武漢大學(xué)水力學(xué)教材答案

1、第六章恒定管流1、并聯(lián)管道中各支管的單位機(jī)械能損失相同，因而各支管水流的總機(jī)械能也應(yīng)相等。 ( )2、圖示虹吸管中B點(diǎn)的壓強(qiáng)小于大氣壓強(qiáng)。 ( )3、恒定管流的總水頭線沿流程下降，而測(cè)壓管水頭線沿流程可升可降。 ( )4、在等直徑圓管中一定發(fā)生均勻有壓流動(dòng)。 ( )5、各并聯(lián)支管的水頭損失相同，所以其水力坡度也相同。 ( )6、圖示兩個(gè)容器由兩根直管相連，兩管的管徑、管長(zhǎng)及糙率均相同，所以通過(guò)的流量相等。 ( )7、設(shè)計(jì)管道時(shí)，若選用的糙率大于實(shí)際的糙率，則求得的管道直徑偏小，不能通過(guò)要求的設(shè)計(jì)流量。 ( )8、圖示A、B 兩點(diǎn)間有兩根并聯(lián)管道 1 和 2 。設(shè)管 1 的沿程水頭損失為 hf1

2、 ,管 2 的沿程水頭損失為 hf2 。則 hf1與hf2 的關(guān)系為 （ ）（1）hf1 hf2； （2）hf1 hf2 ； （3）hf1 = hf2 ； （4）無(wú)法確定。 9、圖示為壩身下部的三根泄水管 a、b、c，其管徑、管長(zhǎng)、上下游水位差均相同，則流量最小的是 （ ）。（1）a管； （2）b管； （3）c管； （4）無(wú)法確定。10、在管道斷面突然擴(kuò)大處，測(cè)壓管水頭線沿程_；在管道斷面突然縮小處，測(cè)壓管水頭線沿程_。11、圖示為一串聯(lián)管段恒定流。各管段流量qv1 、qv2、 qv3 的關(guān)系為 _。各管段流速 v1、v2、v3 的關(guān)系為_(kāi)。12、對(duì)于有壓管流出口為自由出流時(shí)，測(cè)壓管水頭線終點(diǎn)

3、在_；出口為淹沒(méi)出流時(shí)，若下游水池中流速v2=0,測(cè)壓管水頭線終點(diǎn)在_，若v20，測(cè)壓管水頭線應(yīng)_下游水面。13、定性繪出圖示等直徑短管道的總水頭線和測(cè)壓管水頭線，并標(biāo)明符號(hào)及負(fù)壓區(qū)。 14、定性繪出圖示水泵管道的總水頭線和測(cè)壓管水頭線，標(biāo)明有關(guān)的符號(hào)，并標(biāo)出管中的 M、N 兩點(diǎn)的壓強(qiáng) 高度 pm/rg 及 pn/g。 15、定性繪出圖示短管道的總水頭線和測(cè)壓管水頭線，并標(biāo)明符號(hào)。 16、定性繪出圖示短管道的總水頭線和測(cè)壓管水頭線，并標(biāo)明符號(hào)。 17、一水泵管道布置如圖。已知流量 qv=6 l /s，l1=3.5m，l2=1.5m，l3=2m，l4=15m , l5=3m , Z=18m ,

4、水泵最 大真空度 hv=6m，管徑 d=75mm，沿程水頭損失系數(shù) =0.04，局部水頭損失系數(shù) 1 =8, 2 = 3 = 4 =0.3 , 5 =1.0 。取動(dòng)能修正系數(shù)為 1。(1) 確定水泵允許安裝高度 hs； (4.87m)(2)計(jì)算水泵總揚(yáng)程 H ; (20.19m)(3)定性繪出水泵管道的總水頭線和測(cè)壓管水頭線，并標(biāo)明有關(guān)的符號(hào)。 18、圖示管道的長(zhǎng)度 L15m，管徑 d=0.1m，進(jìn)口局部水頭損失系數(shù) 1=0.5；轉(zhuǎn)彎局部水頭損失系數(shù) 2= 1.1 。當(dāng) 水頭 H2.5m時(shí)，通過(guò)管道的流量 qv=0.02m3/s ,求管道沿程水頭損失系數(shù) 。取動(dòng)能修正系數(shù)為 1。(0.0257

