章有壓管道流第

6壓管道恒定一般概5~15%，計算時必須按短管計算。5%，在計算中可予以忽略的管道。簡單管道的水力計流

QL/d

1HHv2/(2gv2/(2gL 度；dA為沿程阻力系數(shù)；流

0

Q0

12(A/A)L/d 12(A/A)L/d 22

z

v2/(2g)

v2/(2g)

z02202w2AA2hw02202w20000

v2/(2g)與

v2/(2g)

QAv

zz0 L L/d出口1，如果取1由能量方程可知，管路中任意斷面iz

v2Hi

Hi

v2i

H

hw1i為起始斷面至ii斷面之間的水頭損失?？梢钥闯?，總水頭是在測壓管水頭的基礎上加一4Q/(4Q/(vv允1.22.0m/sv允1.52.5m/s。簡單管道長管的水力j對于長管，流速水頭v2/(2g和局部水頭損失hjLv Hhf

d2g(阻力系數(shù)法Q Hhf

K2L（流量模數(shù)法Hhf

ALQ2(比阻法 00R式中，KR

8g2d5zhfzL(Q2/K2

0.0179(10.867)0

v＞1.2m/s時v＞1.2m/s時（阻力平方區(qū)）v＜1.2m/s時（紊流過渡區(qū)

d00.021/d0

0A0.001736/d50

A0.00148(10.867)030.852(10.867)030k0.852(10.867v)03

d5

0A0.001736k/d50

d5上式表明，過渡區(qū)的比阻可以用阻力平方區(qū)的比阻乘以修正系數(shù)k來計算。 0.0159(10.684)0

d0

0.0144(12.36)0

Re<2.7×106d，d以米計。

d0 新

0.001315(10.684)0

d5

A0.001191(12.36)0

d5 dmm/s按曼寧求比曼寧中，CR1/6/n，8g/C2，代入比阻

1.3106m2/sRd4

A0

/(

00hf

1

A10.3n2/d16/

水力坡度J

dv＞1.2m/s時（阻力平方區(qū)

J0.00107v2/d1v＜1.2m/s時（紊流過渡區(qū)復雜短管的水力計

JJv2/(C2

vd1

v

)0

QAvH0[1

Li(Ai

iAAiAA

v2)]（i從1到 21111 ) LiA2A2i AAi為第iAvQ2Q Q3Q2QBQQA

QQQQQQQ

CC(QC)Q1復雜長管的水力計

2

D設串聯(lián)管道中任一管段的直徑為di，管長為li，流量為Qi，管段末端由支管分出的流量為qi，因

l(Q2/K2 H

l(Q2/K2

Qi1Qi

qi0，則管路各段的流量相同，則式（6.28）Hhfi

Q2

/K2

iiiiHl(Q2/K2) 1Hl(Q2/K2 2Hl(Q2/K

QQ1Q2

n

HAQ 0111HA02Q 22222HAQ

0333nn則并聯(lián)管道任一管段的流量Qi

H

Q

nnH/(AH/(A0iliQ流量QiAB之間各并聯(lián)管段流量總和QQi，則HQQi( A0ili) H A0ili) A0ili HA0pl

A0ili)

，則可得干流Q流量Qi

Qi

A0plp/(A0iliA0plp/(A0ilihH hH Bh、h、 表示，流量用Q、Q、Q表示 H f f CH1，D面的高差為H2，當不計局部水頭損失時，則計算

22

D6-K2

22

2

22K2QQK1Kll1H QK2Kl2連續(xù)出流管道的水力

流出的流量為Qp，總流量為Q，貫通流量（過境流量）為QT，水頭為H，則QQp L(

(

K)

TpT CK2)C

也可用近 計

0

HLQpT

Kp

/K2

hAL(Q2Q

Q2/3)A

近

hAL(Q0.55Q

當QT0

fAhLQ2 f

QN，每一孔口的流量qQ/N，孔口及管段編號自下游向上游遞增，每一段的水頭損失為f Af f A(2qf A(3q)2f A(N1)2

A(Nq)20H，因為q2Q2N20NN2Hhfi(12

(N

N

)A0lN

(N1)(2N1)6N2

22

式中，若流態(tài)在阻力平方區(qū)，則比阻A0相等的水力計。由各種類型的管道組成的網(wǎng)稱為通常分為兩類，一類是一些獨立的直管共同連接在一根。6-3PABCD作為設計管線。HHzA1A1BCD2346-

l(Q2/K2

HphfihD(zpzD)hfihDzDzp

式中，hfi為從水塔至 供水最遠點D的各管段的水頭損失的總和；hD為 末端D處的自由水頭；zD為末端D處的地面高程；zp為水塔處的地面高程。zpHpzDhD都是已知的，可據(jù)此求出設計管J(zpHp)(zDhD lml

