发布时间 : 星期日 文章流体力学与流体机械复习更新完毕开始阅读
③其它型式的管嘴：1．流线型管嘴2．收缩圆锥型管嘴3．扩散圆锥型管嘴
3、简单管路计算 ①简单长管的水力计算： 管路阻抗的概念S
8(?d 采用比阻概念 S0＝
???)24?dg，则有：
H＝S0Q 2（5-4）
3.1．虹吸管的水力计算 3.2．复杂管路的水力计算
复杂管道是由简单管道组成的，包括串联管道、并联管道、．分又管道、沿程泄流管和管网等。学习中只要求了解串联管道、并联管道的计算方法和原理。 ①、串联管路：串联管道是指由直径不同的管段顺序连接起来的管道，串联管道中，管径不同管段的联结点称为节点。 串联管路的特点：总水头损失等于各管段的水头损失之和，后一管段的流量等于前一管段流量减去前管段末端泄出的流量。 ②、并联管路：并联管道是指在两个节点间，并接两个以上管段的管道。 并联管路的特点：各条管路在分叉点和汇合点之间的水头损失相等，管路中的总流量等于各并联管上的流量之和。并联管路一般按长管计算。
简单管道水力计算是这一章的重点，主要任务是确定通过管道的流量Q或进行管道作用水头H、管径d的设计，同时通过绘制沿管线的测压管水头线确定压强沿管线的分布。
4．有压管流中的非恒定流 ①水击现象：在有压管道中流动的水流，由于某种原因，如阀门或水泵机组突然启闭，换向阀突然变换工位，使得水流流速和压强发生急剧变化，这种水力现象称为水击。由于水击对管壁和阀门的作用如同锤击一样，因此，又称为水锤现象。 ②直接水击和间接水击：如果阀门关闭时间小于，即最早发生水击波的反射波在回到管道末端前，阀门已关闭。这种情况时阀门处的水击压与阀门瞬间关闭时完全相同，这种水击称为直接水击。如果阀门关闭时间大于
，最
早发生水击波的反射波在传至管道末端时，阀门还未完全关闭，随即变为负的水击波向管道入口传播，同时，由于阀门继续关闭而产生着正的水击波，正负水击波压强相叠加，使阀门处的水击压强小于直接水击压强，这种水击称为间接水击。 重点（要求熟练掌握的内容）
1．理解孔口自由、淹没出流的概念，掌握恒定流孔口出流的计算方法。 2．了解管嘴出流。
3．熟练掌握短管水力计算和相关工程问题的计算方法。 4．掌握长管水力计算。
5．了解水击发生的条件，知道直接水击和间接水击的条件。
基本题型及知识点
一、选择及判断题
1. 虹吸管正常工作，其顶部的真空值一般不大于（ ）水柱高。
A. 6.0m B. 8.5m C. 5m D.10m 2. 短管淹没出流的计算时，作用水头为（ ）。
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（ ）
A．管长大于3-4倍的管径 B.作用水头小于0.75H0
4、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。（ ） 5、.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。（ ）
6、若两孔口形状、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。 （ ）
串联管道的流量特点是 各管段中的流量相等 ；并联管道的能量损失特点是 各并联支管的能量损失都相同 。
二、 问答思考题
1、孔口出流的水流现象有何特点？
2、为什么管嘴出流的流量系数较孔口出流大？
3、保证圆柱形外伸管嘴正常工作的条件是什么？为什么要有此条件？ 4、淹没出流与自由出流的概念？
5、为什么外延管嘴出流比同等条件下孔口出流的流量大？ 6、简单管道水力计算基本公式的推导过程及公式的应用。 7、简单管道水力计算包括哪些计算类型？
8、水泵及虹吸管的安装高度如何确定？主要受哪些因素制约？ 9、如何绘制有压管道系统的水头线图？
10、借助水头线图如何判断管道中是否存在负压？ 11、串联管道、并联管道水力计算各有何特点？ 12、何谓水击现象？产生水击现象的物理本质是什么？试举出工程实际中产生水击现象的例子。
13、简述阀门突然关闭时有压管道中水击波传播的四个阶段？ 14、水击波传播速度与哪些因素有关？
15、直接水击与间接水击的概念？它们之间有无本质区别？ 16、影响水击压强升高值的因素有哪些？减小水击压强值的措施应从那几方面去考虑？ 17、阀门突然关闭产生直接水击，那么，阀门逐渐关闭是否也可能产生直接水击？为什么？
18、求解水击问题的方法有那几种？
19、水击连锁方程的推导过程及其应用？ 三、计算题
掌握教材有关本章习题部分内容（如p153，5-15、5-16、5-22）以及下列题型。
1、如图所示水泵管路系统,已知：流量Q=101m3/h,管径d=150mm，管路的总水头损失hw1-2=25.4m,水泵效率η=75.5%，试求：
（1） （1）水泵的扬程Hp （2） （2）水泵的功率Np 解：
(1) 计算水泵的扬程Hp
pv2pv2z?1?1?H?z?2?2?h1?p2?w1?22g2g以吸水池水面为基准写1-1,2-2断面的能量方程 即 0+0+0+Hp=102+0+0+hw1-2 ∴ Hp=102+ hw1-2=102+25.4=127.4m
Np??QH9800?101/3600?127.4??46.4KW?0.755(2)计算水泵的功率Np
此题主要说明在水流中有能量输入或输出时能量方程的应用。由于水泵是输给水流能量，因此Hp前取正号，这样才能与2-2断面的能量相等。
同时要搞清楚水泵扬程Hp概念，Hp=z+hw1-2。
2、如图有一并联管路，已知d1=100mm，
l1=80m，?1=0.021；d2=75mm，l2=50m，
?2=0.025；Q=30l/s，求Q1、Q2。
解：由hf1?hf2；
2?1l1/d1??12/(2g)??2l2/d2??2/(2g)
?12?2l2d1 ??2d2?1l1?2则，代入数值得 ?1??2
?Q1/Q2?4d12v1?4d?222
则
Q1/Q2?16/9Q1?Q2?Q
所以解出
Q1?16/2Q5?Q2?9/2Q5?19.21(l/s)
10.80(l/s)3、有一贮水容器如图所示，贮水深度，在距底处，有一直径的孔口。假设容器内水位恒定，试确定一天经孔口的泄水量。
解：贮水容器经孔口的泄水按薄壁小孔口自由出流计算。取流速系数
；
忽略行进流速水头，则由式（6-1-4）得
m
一天的泄水量
4、如图所示虹吸管，上下游水位差糙系数，沿程阻力系数
，阀门的局部阻力系数
，管长
为
，
为
，选用铸铁管，管径，粗，每个弯头的局部阻力系数
，入口的局部阻力损失系数
。
，虹吸管顶部安装高度