第九章有压管流和孔口、管嘴出流
91水自水库经短管引入水池中,然后又经另一短管流入大气,如图所示。已知l125m,d175mm,l2150m,d250mm,水头H8m,管道沿程阻力系数λ003,管道进口的局部阻力系数均为05,出口的局部阻力系数为10,阀门的局部阻力系数为30,试求流量Q和水面高差h。
解:(1)由伯努利方程可得
H
v
22
2g
hw1
hw2
v
22
2g
003250510075
v122g
003
150
053
v
22
005
2g
115v12945v222g2g
v2
v1
d1d2
2
v1
75250
225v1
H115945×2252v1248991v12
2g
2g
v1
2gH
48991
2988ms0566ms48991
v22250566ms1274ms
Qv1
A10566
4
00752
m3s25103m3s
2由短管淹没出流公式(96)可得:
h115v1211505662m0188m
2g
298
92虹吸滤池的进水虹吸管如图所示。管长l120m、l230m,管径d03m,沿程阻力
系数λ0025,进口局部阻力系数ζ106弯头局部阻力系数ζ214,出口局部阻力系数ζ310。若通过流量Q02m3s,求水头H?
解:由短管淹没出流公式(96)可得:H0Hhw
v
QA
024π032
ms2829ms
H00252306141028292m
03
298
1395m
88
f93一正方形有压涵管,如图所示。管内充满流体,上、下游水位差H15m,试求涵管的边长b,管长L15m,沿程阻力系数λ004,∑ζ15,流量Q25m3s。
解:由淹没短管流量公式(98)知:
AQ,m1
2gH0
ze
1
,Rb2b
0041515
4b4
4R
1
,Ab2Q
0041515
2gH0
b
b2
25
化简后有:b503188b01280
1
29815
0041515
b
用牛顿迭代法解上式:令Fbb503188b0128,Fb5b403188
以b11m代入下式
b
1
b
Fb
Fb
b2
11031880128503188
m
08818m
b3
08818
0881850318808818508818403188
0128
m
0836m
b4
0836
0836503188083650836403188
0128
m
08295m
b5
08295
0829550318508295508295403188
0128
m
08294m
由迭代法求得b0829m。在工程实践中常选接近或稍大于该值的标准涵管尺寸。
94排水管在穿过河道时需修倒虹吸管,如图所示。已知通过的总流量Q02m3s。现
铺设两条管径d300mm,管长l26m的倒虹吸管,沿程阻力系数λ003,倒虹吸管上游检
查井内的行进流速v0可忽略不计,下游检查井后排水管中的流速v207ms。倒虹吸管进口
89
f的r