武汉大学水力学教材答案第六章

1、)hfi ，管2的沿程水头损失为梓)无法确2定那么和2。设管1的沿程水头损失为那么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并联管道中各支管的单位机械能损失相同, 图示虹吸管中B点的压强小于大气压强。因而各支管水流的总机械能也应相等。(3) hfi = hf2(2) hfi < hf2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，两管的管径、管长及糙率均相同，所以通过的流量相等。a、b、c,其管径、管长、上下游水位差均相同,&“在管道断面

2、突然缩小处，测压管水头线沿程I_11、图示为一串联管段恒定流。各管段流量那么流量最小的是qvi、qv2、qv3的关系为 9、图示为坝身a 管；I = I 2(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，假设下游水池中流速 V2=0,测压管水头线终点在 ，假设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线和测压管水头线，并标明符号及负压区。并标岀管中的Pm/ g 及 pn/ p g。M、N

3、两点的压强高度基力管中可不计局部i。？匕|殴水管水头嘏奂Sts.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L1r厂"1A1一.1 -: J1仏 >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。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， 管径d=75mr p沿程水头损失系数 入=0.04，局部水头损失系数E 1 =8, E 2=E 3=E 4 =0.3 , E 5=1.0。取动能修正系数为 1

4、。确定水泵允许安装高度hs ；(4.87m)计算水泵总扬程 H ;(20.19m)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 L= 15m管径d=0.1m，进口局部水头损失系数E 1=0.5 ;转弯局部水头损失系数E 2= 1.1入。取动能修正系数为1。(0.0257)当水头H二2.5m时，通过管道的流量 qv=0.02m3/s ,求管道沿程水头损失系数141 11: £19、某输水管如图 所示。管径di=200 mm , d2=100 mm管长Li=20 m丄2=10 m沿程水头损失系数 入i二0.02 ,入2=0.03，各局部水头损失系数为：进

5、口E 1=0.5，转弯E 2=0.6，收缩3=0.4 (对应于大管流速)，阀门E 4= 2.06。管道水头H=20m试求: 当阀门幵启时，求通过输水管的流量qv; (0.0619m3/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下图。管长水头损失系数E 1 =0.5，转弯局部水头损失系数L=90 m管径d=0.3 m，沿程水头损失系数入=0.03，E 2=0.3。在距管道出口匸30 m处设一水银测压计，其液面差口局=0.5m，较低的水银液面至管轴的高度h=1.5 m。(1)求此高度的流量qv及水头H ;(0.415 m3/s;19.058m)定性绘出此高度的总水

6、头线及测压管水头线21.用长度为1的两条半行管逍由水池 A向水池B输水,qv1 / qv2。(按长管计算)(E：l j：| 丁1二九s管径d2=2di，两管的糙率 n相同。忽8qv1 = d1 "3、一=(丿q dB勺'如下图局部水头损失。求两管通过的流量比CfHo求作用水头 Hll1卜22、图示为一从水箱引水的水平直管。门E =0.6。当通过流量qv=0.2 mA/s时，在相距丨=10 m的1- 1(6 36m管径d=20 cm，管长L=40 m,局部水头损失系数：进口及2-2断面间装一水银压差计，E =0.5，其液面咼差23、一直径沿程不变的输水管道，连接两水池如下图。管

7、道直径d=300 mn，管道全长L=90 m,沿程水头损失系数 入=0.03.，局部水头损失系数：进口 E =0.5，转弯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处有一水银测压计，其液面高差 h=0.5 m，较低的水银液面至管轴的高度h=1.5 m。试确定： 通过高度的流量 qv； (2)两水池的水位差 Z。(0.313m 3/s; 11.11m)Hj-1:2H=5 m,水头损失从1点至4点为io，其中从1到2的水头损失为5、 2?2-2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24、图示虹吸管上

8、下游水位差Ig乙4m25、一管路如下图。管段 AB与BC的长度、直径与材质相同，通过流量为 qvo。假设在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qvO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 1.26526、如下图虹吸装置，管径d=200 mm 管长 A&10 m，CE=15 m，三 A=0.5，三 B= D=0.9，e=1.8，入=0.03，求：1通过虹吸管的恒定流流量qv; 上下游水位差z。 99 l/s; 3.97m 27、图示直径400mm的钢管n =0.012将水池A的水引到水池 B作

9、恒定流动。管长1 =40 m, qv=200 l/s，管道上有90。弯头E =0.6 两个，阀门全幵E =0.12一个，进口 E =0.5 ，出口 E =1.0 。求水池A与水池B的水 面高差H。 0.67m 1*128、如下图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11=20 m,直径d1=150 mm吸水管管长l 2=12 m ,直径d2=150 mm两管的沿程水头损失系数入=0.024 ,河的水面与水泵进口断面中点高差h=2.0 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 =0.2，E 2=1 ,E 3=6,E 4

