数??0.072N?sm。当通过输油管的流量Q?0.005ms时，判断液流的流态，计算输油管的沿程水头损失hf。 解：(1) 计算雷诺数判别流态。
(2) 计算沿程阻力系数λ。 (3) 计算沿程水头损失hf。
答案：层流 沿程水头损失hf=25.74m(油柱)
2.水管直径d?10mm，管中水流流速v?0.2m/s，水温T?10C，（1）试判别其流态；（2）若流速与水温不变，管径改变为30mm，管中流态又如何？（3）若流速与水温不变，管流由层流转变为紊流时，水管直径为多大？
解： (1) 查表, 求运动粘滞系数?, 计算雷诺数判别流态。 答案：层流
（2）同上 答案：紊流
（3）设雷诺数等于2000，求管径。 答案：d?13.06mm
23.有一圆管，在管内通过??0.013cm/s的水，测得通过的流量为Q?35cm/s，在管长
223015m的管段上测得水头损失为2cm，试求该圆管内径d。
解：（1）设管中水流为层流，推导出沿程阻力系数λ表达式并代入数据；
lv2（2）将上式再代入达西公式hf??并化简，代入数据求管径。
d2g答案：d?14.2mm
4.水管直径d?100mm，管中水流流速v?100cm/s，水温T?10C，试判别其流态。 解：答案：紊流
5．凝土明渠中水流为均匀流，水力坡度J?0.0009，明渠底宽为b?2m，水深h?1m，粗糙系数n?0.014，计算明渠中通过的流量（分别用曼宁公式和巴氏公式计算）。 解：此渠道为矩形渠道，
① 计算出水力要素：面积A，湿周?，水力半径R， ② 用曼宁公式和巴氏公式计算谢齐系数C， ③ 谢齐公式计算流速；
17
0
④ 计算量
答案：Q?2.7m/s（用曼宁公式计算） Q?3.03m/s （用巴氏公式计算）
6.水箱侧壁接出一根由两段不同管径所组成的管路。已知d1?150mm，d2?75mm，
33l?50m，管道的当量粗糙度K?0.6mm，水温为20?C。若管道的出口流速v2?2m/s，
求（1）水位H；（2）绘出总水头线和测压管水头线。
解：(1)计算管中的雷诺数判断流态.。（第1条管道在水力光滑区，第2条管道在紊流
粗糙区）。
（2）用经验公式计算沿程阻力系数?
（3）两管联接处为突然放大的局部阻力系数，进口局部阻力系数??0.5 （4）沿程阻力系数?选取公式有别，结果可不同。 答案：H?12.93m
7.某一水池，水位恒定，通过一根管径d?100mm、管长l?800m的管道，已知水池水面和管道出口高差H?20m，管道上有两个弯头，每个弯头的局部阻力系数??0.3，管道进口是直角进口（??0.5）管道全长的沿程阻力系数??0.025，试求通过管道的流量。
解：管道作用水头等于沿程水头损失与局部水头损失之和。沿程阻力系数、局部阻力系数已知，可用公式直接求解。
18
答案：q?10.94l/s 第6章 一、选择题
1. 虹吸管正常工作，其顶部的真空值一般不大于（ B ）水柱高。
A. 6.0m B. 7.5m C. 9m D.10m 2. 短管淹没出流的计算时，作用水头为（ B ）。
A. 短管出口中心至上游水面高差；B短管出口中心至下游水面高差； C. 上下游水面高差
3．外延管嘴正常工作的条件是（ D ）
A．管长大于3-4倍的管径 B.作用水头小于0.75H0
C. 作用水头大于0.75H0 D. 管长l=(3-4)d ，作用水头H?0.75H0 4．按短管进行水力计算的管路是 （ C ）( D ) A.虹吸管 B.环状管网 C.支状管网 D.倒虹吸管 二、判断题
1．计算阻力损失时，短管既要考虑局部阻力损失，也要考虑沿程阻力损失，长管计算同样也要考虑这两项损失。（ 错误 ）
2．长管是指几何长度很长的管道。（ 正确 ）
3．孔口淹没出流时，孔口淹没越深，其出流的流速和流量就越大。（正确 ）
4．管嘴收缩断面的真空度与作用水头成正比，作用水头越大，收缩断面的真空度越大，泄
流量也越大。（正确）
5．同一短管，在自由出流和淹没出流条件下，流量计算公式的形式及流量系数?的数值均
相同。（ 正确 ）
6、 两孔口形状、尺寸完全相同，作用水头相同，一个为自由出流，一个为淹没出流，二者的
流量是相同的。 （错误 ） 三、简答题
1． 为什么管嘴出流时，阻力增加了，泄流量反而增大？
答：因为在管嘴进口收缩断面处形成了负压，相当增加了作用水头，在相同条件下管嘴出
19
流比孔口出流的流量大。
2． 写出薄壁小孔口出流的收缩系数?，流速系数?和流量系数?的表达式。 答：（略）
3． 外延管嘴的正常工作条件是什么？
答：管嘴长：l?(3~4)d，作用水头 ：H?9.0mH20 4. 为什么外延管嘴出流比同等条件下孔口出流的流量大？ 答：（与1重复）
四、计算题 （解体思路与答案） 1．有一虹吸管，作用水头H1?1.5m,H2?2.0m，管长l1?l2?5.0m，管径
d1?d2?0.1m，沿程损失系数??0.02，进口设拦污栅，进口局部损失系数?1?10.0，弯
管局部损失系数?2?0.15。求该虹吸管的过流量、管中最大真空值，并定性绘出其测压管水头线。
解：此题属短管的水力计算，可以用能量方程求解，也可直接用公式。要点有2 。
① 局部损失系数要考虑周全（共3个）。 ② 此题，管中最大真空值发生在最高处。 答案：Q?0.0117m/s (3p)v?3.369mH20 ?g2. 一水塔供水系统如图所示，已知管道末端要求的自由水头Hz=10m，管径d1=450mm，d2=350mm，d3=250mm，管长L1=100m，L2=100m，L3=100m，q1=0.10m/s，q2=0.08m/s，q3=0.05m/s，管道的粗糙系数n=0.02。试确定水塔高度H。
333 20