水力学习题评讲4分析.ppt

4.3 水流经变断面管道，已知小管径为d1，大管径为d2， d2／d1=2。试问：哪个断面的雷诺数大? 两个断面雷诺数 的比值 是多少?;4.4 圆管内径d =6 mm，有重油通过，密度ρ=870.0kg/m3，运动粘性系数为ν=2.2×10–6 m2/s，管中流量Q=0.02×10-3m3/s。试判别其流态。 解：雷诺数为 ;4.8 为了确定某圆管内径，在管中通水，温度为15℃，实测 流量为Q = 10cm3/s，长6m，水头损失hf=0.22m水柱，试求： 圆管的直径d。;（3）其中ν通过经验公式可算得：;4.11 油的流量Q = 7.7 cm3／s，通过直径d=6mm的细管， 在l=2m长的管段两端接水银差压计，差压计读数h=15cm， 水银密度 ，油的密度 ，试求：油的运动粘性系数。（管中油的流动为层流） ;故;4.15 有一水管，直径d为20cm，管壁绝对粗糙度Δ=0.2mm， 已知液体的运动粘滞系数ν为0.015cm2/s。试求Q为5000cm3/s、 4000cm3/s、2000cm3/s时，管道的沿程阻力系数λ各为若干? 解：由于;4.16 有三根直径相同的输水管，直径d=10cm，通过的流量Q=0.015m3/s，管长为l=1000 m，各管的当量粗糙度分别为Δ1=0.1 mm，Δ2=0.4 mm，Δ3=3 mm，水温为20℃，试求：各管中的沿程水头损失。 解：管内水流流速 ;查莫迪图可得 ;4.18 一压力钢管的当量粗糙度Δ=0.19 mm，水温t =10℃， 试求下列各种情况下的流态及沿程水头损失 ： （1）管长l=5m，管径d=25mm，流量 时； （2）其他条件不变，如果管径改为d=75 mm时； （3）管径保持不变，但流量增加至 时。;流态为紊流光滑区，;（2）;4.22 某梯形断面土渠中为均匀流，已知：底宽b=2m，边坡 系数m=cotθ=1.5，水深h = 1.5 m，水力坡度J =0.000 4，土壤 的粗糙系数n=0.0225，试求：(1)渠中流速v；(2)渠中流量Q。 解：（1）水力半径：;（2）谢才公式，断面平均流速;4.25 两水池水位恒定，已知管道直径d =10cm，管长l=20m，沿程阻力系数λ=0.042，局部水头损失系数 =0.8， =0.26，通过流量 ，试求水池水面高差H。;，; 4.27 如图所示A、B、C三个水箱由两段普通钢管相连接， 经过调节，管中为恒定流动。已知：A、C箱水面差H=10m， l1=50m，l2 = 40 m，d1 =250mm，d2 =200mm，ζb= 0.25， 假设流动流态在阻力平方区，管壁的当量粗糙度Δ=0.2 mm， 试求：（1）管中流量Q；（2）图中h1及h2。;得;4.29 为了测定AB管段的沿程阻力系数λ或粗糙系数n，可采用如图所示装置。已知 AB段的管长l为10 m，管径d为50 mm。今测得实验数据：（1）A、B两测压管的水头差为0.8 m； （2）经90 s钟流过的水量为0.247 m3，试求该管段的沿程阻力系数λ的值，并用曼宁公式求其粗糙系数n。;谢才系数公式;4.30 有一管路系统如图所示，设ζ1 =0.5， （用突然收缩后的流速水头计算突然收缩局部水头损失， 式中A1、A2分别表示收缩前后的管道面积）， ζ5=1.0，管道粗糙系数n= 0.013，d1=0.4m，d2=d3=d4=0.2m， 其他尺寸如图，试求： （1）流量Q； （2）作用在第一 个弯头上的动水总 作用力（注意水管 轴线在铅直平面上）； （3）第一根管道周界上的内摩擦切应力τ0; ，;（1）以0’-0’为基准面写0-4伯诺里方程;由于管路不长，中间边界变化多，由经验知水流阻力在紊流 粗糙区，由曼宁公式，;（二）求作用在每个弯头上的动水作用力，对于上部弯管， 设其对于渐变流过的水端面2-2，3-3间的水体作用力为;取;（2）写2-3伯诺里方程，;对5-5、6-6断面的控制体做受力分析如图： （1）写3-5的伯诺里方程有：;（2）写5-6伯诺里方程;（三）求第一根管道的内摩擦切应力：;4.31 有一输油管，如题图4.31所示，管长l=50 m，作用水头H=2 m，油的运动粘性系数ν= 0.2 cm2／s，下临界雷诺数Rec=2 000，求管中油能维持层流状态的最大管径dmax。（流速水头和局部水头损失可忽略不计）。;从而 ;4.33 用新的清洁的铸铁管（Δ=0.3 mm）输水，水温20℃， （ ν=0.0101cm