武汉大学水力学教材答案第六章

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。

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 h f 1 ,管2的沿程水头损失为 h f 2。则

h f 1与h f2 的关系为

E ；

a 、

b 、c,其管径、管长、上下游水位差均相同，则流量最小的是

（4）无法确定。

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 v1、q v2、q v3的关系为 ________________________________ 。各管段流速

V 2、V 3 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 V 2=0,测压管水头线终点在 ___________________________________ ,若V 2 ≠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。

则求得的管道直径偏小，不能通过要求的设计流量。

(2) h f1 V h f2 (3) h f1 = h f2 （4）无法确定。

(3) C 管; (1) h fi > h f2 ；

9、图示为坝身下部的三根泄水管 (1) a 管； (2) b 管;

10、在管道断面突然扩大处，测压管水头线沿程

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p m { g

及P n/ P g。

吸水管水头IS失

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。

?>d 1 >d 3

17、一水泵管道布置如图。已知流量q v=6 l /s，l1=3.5m，l2=1.5m，l 3=2m l4=15m , l 5=3m, Z=18m,水泵最大真空度

h v=6m，管径d=75mm沿程水头损失系数λ=0.04 ,局部水头损失系数ξ 1 =8, ξ 2 = ξ 3 = ξ 4 =0.3 , ξ5=1.0 。取动能修正系数为1。

⑴确定水泵允许安装高度h s；(4.87m)

(2) 计算水泵总扬程H；(20.19m)

(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L= 15m管径d=0.1m,进口局部水头损失系数ξ1=0.5 ;转弯局部水头损失系数ξ2= 1.1

3

1.1 _ ■" 压力管

A压力骨中可不廿局部

水

泵

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。

当水头H = 2.5m时，通过管道的流量q v=0.02m3∕s ,求管道沿程水头损失系数λ。取动能修正系数为1。(0.0257)

19、某输水管如图所示。已知管径dι=200 mm, d2=IOO mm管长Lι=20 m丄2=10 m沿程水头损失系数λ1= 0.02 , λ

2=0.03。各局部水头损失系数为：进口ξ1=0.5 ,转弯ξ

2=0.6 ,收缩ξ3=0.4 (对应于大管流速)，阀门ξ

4= 2.06 。管道水头H=20m 试求：

⑴当阀门开启时，求通过输水管的流量q v ；(0.0619m 3∕s)

(2)定性绘出管道的总水头线和测压管水头线。

r —A

I -

L l d

? I

I-

20、一水电站压力引水管道如图所示。已知管长水头损失系数ξ1 =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λ=0.03 ,进口局部ξ2=0.3。在距管道出口l=30 m处设一水银测压计，其液面差Δh

=0.5m ,较低的水银液面至管轴的高度(1)求此高度的流量q v及水头H ；

h=1.5 m。

(0.415 m 3/s;19.058m)

q v1 / q v2。(按长管计算)(

已知管径d2=2d1 ,两管的糙率

q

v1 / d 1 \ 3、

=())

q v2 d2

n相同。忽

22、图示为一从水箱引水的水平直管。门ξ=0.6。当通过流量q v=0.2 ∏3∕s

已知管径d=20 Cm ,管长L=40 m,局部水头损失系数：进口ξ =0.5 ,时，在相距△ I =10 m的1—1

(6.36m)

及2-2断面间装一水银压差计, 其液面咼差

____ /[LuT二I r

如图所

示。局部水头损失。求两管通过的流量比

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λ=0.03.,局部水头损失系数：进口ξ=0.5 ,转弯ξ=0.3 ,出口ξ=1.0。出口中心在下游水面以下深度h2=2.3 m。在距出口∣=30 m处有一水银测压计，其液面高差Δh=0.5 m ,较低的水银液面至管轴的高度h=1.5 m。

试确定：(1)通过高度的流量q v; (2)两水池的水位差Z O (0.313m 3/s; 11.11m)

2

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10 ,其中从1到2的水头损失为 5 V

2g

Tg

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 ZO （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 q v 0o 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 q v 与原流量q v0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 ） （1.265 ）

27、图示直径400mm 的钢管（n =0?012）将水池A 的水引到水池 B 作恒定流动。已知管长 | =40 m ，q v =200 l/s ，管 道上有90 o 弯头（ξ =0.6）两个，阀门（全开ξ =0.12） 一个，进口（ ξ =0.5）,出口（ ξ =1.0） o 求水池A 与水池B 的 水面 高差 H （ 0.67m ）

A

---------- T ------

28、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

∣1=20 m,直径d 1=150 mm

26、如图所示虹吸装置，管径 d =200 mm 管长 A （=10 m ，CE =15 m ，ξ A =0.5，ξ B= ξ D=0.9， ξ E =1?8， λ =0.03，

求：（1）通过虹吸管的恒定流流量 q v ;⑵ 上下游水位差Z o （ 99 l/s; 3.97m ）

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λ=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ξI=0.2 ,ξ2=1, ξ3=6, ξ4=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）