KK

/JmKKK

Q

/Jm/J KK

m/Jm

A0i

/Q

ii

hfpAhfABhfBchfCD(zpHp)(zDhD

v經(jīng)1.0~1.4m/s表6-1和鑄鐵管極限流6-2。6-212345678道連通而成的，如圖6-4所示。及各節(jié)點向外引出的流量。然后通過環(huán)狀的

aafefe

dd 由于環(huán)狀的管段數(shù)目ng和環(huán)數(shù)nk及節(jié)點數(shù)目np存在下列關ngnknp

中的每一段均有兩個未知數(shù)Q和d，因此，進行環(huán)狀的水力計算時，未知數(shù)的總數(shù)2ng2(nknpQi

i或ihwii或i

Q2l

cross，根據(jù)節(jié)點流量平衡條件∑Qi=0分配各管段的流量Qi根據(jù)允許流速v和各管段的流量Qi，求管徑dihwi=0需對流量進行改正，設改正流量為Q，流量改正后再計算各環(huán)的水頭損失∑hwi使其∑hwi=0為止。改正流量Q的近似Q

hw2

hw1

11122Q1112

/K2)2Q

/K2

2(h/Q)

/Q

2(h/Q2212i2212i給水中的調節(jié)池問6-5所示。用管路lidi（i1,2,3）連接H1、H2、H3j處Ej，EjH2Ejj點，管路③就成為5（a16-5（b2H2HjHH31HjHH231 設各管管段長為li，由伯努利方程得合流管的基本EH

2v)1vd d1

1i2g v2EH 2)2

d d2

2i2g v2 3)3d d3

3i2gEH

2v)1vd d1

1i2g v2 2)2

d d2

2i2g v2 3)3d d3

3i2g HEAQ

l(Q2/K2) 011 HEAQ2ll(Q2/K2 022 2

EHAQ2ll(Q2/K2)jQ

3

HEAQ

l(Q2/K2) 011 EHAQ2ll(Q2/K2 022 2

EHAQ2ll(Q2/K2) QQ

3 在用（6.58）和（6.59）計算流量Q1、Q2和Q3時，首先須判斷是合流管還是分流管。為此先假設EjH2Q20（6.58）（6.59）求出Q1和Q3Q1Q3Q1Q3，則為分流。判斷出分流與合流管之后，就可選擇相應的進行計算。2222H11d

L

Q

6.1H1.0m 0.2， 4.0，汽油的重度和運動粘滯系數(shù)分別為 7500N/m3，0.0073cm2/s。試問：如果開啟針閥所需的壓力p針0.5

d

vA1.767

0.798

Revd79.81.5 下面求沿程阻力系數(shù)Re1050.3164Re0

16395.140

32.91d

16395.1416395.14Re0鍍鋅管的絕對粗糙度為0.15mm，/00.15/0.190.79，0.4/06屬于紊流過渡區(qū)。 Re0Re11.742lg(Re

18.7將

，r0d/215/2

0.0413，重新求得00.14801.0150.406，假設正確，取0.04131z1

v1

v2 v2 hw(d)2g(0.04130.01530.24)29.8z0v2/(2g)v2/(2g

H1m，一個標準大氣壓=101.3kN/m2

2p0.5101.32p1

油

11AH2水從水塔A經(jīng)管道流出，如圖示。已知管11AH2d

L

，粗糙系數(shù)n0.011，局部阻力系數(shù)為：進口10.5，轉彎21.230口流速v1.6m/s，取動能修正系數(shù)1，求管道的水頭H。

26.2

C1R1/6n

(0.1)1/64

8g/C289.8/49.162 v2

hw(d)2g(0.03240.10.51.2)29.8v2H00002gv2 H2ghw29.810.81610.9472gHQ2gHLL/d

0因為QvA1.60.12/40.0125m3/s，忽略 0Q2H2g2

29.80.10932(0.12/

AB水R2m，有一閥門，相對開ed0.5，管道的當量粗糙度0.6mm，

水溫T20C，試求當水位差z3m時管中通過的流量Q。zAdRzAdRBLdLd彎閥4-7得0.5，0.132，2.3，1.0，已知d0.2mL60m得13001300流

Q

300300

由于沿程阻力系數(shù)未知，流量無法求得。現(xiàn)假定0.02，代入上式得Q0.0765m3/s

Ad2/40.22/40.031416m2，vQ/A0.0765/0.031416當水溫T20C時，水的粘滯系數(shù)為0.0101cm2/sRevd243.520 d0.62000.003Re和d查莫迪圖得0.0260.026，與假設相符。故求得流量為Q0.0704m3/s11H2d12d0.5m，管長l110ml2H10m，沿程阻力系數(shù)0.025，進口為喇叭形，其后裝一閥門，相對開度ed0.8，（2）查局部阻力系數(shù)表得進口進口0.1，閘門開度ed0.8閥0.17

6.41L1LdQ

110.025110.02510/0.50.14

v2 v2H2 (2 ）2(12

閥

閥1l2

1

0.10.17vQAp

dv2

42.072H

101.37

2

2.231 12L3d0.5m，管長L10mH10m，進口為1 12L3（2）H不變，要求管道距上游l2m的相對壓6m水柱時，下游管軸線淹沒在水面以h應為多少。L