5、) 19、某輸水管如圖 所示。已知管徑 d1=200 mm ，d2=100 mm 管長(zhǎng) L1=20 m ,L2=10 m；沿程水頭損失系數(shù) 1= 0.02，2=0.03。各局部水頭損失系數(shù)為：進(jìn)口 1=0.5 ，轉(zhuǎn)彎 2=0.6，收縮 3=0.4 ( 對(duì)應(yīng)于大管流速)，閥門 4= 2.06 。管道水頭 H=20m。試求：(1) 當(dāng)閥門開(kāi)啟時(shí)，求通過(guò)輸水管的流量 qv； (0.0619m3/s)(2) 定性繪出管道的總水頭線和測(cè)壓管水頭線。20、一水電站壓力引水管道如圖所示。已知管長(zhǎng) L=90 m，管徑 d=0.3 m，沿程水頭損失系數(shù) =0.03，進(jìn) 口局 部水頭損失系數(shù) 1=0.5，轉(zhuǎn)彎局部

6、水頭損失系數(shù) 2=0.3。在距管道出口 l=30 m處設(shè)一水銀測(cè)壓計(jì)，其液面差 h = 0.5m，較低的水銀液面至管軸的高度 h=1.5 m。(1) 求此高度的流量 qv 及水頭 H ； (0.415 m3/s;19.058m)(2) 定性繪出此高度的總水頭線及測(cè)壓管水頭線。 21、用長(zhǎng)度為 1 的兩條平行管道由水池A向水池B輸水，如圖所示。已知管徑 d2=2d1，兩管的糙率 n 相同。 忽 略局部水頭損失。求兩管通過(guò)的流量比 qv1 / qv2。(按長(zhǎng)管計(jì)算) (=)22、圖示為一從水箱引水的水平直管。已知管徑 d=20 cm，管長(zhǎng) L=40 m，局部水頭損失系數(shù)：進(jìn)口 =0.5，閥門 =0

7、.6。當(dāng)通過(guò)流量 qv=0.2 m3/s時(shí)，在相距 l =10 m的11及22斷面間裝一水銀壓差計(jì)，其液面高差 h=4 cm。求作用水頭 H。 （6.36m）23、一直徑沿程不變的輸水管道，連接兩水池如圖所示。已知管道直徑 d=300 mm，管道全長(zhǎng) L=90 m，沿程 水頭損失系數(shù) =0.03.，局部水頭損失系數(shù)： 進(jìn)口 =0.5，轉(zhuǎn)彎 =0.3，出口 =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 處有一水銀測(cè)壓計(jì)，其液面高差 h=0.5 m，較低的水銀液面至管軸的高度 h=1.5 m。試確定：(1)通過(guò)高度的流量 qv；(2)兩水池的水位差 Z。 (0.

8、313m3/s; 11.11m)24、圖示虹吸管上下游水位差 H=5 m，水頭損失從 1 點(diǎn)至 4 點(diǎn)為 ，其中從 1 到 2的水頭損失為 ，22 斷面處測(cè)壓管水面 55低于22 斷面形心 7m。求 22斷面形心高于上游水面的高度Z。 (4m)25、一管路如圖所示。管段 AB 與 BC 的長(zhǎng)度、直徑與材質(zhì)相同，通過(guò)流量為 qv0。若在 AB 段再并聯(lián)一段與 AB 完全相同的管段(如圖中虛線所示)，且水頭H 保持不變，問(wèn)并聯(lián)后管道的總流量 qv 與原流量 qv0 之比為多 少？(可按長(zhǎng)管計(jì)算，設(shè)沿程水頭損失系數(shù)在此過(guò)程中不變) ( 1.265 )26、如圖所示虹吸裝置，管徑 d=200 mm，管

9、長(zhǎng) AC=10 m，CE=15 m，A=0.5，B=D=0.9，E=1.8，=0.03，求：(1)通過(guò)虹吸管的恒定流流量qv；(2)上下游水位差 z。 ( 99 l/s; 3.97m )27、圖示直徑 400mm 的鋼管(n=0.012)將水池 A的水引到水池 B 作恒定流動(dòng)。已知管長(zhǎng)l=40 m，qv=200 l/s， 管道上有 90。彎頭(=0.6)兩個(gè)，閥門(全開(kāi)=0.12)一個(gè)，進(jìn)口(=0.5)，出口(=1.0)。求水池 A 與水池 B 的水面 高差H。 ( 0.67m )28、如圖所示用水泵從蓄水池中抽水，蓄水池中的水由自流管從河中引入，自流管管長(zhǎng) l1=20 m，直徑 d1=150

