问答题定性绘出图示等直径短管道自由出流的总水头线和测压管水头线,并标明负压区。
问答题有一虹吸管输水管道如图6—19所示,虹吸管的长度、管径、沿程水头损失系数分别为:l1=10m,l2=5m,l3=15m,d=0.20m,λ=0.04,进口的局部损失系数为0.6,折管处的局部损失系数为0.20。当虹吸管的最大安装高度为5.5m,上游水面与管道出口中心点高差为z=4.0m时,试计算:(1)虹吸管的输水流量为多少?(2)虹吸管中的最大真空压强为多少?(3)绘制管道系统的总水头线和测压管水头线。
问答题某水库溢流坝为单孔,坝面按WES型曲线设计,坝末端设有挑角θ为35°的挑坎。其他已知数据:(1)下泄流量Q为450m3/s;(2)上游水位高程为1688.65m;(3)下游水位高程为1661.96m;(4)下游河床高程为1657.30m;(5)溢流宽度与挑坎宽度相同,即b为30m;(6)坝下游河床岩基属Ⅲ类。其余尺寸如图9—14所示。试计算下泄水流的射程和冲刷坑深度。
问答题在如图2-13所示的挡水斜壁面上装有一半径R=0.5m的半球形盖。半球形盖中心O点在水面下的深度H=1m。斜壁与液面的夹角α=30°。求螺栓a、b上的拉力与切力。
问答题如图8—9所示,有一水库的平底四孔溢洪道,每孔宽b=13.0m,墩厚d=3.0m,边墩头为半径r=6.0m的1/4圆弧,弧与上游引渠垂直挡土墙连接。中墩头为尖圆形,通过最大流量时,闸门全开,已知溢洪道底坎高程为272.0m,溢洪道闸室末端接陡槽。问通过特大洪水流量Q=6000m3/s时,库内洪水位将为多少?
问答题(1)水管的直径d=10mm,管中水流的流速v=0.2m/s,水温t=10℃。试判别其流态。(2)若流速与水温同上,管径改为30mm,管中流态又如何?(3)流速与水温同上,管流由层流转变为紊流时的直径为多大?
问答题图3—18所示为一抽水装置。利用喷射水流在喉道断面上造成的负压,可将容器M中的积水抽出。已知H、b、h,如不计水头损失,喉道断面面积A1与喷嘴出口断面面积A2之间应满足什么条件才能使抽水装置开始工作?
问答题水箱中盛有静止液体,试问此时液体所受的单位质量力为多少?
问答题底宽与水深均为a的矩形断面明渠和边长为a的正方形管道中通过水流时,假定水力坡度相同,试求它们的边壁切应力之比τ
1
/τ
2
;再假定沿程水头损失系数λ亦相同,求它们的流量之比Q
1
/Q
2
。
问答题有一渠首引水闸,底板采用直角进口宽顶堰,堰高P1=0.5m,引水闸宽度与闸后引水渠宽度相同,为3m,闸前设计水位252.20m,下游水深为1.65m,闸前行近流速不计。当闸门全开时,泄流量Q=6.0m3/s,此时堰流淹没系数取0.9。问堰顶高程是多少?
问答题有一直径d=20cm的输油管道,通过的流量为Q=10L/s,油的黏滞系数vp=40×10-6m2/s,若在模型试验中采用直径为5cm的圆管,试求:
问答题试证明与水跃函数的极小值Jmin相应的水深满足条件
问答题图7—36所示为一矩形断面平底明渠中的水跃,水跃底部有一低坎。已知单宽流量q=6m2/s。跃前水深h1=0.5m,水流作用在单宽低坎上的总压力R’=(ρgh12)/2。取动量校正系数为1。(1)求跃后水深h2;(2)求无低坎时的跃后水深?
问答题有一宽浅河槽,水深h=1.0m,床沙粒径d=1.0mm,粗糙系数n=0.015,如水的运动黏滞系数ν=10-6m2/s,γs=27000N/m3,求床沙开始发生冲刷时的单宽流量。
问答题某溢流坝按WES剖面设计,上游坝面为垂直面,剖面设计水头Hd=4.5m,坝趾河床高程为20.0m,坝顶高程为31.5m,闸墩头采用流线形,坝前行近流速不计。试求:当下泄流量Q=3500m3/s,下游水位高程为30.8m时,所需溢流宽度及孔数
问答题由两段不同底坡i
1
和i
2
相连接的棱柱形明渠,渠道断面为矩形,宽度b=3m。当通过流量Q=15m
3
/s时,已知i
1
和i
2
渠段的正常水深分别为h
01
=0.7m,h
02
=2m。要求:(1)判别上、下游渠道各为何种底坡;(2)确定水跃发生在哪一渠段上;(3)定性绘出渠道的水面曲线,并注明曲线的名称。
问答题有一混凝土衬砌的梯形渠道,其底宽b=2m,水深h=1.5m,边坡系数m=1.5,底坡i=0.001,土壤的绝对粗糙度△=2mm,水温t=20℃,渠中通过的流量Q=5.1m3/s,试求渠中的断面平均流速和1000m长渠道中的水头损失。
问答题某矩形断面平坡渠道,底宽b=4m,流量Q=16m
2
/s,设跃前水深h’=0.6m,求跃后水深h”和水跃长度。
问答题一水力机械,Q=2.51/s,从轴中心流入,从4个转臂流出,每个转臂喷嘴的射流直径d=1cm,射流方向与圆周切线成30°角,转轮半径为0.3m,如图3-84所示,试求:(1)保持臂固定的转矩;(2)若忽略机械摩擦,求最大转速,以r/min计(每分钟转数计);(3)如转速为120r/min,求水力机械发出的功率。
问答题图7—35所示为4种过水断面形状不同的明渠,但其过水断面面积、糙率、底坡均相同,试论证并比较各明渠通过流量的大小。
