武汉大学水力学习题解答-水击

第十章10-1解：在阀门突然打开的过程中，水击波传播的4个阶段的图像如下10-2解：首先，判断水击类型，计算各相最后的水击压力，从中找出最大水击压力。(一)判断水击类型；已知m、m/s时，s变长。 阀关闭时间s是有的，是间接水击。(2)计算首相末期的水击压力有初期全开、阀开度以直线的开闭关系，得到首相的最终辩解开度m/s、初期水头m，因此配管特性系数。上述数据代入式(10-4-17 )得到整理求解这个二次方程式或m或m如果直接发生水击mm是不合理的。首相产生的水击压力增加量为m (水柱高)或者水压为m (水柱高度)(3)计算第二相末水击压力(末相末水击压力)将已知的、代入式(10-4-17 )得到求解这个方程式或m (水柱的高度)在第二相(最终相)产生的水压为m (水柱高)若使用式(10-4-20 )计算最终相水击压力，则系数为有的水击压力增加量m (水柱高度)或者水压为m (水柱高度)比较首相和最终相的水击压力，最大水击压力发生在最终相，即m (水柱高)或m (水柱高)。10-3解：首先，判断水击类型，然后计算各种情况下的水击压力。(一)判断水击类型；已知m、cm、mm、查找表10-2-1，有钢管，可计算水击波速m/s然后是相长s。 阀关闭时间s是有，直接水击。阀关闭结束后，水击压力一直保持到首相的末尾，因此本问题求出的阀截面水头是首相的末尾压力水头。(2)初始开度等结束开度时阀截面水头已知m、m/s及配管特性系数代入式(10-4-17 )得到整理求解这个二次方程式，就得到了。得到首相的末瓣截面水头m (水柱高度)。(3)初始开度等结束开度时首相末阀截面水头此时，代入由直接水击压力式(10-2-3 )或例10-1给出的直接水击压力式m (水柱高度)10-4解：根据主题要求，判别水击类型，然后计算水击压力。(一)判别水击类型；已知m、m、mm、查找表10-2-1，有钢管，可计算水击波速m/s然后是相长s。阀门关闭时间s，有，直接发生水击。 关闭时间s，有，发生间接水击。设置调压室后，调压室的作用与水库相似，水击波在调压室反射，此时管长为m，相应的长度为s。 有关闭阀门的时间s，就会发生间接水击。(2)管长m时，计算水击压力的增加量当得知流量m3/s时，结束m/s、水头m、初期开度等开度。到阀门关闭的时间s时，直接发生水击。 由直接水击压力式(10-2-3 )得到水击压力增加量m (水柱高度)到阀门关闭的时间s时，发生间接水击。 这是因为计算了首相末端气门截面的水击压力的增加量和第二相末端(即末相)末端的水击压力的增加量。 为了计算间接的水击压力，可以按照直线规则开闭阀门。 也就是阀门的开度。首相末、s、阀开度、配管特性系数代入式(10-4-17 )得到整理求解这个二次方程式，就得到了。可以得到首相末端的阀截面压力增加量m (水柱高度)。在第二相终端中，将已知、代入式(10-4-17 )得到求解这个方程式或m (水柱的高度)最大水击压力的增加发生在首相末期。(3)管长m时，计算水击压力的增加量相应的相长s，阀门关闭的时间s，发生间接水击。 计算首相末端、第二相末端、第三相末端、第四相末端气门截面水击压力的增加量，从中找出最大水击压力的增加量。使用例10-3给出的程序计算的结果如下tt公司tn型hnh0.98550.67150.449540.4581.97100.34300.471442.4272.95651.44870.463941.7513.94210.0000-4.2282-38.054计算结果表明，第二相末水击压力增加最大。10-5解：已知m、mm，可计算水击波速m/s然后是相长s。由于最大水击压力值发生在第一相末端，因此，考虑到阀直线关闭，阀开度为。 根据问题意义，这里k是所求出的系数。 由此，第一相终端的阀开度为。另外，可以根据问题赋予条件、m/s、m、初始开度求出配管特性系数代入式(10-4-17 )得到因为和题是，所以代入上式1求解这个不等式，3.64，即阀门关闭时间至少应延长3.64倍。10-6解：该问题可以采用特征线法计算，可以采用例10-3所示的步骤计算，计算结果如下(一)封闭指数；t.t0L0.2L0.4L0.6L0.8Ll开度. 000090.089.555789.111488.667188.222887.77851.00000. 259290.089.555789.111488.667188.222891.6467. 956800. 518490.089.555789.111488.667192.075994.7822. 913600. 777690.089.555789.111492.505295.199698.0647. 8704001.036890.089.555792.934595.617198.4702101.4760. 8272001.296090.093.364096.034898.8758101.8695105.0463. 7840001.555290.096.452599.2815102.2631105.4277108.7569. 7408001.814490.095.9082102.6569105.8092109.1261112.6391. 6976002.073690.096.2053102.4251109.4955112.9961116.6735. 6544002.332890.096.5149103.0426109.6000117.0184120.8927. 6112002.592090.096.8355103.6860110.5624117.4837125.2766. 5680002.851290.097.1693104.3516111.5643118.8157124.0071. 5248003.110490.097.5144105.0442112.6000118.0863123.7999. 4816003.369690.097.8733105.7597111.5662117.5868123.3786. 4384003.628890.098.2438104.3966110.7502116.8610122.7122. 3952003.888090.096.5256103.2387109.6947115.8786121.7814. 3520004.147290.094.9996101.8275108.3707114.6187120.5528. 3088004.406490.095.3035100.1355106.7554113.0488118.9996. 2656004.665690.095.1358100.2330104.8174111.1403117.0849. 2224004.924890.094.929999.8180104.6198108.8574114.7726. 1792005.184090.094.682599.3173103.8587108.2543112.0208. 1360005.443290.094.387798.7237102.9527107.0231112.7560. 0928005.702490.094.041598.0236101.8889107.4548112.8002. 0496005.961690.093.636097.2070102.5257107.6659112.9935. 0064006.220890.093.165698.1381102.9839108.0645108.7584. 0000006.480090.094.502098.9424103.6768104.0767103.9403. 0000006.739290.095.7762100.0402100.035899.553999.3957. 0000006.998490.095.537796.870395.919695.356195.1682. 0000007.257690.091.096591.420892.192891.534991.3171. 0000007.516890.085.889186.423687.038888.154887.9022. 0000007.776090.085.330481.511682.388383.407284.9928. 0000008.035290.085.622681.297177.882979.227778.9129. 0000008.294490.085.966681.993878.137873.390473.4639. 0000008.553690.086.371082.806877.501472.374767.8690. 0000008.812890.086.840281.878677.043971.980071.2856. 0000009.072090.085.507681.077476.357475.954576.0904. 0000009.331290.084.237879.986979.987480.466580.6227. 0000009.590490.084.479783.147184.093884.654384.8419. 0000009.849690.088.907088.582987.811788.468188.6853. 00000010.108890.094.097393.567092.954691.841892.0938. 00000010.368090.094.656898.464597.594396.579194.9980. 00000010.627290.094.367198.6821102.0861100.7491101.0638. 00000010.886490.094.025497.9888101.8357106.5690106.4991. 00000011.145690.093.621997.1794102.4717107.5848112.0731. 00000011.404890.093.154098.1047102.9285107.975