大叶大学环境工程系二年级【水力学】92期中考试题

15780704417782020/01/03大葉大學環境工程系二年級【水力學】92(2)期中考試題一、有一差壓式壓力計如右圖示，試推求A、B兩水管之壓力差？*w=9810N/m3【本題20分】（hint：先找出等壓面，再由左右兩端分別計算壓力）二、如左圖之傾斜30o之矩形閘門（寬B=1m，重W，轉軸置上），左側無水，右側水深h=4m恰可使閘門打開，試計算門重W？【本題20分】（hint：閘門重量均勻，重心恰在門高一半處；利用對轉軸O之合力矩平衡來判斷）三、試推導出管長L及管徑D之圓管管流以Darcy-Weisbachformula[hf=f(L/D)(V2/2g)]之摩擦因子f與Manning’sformula[V=(1/n)Rh2/3S1/2]中之Manningn之關係式？【本題10分】*水力半徑Rh=A/P=(通水面積)/(潤周)；能量坡降S=hf/L四、如左圖，兩水庫A、B間以混凝土管相連，管長L=1000m，圓管徑D=400mm，兩水庫水位高差為H=20m。在考量管流主要損失、進出水庫及閥門次要損失下，推求管中流量Q？請採用Hazen-William公式計算，CHW=120。【本題20分】（hint：以試誤法[trial&error]及HW式算出流速及流量）15780704417782020/01/03五、如下圖，有一管路系統連接A、C、D三水庫（水庫水面高程如圖示及各管資料如表列），在不計次要損失(minorlosses)下求各管之流量分配？請完成下表至Trial3。【本題30分】**為求精確，請計算至小數第三位!（hint:先假設B點之能量水頭hB，由各水庫能量水頭hA、hC、hD與hB之差恰可克服管流主要損失來推求流速V及流量Q，然後計算各管流量Q和是否為”零”？否則再重頭假設新hB值來反復計算，直至error=|100%*Q/Q1|可接受時為止。）**h=f(L/D)(V2/2g)=KV2；Q=Q1+Q2+Q3+Q4（流量Q以高水頭往低水頭為”+”，否則為”－“！）**hB大約介於80m~75m，可用hB=80m及hB=75m來先試算，再以內插求取較接近之hB！管號No.管長L(m)管徑D(mm)摩擦因子fK=fL/(2gD)AB(1)100006000.012？BC(2)60004000.012？BD1(3)50004000.01？BD2(4)50002500.01？TrialhB|hA-hB|Q1|hC-hB|Q2|hD-hB|Q3Q4Qerror180m275m3？