《第一章流體流動(dòng)》習(xí)題解答

1某敞口容器內(nèi)盛有水與油。。已知水及油的密度別離為1000和860kg/m3,解:

hl=600mm,h2=800mm,問H為多少mm?

瓦=600僧用.%=800網(wǎng)京=10,館/，

p0-860^g/w3,A=?

V860x981X0.60+103X981x0.80=103X9.8W

h=1.32m

2.有一幢102層的高樓，每層高度為4m。若在高樓范圍內(nèi)氣溫維持20'C不變。

設(shè)大氣靜止，氣體壓強(qiáng)為變量。地平面處大氣壓強(qiáng)為760mmHg。試計(jì)算樓頂

的大氣壓強(qiáng)，以mmHg為單位。

解/d,=-pgdz-----①

10=px29/(8314x293.2)=1.190x1O'p——②

②1弋入。,得

M包=-981x1190x10”廣立

\KP$

ZMPi/760)=-981X1.190X10-5X408=-004763.二月=

3.某水池，水深4米，水面通大氣，水池側(cè)壁是鉛垂向的。問：水池側(cè)壁平面每3

米寬度經(jīng)受水的壓力是多少N?外界大氣壓為latm。

=3((8+Q水或膽=3x1.013x10'x4+3xl0〃981x4,2=145x10$?/

4.外界大氣壓為latm,試按理想氣體定律計(jì)算（表壓）、20℃干空氣的密度?？?/p>

氣分子量按29計(jì)。

(1.013x10$+020x081xl0?)x29=1439Kg而

解'。嚕8314x2932

5.有個(gè)外徑為R2.內(nèi)徑為R1為的空心球，由密度為Q,的材料制成。若將該球完

全淹沒在某密度為R的液體中，若球能在任意位置停留，試求該球的外徑與內(nèi)徑

之比。設(shè)球內(nèi)空氣重量可略。

解《（4/笏”（母-S｝）pg=（4,笏叫今

6.為放大以U形壓差計(jì)測(cè)氣體壓強(qiáng)的讀數(shù)，采用傾斜式U形壓差計(jì)。。指示液

是Q=920kg/m3的乙醇水溶液。氣體密度為m3。讀數(shù)R=100mm。問pl與P2的

差值是多少mmHg?

采用世整U形壓差計(jì)測(cè)壓控..已知I：形管內(nèi)R徑d為6m.兩擴(kuò)人空半徑均為8a皿壓想計(jì)頂H水和『物油作指示液，密度別點(diǎn)為1恤＞及860k&，?3.當(dāng)管

路內(nèi)氣體壓強(qiáng)P與外界大氣壓P0相等時(shí).西擴(kuò)大室油面齊平，U形管兩盡管內(nèi)油.水交塌面亦齊手?，F(xiàn)讀得法數(shù)R=350nn,試計(jì)算?（1）氣體壓強(qiáng)p（衣）.

（2）若不計(jì)擴(kuò)大空油面高度里,算得的氣體質(zhì)殘p是多少？（3》若壓整計(jì)內(nèi)只有水而不倒入礦物部,如一般U形壓差計(jì),在該氣體樂強(qiáng)p（fi下讀數(shù)R0為多少?

解，①尸-舄=（0廣自）蛾+自城（d/0）2

=（1000-860）X9.81X0.35+860X981X035（6/160）3=4848Pa

②尸一片a（凸一Q）.=（1000-860）X9.81X0.35=430.1Pa

③尸-丹=勺困

即4848=1000x9.81&:.&=0.0493掰

7.某傾斜的等徑直管道內(nèi)有某密度Q的液體流過。。在管道的A.B截面設(shè)置了兩套U形壓

差計(jì)測(cè)壓差，下測(cè)用的是一般U形壓差計(jì)，上測(cè)用的是復(fù)式U形壓差計(jì)，所用的指示液均為

密度是R1的同一種液體。復(fù)式壓差計(jì)中兩段指示液之間的流體是密度為曲勺流過管道內(nèi)的液

體。試求讀數(shù)R1與R2.R3的關(guān)系。

解：???g-0)*=(A-Q)g&?g-Q)g為

?=&?火3

9)將水銀倒入到圖示的均勻管徑的U形管內(nèi)，水銀高度hl=。然后將水從左支管倒入，測(cè)得

平衡后左支管的水面比右支管的水銀面高出。試計(jì)算U形管內(nèi)水與水銀的體枳比。

h.=11

L=L

習(xí)題9附圖

如圖所示1-1為等壓面，.?.p尸p；

...p*g(Ri+Rz)-p，KB}gRz

3

10X+R2)=X10R2

/.R?=

7T

2

=4d(2h1+L)

n

2

'"二4d(R.+R2)

