A.小于 B.等于 C.大于 D.不定 2.( )的管道称为长管。 D
A.不计速度水头 B.不计局部损失 C.只计局部损失 D.只计沿程损失
3.在相同条件下,小孔口流量( )短管嘴流量。 A
A小于 B等于 C大于 D不定
四、判断题
1、并联管路总损失大于任一支管的阻力损失。(×) 2、并联管路总阻力系数大于任一支管的阻力系数。(×)
五、简答题:
1.画图说明管嘴出流的类型
(a)圆柱形外管嘴(b)圆柱形内管嘴(c)收缩圆锥形管嘴(d)扩大圆锥形管嘴 (e)流线形管嘴
六、计算题:
1.如图4所示为由三段简单管道组成的串联管道。管道为铸铁管,粗糙系数n=0.0125,d1=250mm,
l1=400m, K1=618.5l/s; d2=200mm, l2=300m K2=341l/s; d3=150mm, l3=500m, K3=158.4l/s;
总水头H=30m。求通过管道的流量Q及各管段的水头损失。
计算各段的水头损失并累加,得:
Q2Q2Q2H?2l1?2l2?2l3
K1K2K3
Q2Q2Q22??400??300??500 ?0.0236Q222618.5341158.4 通过管道的流量为: Q?H30??35.65m/s 0.02360.0236 各管段的水头损失分别为:
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Q235.652?400 hf1?2l1??1.27m 2K1618.5Q235.652?300hf2?2l2??3.3m 2K2341Q235.652?500 hf2?2l3??25.32m
K3158.422.在如图4所示的并联管路中,d1=150mm, l1=500m, K1=158.4l/s; d2=150mm, l2=400m K2=158.4l/s; d3=200mm, l3=1000m, K3=341l/s; 总流量Q=1000m3/s, n=0.0125。求每一管段通过的流量Q1、Q2、Q3及A、B两点间的水头损失。
根据并联管道两结点之间水头差相等的关系,有:
Q32Q12Q22 2l1?2l2?2l3
K1K2K3则有:Q2?K2lQ11 K1l2K3lQ11 K1l3 Q3? Q2?158.4500Q1?1.12Q1 158.4400341500Q1?1.52Q1 158.41000 Q3?根据结点流量连续性原理,有:Q?Q1?Q2?Q3 计算得:Q1? ?Q1?1.12Q1?1.52Q1?3.64Q1 Q100??27.5l/s 3.643.64Q2?1.12Q1?30.8l/s Q2?1.52Q1?41.8l/s Q1227.52A,B两点间的水头损失为:H?hf?2l1??500?14.96m K1158.42
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第六章
四、简答题:
1.简述明渠均匀流形成的条件。 (1)渠道为长直棱柱体顺坡明渠
(2)水流为恒定流,流量沿程不变,无支流的汇入与分出。 (3)渠道表面粗糙系数沿程不变
(4)渠道中无闸门、坝体或跌水等建筑物对水流的干扰。
2.简述明渠均匀流的特性
(1)流线均为互相平行的直线,水深、过水断面的形状及尺寸沿程不变。
(2)过流断面上的流速分布、断面平均流速沿程不变,因此,流体的动能修正系数、流速水头沿程不变。
(3)水面线与渠底平行,故水面线与底坡线平行。由于明渠均匀流的水面线即为测压管水头线,流速水头沿程不变,故测压管水头线与总水头线平行。
六、计算题:
1.由水塔沿管长l=3500m,管径d=300mm的清洁管(n=0.011)向工厂输水,已知安置水塔的地面标高z0=130m,工厂地面高程zb=110m,工厂所需水头Hz=25m,现需保证供给工厂的流量Q=0.085m3/s,试求水塔内自由液面离地面的高度H。
?d2d2/33.142?0.320.32/3 ?()?()AR2/3444K ??4??1.14m3/snn0.011
Q20.0852h?3500?19.45m f?2l?K1.142
H?zb?Hz?hf?z0?110?25?19.45?130?24.45m 2.某渠道断面为梯形,底宽b =3m,边坡系数m =2.5,粗糙系数n =0.028,底坡i =0.02,当水深h =0.8m时,试求该渠道的输水流量Q 过水断面面积:A?(b?mh)h?(3?2.5?0.8)?0.8?4m 2湿周:x?b?2h1?m2?3?2?0.81?2.52?7.308m A4??0.547m x7.30811/61??0.5471/6?32.298m0.5/s 谢才系数按曼宁公式计算:C?Rn0.028水力半径:R?所以该渠道的输水流量为:Q?ACRi?4?32.2980.547?0.002?4.27m3/s
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3.某工厂有三个车间,各车间用水量分别为q1=0.05m3/s, q2=0.04m3/s, q3=0.03m3/s,各车间水平敷设的铸铁管管长及所用管径分别为l1=500m、d1=400mm, l2=400m、d2=300mm, l3=300m、d3=200mm,粗糙度均为n=0.012,车间所需自由水头Hz皆为10m.因地势平坦,管道埋深较浅,地面高差可不考虑,试求水塔水面距地面的高度H。
解:各管段的通过流量分别为: Q1?q1?Q2?0.05?0.07?0.12m3/s
Q2?q2?Q3?0.04?0.03?0.07m3/s
各管道流量模数分别为:
?d2d2/3 ()AR2/344? K3?n0.012
3.14?0.220.22/3 ()44??0.355m3/s
0.012 3.14?0.420.42/33.14?0.320.32/3()() 34444K1??2.255m/sK2??1.047m3/s 0.0120.012 220.072?4000.122?500Ql0.03?3003 hf??1.79mhf1??1.42m??2.14mhf2?222231.0472.255K30.355
水塔水面距地面高度H,除了应满足克服各管沿程阻力外,尚需保证管道最远点所需之自由水头Hz。
H?hf1?hf2?hf3?Hz?2.14?1.79?1.42?10?15.35m第七章
四、简答题:
1.试描述堰流的类型。
工程上一般以堰顶的厚度?与堰上水头H的比值大小,将堰流分成3种类型。 ?0薄壁堰:H实用堰:?0.67?0H,(堰宽与水流接触仅为一条直线,对水流无影响的堰) ?2.50.67?堰顶对水流有一定影响,水流形成一连续降落状的堰 宽顶堰:2.5??0H?10 堰顶对水流有显著影响,在堰顶一次跌落后形成一段与堰顶近乎平行的水流;如下游水位较低,水流在流出堰顶时将产生第二次跌落。
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2. 简单绘出并说明三种薄壁堰。
(1)矩形薄壁堰 (2)三角形薄壁堰
矩形薄壁堰无侧向收缩、自由出流时水流最稳定,测量精度高; 三角形薄壁堰当流量Q?0.1m3/s时,减少误差而广为使用;
(3)梯形薄壁堰
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