总水头线v01≠0测压管水头线
3 管网计算基础
1、长管计算基础:基本计算公式;比阻及其计算公式;串联计算处理;并联计算处理;
H?hf?ALQ2?8?2LQ
g?2d5
1.并联管道中各支管水流的总机械能相等。 (× ) 2.串联长管道各管段的流量和平均流速均相等。 ( × ) 3.对长管的各并联管段,叙述正确的是( (2) )。
(1)水力坡度相等(2)水头损失相等(3)总能量损失相等(4)通过的水量相等
1.在两水池间用一直径为d,长度为L的管道相连接,如图所示。当两水池的水面高差为 Z 时,通过的流量为qv1。如果在0.5L处将管道分成完全相同的两根,两管的管径均为d ,当两水池的水面高差不变时,通过的流量为qv2。设λ为常数,按长管计算,求上述两种情况下的流量比。(作业题)
1.解: 简单管道: hf?z?aLqv1
简单管道加并联管道:
2hf?z?hf1?2?hf2?3
?1115 2 2aLqv2?aL(qv2) 2?aLqv2 2228两种情况下水头损失相等:
?
qv1105 ??0.79 ?4qv282.有一管路AB布置如图所示,通过流量为Q1。现在AB段后再串联一管段BC,其直径、材质与AB完全相同,长度为AB段的0.5。若保持水箱水头H不变,问串联后的流量Q2与Q1的比值为多少?(按长管计算,并认为λ不变) (作业题)
2.解:串联前:
H?hfAB?2aLQ1
串联后:
2H?hfAB?hfBC?3aLQ2
串联前后水头相等:
∴
26Q22 ??0.8165 =3Q13
9 明渠流动和堰流
9.1 明渠均匀流
1、什么是明渠流、明渠均匀流的特征以及形成的条件(顺坡且底坡保持不变、棱柱性渠道、渠道的粗糙系数沿程不变、恒定流)
2、明渠均匀流的流速分布规律、切应力分布规律
1.明渠均匀流只能发生在( (2) )。
(1)平坡棱柱形渠道 (2)顺坡棱柱形渠道 (3)逆坡棱柱形渠道
2.明渠除负坡外 ,都能发生均匀流。 ( × )
3.明渠均匀流的水力坡度 J 、水面坡度 Jp 与底坡 i 三者的关系为____ J = Jp = i ___。
9.2 明渠均匀流的最优断面和允许流速
1、水力最优断面概念,梯形及矩形过水断面时的最优断面如何确定(宽深比) 2、允许流速(不冲流速、不淤流速)
3、明渠的设计、计算;使用谢才公式、曼宁公式;边坡系数;
1.水力最佳断面是( (2) )。
(1) 湿周一定,面积最大的断面 (2) 面积一定,湿周最小的断面 (3) 最低造价的断面 (4) 最小糙率的断面
2.渠道设计时必须控制流量,使流速在__不冲刷流速_____和___不淤积流速____之间。
3.一底宽2.5m的矩形断面渠道,糙率为0.014,当通过渠道的流量为4m3/s 时,其正常水深为1.2m,试求该渠道的底坡i?(要求用满宁公式求谢才系数)(作业题) 3.解: A?bh?3m2
x?b?2h?4.9m
R?A??3?0.612m 4.9
1C?R1/6?65.82m1/2/s
ni?4265.82?3?0.61222Q2C2A2R
?
?0.000671
4.一梯形断面排水洪沟,i=0.0045,n=0.025,m=1.5,底宽b=2m,沟深1.5m,安全超高0.2m,洪峰流量Q=15m3/s,试校核排水沟的排洪能力?(要求用满宁公式求谢才系数) (作业题)
0.2 mhm1.5 m2 m
4.解:排水沟水深 h=1.5?0.2=1.3m
A=bh+mh2=5.13m
??b?2h1?m2?6.69m
R?A??0.77m
11C?R6?38.29m1/2/s
n
排洪沟的排洪能力为 Q1?ACRi=11.6m3/s
Q1?Q=15m3/s ,则排洪沟排洪能力不够。
9.3 明渠流的两种流态和佛如得数
1、干扰波计算公式
2、佛汝德数表达式及其物理意义;断面比能的概念及其水深的关系、临界水深、临界水深的计算表达式影响因素,与正常水深的区别;临界底坡的概念; 3、急流、缓流、临界流的五种判别方法
1.明渠流动为缓流时,叙述正确的是( (1) )。 (1)Fr<1 (2)h<hc (3)h<h0 (4)
dEs?0 dh2.佛汝德数表示 惯性力 与 重力 的比值。
9.6 水跃和跌水
Qi?2dhk?i?J??进行理解 ?1、什么是水跃、什么是跌水,结合
ds1?Fr21?Fr2
2、共轭水深的理解及水跃在消能中应用(理解即可)
29.7 堰流
1、堰的概念及分类、分类依据;
2、堰流流量计算一般公式(不需要记,但要理解公式系数的含义) 3、堰的淹没系数及淹没条件
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