流体力学作业3 答案

第6章 一、选择题

1. 虹吸管正常工作，其顶部的真空值一般不大于（ B ）水柱高。

A. 6.0m B. 7.5m C. 9m D.10m 2. 短管淹没出流的计算时，作用水头为（ B ）。

A. 短管出口中心至上游水面高差；B短管出口中心至下游水面高差； C. 上下游水面高差

3．外延管嘴正常工作的条件是（ D ）

A．管长大于3-4倍的管径 B.作用水头小于0.75H0

C. 作用水头大于0.75H0 D. 管长l=(3-4)d ，作用水头H?0.75H0 4．按短管进行水力计算的管路是 （ C ）( D ) A.虹吸管 B.环状管网 C.支状管网 D.倒虹吸管 二、判断题

1．计算阻力损失时，短管既要考虑局部阻力损失，也要考虑沿程阻力损失，长管计算同样也要考虑这两项损失。（ 错误 ）

2．长管是指几何长度很长的管道。（ 正确 ）

3．孔口淹没出流时，孔口淹没越深，其出流的流速和流量就越大。（正确 ）

4．管嘴收缩断面的真空度与作用水头成正比，作用水头越大，收缩断面的真空度越大，泄

流量也越大。（正确）

5．同一短管，在自由出流和淹没出流条件下，流量计算公式的形式及流量系数?的数值均

相同。（ 正确 ）

6、 两孔口形状、尺寸完全相同，作用水头相同，一个为自由出流，一个为淹没出流，二者的

流量是相同的。 （错误 ） 三、简答题

1． 为什么管嘴出流时，阻力增加了，泄流量反而增大？

答：因为在管嘴进口收缩断面处形成了负压，相当增加了作用水头，在相同条件下管嘴出流比孔口出流的流量大。

2． 写出薄壁小孔口出流的收缩系数?，流速系数?和流量系数?的表达式。 答:P117—P118

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3． 外延管嘴的正常工作条件是什么？

答：管嘴长：l?(3~4)d，作用水头 ：H?9.0mH20 4. 为什么外延管嘴出流比同等条件下孔口出流的流量大？ 答：（与1重复）

四、计算题 （解体思路与答案） 1．有一虹吸管，作用水头H1?1.5m,H2?2.0m，管长l1?l2?5.0m，管径

d1?d2?0.1m，沿程损失系数??0.02，进口设拦污栅，进口局部损失系数?1?10.0，弯

管局部损失系数?2?0.15。求该虹吸管的过流量、管中最大真空值，并定性绘出其测压管水头线。

解：此题属短管的水力计算，可以用能量方程求解，也可直接用公式。要点有2 。

① 局部损失系数要考虑周全（共3个）。 ② 此题，管中最大真空值发生在最高处。 答案：Q?0.0117m3/s (p)v?3.369mH20 ?g2. 一水塔供水系统如图所示，已知管道末端要求的自由水头Hz=10m，管径d1=450mm，d2=350mm，d3=250mm，管长L1=100m，L2=100m，L3=100m，q1=0.10m/s，q2=0.08m/s，q3=0.05m/s，管道的粗糙系数n=0.02。试确定水塔高度H。

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解：此题属短管的水力计算，，也可直接用公式求解。要点有3 。

① 长管公式要记住，应注意修正。 ② 管中（节点）流量要算对。

③ 题目中给出了管道的粗糙系数，意指管流在粗糙区，不必修正，但要记住以下公式， c?1168g8?2R ??2 s? H?slQ25ncg?d 答案H=15.1m

3. 圆形有压涵管穿过路基，管长l?50m，管径d?1.0m，上下游水位差H?3m，管路沿程阻力系数??0.03，局部阻力系数：进口?e?0.5，弯管?b?0.65，水下出口?se?1.0，求通过流量？

解：此题属短管的水力计算，，也可直接用公式求解。要点是局部损失系数要考虑周全

（共4个）

答案:Q?2.9m3/s

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