液流形態(tài)及水頭損失

本文格式為Word版，下載可任意編輯——液流形態(tài)及水頭損失第四章液流形態(tài)及水頭損失

4-1圓管直徑d=15mm，其中流速為15cm/s，水溫為12℃，試判別水流是層流還是紊流？4-2有一管道，管段長度L=10m，直徑d=8cm，在管段兩端接一水銀壓差計(jì)，如下圖。當(dāng)水流通過管道時(shí)，測得壓差計(jì)中水銀面高差△h=10.5cm。求水流作用于管壁的切應(yīng)力τ0。

4-3有一圓管,其直徑為10cm，通過圓管的水流速度為2m/s，水的溫度為20℃，若已知λ為0.03，試求黏性底層的厚度。

4-4有一矩形斷面渠道，寬度b=2m，渠中均勻流水深h0=1.5m。測得100m渠段長度的沿程水頭損失hf=25cm，求水流作用于渠道壁面的平均切應(yīng)力τ0。

4-5有一直徑為25cm的圓管，對壁粘貼有△為0.5mm的砂粒，如水溫為10℃，問滾動(dòng)要保持為粗糙區(qū)最小流量需要多少？并求出此時(shí)管壁上切應(yīng)力τ0為多大？

4-6試求前題圓管中，通過的流量為5000cm/s，20000cm/s，200000cm/s時(shí)，液流形態(tài)各為層流還是紊流？若為紊流應(yīng)屬于光滑區(qū)、過渡區(qū)還是粗糙區(qū)？其沿程阻力系數(shù)各為多少？若管段長度為100m，問沿程水頭損失各為多少？

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4-7為了測定AB管段的沿程阻力系數(shù)λ值，可采用如下圖的裝置。已知AB段的管長l

為10m，管徑d為50mm。今測得試驗(yàn)數(shù)據(jù)：（1）A、B兩測壓管的水頭差為0.80m，（2）經(jīng)90s流入量水箱的液體體積為0.247m。試求該管段沿程阻力系數(shù)λ值。

4-8某管道長度l=20m，直徑d=1.5cm，通過流量Q=0.02L/s，水溫T=20℃。求管道的沿程阻力系數(shù)λ和沿程水頭損失hf。

4-9溫度6℃的水，在長l=2m的圓管中流過，Q=24L/s，d=20cm，△=0.2mm，試用圖解法和計(jì)算法求沿程阻力系數(shù)λ及沿程水頭損失。

4-10為測定彎管的局部阻力系數(shù)ξ值，可采用如下圖的裝置。已知AB段管長l為10m，管徑d為50mm，該管段的沿程阻力系數(shù)λ為0.03，今測得試驗(yàn)數(shù)據(jù)：（1）A、B兩測壓管的水頭差為0.629m，（2）經(jīng)2min流入水箱的水量為0.329m3。試求彎管的局部阻力系數(shù)ξ值。

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4-11斷面開頭和尺寸不變的順直渠道，其中水流為均勻流，紊流粗糙區(qū)。當(dāng)過水?dāng)嗝婷娣eA=24m,濕周χ=12m時(shí)，流速υ=2.84m/s，測得水力坡度J=0.002。求此渠道的粗糙系數(shù)n。

4-12有一混凝土護(hù)面的圓形斷面隧洞（無抹灰面層，用鋼模板施工，質(zhì)量良好）。長度l=300m，直徑d=5m.水溫t=20℃。通過流量Q=200m/s時(shí)，分別用達(dá)西-威斯巴赫公式及謝才公式計(jì)算隧洞的沿程水頭損失。

4-13某管道由直徑為d1=45cm及d2=15cm的兩根管段組成，如下圖