，V水銀/VA=(2h,+L)/(Ri+R.)=(2x+/十=

10)一直立煤氣管，在底部U形壓差計(jì)hl=120mm,在H=25m高處的U形壓差計(jì)h2=°U

形管指示液為水。管外空氣密度為m3。設(shè)管內(nèi)煤氣及管外空氣皆靜止，求管內(nèi)煤氣的密度。

習(xí)題10附圖

—P2P2

解：

IH

PlPl

Pi-p>=p^-ghi.....（1）

P2-P2=p衣?gh2.....（2）

（D減⑵,得

（Pl-P2）-（P1-p2）=P4cg（hl—hz）.....⑶

其中pl-p2=（煤（gH,pl'-p2'=（空（gH,代入⑶式，得:

pwgH—p^-gH=p木￡（111—112）

即p?=p水?（％—h?）/H+p空=10!—/25+

=kg/m3

11.以2”的普通壁厚的水煤氣鋼管輸送15C的清水，水在管內(nèi)滿流。已知水流

速u二s,求水的質(zhì)量流量、質(zhì)量流速和體積流量。

解：管子，查博外徑60陽風(fēng)壁厚橫截面積力=3/4）x（0060-2x00035）2=2206x10.加

水的密度0?999應(yīng)/用）

體職流量K-?/1-15x2206x10-3.309xIO"3w3/r

質(zhì)量流StW?UAp?15x22076x10“x999-3306心小

質(zhì)量流速G=up=l5x999=1499框/（$京）

12.,質(zhì)量為，面積為40X46cm2的--塊木板沿著涂有油的斜面等速向下滑動(dòng)。已知v=s,

。=（油膜厚度）。求滑油的粘度。

G

6

從受力分析Gsina=TA

mgsina=rA

wgsina5

：.T=4=xx13/(40x46x10*)=N/m2

dv

TM<5

.-41=V=xxio7=Pa-s

13.以緊縮空氣將某液體自儲(chǔ)槽壓送到高度H=、壓強(qiáng)p2為（表壓）的容器內(nèi)，。

已知液體密度P=1800kg/m3,流體的流動(dòng)阻力為kg。問：所需的緊縮空氣壓強(qiáng)

pl至少為多少at（表壓）？

解：耳=50見馬=2*（表）,夕=1800七g/E，

X%=40J&g.々=?

芻=8“+殳+冬+2；%（略去冬）

PP22

25x981x10.

日(表)二1800(981x50++40)

1800

=3.407xl05Pa

14.水以70m3/h的流量流過傾斜的異徑管通。。已知小管內(nèi)徑dA=100nini,大管

內(nèi)徑dB=150mm,B.A截面中心點(diǎn)高度差h二，U形壓差計(jì)的指示液為汞。若不計(jì)

AB段的流體流動(dòng)阻力，試問：U形壓差計(jì)哪一支管內(nèi)的指使液液面較高？R為

多少？

斛呼+務(wù)歿+茅-①

（2）廣（4）kg-Q）峭?

70/36。。*上3絲.s

'(加4)(015/(^?/4)(015)

由①.②式得S-。）旗二叱宣

P2

(13.6-10)x1(?X98】R_11(?-24屋

即

102

K=-QQ2加可見,左支管內(nèi)指示液位比右支管內(nèi)的高.