10、 mm，吸水管管長(zhǎng) l2=12 m，直徑 d2=150 mm，兩管的沿程水頭損失系數(shù) =0.024 ,河的水面與水泵進(jìn)口斷面中點(diǎn) 高差 h=2.0 m，自流管的蓮蓬頭進(jìn)口、出口入池、吸水管的蓮蓬頭進(jìn)口以及緩彎頭的局部水頭損失系數(shù)分別為 1 =0.2，2=1，3=6，4=0.3，水泵的進(jìn)口斷面的最大真空高度為 6.0 m ，求最大的抽水流量為多少？ ( 0.0424m3/s)29、圖示水銀壓差計(jì)裝置，管長(zhǎng) l=75 cm，管徑 d=2.5 cm，流速 v=3 m/s，沿程水頭損失系數(shù) l=0.02，進(jìn)口局 部水頭損失系數(shù) =0.5。計(jì)算水銀液面高差 hp。 ( 7.65cm )30、某人工渠道以

11、兩孔斷面為 4×4 m2 的鋼筋混凝土方形涵洞穿越某河道。下游水位為 142 m，上游水位為 146 m，糙率 n=0.014，進(jìn)口局部水頭損失系數(shù) 1=0.5，每一折角局部水頭損失系數(shù)為 =0.25。涵洞外流速可以不計(jì) 。試求：當(dāng)兩孔總流量為 178.8 m3/s時(shí)，涵洞中最大壓強(qiáng)的值。 ( 81.0 Kpa )31、如圖所示，活塞 A 受一恒定力 F 作用而左移，使液體(=900 kg/m3, =0.002 kg/(m.s)從針孔直徑 0.25 mm，針長(zhǎng) 1.5 m 。問(wèn)若針孔流量 qv=0.4 cm3/s，作用力 F 為多少? (不計(jì)大筒內(nèi)水頭損失，且液流為層流) ( 14.

12、5 N )32、圖示的液體在直徑 d=3 cm 的傾斜管中流動(dòng)。密度=917 kg/m3，動(dòng)力粘度 =0.29 kg/(m.s)，現(xiàn)測(cè)得兩斷面壓強(qiáng)分別為 pB=180 kPa，pA=500 kPa。要求：(1) 判別流動(dòng)方向；(2) 計(jì)算流量。(液流為層流) (AB;1.83m3/h)33、 有一鋼筋混凝土輸水管道，輸水流量Q=550l/s，管長(zhǎng)l=3000m，內(nèi)徑d=600mm，糙率n=0.013，試求管道的流量模數(shù)、比阻及沿程水頭損失。 (24.06m)34、 有一硬塑料輸水管道，其沿程阻力系數(shù)可以表達(dá)為=0.25/Re0.226，試推導(dǎo)出管道流量模數(shù)、比阻及沿程水頭損失的表達(dá)式。 ( ,

13、)35、 一自來(lái)水管道，設(shè)計(jì)供水流量為 Q=50l/s，試按經(jīng)濟(jì)流速確定其經(jīng)濟(jì)管徑。 ( 250mm )36、 一水電站壓力管道，設(shè)計(jì)流量為 Q=30.0m3/s，電站作用水頭為H=100m，試確定其經(jīng)濟(jì)管徑。(2.81m)37、 如題圖所示的輸水管道系統(tǒng)，管線經(jīng)過(guò)起伏不平的地形區(qū)。假定管道可以看作長(zhǎng)管，試?yán)L制測(cè)壓管水頭線，找出負(fù)壓區(qū)及最大真空處。38、有一串聯(lián)管道如圖，各管段的長(zhǎng)度、管徑、沿程阻力系數(shù)分別為：l1=125m，l2=75m，d1=150mm，d2=125mm，1=0.030，2=0.032，閘閥處的局部損失系數(shù)為0.1，管道的設(shè)計(jì)輸水流量為Q=0.025m3/s。(1)分析沿程

