水力学练习题及参考答案(3)

2019-05-24 10:19

已测得压强

p1?=0.5m,

p2?=-0.2m,水管的横

断面积A1=0.002m2,A2=0.001m2, 不计水头损失,求通过文丘里流量计的流量 Q为多少?

15、管道直径 d = 10 mm,通过流量 Q = 20 cm/s,运动粘度? = 0.0101 cm/s。问管中水流流态属层流还是紊流?若将直径改为 d = 30 mm,水温、流量不变,问管中水流属何种流态?

3

2

16、有一水电站引水钢管,管道长度 L=2000 m,管中水流的流速v=2 m/s,管道水击波波速C=1172 m/s。由于管道末端阀门在2秒内完全关闭,产生水击。

17、某矩形断面河道中建筑有一座WES堰型溢流坝,溢流堰宽b=10m,在设计水头 Hd=2.50m时的流量系数为md=0.502,堰高P1=16m。问: (1)不考虑侧收缩和淹没影响,求通过堰型溢流的流量Q。 (2)若坝下收缩断面处水深hc=0.8m,当坝下游水深h t=3.5m时,坝下游是否发生水跃?如发生水跃,属于何种形式的水跃?是否需要修建消能工? 试判断水击类型;并求管中水击压强水头ΔH。

18、有一矩形断面渠道底宽b=1.5m,底坡i=0.0004,糙率n=0.014,当槽中均匀流水深h0=1.7m时,试求通过的流量Q 。

19、图示一水平放置的弯管,直径D=0.2 m,转角α=90°,1-1断面管轴处的动水压强为p1=40kN/m2,2-2断面与大气连通,管中流量为Q=0.1m3/s,求水流通过弯管时对管壁的作用力。(取动能校正系数和动量修正系数均为1)

11

D 1 1 2 2

20、求图中圆弧形闸门AB所受静水总压力的大小及方向。已知水深H=4 m,板宽B=2m。

A H B

21、有一浆砌块石的矩形断面渠道,糙率n = 0.025,宽b = 6m,当Q = 14.0m3/s时,渠中均匀水深h = 2m,试判断渠道中的明渠水流流态。

22、某矩形断面渠道,通过的流量为Q=30m3/s,底宽为b=5m,水深为h=1m,判断渠内水流是急流还是缓流?如果是急流,试计算发生水跃的跃后水深是多少。

23、某矩形断面渠道中建有单孔平板闸门,已知平板闸门的宽度b=6 m,闸前水深为 H=4m,闸孔流量系数μ=0.45,闸门开度e=0.5m,闸底板与渠底齐平。

(1) 不计闸前行进流速水头,按自由出流求过闸流量Q。

(2) 若闸下收缩水深hc=0.4m,下游水深ht=2.5m,判断闸下水跃衔接的形式,并

确定是否需要修建消力池?。

H h c h th124、如图所示矩形平板闸门AB宽b=3m, 门重G=9800N,α=60°,h1 =1m,h2=1.73m。 试求:下游有水时启门力T,

h2Th325、有一水平放置的管道(如图)。管径d1=10 cm,d2=5 cm。管中流量Qv=10 L/s。断面1处测管高度H=2 m。不计管道收缩段的水头损失。取动能与动量校正系数均为1。求水流作

12

用于收缩段管壁上的力。

26、有一浆砌块石的矩形断面渠道,糙率n = 0.025,宽b = 5m,当Q = 15.0m3/s时,渠中均匀水深h = 2m,试判断渠道中的明渠水流流态。

27、有一单孔水闸,平板闸门孔宽=3.0 m,闸门开度e = 0.5m,闸前水深H=6.0 m,闸孔流量系数μ=0.556,闸底板与渠底齐平。不计闸前行进流速水头,按自由出流求过闸流量Q。

28、水温 10。C时水流的运动粘滞系数为 ? = 0.0131 cm2/s,水管的直径为 10 cm,管中流速为 100 cm/s,试判别水流流态。

29、有一矩形断面渠道均匀流,底宽 b =10 m,水深 h = 3 m,糙率 n = 0.014,底坡i=0.001 。如流动在紊流粗糙区,求谢才系数C和流量Q,并判别是急流还是缓流。

30、有一虹吸管(如图)。已知管径d=10 cm,h1=1.5 m,h2=3 m,不计水头损失,取动能校正系数α=1。求断面c-c中心处的压强pc。

32、有一单孔水闸,平板闸门孔宽b=3.0 m,闸门开度e=0.5 m,闸前水深H=6.0 m,闸孔流量系数μ=0.556,闸底板与渠底齐平。不计闸前行进流速水头,按自由出流求过闸

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流量Q。

33、某单孔WES型实用堰,孔净宽=18.0 m,上游堰高P=35m,堰顶水头H=3.2m,已知实用堰的流量系数m=0.502 ,不考虑侧收缩系数影响。堰下游收缩断面的水深hc=0.5m,收缩断面的宽为54m,下游水位低于堰顶,下游水深ht=3.5m。 (1) 求通过实用堰的流量Q

(2) 确定堰下游水跃衔接形式,说明堰下游是否需要修建消能设施? (3) 如采用底流式消能,消能池中的水跃应达到什么要求?

Hehcht

34、图示直径为 20mm,长 450m 的管道自水库取水并泄入大气中,出口比水库水面低 13 m,已知沿程水头损失系数λ=0.04,进口局部水头损失系数δ=0.5,求泄流量 Q 。(按短管计算)

35、图示左边为一封闭容器,盛有密度 ?1=?2=1000kg/m3 的水,深度 h1 = 3 m 。容器侧壁装有一测压管,H= 0.5 m。右边为敞口盛水容器,水深 h2=2.2 m。求中间隔板 A、 14

B、C 三点的压强。 ( 10分)

36 、已知如图所示的文丘里管,管路中通过流量Q = 10 l/s,d1 =5 cm, p1 =78.4 Pa,如果使2断面产生真空压强为6.37kPa,问d2应为多少?(不计水头损失) ( 10分)

11d1p1γ22hvd2

37、有一矩形断面渠道,底宽b=1.5m,底坡i=0.0004,糙率n=0.014,当槽中均匀流水深h0=1.7m时,试求通过的流量Q , 并判别是急流还是缓流。

38、某矩形断面渠道中筑有一溢流坝。已知渠宽 b =18 m ,流量 Q =265 m3/s ,坝下收缩断面处水深 h c = 1.1m 当坝下游水深 h t =4.7 m 时,问:

(1)、坝下游发生何种形式的水跃? (2)、是否需要修建消能工?

H

15

hcht


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