15.水以X10-4m3/s的流量流經(jīng)由小至大的管段內(nèi)。。小管內(nèi)徑dl=20mm,大管

內(nèi)徑d2M6mmo欲測(cè)一、2兩截面處水的壓差，為取得較大的讀數(shù)R,采用倒U

形壓差計(jì)。已知壓差計(jì)內(nèi)水面上空是P初3的空氣，讀數(shù)MlOOmm。求水由1至

2截面的流動(dòng)阻力￡hf。

62廠2=2037M

解，

6/4X0020)2

64xl04

=0.385w/s

(7T/4)(0.04Q2

(Pj2-(4)]=3-p)gR=(1000-2.5)X981X010=9135Pa

16.水從噴嘴口IT截面垂直向上噴射至大氣。。設(shè)在大氣中流束截面維持圓形，已

知噴嘴內(nèi)直徑dl=20mm,出噴嘴口水流速ul=15m/s。問：在高于噴嘴出口5m處水流的直徑

是多大？忽略摩擦阻力，

解：1—1與2―2之間列柏努利方

程22

22

gZ]+ui/2+pi/p=gz2+u2/2+p2/p

zl=0,z2=5n,pl=p2

2

/.Ut/2=gz2+ui72

.752/2=X5+nj/211

U2=

又uld12=

u2d22

習(xí)題16附圖

:.d>=(U1/U2)1'di=V15/1126x=m

17.高、低水庫(kù)的水面高度差H=42m,水流量為30m3/s,水流的總阻力為。。已知透平的效

率n-,試計(jì)算透平的輸出功率。

解：ul=u2=O,pl=p2,z2=0,11

Zi=H=42m

1—1與2—2間列柏努利方

程H

2

\lgzi+u『/2+p]/p+Ws=gZ2+U2/2+p2/p+Zhf

gZj+Shi

x42+

XX1071032

=-368J/kg

NH=Ws-Vp=-368X30X103=X107W

76；i

.\Ne=N；1-n=xl0x=xl0W=xl0kW

18.某水溶液在圓直、等徑管內(nèi)層流動(dòng)。管內(nèi)半徑為R。設(shè)測(cè)點(diǎn)流速的探針頭位

置與管軸線的距離為八問：測(cè)點(diǎn)相對(duì)位置為多少時(shí)該點(diǎn)的點(diǎn)流速等于平均流

速？

解?一般式./*嚏“-（“郎】

令八/R時(shí)，匕=U='/2

即3/2=嚷［1-修寸］

“球=血/2=0707

19.以水平圓直管輸送某油品。管內(nèi)徑為dl,管兩段壓差為。因管道侵蝕：擬

改換管道。對(duì)新裝管道要求如下：管長(zhǎng)不變，管段壓降為原來壓降的，而流量加

倍。設(shè)前后情形流體皆為層流。問：新管道內(nèi)徑d2與原來管內(nèi)徑dl之比為多少？

解?層流AF=32cc尸＞

???絲=0.75=二邑）《

M匕%

2=128

4

20.在機(jī)械工程中常會(huì)碰到流體在兩平行固體壁的間隙中作一維定態(tài)流動(dòng)的情

形。。設(shè)流動(dòng)為層流。設(shè)間隙厚為2y0,試證流體沿y軸向點(diǎn)流速呈如下拋

物線規(guī)律散布：

解:對(duì)長(zhǎng)度L,高度y,寬度為1的流體元作受力與運(yùn)動(dòng)分析：

天=M產(chǎn)=0,C」（右）3-川

4dx

2〃ax

21.粘度為口，密度為P的液體沿鉛垂向平壁膜狀流下。。設(shè)液體層流流動(dòng)：液

膜厚度為S,平壁寬度為Bo試推導(dǎo)任一流動(dòng)截面上液體點(diǎn)流速v隨y的

轉(zhuǎn)變規(guī)律，并證明平均流速

解：取寬為B,長(zhǎng)為dx，高為y的流體元作受力與運(yùn)動(dòng)分析：

即：業(yè)=-2￡煙°=-"乙+c

A2

處二d/=0,<7==足

2424

<//=匕夕力="理(外?/)力=/=2^(<53?4)=2^<53

2〃2/33〃

B53M

22)串聯(lián)兩管一、2,dl=d2/2,Ll=80m,Rel=1600,(hfl=液柱，(hf2=56mm液柱，求

L2O局部阻力可略。

解：VRe=(,Re,2/Re,1=dl/d2=1/2,

(_Pe,2J=P￡,l(Z/2=1600/2=800,兩管內(nèi)皆為層流

