武汉大学水力学教材答案第六章

1、第六章恒定管流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。()3、恒定管流的总水头线沿流程下降，而测压管水头线沿流程可升可降。()4、在等直径圆管中一定发生均匀有压流动。()5、各并联支管的水头损失相同，所以其水力坡度也相同。()6、图示两个容器由两根直管相连，两管的管径、管长及糙率均相同，所以通过的流量相等。()7、设计管道时，若选用的糙率大于实际的糙率，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hf1 ,管2 的沿程水头损失为 hf2。则 h

2、f1与 hf2 的关系为（）（ 1） hf1 hf2；（ 2）hf1 hf2；（ 3）hf1= hf2；（4）无法确定。9、图示为坝身下部的三根泄水管a、b、 c，其管径、管长、上下游水位差均相同，则流量最小的是（ 1） a 管；（ 2）b 管；（ 3） c 管；（4）无法确定。（）。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q、qv2、 qv3的关系为 _。各管段流速v 、v11v、v的关系为 _。2312、对于有压管流出口为自由出流时，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

3、压管水头线终点在_，若 v20，测压管水头线应 _下游水面。13、定性绘出图示等直径短管道的总水头线和测压管水头线，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/g 及pn/ g。15、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。16、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，l1=，l2=，l3=2m，l4=15m , l5=3m , Z=18m , 水泵最 大真空度 hv=6m，管径 d=75mm，沿程水头损失系数 =，局部水

4、头损失系数 1 =8, 2 = 3 = 4 = , 5 = 。取动能修正系数为1。(1) 确定水泵允许安装高度h ；s(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。18、图示管道的长度L15m ，管径 d=，进口局部水头损失系数1=；转弯局部水头损失系数2= 。当 水头 H时，通过管道的流量q =s ,求管道沿程水头损失系数。取动能修正系数为 1。v19、某输水管如图 所示。已知管径d =200 mm ，d=100 mm管长L =20 m ,L =10 m；沿程水头损失系数1= ，1212 =。各局部水头损失系数为：进口=，转弯 =，收缩 3= (

5、 对应于大管流速 )，阀门 =。管道水头2124H=20m。试求：(1) 当阀门开启时，求通过输水管的流量q；s)v(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L=90 m，管径 d= m，沿程水头损失系数 =，进口局 部水头损失系数 1=，转弯局部水头损失系数 2=。在距管道出口l=30 m 处设一水银测压计， 其液面差h = ，较低的水银液面至管轴的高度h= m。(1) 求此高度的流量q及水头H ；m3/s;v(2) 定性绘出此高度的总水头线及测压管水头线。21、用长度为 1 的两条平行管道由水池A 向水池 B 输水，如图所示。 已知管径d =

6、2d ，两管的糙率n 相同。 忽 略21/ qv2。(按长管计算 )( q v1= ( d 18局部水头损失。求两管通过的流量比qv1) 3 )q v2d 222、图示为一从水箱引水的水平直管。已知管径d=20 cm，管长L=40 m，局部水头损失系数：进口=，阀门=。当通过流量作用水头H。qv=m3/s 时，在相距（）l =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。求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 =.，局部水头损失系数：进口 =，转弯 =，出口=。出口中心在下游

7、水面以下深度 h2= m。在距出口 l=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；(2)两水池的水位差 Z。s;24、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10v 2 ，其中从1 到 2 的水头损失为5 v 2，2 g2 g22 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 Z。 (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qv0。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

8、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 (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，管长吸管的恒定流流量 qv；(2)上下游水位差 z。AC=10 m，CE=15 m， A=，B=D=，E=， =，求： (1)通过虹( 99 l/s;)。27、图示直径 400mm 的钢管 (n=将水池弯头 ( =两个，阀门 (全开 =一个，进口A 的水引到水池B 作恒定流动。已知管长 l=40 m，qv=200 l/s，管道上有(=，出口 (=。求水池A 与水池B 的水面高差 H。()9028、如图所示用水泵从蓄水池中