6.5v2Hd

出口

e/d

時，閥

，1.00.10.261.01.36。沿程阻力系數(shù)按舍維列 求解，假設管中的流速v1.2m/s，v

L/d10.025910/0.529.8

d

0./

03

QvA10.2164

0.52H1-12-22Hhp22

(l

2vv

6(10.0259

0.1

閥

21z2d1L2L10m1z2d1L2通過的流量Q4.3m3/s，試求管徑d隧洞的粗糙系數(shù)一般取n0.014Rd4，謝才系數(shù)為

6.6C1R1/6n

(4

)1/

1/

8g/C289.8/(56.7d1/6)20.0244/d1/查局部阻力系數(shù)表得進口進口0.2出口1.0LdLd10.024410/4/30.210.244/d4/ Q

d

9174d20.2440.244/d4/將Q4.3d=1.025m口進口0.5，閥門閥門0.6，當通過的流量Q0.2m3/sL10m1-1斷面和h0.04mH。

HhdHhd

v2

lv2z111z222

d在lzzv2/(2g)

v22g) 1p1

2l d

p1

vQA

d

4

2g(p1p2

29.80.5040.2 11LdH=6.36m

1Q

114

d=0.06m進口0.5部阻力系數(shù)出口1.0H=12m時，流量Q0.015m3/s，試求管道的沿程水頭損失系數(shù)

1zH221zH22 11-12-2斷面的能量方程2zh(L1)2 12222

(L2 )v 22g

(1L2 )2 22以上兩式中，管L1L2，管徑相等，沿程阻力系相同10.511.520.511.5，將以上二式相減2H2z2vdv2

40.015z(H

2

)/2L1

.5052

Hdd=1.0mH=12.5mHd當水庫泄水時，測得底孔流量Q

孔的阻力系數(shù)（底孔的水頭損失可看作一個局 AQ

6.9

d24/

2AAQ

Q

gH

中的水引向集水池，如圖示。已知管徑d=0.3m，管長l1140m，l2120l340m，沿程阻力系 13，240.55，30.17，51.0 z

真空度

1 1 0z2集水1011

6.10((l1l2l3)/d1234

29.8

d2

vQ/A0.0403/0.0707 v2 l v2 2

( 2

3)(l1l2

)(0.02514012030.550.17)h

p22 2

22

22

7

2

22102210z108m，虹吸管安裝高度hs2.5

6.11對于新的鑄鐵管，取粗糙系數(shù)n0.011Rd4C1R1/6n

(0.15)1/64

8g/C289.8/(52.6)24-7得局部阻力系數(shù)為：進口0.5彎0.294出口1.020.520.2941.0L0.028341282.088dL/dL/d

11

Q

0.356

0.152229.8

0.0591m3

vd

40.0591

p22 2

(l1

2v彎vhpap2 問吸出流量Q為多少？A點的真空度為多少？

0h2A20h2A20H AQ

d2

1-12-2斷面的能量方程，求真空度 v2 v2ah2 (1 1h

p2

vd

40.048 dH=180mdT88（1）2Nmax。

6.13z11 z

v2(z11)

p2 所 HmH

vd

Lv2

2200 hw12d2g0.02

2

H 1801.46255Q N 求得Q6.405m3/s

N Q(1801.46255Q2)0.889.86.405(1801.462556.4052) 吸水l吸水l1 2水Qz12l水自流吸水hs4.5m自流管長l20md0.15m水泵吸水管長l110md10.15m，自流數(shù)0.028

6.14自網(wǎng)2，水泵底閥的局部阻力系數(shù)閥6，90°彎頭的局部阻力系數(shù)彎0.3，要求水泵進口的真6m（1）Q（2）z。

p22 2

(l1

2v彎v

a2

(11

彎1l1

1

60.3pap2

64.5

v

2g2g29.8

QvAvd21.7910.1520.03165m3 0.152240.02820/0.1521zd24d24ld出

0.03165m3z0.031652/0.030152水放進過濾池底部反沖洗。已知沖洗流量Q0.5m3/s，沖洗水管直徑d0.4m，局部水頭損失系數(shù)0.5，0.2，閥0.17沿程水頭損失系數(shù)0.024，水塔中水深h1.5m1.5m

1沖1沖洗水hdH02 2過濾6.152-25mH。2-21-12-22Hp22

(d

2v閥v

p2(1

2v閥vAd2/40.42/40.1257mvQ/A0.5/0.12571L

彎

10.024

Hp2(1.870.06H) 2 2

1h01d3H01h01d3H01h15m

50m，

沿程阻力系數(shù)0.02

0.5（1）Q（2）

1111(l1l2d進口Q

0.378

110.02110.02250/10.54

9.2m3

29.829.84-4 h4 (1 4(11

彎

彎vQA

d

49.2

4h(11

彎

15(11

0.5

2

壓水壓水水z吸水d2水120水1100kW，吸水管長度l130m水管長l2500md0.3mQ0.1m3/s管道的沿程阻力系數(shù)0.03 6m水柱高，動力機及水泵的總效率為0.75，局部阻力系數(shù)進口6彎0.4，試求（1）（2）

6.17NQHm

Ad2/40.32/40.0707mvQ/A0.1/0.0707

10000.7510076.531m98000.1hw

(l1

v彎v

6

2

hw

(l2

1)22

0.4

2

zHmhw吸hw壓76.5310.965.251

p22 2

hw最大安裝高度為

p22 2

hw

v2

hw

6

2

水水AA1Q113m3/h，管長1

l210m， d10.2md20.1m，沿程阻力系0.025，轉彎的局部阻力系數(shù)