又，(hf=32(ul/((gd2)(32(VI/(d2：gd2)(l/d4

Shf,2/Ehr.i=d/d2)」xk/h即56/540=(l/2)*xl2/80

I2=133ni

23)原(l=920kg/m3,(1=現(xiàn)(2=860kg/m3,(2=,層流，W2/W1=

求：(pfl/(pf2o局部阻力不計(jì)。

解：層流，(pf=32(ul/d2=32(W1/(d2(((d2)(

115920

/.Apr.2/Apr,I=(P2/111)X(W2/W))X(pi/p2)=130XX860=

24)某牛頓型流體在圓、直、等徑管內(nèi)流動(dòng)，在管截面上的速度散布

可表達(dá)為v=24y(200y2,式中：y(截面上任一點(diǎn)至管壁的徑向距離，m；v(該點(diǎn)的

點(diǎn)流速，m/so試求：(1)管半徑中點(diǎn)處的流速。

(2)管壁處的剪應(yīng)力-該流體的粘度為

解：若為層流，v=vmax[l—(r/R)2]=vmax[(R2—r2)/R2]=vmax(R

-r)(R+r)/R2

2

=(2R—y)/R=2vMXy/R—v1mJ/R’

可見，該流型為層流

V2vmax/R=24,vmax/R2=200,二式相除，得

2

(“/R)/(2v?ax/R)=1/(2R)=200/24

/.R=

i.y=2=,v=24y-200y2=(24(-(200(

ii.dv/dy=24-400y,dv/dy|尸0二24

=pi(dv/dy)9=x24=N/m'

25)W=35T/h,H=20m,(108(4mm,(=2840cP,(=952kg/m3,(=50乳

N=85kW,求包括局部阻力當(dāng)量管長(zhǎng)的總管長(zhǎng)。

解：W=35T/h=35(103kg/h

d=108-4(2=100mm=,(=2840cP=(s

4

Ne=Nn=85x10k=xlOW

3

Ws=N.：./W=x10x3600/(35x10)=4371J/kg

1―1與2—2間列柏努利方程

22

gz)+ui/2+pi/p+K=gz2+u2/2+p2/p+Zht-

zl=0,z2=H=20m,ul=u2=0,pl=p2

Ws=gH+Ehf

,\Zhf=Ws-gH=4371-x20=4175J/kg

vw_

u=-4=^=35x107(3600x952x4x=m/s

㈤P0.10x130x952

Re=A=284<2000層流

6464

九二Re=436=

VSh.二hd-U72

%d4175xQ10

；」+口=義-2/u=147x2/=336m

26.某有毒氣體需通過一管路系統(tǒng)?，F(xiàn)擬用水在按1/2尺寸縮小的幾何相

似的模型管路系統(tǒng)中做實(shí)驗(yàn)予估實(shí)際氣流阻力。實(shí)際氣體流速為s,密度為田3,

運(yùn)動(dòng)粘度為so實(shí)驗(yàn)用水的密度為1000kg/m3,運(yùn)動(dòng)粘度為so為使二者動(dòng)力相

似，水流速應(yīng)為多少？若模型實(shí)驗(yàn)測(cè)得流動(dòng)阻力為kg,實(shí)際氣體的流動(dòng)阻力

是多少？

欲知足動(dòng)力相似，必需RQ,其二R。，水，設(shè)氣體管徑為d,

"05、,Q/2）X4、

即016"o7l-*?:U*=2.56mfs

動(dòng)力相似，必%，即:等AJ

puu

即1rM二=974.75總

27.某實(shí)驗(yàn)室擬成立流體通過圓直、等徑管內(nèi)的阻力測(cè)試裝置，有兩個(gè)方

案，一個(gè)方案是采用20℃清水為工質(zhì)，水流速不超過s；另一方案以p=latm、

20C空氣（按干空氣計(jì)）為工質(zhì)，流速不超過s,要求最大。問：兩方案需要

的管內(nèi)徑各為多少？若管子絕對(duì)粗糙度皆為，二者管長(zhǎng)與管內(nèi)徑之比都是150,

采用以上算得的管徑（需按無縫鋼管選接近的規(guī)格），問：二者最大流速時(shí)管路

阻力各為多少？

①方案一?p=1000Jbg/w5,/z=lCP,u=3Omis

etfx3.0xl000.?

