内容发布更新时间 : 2024/4/28 7:05:29星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

4.9设有一输油管，管径dp?500mm，管长lp?100m，管中油的流量Qp?0.1m3/s。现用20℃

?62的水作模型中的流体，模型管径dm?25mm。已知20℃水的运动粘度?m?1.003?10m/s，20℃

油的运动粘度?p?150?10?6m2/s。试求模型中管长lm和模型流量Qm。

4.10某桥墩长度lp?24m，桥墩宽度bp?4.3m，两桥墩距离Bp?90m，水深hp?8.2m，平均流速vp?2.3m。设制作模型的长度比尺?l?50，试求模型尺寸及模型平均流速和流量。

4.11某d=20cm的水平输油管道，输送原油，运动粘度??0.42cm/s，流量Q?12.5L/s。若用10℃的水在管径为5cm的管道上按粘滞力相似准则进行试验。并测得3m长试验管道上测压管水面下降2.5cm，试求模型流速和24m长原型管道上的水头损失。

4.12某水平输油管道，管径d?50cm，长度L=80m，流量Q=0.49m3/s，运动粘滞系数??1.5cm/s，在?1?20的模型上用20℃的水做试验，并测得2m实验管段上测压管水面下降1.6cm。试求模型长度、流速以及原型管壁上的切应力。

4.13 有一长500m，直径5m的泄洪隧洞，洞中水流属紊流粗糙区，现需进行模型试验。要求： (1)说明按何种相似准则设计模型，并写出其相似准则表达式；(2)按相似准则导出流速、流量、力及糙率比尺的表达式。

22第五章

思考题

1、水头损失由哪几部分组成？产生水头损失的原因是什么？

2、雷诺数与哪些因素有关？当管道流量一定时，随管径的加大，雷诺数是增大还是减小？当管径一定时，随着流量的逐渐增大，雷诺数是如何变化的？

3、雷诺数的物理意义是什么？为什么能起到判别流态的作用？ 4、为什么不直接采用临界流速作为判别层流、湍流的标准？

lv25、圆管层流沿程水头损失与速度的一次方成正比，而管流的达西公式hf=λ，两者是否相矛

d2g盾？为什么？

6、管道断面面积均为 A (相等)，断面形状分别为圆形、正方形和矩形，若水流为恒定均匀流，水力坡度 J 相同，试分析三者的边壁切应力?0的相互关系。如果沿程阻力系数?也相等，试分析三管道通过流量的相互关系。

思考题6图

7、湍流的主要特征是什么？紊流中运动要素的脉动是如何处理的？湍流研究中为什么要引入时均的概念？

8、层流和紊流过流断面上的流速分布规律有何差异？造成差异的原因是什么？ 9、什么是粘性底层？其厚度δ0与哪些因素有关？它对实际流动有何意义？ 10、沿程水头损失系数λ与哪些因素有关？其变化规律是怎样的？

11、有一圆管如图所示，长度L，水头H，沿程水头损失系数?，流动处于阻力平方区（不计局部损失），现拟将管道延长（d不变）?L，试问水平伸长?L和转弯延长?L，哪一种布置流量较大？

思考题11图

12、什么是当量粗糙度？

13、局部水头损失系数与哪些因素有关？选用时应注意什么？

习 题

5.1某输水管道直径d＝100mm，已知水的运动粘度??0.01cm/s，沿程水头损失系数??0.025，

2流程L＝10m的水头损失hf?0.2m，求管壁处切应力?0，并判别流动是层流还是紊流。

5.2有一管路系统如习题5.2图所示，已知：d1?400mm，d2?d3?d4?200mm，l1?100m，

l2?40m，l3?8m，l4?100m，?1?0.5，?2?0.25，，?3??4?0.3，n?0.013。求：（1）

流量Q=？（2）第一根管道周界上的内摩擦力?0。

习题5.2图

5.3有一输油管，管长l?100m,管径d?5cm，已知油的密度??930kgm，动力粘滞系数

3η?0.072N?sm2。当通过输油管的流量Q?0.005m3s时，判断液流的型态，计算输油管的沿

程水头损失hf。

5.4水管直径d?10mm，管中水流流速v?0.2m/s，水温T?10C，（1）试判别其流态；（2）若流速与水温不变，管径改变为30mm，管中液流型态又如何？（3）若流速与水温不变，管流由层流转变为紊流时，水管直径为多大？