0.2， 然收縮的局部阻力系數(shù)

0.38A-A斷面的壓強水頭。

6.1811Ad2/40.22/41122Ad2/40.12/422

(

v)1(0.025

2

hw

(d2

2

v)

(0.025

0.3820.2)

2

v2 v2zA

H22

zA0p20

v2H

v2

2

0.1062.674

2

H11l115ml210m，管d10.04m，d20.02m，容器中H11H20m0.48龍頭的局部阻力系數(shù)

3.50糙度

0.0131cm2s，流量Q3m3/h

6.19p0。11Ad2/40.042/411v1Q/A10.00833/22Ad2/ 0.022/422v2Q

66.34

v2

265.22因為d10.2400.005d20.2200.01，查莫迪圖得10.03520.0393，又d d

l1 hw

d2(d22

1

hw12hw1hw20.3160-01-12-2 v2 H01

H0 令121，

0H

d某的實驗管道如圖所示。已知直dd0.04m，水塔水面和管道出口之間高差Hm管道總阻力系數(shù)Ld14B1.5m長的橡皮管，如圖示。橡皮管的沿程阻力系數(shù)0.02，問哪一種措施使管道流量增大，為

6.20AQ2gH0

d2

， AQgH0

.0/1.5/0.040.75，

1L/1L/1.5mH0H1.51L/1L/ 1461202144 1461202144m，進口局部水頭損失進口0.5

6.21轉彎的局部水頭損失系數(shù)

（1） A/數(shù)為CR16/n1160.01471.4298g/C289.8/71.4292

L/(4R進口L/(4R進口4折彎出

32/QmaxQmin

20.617542

最大壓強在倒虹吸底部涵始的位置，由圖中可以看出，此處涵洞中心高程為135m，以管道底1-12-2斷面的能量方程，對應于最大流量(146135)

p22 2

84

0.50.25)22vQ174.96/2 將v5.468m/sp28.26mvQ123.72/2 圖示一倒虹吸，長度L50m，流量Q3m3/s，管徑d1m，管壁為中等質量的混40

1122d1122dn=0.014Rd4140.25mCR1/6/n0.251/6/0.0148g/C289.8/56.6932v4Q/(d2)43/(23.)2m/sL

hf d

局部阻力系數(shù)為：進口10.2，兩個轉彎處230.3，出口處41.0，1.8，局部水頭v2 hj

(1234)2g1.829.8z

hj0.911.34z0.5mv4Q/(D2)43/(D2) v2 (3.82/D2z(D)2g(0.0244D

2

D1.41m

D(2.68024D1.8166)1/d10.15m，d20.125m，d30.1m管長l125m，l2m，沿程阻力系數(shù)失10.030，20.03210.1，20.15，30.1，42.0，（1通過流量Q0.025m3/sH為多少？（2）H不變，但不計水頭損失，H1H123 4

v1

1d1

6.2340.0251.415m/s

(d11d1

v1)1(0.03v

2

v2l

4Q2d2v2

4

hw

(d22d2

)2

(0.032

2

v3

3d3

40.025hw

2v32.0v4

2

21

1.034v2v 3

h

2.15 3H不變，不計水頭損失，則3

2

.2)m

v33Q

7.23一管路如圖所示。已知d15cm，d2 Hpd1l1d2l2d3l3vd5l5

6.24 35L/s 3

v1

1d1

40.0351

1/

)

v 10.0352

d1f d1

v2

2d2

40.0352

11

1/

)

v 2

d2f d2

2

v2

445.610442502.5

32.91d

442502.5442502.50

14.5v3

3d3

40.035 v

30.027

d3f d3

2hf4hf3 v

5 50.027 5

f

dd

2

10.5，h

2vv1

0.5

2

(A/A1)2(d2/d21)2(102/521)2 hj

v2v2

9

2

0.5(1A/A)0.5(1d2/d2)0.5(172/102) h

vv3

2

第一轉彎段，30°折角的局部阻力系數(shù)4hj

vv4

2

hj5閥門的局部水頭損失：6

hj

6

2.06

2

hf22.8260.9762.44224.07

hj8.1059.121.0760.3080.3088.7hwh

hj

32.75627.617v2H3

60.373 2有一管路，長度L60m，原設計管徑d0.3m，管路粗糙系數(shù)n0.01，其輸水量定為（1）通過Q800l/s的流量，所需之水頭是多少？n0.01Rd40..340.075，CR1/6/n0.0751/6/0.018g/C289.8/64.942

v4Q/(d2)40.8/(0.32)HLv2Hd

0.0186

2

因為水頭H

d

，所以Rd40..2940.0725CR16/n0.0725160.0164.574，8gC289.864.57420.018829.829.824.360QvAd2v0.29211.0660.731m3/s 若欲通過Q800L/s

vQA

d

4

H

Lv2d

0.0188

2

1dRH21dRH2L60m，管徑d0.2m，管90°彎管，（1）要使管中通過的流量Q50l/sHH3m，管中流量將為多少？

6.26v4Q/(d2)40.05/(0.22)因為v1.2m/s0.021/d030.021/0.203

Lv2 d

2

局部阻力系數(shù)為：進口10.5，閘閥處32.06，出口處41.0，902

0.1632(r

7/

](90

1/2

0.2)32

](90

1/2

(0.50.1312.061)v2

hj

2g3.69129.8HH3m

hj1.3190.477 v2 v2 v236H(d)2g(0.0340.23.691)2g13.891236

v

2.057

QAv

d2v4

4

2.057

/sL100m7個彎頭（0.2，三個三通（0.3，兩個閥門（0.3p氣水分離貯閥空氣壓縮接a一個活結頭（1.5。管道中流動處于紊流阻力平方區(qū)，其沿程阻力系數(shù)0.019d13（d以米計77N/m3（1）為了保證風動工具所需最低工作壓p氣水分離貯閥空氣壓縮接a三三閥活接接風動工