9、抽水，蓄水池中的水由自流管从河中引入，自流管管长l1=20 m，直径d 1=150 mm ，吸水管管长 l=12 m，直径 d =150 mm ，两管的沿程水头损失系数 = ,河的水面与水泵进口断面中点高差 h= m，22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 1=， 2=1，3=6， 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 =。计算水银液面高差hp。()30、某人工渠道以两孔断面为4×

10、4 m 2 的钢筋混凝土方形涵洞穿越某河道。下游水位为 142 m，上游水位为 146 m ，糙率 n=，进口局部水头损失系数1=，每一折角局部水头损失系数为=。涵洞外流速可以不计 。试求：当两孔总流量为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 ( =900 kg/m 3, = kg/) 从针孔直径mm ，针长 m 。问若针孔流量q = 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 )v32、图示的液体在直径d=3 cm 的倾斜管中流动。密度=917 kg/m 3，动力粘度= kg/ ，现测得两断面压

11、强分别为p=180 kP ， pA=500 kP 。要求： (1)判别流动方向； (2)计算流量。 (液流为层流 )(A B;h)Baa33、 有一钢筋混凝土输水管道， 输水流量 Q=550l/s ，管长 l=3000m，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。34、 有一硬塑料输水管道，其沿程阻力系数可以表达为=，试推导出管道流量模数、比阻及沿程水头损失的表达( S020.1132Q 2L式。2 d 2 Re0.226 , kdReg / 2 , hf0.226 )gg 2 d 2 Re35、 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

12、经济管径。( 250mm )36、 一水电站压力管道，设计流量为Q=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，找出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：l1=125m，l2=75m， d1=150mm ， d2=125mm， 1=，2 =，闸阀处的局部损失系数为，管道的设计输水流量为Q=s。(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。( H1= H2= )39、有一串联管道如图，各管段

13、的长度、管径、沿程阻力系数分别为：l1=2m ，l2=， l3=5m， d1=50mm， d2=100mm，d3 =75mm， 1= 2= 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 : =,进 =,弯 =,出=,试求虹吸管通过的流量 . ( 3m3/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：l1=13m，l2=20m， l3=15m，d=，n=，

14、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hv=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： l1=300m，l2=200m， l3=400m，管径 d=300mm ，沿程阻力系数 =，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

15、水泵。已知各管段的长度均为l =800m，各管段的直径均为 d=600mm，沿程阻力系数 =，水池水面高程z=100m，水泵扬程 Hm=，C 管流速为 vC=s。试计算各管段流量及 B 管出口高程。(QA=s, QB=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=30l/s，上下水池的水面高程分别为z1=30m，z2=55m，吸水管长度 l1=15m，管径 d1 =200mm，压水管长度 l2=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 阀 =， 90= ， 闸 =， 折 = ，水泵最大允许真空值为7m。 (1)确定水泵

16、的最大安装高度； (2)计算水泵的扬程； (3)绘制管道系统的总水头线和测压管水头线。( Zp= Hm= )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,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 3/s,试求水轮机的效率为时,水轮机的功率 .( Nt=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d1=d2=d3 =300mm，管长 l1=l2=l3=1500m。沿程阻力系数 =，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

17、； （2）计算各管段的流量及水头损失。(Q1=s, Q2=s, QC=s )47、有一并联管道， 由三支旧钢管组成，各管段的长度、 管径分别为： l1=1000m，l2 =600m，l 3=1500m，d1=d2=147mm ，d3 =198mm，三支管道的总流量为Q=s。试求三支管道的流量及水头损失。(Q1=s, Q2 =s, Q3=s )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Qt，单位长度沿程泄流量为q，全管长l 的 沿 程 泄 流 总 量 为 Qn =ql 。 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 。( hf128lud4 (Qt Qn 2) )49、如题图所示，水塔向 B、C、D 三点供水，已知流量 QB=15l/s ，QC=QD=10l/s，管径 dAB=199mm ，dBC=149mm，dCD=99mm，管长 lAB=400m，lBC=300m， lCD=250m。水塔地面高程zM=20m，供水点 D 处地