4.有压管中的恒定流

有压管中的恒定流
一、判断题
1. 有压长管道是认为水头全部消耗在沿程水头损失上。

（ ）
2. 水泵的扬程就是指水泵的提水高度。

（ ）
3. 有压管流的水力半径就是圆管的半径。

（ ）
4. 并联长管道各管段的流量一定不相等。

（ ）
5. 在管道水力计算中，所谓“长管”就是说管很长，所谓“短管”就是管道很短。

（ ）
6. 在原条件保持不变的情况下，增加并联支管的条数，可以增大输水总流量。

（ ）
7. 串联长管道各管段的水头损失可能相等，也可能不相等。

（ ）
8. 管嘴收缩断面的真空度与作用水头成正比，作用水头越大，收缩断面的真空度越大，泄
流量也越大。

（ ）
9. 计算水头损失时，短管既要考虑局部阻力损失，也要考虑沿程阻力损失，长管计算同样
也要考虑这两项损失。

（ ）
10. 孔口淹没出流时，孔口淹没越深，其出流的流速和流量就越大。

（ ）
11. 对于“长管”，画出的测压管水头线与总水头线重合。

（ ）
12. 同一短管，在自由出流和淹没出流条件下，流量计算公式的形式及流量系数μ的数值均
相同。

（ ）
13. 若两孔口形状、尺寸完全相同，作用水头相同，一个为自由出流，一个为淹没出流，二
者的流量是相同的。

（ ）
14. 当管道长度L 与作用水头H 之比大于10时，称为长管。

（ ）
15. 串联长管道各管段的流量和平均流速均相等。

（ ）
16. 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相等。

（ ）
17. 并联长管道管壁切应力可能相等也可能不相等。

（ ）
18. 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。

（ ）
19. 在等直径圆管中一定发生均匀有压流动。

（ ）
20. 当有压流是均匀流时，存在正常水深h 0。

（ ）
二、选择题
1. 公式gRJ τρ=不能用于 （ ）
A 、均匀流
B 、急变流
C 、明渠流
D 、管流
2. 在图示并联管道中，当流量12v v q q >时，则管段1和管段2的水头损失1f h 与2f h 的关系是
A 、12f f h h >
B 、 12f f h h <
C 、 12f f h h =
D 、无法确定
3. 有压管道的管径d 与管流水力半径的比值d /R =（ ）
A 、8
B 、4
C 、2
D 、1
4. 等直径圆管中紊流的过流断面流速分布是 （ ）
A 呈抛物线分布
B 、 呈对数线分布
C 、呈椭圆曲线分布
D 、呈双曲线分布
5. 虹吸管正常工作，其顶部的真空值一般不大于（ ）水柱高。

A 、 6.0m
B 、 7.5m
C 、 9m
D 、10m
6. 短管淹没出流的计算时，作用水头为（ ）。

A 、短管出口中心至上游水面高差
B 、短管出口中心至下游水面高差
C 、上下游水面高差
7. 外延管嘴正常工作的条件是（ ）
A 、管长大于3-4倍的管径
B 、作用水头小于0.750H
C 、作用水头大于0.750H
D 、 管长l =(3-4)d ，作用水头00.75H H <
8. 按短管进行水力计算的管路是 （ ）
A 、虹吸管
B 、环状管网
C 、支状管网
D 、倒虹吸管
9. 对于管道无压流，当充满度α分别为（ ）时，其流量和速度分别达到最大。

A 、 0.5, 0.5
B 、 0.95, 0.81
C 、 0.81, 081
D 、 1.0, 1.0
10. 有一薄壁圆形孔口。

已知孔口直径d ＝10cm ，则属于小孔口出流的相应水头为（
）
A 、0.5m
B 、0.7m
C 、0.9m
D 、1.2m
11. 作用水头相同，孔口的过流量要比相同直径的管嘴过流量（ ）
A 、大
B 、小
C 、相同
D 、无法判断
12. 长管的总水头线与测压管水头线（ ）
A 、相重合
B 、相平行，呈直线
C 、相平行，呈阶梯状
D 、以上答案都不对
13. 水流在等直径直管中作恒定流动时，其测压管水头线沿程变化是（ ）。

