水力学基础练习题六(含答案)

一、选择

问题1：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2：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3：并联长管1、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4：两水池水位差为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6：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、计算

题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。

图6-5

题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6-6

题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，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。

图6-7

题4 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。

图6-10

题5 采用内壁涂水泥砂浆的铸铁管供水，作用水头H=10m，管长l=1000m，管径d=200mm（如图8-12所示）。 求：（1）校验管道能否输水Q=50 l/s。

（2）如管道输水能力不足，为通过上述流量，在管道中加接部分并联管，取并联管l1=l2，又d1=d2=d，试求管长l1,l2。

（说明：本例中将用到管道比阻抗S0,,一般情况下可查水利计算手册。）

图6-12

题6 图8-13中，用长度为l的三根平行管路由A水池向B水池引水，管径

d2=2d1，d3=3d1，管路的粗糙系数n均相等，局部水头损失不计，试分析三条管路的流量比。

解：三根管路为并联管路，按长管计算则有

图6-13

题7 图8-15中，由水塔供水的输水塔，有三段铸铁管组成，中段为均匀泄流管段。已知：l1=500m，d1=200mm，l2=150m，d2=150mm， l3=200m，d3=125mm，节点B分出流量q=0.01m3/s，途泄流量Qt=0.015m3/s，传输流量Qz=0.02m3/s，求需要的水塔高度（作用水头）。

图6-15

题8 ：已知一水平单环管网节点D处自由水头为6m，铸铁管，要求闭合差 ，如图8-17所示。求各管段流量Qi和A点处水泵扬程。

图6-17

题9 图8-18中，管道长度l和直径以及水面标高如图所示，设粗糙系数

n=0.0125，试求各管段的流量Q。

图6-18

三、问答

1.何谓短管和长管？这种分类有何实际意义？ 答案：

长管：指管道中以沿程水头损失为主，局部水头损失和流速水头所占比重小于（5%-10%）的沿程水头损失，可予以忽略的管道。

短管：局部水头损失和流速水头不能忽略的管道需要同时计算的管道。 2.当边界条件相同时，简单管路自由出流与淹没出流的流量计算式中，其流量系数值是否相等？为什么？ 答案：

相等。因为自由出流时中的 不包含出口时局部阻力系数，而淹没出流时的 包含了出口时局部阻力系数

3.两淹没管流，一流入水库，另一流入渠道，其他条件相同，其总水头线有何不同？

渠道：存在流速，总水头线高于液面 水库：忽略流速，总水头线与液面持平。

4.复杂管道是否一定是长管？请举例说明。

不一定，长管的判别标准是局部水头损失和流速水头之和小于沿程水头损失的（5-10%）。对于一些管长不是很长的简单管路往往按短管计算。 5.其它条件一样，但长度不等的并联管道，其沿程水头损失是否相等？为什么？ 并联管路的单位重量流体产生的水头损失是相等的，与管路长度无关。 渠道：存在流速，总水头线高于液面 水库：忽略流速，总水头线与液面持平。