R.=IT------------,、d=0n.n0333w

,0001

采用036x1加,無縫鋼管,￡/d=01/34=294x10-3

U=3.0w/時(shí)，=0.034x30xl05/10^=102xl03

查得4=00274

=l-^=00274xl50x—=184J/^g

Jyd?2

②方案二.p=1.205Arg/w',/z=1.81xl0'5Pas,u=25mfs

[爐=八25*1半,d=oOb。加

’181x10”

采用(P68X3MM無縫鋼管，F(xiàn)/^=0.1/62=1.61X10-3

U=25m/s時(shí)，/?,=0062x25x1205/(181x10^)=I03x10

查得4=0.024

iu225a

=>!--=0.024x]50x—=1125J/>tg

d22

28.試證明流體在圓管內(nèi)層流時(shí)，動(dòng)能校正系數(shù)。

斜?…(4-/動(dòng)面積，4=成2)

層流：展嚷口?(“用與口=嚷/2

a=^fg"（"研｝"辦=寄4）?（「有廣法

令=血8.則1-(〃R)2=Co/。,當(dāng)r=0,6=Q,r=艮8=#2

?@=爺^「Cos^火Rsm?(RCos8de)

2戒工R）￡?Ca'8dCosS

UlA

其中卜誓3"8

.?2水矍）岑=2

29.試按規(guī)律推導(dǎo)湍流的值。

%=［：曠加Tr=2戒.f(1?"火聲也r

令1-尸/氏二x/二&(l-x),dr=-Pdx

：.Vs=2%fx%￡(l-x)(-肱)=2成2Af*='-x8〃)dx

其中卜7,叼1_77_49

15|0815120

2x4949

暇=成％=^5-=而

30.某牛頓型流體在圓、直、等徑管內(nèi)流動(dòng)，管子內(nèi)半經(jīng)為50mnu在管截面上的流速散布

可表達(dá)為，式中：y——截面上任一點(diǎn)至管壁的徑向距離，m；v——該點(diǎn)的點(diǎn)流速，m/so

試求：(1)流型；(2)最大點(diǎn)流速vmax。

解:設(shè)v=vmax(1—r/R)1/6=vm<ix()1/6=(vmax/Rl/6)(yl/6,故該流型為湍流,

VX6MXM

又V1E,/R'=V/=vliax=m/s

31.某直管路長(zhǎng)20m,管子是1”普通壁厚的水煤氣鋼管，用以輸送38℃的清水。

新管時(shí)管內(nèi)壁絕對(duì)粗糙度為，利用數(shù)年后，舊管的絕對(duì)粗糙度增至，若水流速

維持s不變，試求該管路舊管時(shí)流動(dòng)阻力為新管時(shí)流動(dòng)阻力的倍數(shù)。

解.0K管.R,=0.027x120x9929/(0.6814x10-3)=472x104

eld=0.1/27=3.70x10"，查得4=0041

Z%=09296=15.a7/館

00272

②舊者：&=4.72xlO4.F/rf=03/27=0011查得2=0.041

「201203

Z方/=0.041-------x--=21.9J/kg

00272p

二舊管阻力/新管阻力=219/158=139

32.某流體在滑膩圓直管內(nèi)湍流流動(dòng)，設(shè)摩擦系數(shù)可按布拉修斯公式計(jì)算。現(xiàn)欲

使流量加倍，管長(zhǎng)不變，管內(nèi)徑比原來增大20猊問：因摩擦阻力產(chǎn)生的壓降

為原來的多少倍。

初寸?漫”20.3164Vw

解‘='^藥二矛8產(chǎn)

