重庆大学出版社·肖明葵版水力学习题评讲第五章

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1、，5.l水从A箱通过直径为10cm的薄壁孔口流入B水箱，流量系数为0.62，设上游水箱中水面高程H1=3m保持不变。试分别求：（1）A水箱敞开，B水箱中无水时；（2）A水箱敞开，B水箱中的水深H2=2m时；（3）A水箱水面压强为2kpa时，通过孔口的流量。解：（1）此情况为薄壁孔口的自由出流，若v1为孔口前的渐变流断面平均流速，取v1=0，则，则：作用水头，（2）此种属于薄壁孔口的恒定淹没出流，下游的渐变流过水断面1-1、2-2的断面平均流速，依题意取，分别为上游,（3）以孔口型心所在水平面为基准面，选择渐变流过水断面1-1、2

2、-2，写1-2的伯诺里方程，5.3有一直径的圆形锐缘薄壁孔口，其中心在上游水面下的深度，孔口前的来流流速，孔口出流为全部完善收缩的自由出流，求孔口出流量Q。，作用水头解：对薄壁小孔口的全部完善收缩的自由出流有：流量系数5.6两敞口水箱用一直径为d1=40mm的薄壁孔口连通，如图所示。右侧水箱的底部接一直径为d2=30mm的圆柱形管嘴，长l=0.1m，孔口的上游水深H1=3m，水流保持恒定，求管嘴流量Q2和下游水深H2。，解：孔口出流和管嘴出流的流量系数分别为：孔口出流和管嘴出流的流量公式：其中连续性方程则有代入数据解得：5.13

3、圆形有压涵管如图所示，管长。上、下游水位差H=3m，各项阻力系数：沿程，进口，弯头，出口。试求当涵管通过流量为时，有压涵管的管径。解：以2-2断面为基准面，写出1-1，2-2之间的液体的伯诺里方程，5.12虹吸管将河道中的水引入水池，如图所示。钢管总长为30m，直径d=400mm设每一弯头的局部阻力系数为,又.求管中流量和最大真空值。解：本题属淹没出流。以下游液面2-2为基准，作用水头流速系数可直接代公式故流量由式看出3-3断面为真空。其真空度为从而可得真空值：Pv=P3=47.67kPa.又任取断面3-3，写1→3能量方程（以

4、1-1断面为基准面）5.15用虹吸管自钻井输水至集水井如图所示。虹吸管长，直径，钻井与集水井间的。试求虹吸管的流量。恒定水位高差已知选用钢管管道进口、弯头及出口的局部，，阻力系数分别为解：以2-2断面为基准面，写出1-1、2-2间液体的伯努力方程：，各处局部阻力系数沿程阻力系数λ=0.023。求：水泵的扬程及有效功率5．18水泵抽水系统如图所示，流量，管径均为d=200mm,解：以水池水面为基准面0-0，列断面0-0至水箱断面2-2列能量方程，因为管中流速扬程有效功率解：以1-1断面为基准面写出1-1与2-2之间液体的伯诺里方程

5、：。吸水管长。压水管长。水泵提水高度6m。试确定水泵的允许安装高度5.19从水池取水，离心泵管路系统布置如题5.19图。水泵流量，水泵最大真空度不超过并计算水泵的扬程H。5.20用离心泵将湖水抽到水池，流量Q=0.2m3/s，湖面标高▽1=85.0m，水池水面标高▽3=105.0m，吸水管长l1=10m，水泵的允许真空值为4.5m，吸水管底阀局部水头损失系数ζe=2.5，90°弯头局部阻力系数ζw=0.3，水泵入口前的渐变收缩段局部阻水系数ζ=0.1，吸水管沿程阻力系数λ=0.022，压力管道采用铸铁管，其直径d2=400mm，

6、长度l2=1000m，n=0.013，试确定：(1)吸水管的直径d1；(2)水泵的安装高程▽2；(3)带动水泵的动力机械功率。解：(1)吸水管的直径采用经济流速选标准管径(2)水泵的安装高程安装高程是以水泵的允许真空值来控制的，令水泵轴中心线距湖面高差为hs，则▽2=▽1+hs，其中hs可按下式计算：(3)带动水泵的动力机械功率：式中：z为提水高度为吸水管及压水管道中水头损失之和，吸水管按短管计算，压水管按长管计算。（1）求水泵轴中心高程所以总的水头损失为取则动力机械功率为（2）求压水管的流量模数：若将压水管按短管计算则为（＞9

7、.175m）5.21水池A和B的水位保持不变，用一直径变化的管道系统相连接，图所示。管道直径d1=150mm，d2=225mm，管长l1=6m，l2=15m，两水池水面高差为6m，两管道沿程阻力系数λ＝0.04，试求通过管道的流量？并绘制总水头线及测压管水头线。解：求Q，设管径为d1的管道断面平均流速为v1，管径为d2的管道断面平均流速为v2选渐变流过水断面1-1、2-2，并取2-2断面为基准面0-0，写1-2的伯诺里方程：(二)绘制总水头线及测压管水头线：流速水头，局部水头损失，沿程水头损失，5.23一水泵向图示水平串联管路的

8、B、C、D三处供水。D点要求自由水头hz=10m，已知：流量；管径d1=200mm，d2=150mm，d3=100mm，管长l1=500m，l2=400m，l3=300m，试求：水泵出口A点的压强水头解:采用舍维列夫公式故比阻抗需要修正，查表得：5.24所示串联