞中最大壓強的值。(

11、81.0 Kpa )TF於世 8=0.4 cm %，九小'jF為多少？(不計大筒水頭損失，且液流為層流)(14.5 N )針長15 m31、如下圖，活塞 A受一恒定力 F作用而左移，使液體(P =900 kg/m 3,卩=0.002 kg/(m.s)從針孔直徑0.25 mm332、圖示的液體在直徑d=3 cm的傾斜管中流動密度p =917 kg/m，動力粘度卩=0.29 kg/(m.s)，現(xiàn)測得兩斷面 壓強分別為pB=180kPa，pA=500 kPa。要求：判別流動方向;(2)計算流量。(液流為層流)(A B;1.83m 3/h)33、有一鋼筋混凝土輸水管道，輸水流量 模數(shù)、比阻及沿

12、程水頭損失。(24.06m)Q=550l/s，管長|=3000m徑d=600mn，糙率n =0.013，試求管道的流量34、有一硬塑料輸水管道，其沿程阻力系數(shù)可以表達為入=O.25/Re 0226，試推導(dǎo)岀管道流量模數(shù)、比阻及沿程水頭損35、一自來水管道，設(shè)計供水流量為Q=50l/s，試按經(jīng)濟流速確定其經(jīng)濟管徑(250mm )失的表達式。So呂，kdRe0: g/2 啟36、一水電站壓力管道，設(shè)計流量為岀負壓區(qū)及最Q=30.0m 3/s，電站作用水頭為 H=100m試確定其經(jīng)濟管徑。2.81m37、如題圖所示的輸水管道系統(tǒng)，管線經(jīng)過起伏不平的地形區(qū)。假定管道可以看作長管，試繪制測壓管水頭線，找

13、大真空處。38、有一串聯(lián)管道如圖，各管段的長度、管徑、沿程阻力系數(shù)分別為 2=0.032，閘閥處的局部損失系數(shù)為 0.1，管道的設(shè)計輸水流量為 水頭損失中所占比例， 2分別按長管和短管計算作用水頭:入 11=125m 12=75m d1=150mm d2=125mm 入 損失在總1=0.030，C=0.025m 3/s。1分析沿程水頭損失和局部水頭H39、有一串聯(lián)管道如圖，各管段的長度、管徑、沿程阻力系數(shù)分別為：I 1=2m b=1.5m，13=5m, d1=50mm d2=100mrpd3=75mm入1=入2=入3=0.032，閘閥處的局部損失系數(shù)為0.1，折管處的局部損失系數(shù)為0.5，管道

14、的設(shè)計輸水流量為Q=0.035m 3/s。試計算作用水頭 H并繪制總水頭線和測壓管水頭線。52.72m40、如下圖的倒虹吸管，管徑d=1m,管長L=50m,上下游水頭差H=2.24m,設(shè)倒虹吸管的沿程阻力系數(shù)和局部阻力系數(shù)分別為：入=0.02, Z進=0.5, Z彎=0.25, Z岀=1.0,試求虹吸管通過的流量.3m 3/sl i=13m l 2=20m l3=15m d=1.0m, n=0.014 ，0.183。 當(dāng)上下游水面差為 z=1.0m時，虹吸hv=7m 時，虹吸管的最大安裝高度為多少？41、有一虹吸管輸水管道如圖，虹吸管的長度、管徑、粗糙系數(shù)分別為：進出口的局部損失系數(shù)分別為 0

15、.5和1.0，折管處的局部損失系數(shù)為 管的 輸水流量為多少 ？(2)當(dāng)虹吸管中的最大允許真空值為(Q=2m3/s ,hs=6.12m )13=400m管徑d=300mm沿程阻力系數(shù)入=0.03，0.3、0.35。 Z1=9.0m， Z2=14.0m ， pM=200kN/m ，42、一管道系統(tǒng)如圖，各管段的長度分別為：1 1=300m 12=200m閘閥處的局部損失系數(shù)為0.07，折管AB處的局部損失系數(shù)分別為試計算流量并繪制總水頭線和測壓管水頭線。(0.128m3/s )43、有一長管道系統(tǒng)如題圖，A C兩管上接水池，下接 B管，C管聯(lián)有水泵。各管段的長度均為|=800m各管段的直徑均為d=

16、600mm沿程阻力系數(shù)入=0.025，水池水面高程z=100m水泵揚程H=10.0m，C管流速為 w=3.0m/s .試計算各管段流量及 B 管出口高程。(Q A=0.50m7s, Q B=1.35m 3/s, Q c=0.85m7s,Z B=55.9m )44、如題圖所示的離心泵抽水管道系統(tǒng)，抽水流量Q=30l/s，上下水池的水面高程分別為Z1=30m，乙=55m，吸水管長度丨1=15厲管徑d1=200mm壓水管長度l2=200m，管徑d2=150mm各管段的沿程阻力系數(shù)均為0.038，各局部阻力系數(shù)分別為Z閥=5.0，Z 90=1.0，Z閘=0.10，匸折 =0.11，水泵最大允許真空值為

17、7m (1)確定水泵的最大安裝高度；(2)計算水泵的揚程；(3)繪制管道系統(tǒng)的總水頭線和測壓管水頭線。(Z P=5.65m H m=32.8m )45、在題圖的水力發(fā)電管路系統(tǒng)中,管徑為1m,管長為320m,管道粗糙系數(shù)為0.015,每個彎頭局部損失系數(shù)均為0.25，閘閥處局部損失系數(shù)為0.45,上下游水池液面差為 70m,流量為2m/s，試求水輪機的效率為 0.75時,水輪機的功率.(N=978KW )46、如題圖所示，水池 A、B、C由三個管段相連，各管段的管徑為di=d2=d3=300mm管長"12=13=15000。沿程阻力系數(shù)入=0.04，各水池水面高程分別為Za=60o

18、Zb=30o Zc=15m (1)判斷各管段的流向；(2)計算各管段的流量及水頭損失。(Q 1=0.118m 3/s, Q 2=0.028m 3/s, Q c=0.090m 3/s )47、有一并聯(lián)管道，由三支舊鋼管組成，各管段的長度、管徑分別為：|1=1000m 12=600m l 3=1500m d= d2=147mmd3=198mm三支管道的總流量為 Q=0.1m3/s。試求三支管道的流量及水頭損失。(Q 1=0.246m 3/s, Q 2=0.0317m 3/s,Q=0.0441m 3/s )3B48、在6-5-1所示的沿程均勻泄流管道中，進口總流量為Q出口過境流量為Q,單位長度沿程泄流量為q,全管長1的沿程泄流總量為Q=ql 0假設(shè)水流處于層流區(qū)，試推導(dǎo)沿程均勻泄流沿程水頭損失的表達式。(hf128A(Qt Qn 2)d49、如題圖所示，水塔向 B C、D 三點供水，流量 Q=15l/s , Q=Q=10l/s ,管徑 dAB=l99mm cbc=l49mm dcD=99mm 管長 l AB=400m ,|cd=250n。水塔地面高程ZM=20m供水點D處地面高程 Zc=15ml Bc=300m ,要求供水點D處具有h=15m的自由水頭，試確定水