水力學基礎練習題六(含答案)

第六章習題及答案一、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的真空度時應選用下列哪個斷面的能量方程：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，以順時針方向的水流所引起的水頭損失____逆時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點的安裝高度hB=4.5m，校核其真空度。圖6-5題2

路基上設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斷面間設有一水銀壓差計，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點的壓強。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算手冊。）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，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點處水泵揚程。

圖6-17題9

圖8-18中，管道長度l和直徑以及水面標高如圖所示，設粗糙系數(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計算的管道。2.當邊界條件相同時，簡單管路自由出流與淹沒出流的流量計算式中，其流量系數(shù)值是否相等？為什么？

答案：相等。因為自由出流時中的不包含出口時局部阻力系數(shù)，而淹沒出流時的包含了出口時局部阻力系數(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.復雜管道是否一定是長管？請舉例說明。

不一定，長管的判別標準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%）。對于一些管長不是很長的簡單管路往往按短管計算。