25.5一圆管，在管内通过运动粘度??0.013cm/s的水，测得通过的流量为Q?35cm/s，如在

30管长15m的管段上测得水头损失为2cm，试求该圆管内径d。

5.6水管直径d?100mm，管中水流流速v?100cm/s，水温T?10C，试判别其流动型态。 5.7某管道直径d =50 mm，通过温度为10 ℃燃料油，燃油的运动粘滞系数υ=5.16×10m/s，试求保持层流状态的最大流量Qmax。

5.8有三根直径相同的输水管，管道的直径d =10cm，通过的流量Q =15L/s,管长L =1000m,各管的当量粗糙度分别为Δ1=0.1mm, Δ2=0.4mm, Δ3=3mm，水温为20℃，试求各管中的沿程水头损失。 5.9有两根管径d、管长l和管材相同的管道，一根输送运动粘滞系数较小的水，另一根输送运动粘

-62

0滞系数较大的油，试问（1）如果两个管中液体流速相等，它们的沿程水头损失是否相等？（2）如果两个管中液体的雷诺数相等，它们的沿程水头损失是否相等？

5.10已知某有压输水管道，管长为30m，管径为200mm，管壁当量粗糙度0.2mm，水温6℃，问当流量为24L/s时，沿程水头损失为多少？

第六章

思考题

1、如何区别小孔口和大孔口？它们各有什么特征？

2、当作用水头H、直径d相等时，管嘴出流和孔口出流的流量是否相同？为什么？ 3、什么是有压管流？其水力特征是什么？

4、短管和长管是如何定义的？有压管流计算中为什么要引进短管和长管的概念？

5、图示两个容器由两根直管相连，两管的管径、管长及糙率均相同，通过的流量是否相等，为什么？

思考题5图

6、简单管道自由出流与淹没出流的流量系数有何差异？在管道布置、管径、管长和管材一定的管路中，能否通过增大流量系数来增加通过管道的流量？ 7、为什么要考虑水泵和虹吸管的安装高度？ 8、什么是水泵的扬程？如何计算水泵的扬程？

9、何谓水击，产生水击的原因是什么？水击在传播过程中有什么特征？ 10、什么是直接水击和间接水击？直接水击压强如何计算？

习 题

6.1水箱侧壁开一圆形薄壁孔口，直径d=5cm，水面恒定，孔口中心到水面的高度H=4.0m。已知孔口的流速系数φ=0.98，收缩系数ε=0.62，求孔口出流收缩断面的流速vc、流量Q和水头损失hj。

6.2 水从A水箱通过直径为10cm的薄壁小孔流入B水箱，流量系数为0.62，设上游水箱的水面距孔口中心的距离为H1=3.0m，保持不变。试分别求：(1)B水箱中无水时；(2)B水箱中水面距孔口中心的距离为H2=1.0m时，通过孔口的流量。 习题6.1图 习题6.2图 6.3 有一直径为d?0.2m的圆形锐缘薄壁小孔口，其中心在上游水面下的深度H=3.0m,行进流速

v0?0.5m/s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。

6.4 在水池中设置一根泄水管如习题6.4图所示，管长l?4.0m，管口处的水头H=6.0m，现需要通过流量Q=2m/s,若流量系数??0.82，试求所需管径d,并求管中水流收缩断面处的真空度。

3 习题6.4图 6.5 如习题6.5图所示，两水箱用直径为d1=50mm，的薄壁孔口连通，右侧水箱的底部接一个直径d2=30mm的圆柱形管，长l=0.1m，孔口左侧水箱水深H1=4.0m，水流保持恒定，求管嘴流量和右侧水箱水深H2。

习题6.5图 习题6.6图

6.6如习题6.6图所示，矩形平底船宽B=2.0m，长L=4.0m,深H=0.50m,船重1800kg，船的底部有一