水力学1第二次作业 (3).ppt

'4-2倒虹吸管采用500mm直径的铸铁管，长l为125m，进出口水位高程差为5m，根据地形，两转弯角各为60°和50°，上下游渠道流速相等。问能通过多大流量？ 4－2解：倒虹吸管一般作短管计算。本题管道出口淹没在水下，而且上下游渠道中流速相同，流速水头消去。铸铁管糙率n＝0.0125由曼宁经验公式得： 4-3水泵自吸水井抽水，吸水井与蓄水池用自流管相接，其水位均不变，如图所示。水泵安装高度zs，为4.5m；自流管长l为20m，直径d为150mm；水泵吸水管长l1为12m，直径d1为150mm；自流管与吸水管的沿程阻力系数λ=0.03；自流管滤网的局部水头损失系数ζ=2.0；水泵底阀的局部水头损失系数ζ=9.0；90°弯头的局部水头损失系数ζ＝0.3；若水泵进口真空值不超过6m水柱，求水泵的最大流量是多少？在这种流量下，水池与水井的水位差z将为若干？ 4－3解：（1）计算水泵最大流量 （2）计算水池与水井的水位差Z按短管淹没出流计算 4-5用水泵提水灌溉，水池水面高程▽179.5m，河面水位▽155.0m；吸水管为长4m、直径200mm的钢管，设有带底阀的莲蓬头及45°弯头一个。压力水管为长50m，直径150mm的钢管，设有逆止阀（ζ=1.7）、闸阀（ζ=0.1），45°的弯头各一个，机组效率为80%；已知流量为50000cm3/s，问要求水泵有多大扬程？Z 4-5解：钢管取n＝0.011其中:m1/2/sm1/2/s 由于均大于1.2m/s，属于阻力平方区 mm45°弯头局部损失系数： 4-7水泵压水管为铸铁管，向B、C、D点供水。D点的服务水头为4m（即D点的压强水头为4m水柱）；A、B、C、D点在同一高程上。今已知qB为10000cm3/s，qC为5000cm3/s，qD为10000cm3/s；管径d1为200mm，管长l1为500m；管径d2为150mm，管长l2为450m；管径d3为100mm，管长l3为300m，求水泵出口处压强应为若干？ 铸铁管取n=0.0125,根据查表4-1得管的相应流量摸数：以管轴中心线为基准面，列A、D断面的能量方程，得：解：（按长管算忽略局部损失和速度水头）按长管算: 各管段的沿程损失：又根据连续性方程得： 校核是否存在阻力平方区： 由此可知管道1和管道2的流速均小于1.2m/s,属于过度区，由表4-2查得修正系数水泵出水口A点的压强水头为 4—8水塔供水的管道上有并联管道1及2，如图所示。管道为铸铁管，水自D点出流时，要求服务水头Hz为8m，其流量QD为20l/s；在B点出流量qB为45l/s；CD段为沿程均匀泄流管道，单位长度上的沿程泄流量q为100cm3/s-m，管长lCD为300m，管径dCD为200mm；管长l1为350m，管径d1为150mm；管长l2为700m，管径d2为150mm；总管长lAB为500m，管径dAB为250mm；D点高程▽为100.0m。试决定并联管道内流量分配，并计算水塔的水面高程。 根据连续性方程4－8解：（1） 根据连续性方程 故均在阻力平方区 4-11一分叉管道联接水池A、B、C，如图所示。设1、2、3段管道的直径及长度分别为：d1为60cm，L1为900m；d2为45cm，L2为300m；d3为40cm，L3为1200m。管道为新钢管，A、B、C水池的水面高程为：▽A为30m，▽B为18m▽C为0m。求通过各管的流量Q1、Q2、Q3。H1H2Ej 4-11解：首先应该判别水流的方向设连接点J处测压管水头为Ej，假设Ej＝H2各管段均作长管处理，因为管道为新钢管 因为Q1>Q3，说明水不仅由水池A流向水池B，同时还流向水池C，因此可按分叉管道AB及AC求解 4.13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，试求：管道通过的流量Q；距水池液面h=0.5m处的管道内B点的压强pB=?1221 4-13解：（1）以2-2断面为基准面，列1-1、2-2断面的能量方程：按题意只计局部水头损失，得： （2）求B点得压强以水池水面为基准面，写B-B与水池水面得能量方程，得 4.15一串联管连接A、B两水池，假设以长管看待，试绘制该输出管道的测压管水头线和总水头线，并指出：(1)在哪些地方存在负压？(2)最大真空值在何处？(3)相对压强为零的断面在何处？ 解:对长管，总水头线与测管水头线重合。(1)在管段acb处存在负压。(2)最大真空值在c断面处。(3)相对压强为零的断面在a和b处。abc'