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工学水利工程
问答题如图4—13所示,用管径d=75mm的管道输送重油,已知γ1=8.83kN/m3,运动黏度v1=0.9cm2/s,如在管轴线上装水银压差计的毕托管,水银液面高差hp=20mm,求重油流量。γ2=133.38kN/m3(下标1为油,下标2为水银)。
问答题某分洪闸建于宽度为10m的矩形渠道中,底坎为衄线型低堰,流速系数为0.903,泄洪流量q=110m3/s.m,其他有关数据如图9—15所示。试设计这种条件下降低护坦高程消能池的轮廓尺寸。
问答题有一圆形断面输水隧洞,长度L=500m,直径d=5m。当通过流量Q=200m
3
/s时,沿程水头损失h
f
=7.58m。求沿程水头损失系数λ。
问答题一射流的流速v=30m/s,流量Q=0.036m3/s,被一垂直于射流轴线的平板截去其流量的一部分(Q1=0.012m3/s),并使射流的剩余部分偏转角度θ,如图3—30所示。若不计摩擦力及液体重量的影响,试求射流对平板的作用力及射流偏转角θ。(注:射流流动在同一水平面上)
问答题某水电站的压力钢管,管长L=328m,直径D=800mm,管壁厚度δ=6mm。水轮机的静水头H
0
=100m。管道末端阀门全开时,通过钢管的流量Q=2m
3
/s。求阀门完全关闭时间T
s
=0.6s时的水击压强。(钢管弹性模量E=19.6×10
10
N/m
2
,水的体积弹性模量K=19.6×10
8
N/m
2
)。
问答题如图3-46所示,在一长为L,顶角为θ的圆锥形管嘴中,水流以一定的流量Q连续地喷出。按图3-46所示取坐标轴x,试求:坐标为x断面处的加速度ax。
问答题某工程施工截流时,龙口近似为矩形断面,宽度b=100m,水深h=3m,流量Q=2100m
3
/s,试计算龙口处微幅波向上游和下游传播的绝对波速,并判断水流是急流还是缓流。
问答题一水箱装置如图2-12所示,箱底高出地面h2=3m,箱中水深h1=2m,其表面压强以绝对压强计为0.7个工程大气压,要求:(1)以地面为基准面,求出A、B两点的单位位能与单位压能;(2)以水箱中水面为基准面,求出A、B两点的单位位能与单位压能,并在图上标明。
问答题如图3-75所示,圆管过水断面直径上的流速分布规律为u=umax(1一r/r0)1/7,式中u为半径r处的流速,umax为中心点的流速,r0为圆管半径。设r0=10cm,测得umax=3m/s,求流量及断面平均流速v。
问答题某矩形断面渠道中,设一弧形闸门,如图8—19所示。已知闸前水深H=14m,闸门开度e=1m,闸孔净宽与渠道宽度b相等,且b=3m,闸孔垂向收缩系数ε’=0.72。流量系数μ=0.732。通过设计流量时,渠中正常水深h0=3m。不计闸前行近流速。要求:(1)计算闸孔的流量Q;(2)判别闸下游水流衔接形式。
问答题如图4-12所示,管道出口段长l=2m,d=0.1m,通过ρ=1000kg/m3的流体,流量Q=0.02m3/s,已知h=1.8m。求:(1)管道壁面切应力τω;(2)该管段的沿程水头损失系数λ。
问答题一串联管道系统如图6—35所示,已知管径d1=0.15m,d2=0.25m,d3=0.15m,管长L1=15m,L2=25m,L3=15m,上、下游水头差H=12m,管道的沿程阻力系数分别为λ1=0.04,λ2=0.033,λ3=0.040,试求管道通过的流量,并绘制总水头线和测压管水头线。
问答题一梯形断面土质渠道,糙率n=0.025,底宽b=8.2m,边坡系数m=1.5,底坡i=0.0004,通过流量Q=35m
3
/s。渠中建有一座节制闸,当闸前水深H=4m时,请计算节制闸上游的水面曲线,确定回水影响范围(本题以水深与正常水深相差不到1cm的断面为回水末端)。
问答题有一水平放置的管道(图3—56)。管径d1=10cm,d2=5cm。管中流量Q=10L/s。断面1处测管高度H=2m。不计管道收缩段的水头损失。取动能校正系数均为1。求水流作用于收缩段管壁上的力。
问答题某均质土坝建于水平不透水地基上,如图11—13所示。坝高为17m,上游水深H1=15m,下游水深H2=2m,上游边坡系数m1=3,下游边坡系数m2=2,坝顶宽b=6m,坝身土的渗透系数k=0.1×10-2cm/s。试求单宽渗透流量并绘出浸润线。
问答题圆球在黏性流体中运动所受的阻力F与流体的密度ρ,动力黏度μ,圆球与流体的相对运动速度v,球的直径D等因素有关,试用量纲分析方法建立圆球受到流体阻力F的公式形式。
问答题流速由v1变为v2的突然扩大管道,为了减小水头损失,可分为两次扩大,如图4—6所示。问中间段流速v取多大时,所产生的局部水头损失最小?若没有采用两次扩大,则一次扩大的水头损失为多少?
问答题如图6—23所示,水塔向B、C、D3点供水,已知流量QB=15L/s,QC=QD=10L/s,管径dAB=199mm,dBC=149mm,dCD=99mm,管长lAB=400m,lBC=300m,lCD=250m。水塔地面高程zM=20m,供水点D处地面高程zD=15m,要求供水点D处具有h=15m的自由水头,试确定水塔高度H。
问答题有一硬塑料输水管道,其沿程阻力系数可以表达为λ=0.25/Re
0.226
,试推导出管道谢才系数、流量模数、比阻及沿程水头损失的表达式。
问答题圆管水流如图3—14所示,已知:dA=0.2m,dB=0.4m,pA=6.86N/cm2,pB=1.96N/cm2,vB=1m/s,△z=1m。试问:(1)AB间水流的单位能量损失hω为多少米水头?(2)水流流动方向是由A到B,还是由B到A?
