8 管道不可压缩流体恒定流

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1、思考题及答案一、选择1二、例题3三、问答14一、选择问题：图示两根完全相同的长管道，只是安装高度不同，两管道的流量关系为：A.Q1Q2；C.Q1=Q2；    D.不定。    问题1：串联管道各串联管段的：A.水头损失相等；   B.总能量损失相等；C.水力坡度相等；    D.所通过的流量相等。    问题2：如图所示，在校核虹吸管顶部最高点的真空度时应选用下列哪个断面的能量方程：A.1-1断面；   B.2-2断面；C.3-3断面；   D.4-4断面。    问题1：并联长管1、2，

2、两管的直径、沿程阻力系数均相同，长度L2=3L1，则通过的流量为：A.Q1=Q2；      B.Q1=1.5Q2；C.Q1=1.73Q2；   D.Q1=3Q2。        问题2：两水池水位差为H，用两根等径等长、沿程阻力系数均相同的管道连接，按长管考虑，则：A.Q1>Q2；   B.Q1=Q2；C.Q1

3、＝hfl=hf2=hf3。选择：长管并联管道各并联管段的：A.水头损失相等；B.总能量损失相等；C.水力坡度相等；D.通过的水量相等；问题：在环状管网的任一闭合环路中，以顺时针方向的水流所引起的水头损失____逆时针方向的水流所引起的水头损失。 A.小于； B.等于； C.大于。   二、例题例1：用虹吸管自钻井输水至集水池。图8-5中，虹吸管长l=lAB+lBC=30+40=70m，d=200mm。钻井至集水池间的恒定水位高差H=1.60m。又已知λ=0.03，管路进口120弯头90°弯头及出口处的局部阻力系数分

4、别为¦Æ1=0.5，¦Æ2=0.2，¦Æ3=0.5，¦Æ4=1.0。试求:（1）流经虹吸管的流量；     （2）如虹吸管顶部B点的安装高度hB=4.5m，校核其真空度。 （1）列1-1，3-3能量方程，忽略行进流速v0=0图8-5       （2）假设2-2中心与B点高度相当，离管路进口距离与B点也几乎相等，   列1-1，2-2能量方程：       所以虹吸管可正常工作。例2  路基上设置的钢筋混凝土倒虹管，如图8-6所示。管长lAB=60m,lBC=80m,lCD=60m,α=20°。试求：（1）如上、下

5、游水位差为27.4m-19.4m=8m，管径d=2m，计算其泄流能力Q；     （2）如泄流量Q'=25.14m3/s，若管径与下游水位维持不变，由上游水位怎样变化？     （3）如流量Q'=25.14m2/s，上、下游水位保持原状不变（即H=8m），问管径应如何变化？图8-6解（1）取基准面0-0及计算断面1-1、2-2，写能量方程     （1） 用满宁公式     其中水力半径     谢才系数     沿程阻力系数     局部阻力系数      解得管内流速     管内流量     （2）据题意， 

6、 水头损失为此加大成，H'随之大于H，故上游水位壅高。  因为管长、管径、管材及管道布置未变，则各项阻力系数不变，故  故H'>H，上游水位壅高至 30.06m。 （3）据题意，管径改变为d'>d，则管内流速改变为v2，由式（1）得  或   整理得  用试算法解此一元五次方程，得  如采用成品管材，则查产品规格选用略大于d'的管径的管道。由于管径的改变，R,C,l均随之变化，所以如作精确计算，还宜以d'值重新计算C,λ0，此处不作赘述。例3 一直径为d的水平直管从水箱引水、如图8-7所示，已知：管径d=0.1m，

7、管长l=50m，H=4m，进口局部水头损失系数z1=0.5，阀门局部水头损失系数z2=2.5，今在相距为10m的1-1断面及2-2断面间设有一水银压差计，其液面差Δh=4cm，试求通过水管的流量Q。解：以管轴水平面为基准面，写1-1，2-2断面的能量方程，得图8-7   由压差计原理知  所以 全管路沿程水头损失  再由水箱断面与管道出口断面的能量方程    例  图8-10中，水由封闭容器A沿垂直变直径管道流入下面的水池，容器内p0=2N/cm2且液面保持不变。若d1=50mm，d2=75mm，容器内液面与水池液

8、面的高差H=1m（只计局部水头损失）。求：（1）管道的流量Q；   （2）距水池液面处的管道内B点的压强。解：（1）图8-10 因p0>pa相当于容器内液面抬高2.04m，所以作用水头为1+2.04=3.04m 管道流量为    （1） 局部水头损失系数：进口¦Æ1=0.5，出口¦Æ2=1，突然扩大  突然缩小  将各有关数值代入（1）式，得  （2）以C-