水力學(xué)基礎(chǔ)練習(xí)題六(含答案)

第六章習(xí)題及答案一、選擇問題1：圖示兩根完全相同的長管道，只是安裝高度不同，兩管道的流量關(guān)系為：A.Q1<Q2；B.Q1>Q2；C.Q1=Q2；D.不定。問題2：串聯(lián)管道各串聯(lián)管段的：A.水頭損失相等；

B.總能量損失相等；C.水力坡度相等；

D.所通過的流量相等。

問題2：如圖所示，在校核虹吸管頂部最高點(diǎn)的真空度時(shí)應(yīng)選用下列哪個(gè)斷面的能量方程：A.1-1斷面；B.2-2斷面；C.3-3斷面；D.4-4斷面。

問題3：并聯(lián)長管1、2，兩管的直徑、沿程阻力系數(shù)均相同，長度L2=3L1A.Q1=Q2；

B.Q1=1.5Q2；C.Q1=1.73Q2；

D.Q1=3Q2。

問題4：兩水池水位差為H，用兩根等徑等長、沿程阻力系數(shù)均相同的管道連接，按長管考慮，則：A.Q1>Q2；B.Q1=Q2；C.Q1<Q2；D.Q2=0。問題5：如圖，并聯(lián)管段1、2、3在A、B之間之間的水頭損失是：

A.hfAB＝hfl+hf2+hf3；

B.hfAB＝hfl+hf2；

C.hfAB＝hf2+hf3；

D.hfAB＝hfl=hf2=hf3。選擇：長管并聯(lián)管道各并聯(lián)管段的：A.水頭損失相等；B.總能量損失相等；C.水力坡度相等；D.通過的水量相等；問題6：在環(huán)狀管網(wǎng)的任一閉合環(huán)路中，以順時(shí)針方向的水流所引起的水頭損失____逆時(shí)針方向的水流所引起的水頭損失。

A.小于；

B.等于；

C.大于。

二、計(jì)算題1：用虹吸管自鉆井輸水至集水池。圖8-5中，虹吸管長l=lAB+lBC=30+40=70m，d=200mm。鉆井至集水池間的恒定水位高差H=1.60m。又已知λ=0.03，管路進(jìn)口120彎頭90°彎頭及出口處的局部阻力系數(shù)分別為|?1=0.5，|?2=0.2，|?3=0.5，|?4=1.0。試求:（1）流經(jīng)虹吸管的流量；

（2）如虹吸管頂部B點(diǎn)的安裝高度hB=4.5m，校核其真空度。圖6-5題2

路基上設(shè)置的鋼筋混凝土倒虹管，如圖8-6所示。管長lAB=60m,lBC=80m,lCD=60m,α=20°。試求：（1）如上、下游水位差為27.4m-19.4m=8m，管徑d=2m，計(jì)算其泄流能力Q

（2）如泄流量Q'=25.14m3

（3）如流量Q'=25.14m2/s，上、下游水位保持原狀不變（即H=8m圖6-6題3

一直徑為d的水平直管從水箱引水、如圖8-7所示，已知：管徑d=0.1m，管長l=50m，H=4m，進(jìn)口局部水頭損失系數(shù)z1=0.5，閥門局部水頭損失系數(shù)z2=2.5，今在相距為10m的1-1斷面及2-2斷面間設(shè)有一水銀壓差計(jì)，其液面差Δh=4cm，試求通過水管的流量Q。圖6-7題4

圖8-10中，水由封閉容器A沿垂直變直徑管道流入下面的水池，容器內(nèi)p0=2N/cm2且液面保持不變。若d1=50mm，d2=75mm，容器內(nèi)液面與水池液面的高差H=1m（只計(jì)局部水頭損失）。求：（1）管道的流量Q；

（2）距水池液面處的管道內(nèi)B點(diǎn)的壓強(qiáng)。圖6-10

題5

采用內(nèi)壁涂水泥砂漿的鑄鐵管供水，作用水頭H=10m，管長l=1000m，管徑d=200mm（如圖8-12所示）。求：（1）校驗(yàn)管道能否輸水Q=50l/s。

（2）如管道輸水能力不足，為通過上述流量，在管道中加接部分并聯(lián)管，取并聯(lián)管l1=l2，又d1=d2=d，試求管長l1,l2。

（說明：本例中將用到管道比阻抗S0,,一般情況下可查水利計(jì)算手冊(cè)。）圖6-12

題6

圖8-13中，用長度為l的三根平行管路由A水池向B水池引水，管徑d2=2d1，d3=3d1，管路的粗糙系數(shù)n均相等，局部水頭損失不計(jì)，試分析三條管路的流量比。解：三根管路為并聯(lián)管路，按長管計(jì)算則有圖6-13

題7圖8-15中，由水塔供水的輸水塔，有三段鑄鐵管組成，中段為均勻泄流管段。已知：l1=500m，d1=200mm，l2=150m，d2=150mm，l3=200m，d3=125mm，節(jié)點(diǎn)B分出流量q=0.01m3/s，途泄流量Qt=0.015m3/s，傳輸流量Qz=圖6-15題8：已知一水平單環(huán)管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)D處自由水頭為6m，鑄鐵管，要求閉合差，如圖8-17所示。求各管段流量Qi和A點(diǎn)處水泵揚(yáng)程。

圖6-17題9

圖8-18中，管道長度l和直徑以及水面標(biāo)高如圖所示，設(shè)粗糙系數(shù)n=0.0125，試求各管段的流量Q。圖6-18三、問答1.何謂短管和長管？這種分類有何實(shí)際意義？

答案：

長管：指管道中以沿程水頭損失為主，局部水頭損失和流速水頭所占比重小于（5%-10%）的沿程水頭損失，可予以忽略的管道。

短管：局部水頭損失和流速水頭不能忽略的管道需要同時(shí)計(jì)算的管道。2.當(dāng)邊界條件相同時(shí)，簡單管路自由出流與淹沒出流的流量計(jì)算式中，其流量系數(shù)值是否相等？為什么？

答案：相等。因?yàn)樽杂沙隽鲿r(shí)中的不包含出口時(shí)局部阻力系數(shù)，而淹沒出流時(shí)的包含了出口時(shí)局部阻力系數(shù)3.兩淹沒管流，一流入水庫，另一流入渠道，其他條件相同，其總水頭線有何不同？渠道：存在流速，總水頭線高于液面

水庫：忽略流速，總水頭線與液面持平。4.復(fù)雜管道是否一定是長管？請(qǐng)舉例說明。

不一定，長管的判別標(biāo)準(zhǔn)是局部水頭損失和流速水頭之和小于沿程水頭損失的（5-10%）。對(duì)于一些管長不是很長的簡單管路往往按短管計(jì)算。