武汉大学水力学教材答案

1、第八早恒定管流恒定管流的总水头3、4、5、6、则求得的管道直径偏小，不能通过要求的设计流量。8图示A、B两点间有两根并联管道1和2。设管1的沿程水头损失为hfi,管2的沿程水头损失为hf2。则hfi与hf2的关系为(1)hfi > hf2 ；(2) hfi < hf2(3)hfi = hf2)(4)无法确定。1、并联管道中各支管的单位机械能损失相同，因而各支管水流的总机械能也应相等。2、 图示虹吸管中B点的压强小于大气压强。(E线沿流程下降，而测压管水头线沿流程可升可降。在等直径圆管中一定发生均匀有压流动。各并联支管的水头损失相同，所以其水力坡度也相同。图示两个容器由两根直管相连，

2、两管的管径、管长及糙率均相同，所以通过的流量相等。9、图示为坝身下部的三根泄水管(3) c 管;(4)无法确定。(1) a 管；(2) b 管;a、b、c,其管径、管长、上下游水位差均相同，则流量最小的是10、在管道断面突然扩大处，测压管水头线沿程在管道断面突然缩小处，测压管水头线沿程 11、图示为一串联管段恒定流。各管段流量qv1、qv2、 qv3的关系为 。各管段流速V2、V3 的关系为。12、 对于有压管流岀口为自由岀流时， 测压管水头线终点在 ;出口为淹没出流时，若下游水池中流速 V2=0,测压管水头线终点在 ，若V2工0,测压管水头线应下游水面。13、定性绘岀图示等直径短管道的总水头

3、线和测压管水头线，并标明符号及负压区。14、定性绘出图示水泵管道的总水头线和测压管水头线，标明有关的符号，并标出管中的M、N两点的压强 高度pm/?gL1.J|J.” _LT直 -XV 豊 U 1/s.II压力晝压力管中可不计局部 r水头狠奂15、定性绘岀图示短管道的总水头线和测压管水头线，并标明符号。及 Pn/ P g。也也, n工<>di >dj16、定性绘出图示短管道的总水头线和测压管水头线，并标明符号。17、一水泵管道布置如图。已知流量 qv=6 l /s ， l 1 =， l 2=， l 3=2m， l 4=15m , l 5=3m , Z=18m ,水泵最 大真空

4、度 hv=6m，管径d=75mm沿程水头损失系数 入=，局部水头损失系数 E 1 =8, E 2 = E 3 =4 = , E 5 =。取动能修正系数为1。(1) 确定水泵允许安装高度hs；(2) 计算水泵总扬程 H；(3) 定性绘出水泵管道的总水头线和测压管水头线，并标明有关的符号。当水头H18、图示管道的长度 L= 15m,管径d=，进口局部水头损失系数E 1=;转弯局部水头损失系数E 2=时，通过管道的流量qv=s ,求管道沿程水头损失系数入。取动能修正系数为1。19、某输水管如图 所示。已知管径 di=200 mm , d2=100 mm管长Li=20 m , L2=10 m；沿程水头

5、损失系数 入1=, 入2=。各局部水头损失系数为：进口E 1=,转弯E 2=,收缩E 3=(对应于大管流速)，阀门E 4=。管道水头H=20m> 试求：(1) 当阀门开启时，求通过输水管的流量qv;s)(2) 定性绘出管道的总水头线和测压管水头线。20、一水电站压力引水管道如图所示。已知管长 失系数E =，转弯局部水头损失系数 E 2=。 水银液面至管轴的高度(1)求此高度的流量qv及水头H ；L=90 m管径d= m,沿程水头损失系数入=，进在距管道出口 1= 30 m处设一水银测压计，其液面差口局部水头损 h =，较低的h= m。qv1 / qv2。(按长管计算)(m3/s;如图所示

6、。已知管径d2=2ch，两管的糙率qv1 = d 1、"3、=()qv2 d2n相同。忽略局部水头损失。求两管通过的流量比已知管径d=20 cm,管长L=40 m局部水头损失系数：进口 I = 10 m的1 - 1及2-2断面间装一水银压差计，其液面高差 h=4 cm。22、图示为一从水箱引水的水平直管。3=。当通过流量 cv= m /s时，在相距 求作用水头Ho()23、一直径沿程不变的输水管道，连接两水池如图所示。已知管道直径d=300 mm，管道全长L=90 m,沿程水头损失系数 入=，局部水头损失系数： 进口 E =，转弯E =，出口 E =。出口中心在下游水面以下深 度h2

