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l1,管2的沿程水头损失为h2。则 1与hr2的关系为 (2)h (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 (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qvl、w2、w3的关系为 。各管段流速Ⅵ、 、吗的关系为 223 2、对于有压管流出口为自由出流时,测压管水头线终点在 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,下游机若≠0,测压 出口为淹没出流时,若下游水 速v2=0,测压管水头线终点在 管水头线应
32 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 hf1 ,管 2 的沿程水头损失为 hf2 。则 hf1 与 hf2 的关系为 （ ） （1）hf1 ＞ hf2； （2）hf1 ＜hf2 ； （3）hf1 = hf2 ； （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 qv1 、qv2、 qv3 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。 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
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MN两点的压强高度Pm/ 及m/pg。 水泵压力 压力管中可不计局部 Vo=0 吸水管水头损失 15、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。 d 3 2>d1>d3 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 0 17、一水泵管道布置如图。已知流量=61/s,1=3.5m,12=1.5m,l3=2m,14=15m,l5=3m,218m,水泵最大 真空度l=6m,管径75m,沿程水头损失系数A=0.04,局部水头损失系数51=8,2=53=54=0.3,5 5=1.0。取动能修正系数为1 (1)确定水泵允许安装高度hs m) (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d0.1m,进口局部水头损失系数51=0.5:转弯局部水头损失系数52=1.1 当水头=2.5m时,通过管道的流量q=0.02m/s,求管道沿程水头损失系数A。取动能修正系数为1。(0.0257)
33 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 pm/g 及 pn/ρg。 15、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。 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。 17、一水泵管道布置如图。已知流量 qv=6 l /s，l1=3.5m，l2=1.5m，l3=2m，l4=15m , l5=3m , Z=18m , 水泵最 大 真空度 hv=6m，管径 d=75mm，沿程水头损失系数 λ=0.04，局部水头损失系数 ξ1 =8, ξ2 = ξ3 = ξ4 =0.3 , ξ 5 =1.0 。取动能修正系数为 1。 (1) 确定水泵允许安装高度 hs； (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 。 当 水头 H＝2.5m 时，通过管道的流量 qv=0.02m 3 /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d=200m,￠=100mm管长L1=20m,L2=10m:沿程水头损失系数λ1=0.O2, λ2=0.03。各局部水头损失系数为:进口ξ1=0.5,转弯ξ2=0.6,收缩ξ3=0.4(对应于大管流速),阀门ξ 4=2.06。管道水头H20m。试求: (1)当阀门开启时,求通过输水管的流量q (0.0619m/s) (2)定性绘出管道的总水头线和测压管水头线 Vo=0 LId,, x 20、一水电站压力引水管道如图所示。已知管长L=90m,管径d0.3m,沿程水头损失系数λ=0.03,进口局部 水头损失系数1=0.5,转弯局部水头损失系数ξ2=0.3。在距管道出口1=30m处设一水银测压计,其液面差△h =0.5m,较低的水银液面至管轴的高度=1.5m (1)求此高度的流量qy及水头H (0.415m/s;19.058m) (2)定性绘出此高度的总水头线及测压管水头线。 山 21、用长度为1的两条平行管道由水池A向水池B输水,如图所示。已知管径a=2,两管的糙率n相同。忽略 局部水头损失。求两管通过的流量比1/q2。(按长管计算) 22、图示为一从水箱引水的水平直管。已知管径d20cm,管长L=40m,局部水头损失系数:进口ξ=0.5,阀 门5=0.6。当通过流量q=0.2m3/s时,在相距△1=0m的1-1及2-2断面间装一水银压差计,其液面高差△ =4cm。求作用水头H (6.36m) 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=300mm,管道全长L=90m,沿程水头损 失系数A=0.03.,局部水头损失系数:进口ξ=0.5,转弯=0.3,出口ξ=1.0。出口中心在下游水面以下深度 2=2.3m。在距出口上=30m处有一水银测压计,其液面高差△l=0.5m,较低的水银液面至管轴的高度h1.5m。 试确定:(1)通过高度的流量q;(2)两水池的水位差z。(0.313m/s:1.1m)
34 19、某输水管如图 所示。已知管径 d1=200 mm ，d2=100 mm 管长 L1=20 m ,L2=10 m；沿程水头损失系数 λ1= 0.02， λ2=0.03。各局部水头损失系数为：进口 ξ1=0.5 ，转弯 ξ2=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： (1) 当阀门开启时，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图所示。已知管长 L=90 m，管径 d=0.3 m，沿程水头损失系数 λ=0.03，进 口局 部 水头损失系数 ξ1=0.5，转弯局部水头损失系数 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 h=1.5 m。 (1) 求此高度的流量 qv 及水头 H ； (0.415 m3 /s;19.058m) (2) 定性绘出此高度的总水头线及测压管水头线。 21、用长度为 1 的两条平行管道由水池 A 向水池 B 输水，如图所示。已知管径 d2=2d1，两管的糙率 n 相同。 忽 略 局部水头损失。求两管通过的流量比 qv1 / qv2。(按长管计算) ( v2 v1 q q = 3 8 2 1 ) d d ( ) 22、图示为一从水箱引水的水平直管。 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，阀 门 ξ=0.6。当通过流量 qv=0.2 m3 /s 时，在相距 Δl =10 m 的 1－1 及 2－2 断面间装一水银压差计，其液面高差 Δ h=4 cm。求作用水头 H。 （6.36m） 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 l=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 qv；(2)两水池的水位差 Z。 (0.313m3 /s; 11.11m)
