流体力学试卷、习题及答案 联系客服

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第六章 孔口、管嘴及有压管道流动

6-1 若管嘴出口面积和孔口面积相等,且作用水头H也相等,为什么管嘴出流量要比孔口出流量大?并写出管嘴收缩断面处真空高度的表达式。

6-2 液流从贮藏箱的垂直侧壁上的小孔口中水平射出,从收缩断面处量起,水平射程为x,孔口中心离地高为y。试用x和y来表示出流流速。若贮液箱内液面比孔口中心高出H,求流速系数的表达式。

习题6-2

6-3 在混凝土坝中设置一泄水管,如图所示,管长l?4m,管轴处的水头

H?6m,现需通过流量qV?10m3/s,若流量系数??0.82,试决定所需管径d,并求管道水流收缩断面处的真空值。

习题6-3

6-4 如题图所示的水箱用隔板分成左右两个水箱,隔板上开一直径

d1?40mm的薄壁小孔口,水箱底接一直径d2?30mm的外管嘴,管嘴长l?0.1m,H1?3m。试求在恒定出流时水深H2和水箱出流流量qV1、qV2。

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习题6-4

6-5 水从A水箱通过直径为10cm的孔口流入B水箱,流量系数为0.62。设上游水箱的水面高程H1?3m保持不变。若水箱A、B顶部均与大气相通,求(1)

B水箱中无水时,通过孔口的流量为多少?(2)B水箱水面高程H2?2m时,通过孔口的流量为多少?(3)若A箱水面压力改为p0A?2000Pa,H1?3m,B水箱水面压力p0B?0,H2?2m,求通过孔口的流量。

习题6-5

6-6 如图所示虹吸管,上、下游水池的水位差H为2.5m,管长lAC段为15m,

lCB段为25m,管径d?200mm,沿程阻力每当λ?0.025,入口水头损失系数ζc?1.0,各转弯的水头损失系数均为0.2,管顶允许真空高度hV?7m。试求通过

流量及最大允许安装高度hs。

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习题6-6

6-7 虹吸滤池的进水虹吸管如图所示。管长l1?2.0m、l2?3.0m,管径

d?0.3m,沿程阻力系数λ?0.025,进口局部损失系数ζ1?0.6,弯头局部损失系数ζ2?1.4,出口局部损失系数ζ3?1.0。若通过流量qV?0.2m3/s,求水位差H。

习题6-7(将z改为H))

6-8 一河下圆形断面混凝土倒虹吸管,已知:粗糙系数n?0.014,上下游水位差H?1.5m,流量qV?0.5m3/s,l1?20m,l2?30m,l3?20m,进口局部阻力系数ζ?0.4,折角??30,试求管径d。

习题6-8

6-9 如图所示水泵将水从进水池抽至水塔,已知水泵的功率N?25kW,流量qV?0.06m3/s,水泵效率??75%,吸水管长度l1?8m,压水管长度l2?50m,吸水管直径d1?250mm,压水管直径d2?200mm,沿程阻力系数λ?0.025,带底阀滤水网的局部阻力系数ζ1?4.4,弯头阻力系数ζ2?0.2,阀门ζ3?0.5,逆止阀ζ4?5.5,水泵的允许真空度hV?6m,试求:(1)水泵的安装高度Hs;(2)

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水泵的几何给水高度Hg。

习题6-9(将Zs改为Hs;Q改为qV)

6-10 离心泵从吸水池抽水,水池通过自流管与河流相通,水池水面恒定不变。已知自流管长l1?20m,d1?150mm。水泵吸水管长l2?12m,d2?150mm,沿程阻力系数λ1?λ2?0.03,局部阻力系数如图所示。水泵安装高度Hs?3.5m,真空表读数为44.1kPa。求(1)水泵的抽水量;(2)当泵轴标高为50.2m时,推算河流水面高程?

习题6-10(将hs改为Hs;Q改为qV)

6-11 某车间一小时用水量是36m3,用直径d?75mm,管长l?140m的管道自水塔引水,见图所示。用水点要求自由水头Hz?12m,设管道粗糙系数

n?0.013。试求水塔的高度H。

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