水力学-第六章管道
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7.14虹吸管将A 池中的水输入B 池,已知长度1l =3m ,2l =5m ,直径d =75mm ,两池水面高差H =2m ,最大超高h =1.8m ,沿程摩阻系数λ=0.02,局部损失系数:进口a ζ=0.5,转弯b ζ=0.2,出口c ζ=1,试求流量及管道最大超高断面的真空度。
解: 以下游水面为基准面,从上池水面到下池水面列伯努利方程:22222350.7 1.00.0222220.0752v l v v v v H g d g g g gζλζζ+⎛⎫=+++=++⨯ ⎪⎝⎭b c 进∴ 3.20v ==(m/s )23.200.07514.144Q vA π==⨯⨯=(L/s )从C 过流断面到下池水面列伯努利方程:2222222C C C C Cp v l v v z g g d g gαλζρ++=+ 取1C α= ∵C v v =∴251.8 2.010.02 1.00.0752a C C V p p p vH g g g ρρ-⎛⎫==-=++-⨯- ⎪⎝⎭25 3.203.80.02 3.100.07529.807=-⨯⨯=⨯m答:流量14.14Q =L/s ,管道最大超高断面的真空度为3.10m 。
7.16水从密闭容器A ,沿直径d =25mm ,长l =10m 的管道流入容器B ,已知容器A 水面的相对压强1p =2at ,水面高1H =1m ,2H =5m ,沿程摩阻系数λ=0.025,局部损失系数:阀门v ζ=4.0,弯头b ζ=0.3,试求流量。
解: 以地面为基准面,从A 池面到B 池面列伯努利方程:222111222123222v b p v p v l v H H g g g g d g ααζζζζλρρ⎛⎫++=+++++++ ⎪⎝⎭进出取120v v ==;20p =;0.5ζ=进; 1.0ζ=出,则有121122100.5 1.0 4.030.30.0250.025p g H H g v ρ⎡⎤⎛⎫+-⎢⎥⎪⎝⎭⎢⎥=⎢⎥⎛⎫+++⨯+⨯ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦ ()122120516.4g ⨯+-⎡⎤=⎢⎥⎣⎦4.37=(m/s )24.370.025 2.154Q vA π==⨯⨯=(l /s )答:流量 2.15Q =l /7.17水车由一直径d =150mm ,长l =80m 的管道供水,该管道中有两个闸阀和4个90°弯头(λ=0.03,闸阀全开a ζ=0.12,弯头b ζ=0.48)。
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。
( )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。
选择题(单选题)1.水在垂直管内由上向下流动,测压管水头差h,两断面间沿程水头损失,则:(a)(a)hf=h;(b)h f=h+l;(c)h f=l-h;(d)h f=l。
2.圆管流动过流断面上切应力分布为:(b)(a)在过流断面上是常数;(b)管轴处是零,且与半径成正比;(c)管壁处是零,向管轴线性增大;(d)按抛物线分布。
3.圆管流的雷诺数(下临界雷诺数):(d)(a)随管径变化;(b)随流体的密度变化;(c)随流体的黏度变化;(d)不随以上各量变化。
4.在圆管流中,紊流的断面流速分布符合:(d)(a)均匀规律;(b)直线变化规律;(c)抛物线规律;(d)对数曲线规律。
5.在圆管流中,层流的断面流速分布符合:(c)(a)均匀规律;(b)直线变化规律;(c)抛物线规律;(d)对数曲线规律。
6.半圆形明渠半径r0=4m,水力半径为:(c)(a)4m;(b)3m;(c)2m;(d)1m。
7.变直径管流,细断面直径为d1,粗断面直径d2=2d1,粗细断面雷诺数的关系是:(d)(a)Re1=0.5 Re2;(b)Re1= Re2;(c)Re1=1.5 Re2;(d)Re1=2 Re2。
8.圆管层流,实测管轴线上流速为4m/s,则断面平均流速为: (c)(a)4 m/s;(b)3 .2m/s;(c)2 m/s;(d)1 m/s。
9.圆管紊流过渡区的沿程摩阻系数λ:(c)(a)与雷诺数Re有关;(b)与管壁相对粗糙k s/d有关;(c)与Re及k s/d有关;(d)与Re和管长L有关。
10.圆管紊流粗糙区的沿程摩阻系数λ:(b)(a)与雷诺数Re有关;(b)与管壁相对粗糙k s/d有关;(c)与Re及k s/d有关;(d)与Re和管长L有关。
11.工业管道的沿程摩阻系数λ,在紊流过渡区随雷诺数的增加:(b)(a )增加;(b )减小;(c )不变;(d )不定。
计算题【6.12】水管直径d =10cm ,管中流速v =1m/s ,水温为10℃,试判别流态。