武大水力学习题集答案
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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,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,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 ______________________ 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。
第八早恒定管流3、4、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。
武汉大学水力学习题解答-水击(总13页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第十章10-1 解:阀门突然开启过程中,水击波传播四个阶段示意图如下:10-2 解:首先判断水击类型,然后计算各相末水击压强,从中找出最大水击压强。
(1) 判断水击类型已知 L =500m ,c =1000m/s ,则相长 T L c r ==⨯=2250010001s 。
而阀门关闭时间T s =2s ,有T T s r >,为间接水击。
(2) 计算首相末水击压强初始全开,有阀门开度τ01=;按线性启闭关系,得首相末阀门开度ττ102125001000205=-=-⨯⨯=L cT s .;由于v Q D max .==⨯⨯=4125642422ππm/s ,初始水头H H H 01231024070=-=-=m ,则管道特性系数μ==⨯⨯⨯=cv gH max ..2100042987029150 。
上述数据代入式(10-4-17) τζτζμ110112+=-A A得 05112291511..+=-⨯ζζA A整理 03432372302121.().ζζA A-+= 解此二次方程,得().ζ1118806A = 或 ()()..∆H H A A111101880670131642==⨯=ζmH0<<t cHc t c <<c t c <<Hc t c <<().ζ121356A = 或 ()()..∆H H A A121201356709492==⨯=ζ m如果发生直接水击 ∆H cv g Amax max ..==⨯=100049840816m 而().∆H A 11131642=m >∆H Amax,故()∆H A 11不合理。
则首相产生的水击压强增量为 ∆H A 19492=.m(水柱高) 或水击压强为 H A 170949216492=+=..m(水柱高) (3) 计算第二相末水击压强(末相末水击压强) 将已知的τ01=,τ20=,μ=2915.,ζ11356A =.,代入式(10-4-17) τζτζμζμ2202112+=--A AA得 0122915135629152=-⨯-ζA ... 解此方程 ζ23118A =. 或 ∆H H A A22031187021826==⨯=ζ..m(水柱高)则第二相(末相)产生得水击压强为 H A 2702182628826=+=..m(水柱高) 如应用式(10-4-20)计算末相水击压强,由于系数σ==⨯⨯⨯=Lv gH T s max ..050049870214577 则有 ()()ζσσσ22224145772145774145772866A =++=++=.... 可得水击压强增量 ∆H H A A22028667020062==⨯=ζ..m(水柱高) 或水击压强为 H A 2702006227062=+=..m(水柱高) 首相和末相水击压强比较,最大水击压强发生在末相,即为 H A 228826=.m(水柱高)或为 H A 227062=.m(水柱高)。
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h f1,管 2 的沿程水头损失为h f2。
则h f1与h f2 的关系为()(1)h f1 >h f2;(2)h f1<h f2;(3)h f1 = h f2;(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 v1、q v2、q v3的关系为______________________。
各管段流速v1、v2、v3 的关系为____________________________________________________________。
12、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,测压管水头线终点在____________________________,若v2≠0,测压管水头线应________________________________________________________________ ____下游水面。
第八章8-1 解:①孔口收缩系数64.0108dd :22c=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=εε②流量系数gH A tvQ 2:μμ== l 305.02g 2401.0gH 24d 8.3201.022=⨯⨯πμ=πμ=62.0=μ③流量系数97.0,==ϕεϕμ④孔口局部阻力系数:0655.0,11=+=ζζϕ8-2解:⑴孔口流量 gH A Q 2μ= 薄壁孔口 62.0=μ ()s l g Q 22.12202.0462.02=⨯⨯=π⑵圆柱形外管嘴流量()s l 61.12g 202.0482.0gH 2A Q 2n =⨯⨯π⨯=μ=⑶管嘴收缩断面真空度m H ph v v 5.175.00===γ8-3解:⑴求21,h h (如图)恒定出流条件:孔口淹没出流与管嘴出流的流量相等。
()322n n 1h h g 2A Q gh 2A Q +μ==μ=式中312h h H h --+()121122h H g A gh A n -=μμ1382.0462.031d 82.0d 62.031A A H h 2222222122n 11+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛μμ=m h m h 43.15.007.13,07.121=--==⑵求流量n Q()()5.043.1g 2d 482.0h h g 2A Q 22322n n +π⨯=+μ=s l 4Q n =8-4 解:写1—1,c —c 能式 g2v 'g 2v p H 2c2c c ζ++γ=()g2v 1H 75.12c'ζ+= ①写c —c ,2—2能式 ()g 2v v g 2vp g 2v p 2c 222c c -++γ=+γ ② 写1—1,2—2能式 g 2v g 2vp H 222ζ++γ= ③ ③-② ()g2v v g 2v g 2v g 2p H 2c 22c c --ζ=-- 式中H 75.0p ,v v cc -=γε=()()g2v 1g 2v g 2v H 75.1222c 2ccε--εζ=-()[]g2v 11H 75.12c22ε--ζε+= 对比①式 ()g2v 1H 75.12c'ζ+=()'22111ζ+=ε--ζε+∴()()22''221,1εε-+ζ=ζζ=ε--ζε∴取53.0~46.0,06.0,64.0~62.0'=ζ∴=ζ=ε 5.0≈ζ∴8-5 解:属孔口恒定流问题 船内外水头差Ω=00:h G h γ m Gh 125.00=Ω=γ(将保持至淹没) ()s m 00762.0125.0g 21.0462.0gh 2A Q 320=⨯π⨯=μ= 当船外水位上升至,,0h h z z =+则淹没。