6.270.019/d1/30.019/0.0751/32風動設備的壓強損失為p貯pahw2(686600)1000(L)

由上式解出v18.44m/s

QAvd2v/40.075218.44/40.019/d1/30.019/0.051/36861000p(L)

(0.0516

2

305.Nm2p貯

p

v2

(686600)由上式解出v

m/s

p 如圖所示的輸油管道，已知油液的密度

p900kg/m3，運動粘滯系數(shù)

2/sd=0.8m

6.28H010H010Q比

設0.02

11

Q

d vd

對內表面涂有瀝青的管路，取絕對粗糙度0.12mmd0./得0.013

0.3（2

.0321（1

m3s（3

由式（4）得Re 1076，查莫迪圖得0.0125，再設0.0125，重復上面的計算過程A0

003155，Q5.63m3/s，v

m/s，Re

相符。所以流量Q5.63m3/sd=0.6mQ0.55m3/sn=0.013，L=3000m，求沿程水頭損失hf。vd

40.553.

.03.

d16

6.6

2 d=0.2mL=3500m，通過得流量Q

.04m3/s

d

Qd

.044

.764

2 已知塑料硬管的沿程阻力系數(shù)

Re/0226，管徑為d，管長為L，通過的流量為Q，試推水溫10CKA和水頭損失h的表達式（按長管計算

A g2d g2d5 2

K Rd4Rd4

6.32Lv2hfHdLv2 8gLv2A

A

d C2dLv2 8gLv2B

B

d C2d由于兩管的管徑相同、管長相同、粗糙系數(shù)（C值）HAHB，所以vAvBQAQB，BAB管的壓A管的壓強。Hhp02N/cm2保持不變，若d10.05m，d20.075m，容器H1m（只計局部水（1）（2）h0.5mB點的壓強。 已知液面相對壓強為p2N/cm22104N/m2p

6.33210498002.04m（水柱高因為p0pa（），相當于把容器中的液面抬高了2.04m，所以實際作用水頭為H2.0412.043.04m局部阻力系數(shù)為：進口10.5，出口41.0(1A/A)2(1d2/d2)2(10.052/0.0752)2

30.5(1

/A)0.5(10.052/0.0752)212340.50.3090.2781.020-0H

2v4)v2 3.042.0872解出v5.343m/s

dQAv 1v4

4

5.343B0-0B-B0-0 v2h

B

hwB

vB

.0/

)3.275m/sv2v )(

(

.5432

.16mp

430v2

.2152 hh

.174m

.

kN522p0

.05

線成30角，其出口為一管嘴，H15md1

.25m

.05m md4

mL321LL

HHyLysin3015.3sin307.65m0.252.5米 v2Hy

4

因不計水頭損失，所以hw0，令412g(H2g(Hyp0QA4

d 4

4

22.202

v4Q1 d1

4

v7.993m/s，1

2

v4Q

4

v5.551m/s，2

.512

.17m2 d2

v4Q3 d3

4

v12.49m/s，3

2

v4

2v4v

2

1AK1AKDH12BC E032如圖所示某工程輸水隧洞。AKCE洞，洞D

，長

40m

60m

100mBCd4mLBC150mzk19m

1.14，

0.23（

6.35洞中流速vAC

4.47（相應于支洞流速。問當總流量Q600m3/sH求流量Q1和ACBCCC

LAC D

K

2v)1( v

LBC d

)

11CR1/6/n1.51/6/0.01411 CR1/6/n1.01/6/0.014 118g/C289.8/76.42211228g/C289.8/71.43222

(0.0134

6

v21.140.23)1(0.0154

4

v24.47)

整理得1.593v25.0475v2v1.78v v1

Q1，

1.78

Q1聯(lián)立以上二式得

480.12m3/s，

Q1Q2Q2119.88m3/s2v

v

4600

LAC D

K

v2)1(0.0134

6

1.14

2

v

30.0134

D

2v2 v2Hh3

H23.445.13

2

H

51.54192D26DD0.8mL150m1的直徑d10.6m，長L1Dd20.5mL2250m數(shù)