7、= mo在距 出口 1=30 m处有一水银测压计，其液面高差 h= m,较低的水银液面至管轴的高度 h= m。试确定：(1)通过高度 的流量qv；两水池的水位差 Z。 s;Hj224、图示虹吸管上下游水位差H=5 m,水头损失从1点至4点为10，其中从1到2的水头损失为 5 v2?Ig2-2断面处测压管水面 5 5低于2- 2断面形心7m。求2 2断面形心高于上游水面的高度乙（4m）25、一管路如图所示。管段 AB与BC的长度、直径与材质相同，通过流量为 qvo。若在AB段再并联一段与 AB完 全相同的管段（如图中虚线所示），且水头H保持不变，问并联后管道的总流量 qv与原流量qv0之比为多少

8、？（可 按长管计算，设沿程水头损失系数在此过程中不变 ） （）26、如图所示虹吸装置，管径d=200 mm，管长 AG=10 m，CE=15 m，三a=， e b=Ed=，E E=，入=，求： 通过虹吸管的恒定流流量 qv; （2）上下游水位差 z。（ 99 l/s;）27、图示直径400mm的钢管（n=将水池A的水引到水池B作恒定流动。已知管长1=40 m, qv=200 l/s ，管道上有90。弯头（E =两个，阀门（全开E =个，进口（ E =，出口（ E =。求水池A与水池B的水面 高差H （）-币A飞：=F28、如图所示用水泵从蓄水池中抽水，蓄水池中的水由自流管从河中引入，自流管管长

9、丨广20 m,直径d1=150 mm吸水管管长l 2=12 m,直径d 2=150 mm两管的沿程水头损失系数 入=,河的水面与水泵进口断面中点 高差h= m， 自流管的莲蓬头进口、出口入池、吸水管的莲蓬头进口以及缓弯头的局部水头损失系数分别为E 1 =，E 2=1，E3=6，E 4=，水泵的进口断面的最大真空高度为 m，求最大的抽水流量为多少？（ s）29、图示水银压差计装置，管长l=75 cm，管径d= cm,流速v=3 m/s，沿程水头损失系数 ?，进口局 部水头损失系数E =。计算水银液面高差hp。（）30、某人工渠道以两孔断面为 4 X 4 m2的钢筋混凝土方形涵洞穿越某河道。下游水

10、位为142 m上游水位为146 m糙率n=，进口局部水头损失系数Ei=,每一折角局部水头损失系数为E =。涵洞外流速可以不计。试求：当两孔3总流量为 m3/s时，涵洞中最大压强的值。（Kpa ）31、如图所示，活塞 A受一恒定力F作用而左移，使液体（p =900 kg/m 3,卩=kg/）从针孔直径 mm，针长 m 问若针孔流量qv= cm3/s，作用力F为多少？（不计大筒内水头损失，且液流为层流）（N ）332、图示的液体在直径d=3 cm的倾斜管中流动。密度p =917 kg/m 3,动力粘度 卩=kg/，现测得两断面压强分别为pB=180 kPa，pA=500 kPa。要求：（1）判别流

11、动方向；（2）计算流量。（液流为层流）（A B;h）33、有一钢筋混凝土输水管道，输水流量C=550l/s，管长| =3000%内径d=600mm糙率n=，试求管道的流量模数、比阻及沿程水头损失。扬程；(3)绘制管道系统的总水头线和测压管水头线。(Z p= Hm=)34、有一硬塑料输水管道，其沿程阻力系数可以表达为入20.113式。（So2 2 窗，kdRe、g/2,hfg d尺=，试推导岀管道流量模数、比阻及沿程水头损失的表达2Q2L )g 2d2Re0-226)35、一自来水管道，设计供水流量为Q=50l/s，试按经济流速确定其经济管径(250mm )36、 一水电站压力管道，设计流量为Q