第六章6-1解: 由6-1-3式⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=⨯⨯=====⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛==m l Q s h ms k s s m d d n cd k f 06.24300055.00265.00265.0114.66.046.0013.0184188220622035.25.25.26161πππ 6-2解: 由6-1-4式⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧======25.022220125.0025.022220Re 22Re 1Re 28d g l Q l Q s h g d s k d g d g s f ππππλ 6-3解:查表6-1-1,取经济流速为s m 0.1由式6-2-7 mm m v Q d 25025.005.044==⨯==ππ6-4解:由式6-2-8,取2.5=km H kQ d 81.21000.302.57373=⨯==6-56-6解:s m d Q A Q v 415.1150.0025.04422111=⨯⨯===ππ m g v 102.0221= s m d Q A Q v 037.2125.0025.04422222=⨯⨯===ππ m g v 212.0222= m g v g v g v h j 1045.02150.0125.015.021.025.022222221=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-++=∑m g v d l g v d l h f 62.6212.0125.075032.0102.0150.012503.0222222221111=⨯+⨯⨯=+=∑λλ%6.1016.0==∑∑fj hh∑==m h H f 62.6长 m h H gv H f j 94.6222=++=∑∑短6-7解:s m A Q v 83.1711== m g v 22.16221=s m A Q v 456.422== m g v 013.1222=s m A Q v 92.733== m g v 20.3223=m g v g v g v g v g v h j 45.212100.0005.0125.0100.0075.0121.0225.025.021222322232321=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-++⨯⨯+=∑ m g v g v g v h f 07.282075.05032.0210.05.1032.0205.02032.0232221=++⨯⨯==∑m g v h h H f j 72.52223=++=∑∑6-8解:s m v 82.3=s m g gH A dLQ 3231225.05.015002.024.224121=+⨯++⨯⨯⨯⨯=+=∑πζλ6-9解:()7.56014.04116161===R n c 0244.07.568.98822=⨯==c g λ ()s m g gz A d LQ 3200.2183.025.011520130244.0124121=⨯+++++⨯⨯⨯⨯=+=∑∑πζλs m v 546.2= m g v 33.022=列进口至3—3能量方程()31222000-++-+=++w v s h g v h h()()m gv g v d L L g v h s 12.633.0183.025.033024.01722183.05.022722222122=⨯⨯++⨯+-=⨯+-+--=λ6-10解:w Mh gv p z g v p z +++=++222222211γγ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=++∑∑d l g v λζ2001408.9200922s m v 81.1= s m Av Q 3128.0==6-11解:(1)C 管 fc MM M h p z H z ++=+γm h H z p z fc MMM 7.946.1936.0800025.0101002=⨯⨯-+=-+=+γ(2)A 管 fA MM h p z z ++=γgv A26.0800025.07.941002⨯⨯+= s m v A 77.1=, s m A v Q A A 350.0== s m v C 0.3=, s m A v Q C C 385.0==s m Q Q Q C A B 335.1=+= , s m AQ v BB 77.4==, (3)B 管fB B MM h z p z +=+γm z B 9.556.1977.46.0800025.07.942=⨯⨯-=6-12解: (1)吸水管 s m s m d Qv 2.1955.04211<==π吸w p h gv pz +++=++20002γ034.179.8867.012.0001735.03.03.50⨯=⎪⎭⎫⎝⎛+⨯=v s()mQl s gv h h g v pz j f p 65.5211.662022=-+-=----=∑吸吸γ (2)上、下游列方程 s m s m d Qv 2.17.14222>==π 压吸w w m h h z z H ++-=+12037.40001735.03.020==d s()m gv g v h j 18.0221.1210011102222==++=。
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。
( )( )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。
( )( )( ) 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 f1 ,管 2 的沿程水头损失为h f2。
则h f1与h f2 的关系为()(1)h h(2)h<h f2;(3)h f1 = h f2;(4)无法确定。
c,其管径、管长、上下游水位差均相同,则流量最小的是()。
b管;(3)c管;(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 v1、v、v的关系为____________________________________________________________。
_________________________________________________;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≠0,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。
M、N 两点的压强高度p m/ g 及p n/ρg。
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,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,则流量最小的是 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。
第八早恒定管流3、4、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 h fi ,管2的沿程水头损失为h f2。
则h fi 与h f2 的关系为(1)h fi > h f2 ;(2) h fi < h f2(3)h fi = h f2)(4)无法确定。