粗糙高度為1.8mm，進水口和出水口的高程Q2

6.36v250201

Lv2Lvhw1

D

12）d1三通12）d1（1

230L2

D

v250102

2 L2

L2

D

2）d2（4）d2

240L2

D

將

4Q1，1d 1

4Q2，v2d2

D

5g

2

2Q QDQ又QQ1Q2

Qd Q 1Qd1

362.71362.71457.764Q2.5483.61457.764Q2.5

D

10.026220.02756，代入式（9）2

0.0018m代入上式分別0.0242Q0.6 0.5由上式迭代求得Q2.967m3/s，將、、Q分別代入式（8）

1.749m3/s 2Q1.218m3/s。220℃時，水的運動粘滯系數(shù)0.01007cm2sv

42.9675.903m/s，RevD590.3804.69Dv1 1

4 6.186m/s，

618.6603.69106v2 2

4

v2

620.3503.08106Re032.91DRe0

0.036mm，32.914.6932.914.6910632.913.69106

50.05Re1Re1

32.91d1

54.550

32.91d2

32.91

56.12Re2Re2hHAL1BL1hHAL1BL2150mH8m局部阻力系數(shù) 阻力系數(shù)0.03，試求流量Q和水面差h

6.37h

(L1Hh(L2d進d2v2 v2

H11.5194.5 式中v1d2v2d21H16Hd2 d1

d2Qv1

1d1

40.0025v2h11.5111.5

0.56622水流為恒定流，設水泵的揚程為13.6m，進口阻力系數(shù)進口0.5，兩個彎頭的阻力系數(shù)2

0.37，出口阻力系數(shù)1.0，沿程阻力系數(shù)0.020-00-01-1v2 v200

1011h(L1L2

d2

d

v00

Av

Av/

v v，

Av/A1

vd(

.77

v242

d

m代入上式得v

m/sd

v

.036m如圖所示某自來水輸水干線，各段均采用直徑d0.9m的舊鑄鐵管，管長L1 mL2

m，L3

21100水泵水泵10%（1輸水干線中的流量Q21100水泵水泵2

.85

6.39Lv2

d0.021/d030.021/0.903Lv2 v2所

.0.

30d

由上式求出v2.106m/s1.2m/s2

dQ4

v4

2.106Hm2(110

hf30.)hf3651.1hfLv2

0.0217 f d

2Hm2651.1hf3651.121.8242

QHpp

9.81.34891375kWHHl3l350m。管路為正常鑄鐵管，n0.0125H。

3Q0.03m3/s3

QQ0.050.030.05

Q1

0.080.080.080.16m3v1 1

4 2.264m/s，

22

40.08

v3 d3

40.03C1R1/6

(0.3)1/6

8g

8

n

C1 C1C1R1/6

(0.2)1/6

8g

8

C2 C2C1R1/6

(0.1)1/6

8g

8

C3 C3

A01A02

1g2d12g2d2

88

A03

3g2d3

8

A

0.98880.16215022f 01122hf

3333

hf

Hhf1hf2hf33.7975.5015.593B B AB已知QB

，

0.013m3/s1DQ0.012m3/s1D

l3700mD10mJn0.012530m，試求各管段的管徑。

6.41 Q 0.012m3/s Q2Q3

0.0120.013

Q1

0.0250.0180.043m3對于圓管，水力半徑Rd，謝才系數(shù)C1R16

(d

16K2

2R

d2)2[

(d

n2 2

d16

16

hf11l1

n

800

K111 K111hf

KQ2l22 KQ2l2

600

2621.746d162hf

Q2K233K233

3621.746d16/3

700

3621.746d16/3H10hf1hf2hfJhf

hf

hf111111

600

.179

.1f

621.746d16

621.746d16ll1 700ll1

.179

.19411f 11

621.746d16

621.746d16111H10hf111

hf

hf

.179

.194

11

解得 .20mhf2

11

22

，hf3

11

33d1

.020m

m HH位差H

m，管段l110m，d1

程水頭損失1.02，管l215md2

m，2

.09，進口和全開局部阻力系數(shù)分別為

0.1

0.18

6.42（1）（2）

-1)2d

d2 2

2

v vH(1 )1(2 )d1d 進口d1d

2

出口

d2l2d22

0.019

1.56250.18

由連續(xù)方 Av，vvA/A(d/d)2v(0.075/0.05)2v 2 v2 v2 v2將以 代入

H22.781

6.543

29.324v21

229.8

v2v2v 1

0.069m

v 第一管段的水頭損失：

0.022

d1 d1

v21.5625v

j 擴

2 v

0.019

d2 d2

2

0.18 0.025m 閥門

v 2v

1.0 0.136m

BDACABCD三處供水，已知QB0.01m/s3CDQ0.005m3/s 0.01m3/sCDd10.2md20.15md30.1m

450m，

100m

6.43

D3D3Q2Q3

0.010.005QQQ0.0150.010.025m3

v1 1

40.025v2 2

40.015

v3 3

40.01對于鑄鐵管道，當v1.2m/s

0.0210.021dd

03

0.0179(10.867)030.0179(10.867)03dv 0dv

0.20

0.0179(10.867)030.0179(10.867)03dv 0dv

0.150

lv2

10.0362

f 1d

2 v

d2f d2

2 v

30.0419

d3f d3

2hwhf1hf2hf32.0484.3143.464 v2 v2z11

22 v2 v2(z1)(z2)H21

v2H

v21

1.2732

9.826 2ABl1400m，l2500m，l3300m，d11.2md20.8m，d30.4mn0.01211.5，2 32.0，出口局部阻力系數(shù)1.0，其他局部阻力不計。兩水池水面高出MzA10m，z6mA池的流量Q0.6m3/sEzp；吸水管長l15m，管徑d1.0m，進口濾網(wǎng)7，吸水管彎管0.25n A吸水2水 31l1A吸水2水 31l1M 水B