10、=0.3，水泵的进口断面的最大真空高度为6.0 m，求最大的抽水流量为多少？ 0.0424m 3/s=0.02，进口局部29、图示水银压差计装置，管长1=75 cm管径d=2.5 cm流速v=3 m/s，沿程水头损失系数水头损失系数& =0.5。计算水银液面高差hp。( 7.65cm )142 m 上游水位为146 mE =0.25。涵洞外流速可以不计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。下游水位为糙率n =0.014，进口局部水头损失系数E 1=0.5，每一折角局部水头损失系数为3试求：当两孔总流量为178.8 m /s时，涵洞中最大压强的值。(

11、81.0 Kpa )TF於世 8=0.4 cm %，九小'jF为多少？(不计大筒水头损失，且液流为层流)(14.5 N )针长15 m31、如下图，活塞 A受一恒定力 F作用而左移，使液体(P =900 kg/m 3,卩=0.002 kg/(m.s)从针孔直径0.25 mm332、图示的液体在直径d=3 cm的倾斜管中流动密度p =917 kg/m，动力粘度卩=0.29 kg/(m.s)，现测得两断面 压强分别为pB=180kPa，pA=500 kPa。要求：判别流动方向;(2)计算流量。(液流为层流)(A B;1.83m 3/h)33、有一钢筋混凝土输水管道，输水流量 模数、比阻及沿

12、程水头损失。(24.06m)Q=550l/s，管长|=3000m径d=600mn，糙率n =0.013，试求管道的流量34、有一硬塑料输水管道，其沿程阻力系数可以表达为入=O.25/Re 0226，试推导岀管道流量模数、比阻及沿程水头损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 )失的表达式。So吕，kdRe0: g/2 启36、一水电站压力管道，设计流量为岀负压区及最Q=30.0m 3/s，电站作用水头为 H=100m试确定其经济管径。2.81m37、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

13、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 2=0.032，闸阀处的局部损失系数为 0.1，管道的设计输水流量为 水头损失中所占比例， 2分别按长管和短管计算作用水头:入 11=125m 12=75m d1=150mm d2=125mm 入 损失在总1=0.030，C=0.025m 3/s。1分析沿程水头损失和局部水头H39、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 b=1.5m，13=5m, d1=50mm d2=100mrpd3=75mm入1=入2=入3=0.032，闸阀处的局部损失系数为0.1，折管处的局部损失系数为0.5，管道

14、的设计输水流量为Q=0.035m 3/s。试计算作用水头 H并绘制总水头线和测压管水头线。52.72m40、如下图的倒虹吸管，管径d=1m,管长L=50m,上下游水头差H=2.24m,设倒虹吸管的沿程阻力系数和局部阻力系数分别为：入=0.02, Z进=0.5, Z弯=0.25, Z岀=1.0,试求虹吸管通过的流量.3m 3/sl i=13m l 2=20m l3=15m d=1.0m, n=0.014 ，0.183。 当上下游水面差为 z=1.0m时，虹吸hv=7m 时，虹吸管的最大安装高度为多少？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：进出口的局部损失系数分别为 0

15、.5和1.0，折管处的局部损失系数为 管的 输水流量为多少 ？(2)当虹吸管中的最大允许真空值为(Q=2m3/s ,hs=6.12m )13=400m管径d=300mm沿程阻力系数入=0.03，0.3、0.35。 Z1=9.0m， Z2=14.0m ， pM=200kN/m ，42、一管道系统如图，各管段的长度分别为：1 1=300m 12=200m闸阀处的局部损失系数为0.07，折管AB处的局部损失系数分别为试计算流量并绘制总水头线和测压管水头线。(0.128m3/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。各管段的长度均为|=800m各管段的直径均为d=

16、600mm沿程阻力系数入=0.025，水池水面高程z=100m水泵扬程H=10.0m，C管流速为 w=3.0m/s .试计算各管段流量及 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、如题图所示的离心泵抽水管道系统，抽水流量Q=30l/s，上下水池的水面高程分别为Z1=30m，乙=55m，吸水管长度丨1=15厲管径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0.038，各局部阻力系数分别为Z阀=5.0，Z 90=1.0，Z闸=0.10，匸折 =0.11，水泵最大允许真空值为

17、7m (1)确定水泵的最大安装高度；(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。(Z P=5.65m H m=32.8m )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0.015,每个弯头局部损失系数均为0.25，闸阀处局部损失系数为0.45,上下游水池液面差为 70m,流量为2m/s，试求水轮机的效率为 0.75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，各管段的管径为di=d2=d3=300mm管长"12=13=15000。沿程阻力系数入=0.04，各水池水面高程分别为Za=60o

18、Zb=30o 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=0.118m 3/s, Q 2=0.028m 3/s, Q c=0.090m 3/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：|1=1000m 12=600m l 3=1500m d= d2=147mmd3=198mm三支管道的总流量为 Q=0.1m3/s。试求三支管道的流量及水头损失。(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1的沿程泄流总量为Q=ql 0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。(hf128A(Qt Qn 2)d49、如题图所示，水塔向 B C、D 三点供水，流量 Q=15l/s , Q=Q=10l/s ,管径 dAB=l99mm cbc=l49mm dcD=99mm 管长 l AB=400m ,|cd=250n。水塔地面高程ZM=20m供水点D处地面高程 Zc=15ml Bc=300m ,要求供水点D处具有h=15m的自由水头，试确定水