14、水頭損失和局部水頭損失在總水頭損失中所占比例，(2)分別按長(zhǎng)管和短管計(jì)算作用水頭H。 ( H1=6.62m H2=6.94m )39、有一串聯(lián)管道如圖，各管段的長(zhǎng)度、管徑、沿程阻力系數(shù)分別為：l1=2m，l2=1.5m，l3=5m，d1=50mm，d2=100mm，d3=75mm，1=2=3=0.032,閘閥處的局部損失系數(shù)為0.1，折管處的局部損失系數(shù)為0.5，管道的設(shè)計(jì)輸水流量為Q=0.035m3/s。試計(jì)算作用水頭H并繪制總水頭線和測(cè)壓管水頭線。 ( 52.72m )40、 如圖所示的倒虹吸管,管徑d=1m,管長(zhǎng)L=50m,上下游水頭差H=2.24m,設(shè)倒虹吸管的沿程阻力系數(shù)和局部阻力系

15、數(shù)分別為: =0.02,進(jìn)=0.5,彎=0.25,出=1.0,試求虹吸管通過(guò)的流量. ( 3m3/s )41、有一虹吸管輸水管道如圖，虹吸管的長(zhǎng)度、管徑、粗糙系數(shù)分別為：l1=13m，l2=20m，l3=15m，d=1.0m，n=0.014，進(jìn)出口的局部損失系數(shù)分別為0.5和1.0，折管處的局部損失系數(shù)為0.183。(1)當(dāng)上下游水面差為z=1.0m時(shí)，虹吸管的輸水流量為多少?(2)當(dāng)虹吸管中的最大允許真空值為hv=7m時(shí)，虹吸管的最大安裝高度為多少？ ( Q=2m3/s ,hs=6.12m )42、一管道系統(tǒng)如圖，各管段的長(zhǎng)度分別為：l1=300m，l2=200m，l3=400m，管徑d=3

16、00mm，沿程阻力系數(shù)=0.03，閘閥處的局部損失系數(shù)為0.07，折管A、B處的局部損失系數(shù)分別為0.3、0.35。已知z1=9.0m，z2=14.0m，pM=200kN/m，試計(jì)算流量并繪制總水頭線和測(cè)壓管水頭線。 ( 0.128m3/s )43、有一長(zhǎng)管道系統(tǒng)如題圖，A、C兩管上接水池，下接B管，C管聯(lián)有水泵。已知各管段的長(zhǎng)度均為l=800m，各管段的直徑均為d=600mm，沿程阻力系數(shù)=0.025，水池水面高程z=100m，水泵揚(yáng)程Hm=10.0m，C管流速為vC=3.0m/s。試計(jì)算各管段流量及B管出口高程。 (QA=0.50m3/s, QB=1.35m3/s, QC=0.85m3/s

17、,ZB=55.9m )44、 如題圖所示的離心泵抽水管道系統(tǒng)，已知抽水流量Q=30l/s，上下水池的水面高程分別為z1=30m，z2=55m，吸水管長(zhǎng)度l1=15m，管徑d1=200mm，壓水管長(zhǎng)度l2=200m ，管徑d2=150mm，各管段的沿程阻力系數(shù)均為0.038，各局部阻力系數(shù)分別為閥=5.0，90=1.0 ，閘=0.10，折=0.11 ，水泵最大允許真空值為7m。(1)確定水泵的最大安裝高度；(2)計(jì)算水泵的揚(yáng)程；(3)繪制管道系統(tǒng)的總水頭線和測(cè)壓管水頭線。 ( Zp=5.65m Hm=32.8m )45、 在題圖的水力發(fā)電管路系統(tǒng)中,管徑為1m,管長(zhǎng)為320m,管道粗糙系數(shù)為0.

18、015,每個(gè)彎頭局部損失系數(shù)均為0.25,閘閥處局部損失系數(shù)為0.45,上下游水池液面差為70m,流量為2m3/s,試求水輪機(jī)的效率為0.75時(shí),水輪機(jī)的功率.( Nt=978KW )46、 如題圖所示，水池A、B、C由三個(gè)管段相連，已知各管段的管徑為d1=d2=d3=300mm，管長(zhǎng)l1=l2=l3=1500m。沿程阻力系數(shù)=0.04，各水池水面高程分別為zA=60m，zB=30m，zC=15m，（1）判斷各管段的流向；（2）計(jì)算各管段的流量及水頭損失。 (Q1=0.118m3/s, Q2=0.028m3/s, QC=0.090m3/s )47、有一并聯(lián)管道，由三支舊鋼管組成，各管段的長(zhǎng)度、管徑分別為：l1=1000m，l2=600m，l3=1500m，d1=d2=147mm，d3=198mm，三支管道的總流量為Q=0.1m3/s。試求三支管道的