m23

6.44MzMpMMMA M

2

d22/

1/

0.81/

g

C2 C2

4Q2

d2 d2 v

hwM

2d222d22p

出

)2v2

z

hwM

101.059

10.986MB

v23

hwMC1R1/61(d3)1/6 (0.4)1/6

CC 3 v

8

v v

3

)3

2.01)321.225dwM d3p

出口v2

v2

v2 Mz 36(21.2251)3620.2253

wM

由上式求得v32.198m/sQA

d 0.422.198 3E

334z

v21

v21

C1R1/61(d1)1/6

1/ n

8C1 C1

v4(Q2Q3)4(0.60.276)2 2 v

(

)1(0.0169

0.22d1d1

1

zE

hwE

10.9860.2211.204

v2

C1R1/6

(d

1/6

1.01/ n 1.01/C

8

v4(Q2Q3)4(0.60.276)

hw(

)S

(0.0179

70.25)

2

0.477

v2

3.5

2

0.4774.04S-S斷面的真空度hv4.04mpS

ES

S2 2EE

p

v2p

v2v2

Hm

0zE

p

v2

0.7752 E

11.2044.04

2

Q0.1m3/sd0.1m

l1,d20.15md30.2m，管長l1600m，l2500m，l3700m（1）（2）

l2, l3,6.45 0.0017360.001736346.38s2/md 5d1

0.15 0.0017360.00173640.39s2/md0 5d2

0.155d 0.0017360.0017368.79s2/mdA0plA0pl

53

0.2511

1111Q1QQ2QQ3Q

0plp0plpplpplpplpplp

1122

v3 3

AQ AQ AQ w

011

022

033對舊鑄鐵管，查得粗糙系數(shù)n0.0125C1R1/61(d1)1/6 (0.11/6 n

C1R1/61(d2)1/6 (0.15)1/6

C1R1/61(d3)1/6 (0.2)1/6

2 2

ACR d)4

d K164d1

K264d2

K364d3

H

Q21l

Q2K 2K1

H

Q22l

Q219928.26QK 2K2

H

QK3lK

Q26013.75Q

23

207900.2Q2 Q Q Q1Q2Q3

Q1Q30.3096Q21.8204Q2Q1Q3Q3.13Q2Q2Q0.1/3.132Q1

Q1.8204Q1.82040.03195

H

11dHdH甲乙d1d2d3l220m，l3

，管l1500mn0.0125，列車的容積V25m3，水頭（1）（2）

6.46C

11(

)1/6

n

)

Q2Q K2

l2

Q (50020)Q

由上式求得Q0.0469m3/s。T，則

/

Q Q 2l

3KK 2 2KK 因 d3

K3

l 32l2

，將

20m，

60m又

32

H )2K )2求得Q3

m3s

.03742 / 2 A 如圖所示管路系統(tǒng)，流量Q0.12m3/s A l11000ml2900ml3300m，各管直徑分d10.25md2 md30.25m，粗糙系數(shù)分別為n10.011，n2