24、图示虹吸管上下游水位差B=5m,水头损失从1点至4点为2其中从1到2的水头损失为 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2(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q0。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),且水头保持不变,问并联后管道的总流量q与原流量0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) 26、如图所示虹吸装置,管径d200m,管长AC=10m,CE15m,5A=0.5,5B=5D=0.9,5E=1.8,A=0.03, 求:(1)通过虹吸管的恒定流流量wv:(2)上下游水位差z (991/s;3.97m) B 27、图示直径400m的钢管(=0.012)将水池A的水引到水池B作恒定流动。已知管长上=40m,=2001/s,管 道上有90°弯头(5=0.6)两个,阀门(全开5=0.12)一个,进口(ξ=0.5),出口(5=1.0)。求水池A与水池B的 水面高差B(0.67m) 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=20m,直径d=150mm, 吸水管管长12=12m,直径d=150mm,两管的沿程水头损失系数A=0.024,河的水面与水泵进口断面中点高差 h=2.0m,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51=0.2, 52=1,53=6,54=0.3,水泵的进口断面的最大真空高度为6.0m,求最大的抽水流量为多少?(0.0424m/s)
35 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 2 2 v g ，其中从 1 到 2 的水头损失为 5 2 2 v g ， 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 Z。 (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 qv0。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 qv 与原流量 qv0 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 ) 26、如图所示虹吸装置，管径 d=200 mm，管长 AC=10 m，CE=15 m，ξA=0.5，ξB=ξD=0.9，ξE=1.8，λ=0.03， 求：(1)通过虹吸管的恒定流流量 qv；(2)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 作恒定流动。已知管长 l=40 m，qv=200 l/s， 管 道上有 90。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)。求水池 A 与水池 B 的 水面 高差 H。 ( 0.67m ) 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 l1 =20 m，直径 d1 =150 mm， 吸水管管长 l2=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 ξ1 =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？ ( 0.0424m3 /s)
9、图示水银压差计装置,管长1=5cm,管径d2.5cm,流速v=3m/s,沿程水头损失系数=0.02,进口局部 水头损失系数5=0.5。计算水银液面高差b(7.65cm) 30、某人工渠道以两孔断面为4×4m2的钢筋混凝土方形涵洞穿越某河道。下游水位为142m,上游水位为146 糙率n=.014,进口局部水头损失系数51=0.5,每一折角局部水头损失系数为ξ=0.25。涵洞外流速可以不计 试求:当两孔总流量为178.8m3/s时,涵洞中最大压强的值。(81.0Kpa) 1、如图所示,活塞A受一恒定力F作用而左移,使液体(p=900kg/m,u=0.002kg/(m.s))从针孔直径0.25mm, 针长1.5m。问若针孔流量q=0.4cm/s,作用力F为多少?(不计大筒内水头损失,且液流为层流)(14.5N) 32、图示的液体在直径d3cm的倾斜管中流动。密度p=917kg/m3,动力粘度u=0.29kg/(ms),现测得两断面 压强分别为P=180kPa,PA=500kPa。要求:()判别流动方向;(2)计算流量。(液流为层流)(A-B:1.83m7/h) 33、有一钢筋混凝土输水管道,输水流量φ5501/s,管长}=3000m,内径60m,糙率0.013,试求管道的流 量模数、比阻及沿程水头损失
36 29、图示水银压差计装置，管长 l=75 cm，管径 d=2.5 cm，流速 v=3 m/s，沿程水头损失系数 =0.02，进口局 部 水头损失系数 ξ=0.5。计算水银液面高差 hp。 ( 7.65cm ) 30、某人工渠道以两孔断面为 4×4 m2 的钢筋混凝土方形涵洞穿越某河道。下游水位为 142 m，上游水位为 146 m， 糙率 n=0.014，进口局部水头损失系数 ξ1=0.5，每一折角局部水头损失系数为 ξ=0.25。涵洞外流速可以不计 。 试求：当两孔总流量为 178.8 m3 /s 时，涵洞中最大压强的值。 ( 81.0 Kpa ) 31、如图所示，活塞 A 受一恒定力 F 作用而左移，使液体(ρ=900 kg/m3 , μ=0.002 kg/(m.s))从针孔直径 0.25 mm， 针长 1.5 m 。问若针孔流量 qv =0.4 cm3 /s，作用力 F 为多少? (不计大筒内水头损失，且液流为层流) ( 14.5 N ) 32、图示的液体在直径 d=3 cm 的倾斜管中流动。密度ρ=917 kg/m3，动力粘度 μ=0.29 kg/(m.s)，现测得两断面 压强分别为 pB=180 kPa，pA=500 kPa。要求：(1) 判别流动方向；(2) 计算流量。(液流为层流) (A—B;1.83m3 /h) 33、 有一钢筋混凝土输水管道，输水流量 Q=550l/s，管长 l=3000m，内径 d=600mm，糙率 n=0.013，试求管道的流 量模数、比阻及沿程水头损失。 (24.06m)