12、=s，电站作用水头为 H=100m试确定其经济管径37、如题图所示的输水管道系统，管线经过起伏不平的地形区。假定管道可以看作长管，试绘制测压管水头线，找 岀负压区及最大真空处。38、有一串联管道如图，各管段的长度、管径、沿程阻力系数分别为：l 1=125n，l 2=75m d1=150mm d2=125mrp入1=，入2=，闸阀处的局部损失系数为，管道的设计输水流量为Q=so （1）分析沿程水头损失和局部水头损失在总水头损失中所占比例，（2）分别按长管和短管计算作用水头H。 （ H 1= H2=）39、有一串联管道如图， 各管段的长度、管径、沿程阻力系数分别为：I 1=2m I 2=, I 3

13、=5n，d1=50mm d2=100mm d3=75mm 入1=入2 =入3=,闸阀处的局部损失系数为，折管处的局部损失系数为，管道的设计输水流量为Q=s。试计算作用水头 H并绘制总水头线和测压管水头线。（）40、如图所示的倒虹吸管，管径d=1m,管长L=50m,上下游水头差H=,设倒虹吸管的沿程阻力系数和局部阻力系数分别 为：入=,Z «=, Z弯=,Z 出=,试求虹吸管通过的流量.（3m 3/s ）41、有一虹吸管输水管道如图，虹吸管的长度、管径、粗糙系数分别为：I 1=13m 12=20m 13=15m d=，n=，进出口的局部损失系数分别为和，折管处的局部损失系数为。（1）当

14、上下游水面差为 z=时，虹吸管的输水流量为多少 ?（2）当虹吸管中的最大允许真空值为 b=7m时，虹吸管的最大安装高度为多少？（ Q=2m3/s ,h s=）42、一管道系统如图，各管段的长度分别为：I 1=300m，12=200m, 13=400m，管径d=300mm沿程阻力系数入=，闸阀处的局部损失系数为，折管 A B处的局部损失系数分别为、。已知Z1 =，Z2=，pM=200kN/m,试计算流量并绘制总水头 线和测压管水头线。（s ）43、有一长管道系统如题图， A C两管上接水池，下接 B管，C管联有水泵。已知各管段的长度均为 |=800m各管 段的直径均为d=600mm沿程阻力系数入

15、=，水池水面高程z=100m水泵扬程H=，C管流速为vc=s。试计算各管段流 量及 B 管出口高程。（Qa=s, Q b=s, Qc=s,Zb=）44、如题图所示的离心泵抽水管道系统，已知抽水流量Q=30I/s，上下水池的水面高程分别为Z1=30m，Z2=55m，吸水管长度I 1=15m管径d1=200mm压水管长度12=200m，管径d2=150mm各管段的沿程阻力系数均为，各局部阻力 系数分别为Z« =，Z 90=，Z闸=，匸折=，水泵最大允许真空值为7m （1）确定水泵的最大安装高度；（2）计算水泵的45、在题图的水力发电管路系统中，管径为1m,管长为320m,管道粗糙系数为，

16、每个弯头局部损失系数均为，闸阀处局 部损失系数为，上下游水池液面差为 70m,流量为2m/s，试求水轮机的效率为时，水轮机的功率.(N=978KW )46、如题图所示，水池 A、B、C由三个管段相连，已知各管段的管径为di=d2=d3=300mm管长l i=l 2=l3=1500m沿程阻力系数入=，各水池水面高程分别为zA=60m zB=30m zC=15m (1)判断各管段的流向；(2)计算各管段的流量及水头损失。(Q 1=s, Q 2=s, Q c=s )11=1000m 12=600n，i3=15oom d=d2=147mm (Q 1=s, Q 2=s, Q 3=s )47、有一并联管道

17、，由三支旧钢管组成，各管段的长度、管径分别为： d3=198mm三支管道的总流量为 Q=so试求三支管道的流量及水头损失48、在6-5-1所示的沿程均匀泄流管道中，进口总流量为Q出口过境流量为 Q,单位长度沿程泄流量为 q,全管长l的沿程泄流总量为Q=ql o假设水流处于层流区，试推导沿程均匀泄流沿程水头损失的表达式。,128lu .心、(hf-(Qt Qn 2)d49、如题图所示，水塔向B C、D三点供水，已知流量Q=15l/s，q=q=10I/s，管径dAB=199mm cbc=149mm dco=99mm 管长l AB=400n，l BC=300n， l cD=250m水塔地面高程 ZM=20