《液流型态及水头损失习题ppt课件》由会员分享,可在线阅读,更多相关《液流型态及水头损失习题ppt课件(34页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、.,第三章习题解答,.,3-3 一矩形渠道,底宽为200cm,水深为15cm,若水流流速为0.5m/s,水温为20,试判断其流动型态。 解: 当t 20时, 0.0101 cm2/s 故渠道流态为紊流,.,3-5 某二元明渠均匀流的流速分布规律为,如图所示。 (1)断面平均流速v与表面流速u0的比值是多少? (2)求流速分布曲线上与断面平均流速相等的点的位置,即ym=?,.,35解: (1)单位宽度明渠通过得流量为 断面得平均流速,.,(2) 当uxv时,即,.,3-7试求前题圆管中,通过的流量为5000 cm3/s, 20000cm3/s,200000cm3/s时,液流型态各为层流还是紊流?
2、若为紊流应属于光滑区、过渡粗糙区还是粗糙区,其沿程阻力系数各为若干?若管段长度为100m,问沿程水头损失各为若干?,.,解: (1)当 故水流为紊流,.,判别紊流属于何区,.,(2)当,.,且 属于过渡粗糙区 故采用柯列布鲁克怀特公式求,.,(3)当,.,属于粗糙区,故采用尼库拉兹公式 求出的值与假设相符合 通过上述计算说明同一个管径的水管中流过不同的流量Q,其管壁可以是光滑区,或过渡粗糙区,也可以是粗糙区。,.,若l100m,求hf (1) (2),.,(3),.,3-8 为了测定AB管段的沿程阻力系数值,可采用如图所示的装置。已知AB段的管长l为10m,管径d为50mm。今测得实验数据:
3、(1)A、B两测压管的水头差为0.80m, (2)经90秒钟流入量水箱的水体积为0.247m3。试求该管段的沿程阻力系数值。,.,38 解:流量,.,3-10 为测定90弯管的局部水头损失系数值,可采用如图所示的装置。已知AB段管长l为l0m,管径d为50mm,该管段的沿程阻力系数为0.03,今测得实验数据: (1)A、B两测压管的水头差为0.629m (2)经2分钟流入量水箱的水量为0.329m3。试求弯管的局部水头损失系数值。,.,310 解:流量,.,3-11 如图所示,水从水箱A流入水箱B,管路长l为25m,管径d为25mm,沿程阻力系数为0.03,管路中有两个90弯管(d/p)=1及
4、一个闸板式阀门(a/d)=0.5 ,当两水箱的水位差H为1.0m时,试求管内通过的流量为若干?,.,3-11 解:以B水箱的水面为基准面,列11,22断面的能量方程,.,3.12 水平突然扩大管路,如图所示,已知:直径d1=5cm,直径d210cm,管中流量Q20l/s,试求:U形水银比压计中的压差读数h。,.,3.13 一直径沿程不变的输水管道,连接两水池,如图所示,已知管道直径d0.3m,全管长l90m,沿程阻力系数0.03,进口局部水头损失系数10.5,折弯局部水头损失系数2=0.3,出口水头损失系数31.0,出口在下游水面以下深度h2=2.3m,在距出口30m处设有一“U”型水银测压计
5、,其液面h0.5m,较低的水银液面距管轴1.5m,试确定:(1) 通过的流量Q以及两水池水面差Z;(2) 定性绘出总水头线及测压管水头线。,.,解: 以NN 为等压面, 求得22 断面的压强为,以下游水池水面基准面写断面1-1,3-3能量方程,.,以管轴中心线为基准面,写2-2,3-3 断面的能量方程,.,(4) 水头线绘制,(自由出流),.,(淹没出流),(4) 水头线绘制,.,测压管水头线和总水头线的绘制步骤:,水力学,a.根据各管的流量 ,计算相应的流速 , 沿程水头损失 和局部水头损失,b.自管道进口到出口,计算每一管段两端的总水头值,并绘出总水头线。 c.自总水头线铅直向下量取管道各个断面的流速水头值,即得测压管水头线。,(3)绘制总水头线和测压管水头线的原则,.,水力学,a.绘制总水头线和测压管水头线时, 沿管长均匀分布; 发生在局部的管段上,则在该断面上有两个总水头,一个是局部损失前的,一个是局部损失后的。 b.在绘制总水头线时,应注意进口的边界条件,图5-3 管道的进口边界,.,水力学,3)在等直径管段中,测压管水头线与总水头线是平行的。,4)在绘制总水头线时,应注意出口的边界条件,图5-4 管道出口的边界,.,.,.,.,.,