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8．判断层流和紊流的临界雷诺数是（ ）。 选择一项：
A. 上下临界雷诺数几何平均 B. 上临界雷诺数 C. 下临界雷诺数
D. 上下临界雷诺数代数平均 二、判断题 题目9
1．层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。 选择一项： 对 错
题目10
2．壁面光滑的管道一定是水力光滑管。 选择一项： 对 错
题目11
3．在过流断面突变处一般发生局部水头损失。 选择一项： 对 错
题目12 4．等直径圆管中的层流,其过流断面平均流速是圆管中最大流速的1/2倍。 选择一项： 对 错
题目13
5．流体内切应力方向与流体运动方向相同。 选择一项： 对 错
题目14
6．阻力平方区内阻力系数与雷诺数无关。 选择一项： 对 错
三、简答题 题目15
1．圆管中层流与紊流，其流速分布有什么不同？
答: 层流为抛物线分布,紊流为对数曲线分布.(也可以画图)
题目16
2．简述尼古拉兹实验中沿程阻力系数λ的变化规律。
答: 尼古拉兹实验揭示了沿程阻力系数λ的变化规律,文字表述或数学公式表述.
层流:??f(Re);水力光滑区: ??f(Re);过渡粗糙区: ??f(Re,K) dK) . d粗糙区(阻力平方区) : ??f(题目17
3．写出管流和明渠水流雷诺数的表达式，并说明其层流、紊流的判别标准？
答: 管流:Re?vd? Re?2000(层流)
Re?2000 (紊流)
明渠水流: Re?vR? Re?500(层流)
Re?500 (紊流)
题目18
4．雷诺数Re的物理意义？它为什么能用来判别流态？ 答: 雷诺数实质是反映粘性力与惯性力之比。层流时惯性力不大,而粘性力占主导,受粘性力的约束，流体质点做规则运动。紊流时惯性力占主导，受到干扰形成涡体，当粘性力约束不了涡体时，流体质点互相掺混，所以用雷诺数可以来判别流态。
题目19
5．当输水管直径一定时，随流量增大，雷诺数是增大还是变小？当输水管流量一定时，随管径加大，雷诺数是增大还是变小？
答: 当输水管直径一定时，随流量增大，雷诺数增大； 当输水管流量一定时，随管径加大，雷诺数变小。 题目20
6．两个不同管径的管道，通过不同粘滞性的液体，它们的临界雷诺数是否相同？ 答:不一定。 题目21
7．能量损失有几种形式？产生能量损失的物理原因是什么？
答: 有沿程能量损失和局部能量损失两种。一是因为流体具有粘滞性，二是因为固体边界条件的影响。 9页
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四、计算题（请写出计算过程） 题目22
1. 有已输油管，管长l?100m,管径d?5cm，已知油
的密度??930kgm3表达式并代入数据；
lv2（2）将上式再代入达西公式hf??并化简，
d2g代入数据求管径。
答案：d?14.2mm
题目25
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 题目26
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； 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） 题目27
6.水箱侧壁接出一根由两段不同管径所组成的管路。已知
33，动力粘滞系数
??0.072N?sm2。当通过输油管的流量
Q?0.005m3s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) 题目23
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
题目24
3.有一圆管，在管内通过??0.013cm/s的水，测得通
200d1?150mm，d2?75mm，l?50m，管道的当量粗
糙度K?0.6mm，水温为20C。若管道的出口流速
?过的流量为Q?35cm/s，在管长15m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
2v2?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10页
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
题目28
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。
答案：q?10.94l/s
形考作业6
一、选择题
题目1
1．虹吸管正常工作，其顶部的真空值一般不大于（ ）水柱高。 选择一项： A. 6.0m B. 10m C. 9m D. 7.5m 题目2
2．短管淹没出流的计算时，作用水头为（ ）。 选择一项：
A. 上下游水面高差
B. 短管出口中心至下游水面高差 C. 短管出口中心至上游水面高差 题目3
3．外延管嘴正常工作的条件是（ ）。 选择一项：
A. 作用水头小于0.75
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B. 作用水头大于0.75
C. 管长=(3-4)d ，作用水头0.75 D. 管长大于3-4倍的管径 题目4
4．按短管进行水力计算的管路是（ ）。 选择一项： A. 倒虹吸管 B. 支状管网 C. 虹吸管 D. 环状管网 二、判断题 题目5
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。 选择一项： 对 错 题目6
2．长管是指几何长度很长的管道。 选择一项： 对 错 题目7
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。 选择一项： 对 错 题目8
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。 选择一项： 对 错 题目9
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。 选择一项： 对 错
题目10
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。 选择一项： 对 错
11页
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三、简答题 题目11
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流比孔口出流的流量大。
题目12
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）
题目13
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 ：
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。
解：此题属短管的水力计算，，也可直接用公式求解。要点有3 。
① 长管公式要记住，应注意修正。 ② 管中（节点）流量要算对。
③ 题目中给出了管道的粗糙系数，意指管流在粗
糙区，不必修正，但要记住以下公式，
答案：H=15.1m 题目16
3. 圆形有压涵管穿过路基，管长l?50m，管径
333H?9.0mH20
四、计算题（请写出计算过程） 题目14
1．有一虹吸管，作用水头H1?1.5m管长l1?l2?5.0m，管径
d?1.0m，上下游水位差H?3m，管路沿程阻力系数
,H2?2.0m，
??0.03，局部阻力系数：进口?e?0.5，弯管
?b?0.65，水下出口?se?1.0，求通过流量？
解：此题属短管的水力计算，，也可直接用公式求解。要点是局部损失系数要考虑周全（共4个） 答案:Q?2.9m/s
3d1?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 (题目15
2. 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
3形考作业7
一、选择题 题目1
1．对于管道无压流，当充满度?分别为（ ）时，其流量和速度分别达到最大。 选择一项： A. 0.95，0.81 B. 0.5，0.5 C. 0.81，0.81 D. 1.0，1.0 题目2 2．对于a，b，c三种水面线，下列哪些说法是错误。（ ） 选择一项或多项：
p)v?3.369mH20 ?gdh?0dsA. 所有a、c型曲线都是壅水曲线，即，水深沿
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