A 、下降
B 、上升
C 、不变
D 、可以下降，可以上升
14. 管理的负压区是指测压管水头线（ ）。

A 、在基准面以下的部分
B 、在下游自由水面以下的部分
C 、在管轴线以下的部分
D 、在基准面以上的部分
15. 有压管道的测压管水头线（ ）。

A 、只能沿流上升
B 、只能沿流下降
C 、可以沿流上升，也可以沿流下降
D 、只能沿流不变
16. 长管的总水头线与测压管水头线（ ）。

A 、相重合
B 、相平行，呈直线
C 、相平行，呈阶梯状
D 、以上答案都不对
17. 对于并联长管道，每根管道的（ ）。

A 、流量相等
B 、切应力相等
C 、沿程水头损失相等
D 、水力坡度相等
18. 有压短管是指（ ）。

A 、管道很短
B 、只计算h f
C 、要计算h f ，h j ，流速水头
D 、计算时令h w =0
19. 已知孔口直径d=9cm ，当属于小孔口出流时，其作用水头最小为（ ）。

A 、0.4m
B 、0.6m
C 、0.9m
D 、1.0m
20. 对于并联长管道，若要求每根管道的水力坡度J 相等，则必须每根管道的（ ）。

A 、流量相等
B 、糙率相等
C 、管长相等
D 、管径相等
21. 恒定管流水头线变化规律是（ ）。

A 、总水头线沿程下降，测压管水头线也一定沿程下降
B 、总水头线和测压管水头线必为沿程下降的平行直线
22. 工程上哪种情况不作为水力短管计算（ ）。

A 、水泵的吸水管
B 、涵管
C 、虹吸管
D 、水泵的压水管
三、简答题
1. 什么是管道水力计算中的短管和长管？判别短管和长管的标准是什么？有压管流计算中
为什么要引进短管和长管的概念？
2. 应用能量方程试推导简单管道自由出流和淹没出流的水力计算公式。

3. 简单管道自由出流与淹没出流的流量系数的有何异同？
4. 管道的流量系数的物理意义是什么？在管道布置、管径、管长和管材一定的管路中，能
否通过增大流量系数来增加通过管道的流量？
5. 简单管道的水力计算有哪些类型？计算步骤如何？
6. 为什么要考虑水泵和虹吸管的安装高度？
7. 什么是水泵的扬程？如何计算水泵的扬程？
8. 何谓有压管流？其水力特征是什么？
9. 环状管网水力计算应遵循的两种原则？
四、计算题
1. 有一直径2d cm =的圆形锐缘孔口，在水头2H m =作用水头下水流下泄流入一矩形水箱，
水箱横截面积为100200cm cm ⨯，现测得射流收缩断面直径 1.6c d cm =，经过49.2s 后水箱的水位升了3cm ，求该孔口的收缩系数ε，流量系数μ，流速系数ϕ及孔口局部阻力系
数ζ。

2. 在水箱侧壁开一直径0.1d m =的圆孔，孔口恒定水头6H m =，试求（1）孔口流量1Q ，（2）
在此孔口外接一圆柱形管嘴的流量2Q ，（3）管嘴收缩断面的真空值。

3. 通过长125l m =，直径175d cm =的管道，将水自水库引到水池中。

然后又沿长2150l m =，
50d mm =的管道流入大气，已知8H m =，闸门局部阻力系数3v ζ=，管道沿程阻力系数0.03λ=，试求流量Q 和水面差h ，绘总水头线和测压管水头线。

4. 有一虹吸管，已知m l m l m H m H 5,5,2,
5.22121====。

管道沿程阻力系数02.0=λ，进
口设有滤网，其局部阻力系数10=e ζ，弯头阻力系数15.0=b ζ，试求：通过流量为s m 3015.0时，所需管径；校核虹吸管最高处A 点的真空值是否超过允许的水柱高m 5.6。

5. 由一台水泵把进水池中的水抽到水塔中去，抽水量为s l Q 70=，管路总长（包括吸水管
和压水管）为m l 1500=，管径mm d 250=，沿程阻力系数025.0=λ，水池水面距水塔水面的高差m H 20=，试求水泵的扬程及电动机智功率（水泵的效率为%55=η）
吸水管
Δ压力管
Δ
6. 供水系统如图所示，已知各管直径mm d mm d mm d d 2004,2503,15021====，管长
,300,500,700,3504321m l m l m l m l ====流量m s l q s l q s l Q CD B D ⋅===1.0,45,20，D 点要求的自由水头m H z 8=，采用铸铁管，试求水塔高度H 。

q
7. 枝状铸铁供水管网，已知水塔地面标高m A 15=∇，管网终点D C ,点的标高
m m D C 15,20=∇=∇，自由水头都为m H z 5=；20c q l s =，7.5D q l s =，1800l m =，2
400l m =，3700l m =水塔高m H 35=，试设计BD BC AB ,,管段的直径。