6.47（1）（2） R1/611

1n1 1n1 ( R1/611d2(2nn422nn4 3nC3n

R1/6

1(3 3 K164d1

K264d2

K364d3

Q2

H 1l

Q22024.29QKf 2K1

H

Q22

Q2K2lK

Q2

Q21916.2QK fK

2 2

解以上二式得

0.0592m3/s，

Q1Q1Q2Q20.0608m3/s。水頭損失2H

1H15mL150m，為了使出口流量增加30%，在圖中加一直徑相等的支管，支管的B處，x。1

HdlBC6.48AQ2lAQ2l011 022AQ2xAQ2l

Q1

0x

022

Qx(HAQ2l)/((HAQ2l)/(Al022 01(HAQ2l)/(A022 021.3Q2

Q1.3Q又因為HAQ2L 022 022AQ2LAQ 022AQ2LAQ0A0A01A02A0x 2 2LQ2lQ解得x

2xLQ2 2xLQ2lQ150Q275150Q275x23.25/ AB段長l01000m，d00.25m，并聯(lián)支路l1

，d1

A,A,q DHl2

，

， 段長l33000md30.2m，點B處有一流（1）（2）求流量Q1和

6.49hAQ2lA

011 022

Q A02l2Q

A025000Q

5A02

A

A

2A 01

5A05A025A02由連續(xù)方 Q1Q25A02

q(1

依題意Q1Q2Q0q20L/s，代入上假設水流在紊流粗糙區(qū)，即v1.2m/s，因為d1d2A01

5A05A02

檢

1122

A0.0017360.852(10.867)030.0017360.852(10.867)0334.412(10.867)0

d 5d1

0.155 Q2 Q1207.75v1 1

40.01245

v2 d2

40.00755將上式代入式（5）得A0143.771A0247.991，代入式（3）Q2 Q1207.75v2HhAB

hwhfABhfBC

v0 0

A0 3d0d

0.255

A

0000

011v3 3

40.020.637m/sA0.0017360.852(10.867

0.0017360.852(10.867

9.)d d3

A

033H

v2311.38413.65211.632

HLHLdddE設原系統(tǒng)的流量為QHAQ2(2L)2AQ2 統(tǒng)的流量為QA

6.50 原管道流量為Q1，并聯(lián)的支管流量為Q2 2L，所以

Q

2

1010

H

0 0

Q2

00如圖所示管路系統(tǒng)，已知管徑d1

Q0/Q8/8/

m/s（1）（2）zzAL=300md=0LBd=0

6.51 R1/

)1/ C1(d1)1/6

(0.2)1/6

g

C1 C1C1(d2)1/6

(0.3)1/6

8g

8

C2 C2C1(d3)1/6

(0.45)1/6

8g

8

C3 C3由圖中可以看出C4C5C251.9524520.02905123v Lvd1d2 1 d1d22v 2

L1d2

0.033250.033253000.029053001

1.2L2dQ 1

1.2 dQ 2

4

1.5724Q3

0.03770.11124545BLv Lvd4d5 4 d4d5因為45d4d5，上式簡化

v4

L5v55

700v600

7676254d4

Q4

7/ QQQ 聯(lián)解得Q0.0774m3/sQ0.0716m3/s v3 3

4 0.937m/s

v4 4

40.0774zhwhf1hf3hfLv

10.03325

d1f d1

2Lv

30.02538

d3f d3

2Lv

0.02905

d4f d4

2

4

S S /5

、3

Q QH

ALQ2SQ2106

6.52

H5

5S(QQ)2

Q)2

11061 H10S(QQ)22SQ

4.472103m3/s，

2.406103m3/s，

33s2323ABQC1500m的管道引至水面高程分30m15m的B、ABQC

設干管的流量為QQ1和Q21

6.536030AQ2lAQl22 011l22

1560

?022

A g2d

8

由于各管段的管徑相等，相同，所以 30Al(Q2Q2 45Al(Q2Q2

30/(A30/(Al)0

QQ1

45/(A45/(Al)032A由此 32A對上式求解得Q

.018m3/s，將Q代入Q和Q得Q

m3s

m3s AA管直徑d直徑d1

m，主管長l200m1ml1300m2d2Q

.05m，管長l2200m，主管中流量1m30，（1）1（2）

6.54 d

1 .01

d1 d120.0212

d20 0.150d21

vd

4

代入上式解出 A

d

1 1

v2 2

40.030H2hfhf22

230H2309.3h=3mH=7m，

d3=0.12m，各段沿程阻力系數(shù)均為0.025解 習題6.55hh1H2Q3hHhf1hf337

180

Hhf2hf3hf

10.025 1 d1 v

0.1

0.025d2f d2 v 30.025d3 d3

0

v25 29.167 v2721.875

29.167式 v2(4Q1)2

)21 1v2(4Q2)2

) 2 2v2(4Q3)2

3 3（3

37220Q211634.05Q2 44172.53Q211634.05Q 0.12

Q1 0.12 0.12因

1011634.05Q71011634.05Q711634.05Q1解上式得Q0.0197m3/s1

20.0122m3/s，2

0.0075m3/sHABlHAB

2d1，

3d1n均相等，局部水頭損失不計，試分析三

6.56即

Q Q Q 1l

2l3

KKK KKK 1 K2A2C2R 1)2[

(1

d16

n2/3 d

1

K2A2C2

2[]

1

(16 2

(3d

1

K2A2C2

1)1/6]2 1

(3d)16/ 3

Q2

410/3 Q2 Q2d11 1 d11

161

(2d)16

(3d)16

Q10.1575Q2

ABCDADB、CABCDAD量共30Ls，CD段要求的泄流量為40Ls，D點保持自由水頭hD8m，試求泵出口的壓力表讀數(shù)。

6.57

QQ40Q30Q5040403020180l/s ABvd

4

3.667m/s

0.0017360.001736 d5

0.255AB

AQ2l2.69440.182200 0.1320.130.1320.130.030.032/

0.03m3/s，貫通流量

0.160.030.13m3/sQ2QQQ2QQQ2/ T

A02A012.6944，BC

Q2l2.69440.14532200

0.04m3/s，貫通流量

0.05m3/sQ2QQQ2QQQ2/ T

4QC

A03A012.6944CD AQ2l2.69440.070952200 03

pA

817.4611.3772.713

l1

，l2

，l3100m道由AB、BCCD三段組成，中間BC段為沿程均勻泄流管道，每米長度上連續(xù)分泄的流量q0.0001m3/sB

d10.2m，d20.15m，d30.1m，管道為n0.0125H。1q1

， 段末端的流量3Q3

，各段的長度及直徑分別為l1,l1, l2,d2ql3,DHAQ1Q3ql2q1Q2QQ2Q QKH1K

QK2K

QK3KK2A2C2R

2 2 2 K2A2C2

2

K2A2C2

3 Q

H1

C KK2 KK HLHLll0m.2m量QT0.04m/s，沿干線每隔l50m3出流量Qu0.002m/s3（1）（即Qu0時

6.59（3）

Qp

uL/l0.002Q2Q