1、5-14 如图5-28所示，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，l=50m，管道的当量粗糙度=0.6mm，水温为20。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。 总水头线H d1 d2 测压管水头线 l l图5-28 习题5-14解：（1）取管道轴线所在水平面为基准面，可列出水箱水面与管道出口间能量方程： H=hf +hj+v22/2g其中 hf=*（l*v2）/（d*2g），包括d1 和d2 两部分d1段速度v1=v2*A2/A1，d1=2d2，可算得v1=0.5m/s，温度为20时 有=0.010cm2/
2、s，d1和d2段雷诺数Re1=vd/=（50cm/s*15cm/s）/ （0.010cm2/s）=750002300紊流Re2=vd/=（200cm/s*7.5cm/s）/ （0.010cm2/s）=1500002300紊流 用莫迪图查值，1/d=0.6mm/150mm=0.004，1=0.029 2/d=0.6mm/75mm=0.008，2=0.036（都在粗糙区） 代入公式，hf= hf1+hf2=0.123m+4.898m=5.021m 局部水头损失hj=*v2/2g，也分成两部分，带入公式hj=hj1+hj2 突然缩小=0.4，v1和v2已知得到hj=0.005m+0.077m=0.0
3、82m H=hf +hj+v22/2g=5.021m+0.082m+0.204m=5.307m （2）总水头线和测压管水头线画在原图上，如图5-17 如图5-31所示为某一水池，通过一根管径d=100mm、管长l=800m的管道，恒定地放水。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。 d H l图5-31 习题5-17解：取管道出口面轴线所在水平面为基准面，列出水箱水面与管道出口间能量方程：H=hf +hj+v2/2g，v为出口流速。由连续性方程，管道速度一致，都
4、为v。 其中hf =hf=*（l*v2）/（d*2g） hj有三部分，两个弯头和一个突然缩小，hj=*v2/2g hj=2*0.3*v2/2g+0.5*v2/2g，H=hf +hj+v2/2g可写为20m=（0.025*800/0.1+2*0.3+0.5+1）*v2/2g计算出v=1.393m/s，流量Q=A*v=d/4*0.393m/s=0.011m2/s5-18为测定90弯头的局部阻力系数，可采用如图5-32所示的装置。已知AB段管长l=10m，管径d=50mm，=0.03.实验数据为：（1）AB两断面测压管水头差h=0.629m；（2）经2min流入量水箱的水量为0.329m。求弯头的局
5、部阻力系数。 h A B 图5-32 习题5-18解：经2min流入量水箱的水量为0.329m，V=Q*t，Q=A*v可以算得v=V/（A*t）A=d/4，可知v=1.397m/s取B断面的轴线所在水平面为基准面，列AB之间的能力方程 HA+pA/g+vA2/2g=HB+pB/g+vB2/2g+hf +hj其中HB=0，且AB两断面测压管水头差h=0.629m，根据连续性方程vA=vB 上式改写为h=hf +hj hf=hf=*（l*v2）/（d*2g）=0.03*10/0.05*v2/2g =0.597m hj=hj=*v2/2g，即为所求弯头的局部阻力系数，速度已知。上式都代入h=hf +hj有0.629m=0.597m+*v2/2g，解得=0.321