當(dāng)匕=2乙內(nèi)=1a則姿~=(針號(hào)尸=募=141

33.,某液體在滑膩管中以u(píng)=s流速流動(dòng)，其密度為920kg/m2,粘

度為。管內(nèi)徑為50mm,測(cè)壓差管段長(zhǎng)L=3m。U形壓差計(jì)以汞為指示液。試計(jì)算R值。

w,

L

22

R

習(xí)題33附圖

解：在1-1與2-2間列柏努利方程：

2

gZ】+Ul2/2+pi/p=gz2+U2/2+p2/p+Zhf或(Pn.|—Pn,2)/p2hf(UF5)

(p,—p)gR/p=xdx//2

dup

其中Re=A=xx920/x!0；，）=xlO1

則=x103m

34.有一高位水槽，其水面離地面的高度為H。。水槽下面接有2”普通壁厚水

煤氣鋼管130nl長(zhǎng)，管路中有1只全開的閘閥，4只全開的截止閥，14只標(biāo)準(zhǔn)90

°彎頭。要求水流量為h,設(shè)水溫20℃,￡=，問：H至少需多少米？

解I管子規(guī)格?^60x3=53mm

1Q/36Q34

-0=1.32w/g.Ar=0.053xl.32xl0/0001=7.0xl0

黑053戶

〃d=0.2/53=377xl0T,查得4=00292

截止閥（全開）4=64

lt=17m

同閥（全開）失017.l.=034m

90°標(biāo)準(zhǔn)彎頭4=0.75

lt=1.6m

突然縮?。?/4-0）4=05

里+0.。292產(chǎn)+。*4皿田16、包

方法一，s^=l.5x

200532

H=10.93m

17n1x)217oa

方法二.g/Z=00292-^—xl2f_+(0.17+4x64+14x0.75+

0.05322

H=9.71m

35.承第34題，若已知H=20m,問水流量多少m3/h?

解?設(shè)4=0.029

,w八V八八“130+034+4x17+14x1.6、U?〃，

A9O81x20=(1.5+0029-------------------------------------)—,U=179例/s

00532

R.=0053xl.79xl03/0001=949x104,=02/53=377x10^^/1=0,029

所設(shè)正確，計(jì)算有效，r=-（0.053）2x1.79x3600=142/M3/h

4

36.有兩段管路，管子均為內(nèi)徑20mm、長(zhǎng)8m、絕對(duì)粗糙度的直鋼管，其中一根

管水平安裝，另一根管鉛垂向安裝。若二者均輸送20c清水，流速皆為m/so

豎直管內(nèi)水由下而上流過。試比較兩種情形管兩頭的額修正壓強(qiáng)差與壓強(qiáng)差。要

用計(jì)算結(jié)果說明。

斛，R,=0.020x1.15x103/0.001=2.3xl0'e/d=0.2/20=0.0L查得；1=00405

8115a

X%=0305=10.7J*g（與管向無關(guān)）

00202

①水平窖%L月?馬

...十.寸=管十半

:.%-4,2=月-￡=Q￡%=1000x10.7=1.07=107x104M

②鉛垂管6流體向上流動(dòng)：

A」=107x】0’尸?！ǜ什萃伲?/p>

?；匕」-4二=儲(chǔ)+夕gZ。一（舄+夕gZ“

4s4

/.=（^,-^）4-^g（Za-Zj）=l07xl0+10x981x8=892xl0Pa

37.有A.B兩根管道并聯(lián)。已知：lA=8m,clA=50mni,IB=12m,dB=38mm（上述1

中包括了局部阻力，d指內(nèi)徑）。流體工質(zhì)是常壓、20℃的空氣（按干空氣計(jì)）。

總流量是200kg/h。問：B管的質(zhì)量流量是多少？分支點(diǎn)與匯合點(diǎn)的局部阻力可

略?！杲詾椤?/p>

[解座氣，0=1.20%/用③〃=[8k10.尸0.$

掩《二〃=02/50=0004,在阻力平方區(qū)，4=00285

喑=0.2/38=5.26xl0?3,在阻力平方區(qū)，碼=0.031

設(shè)乙=0.0285,%=0.031

町(50/89)3X0031X12_,.

--------------~--------=ZO.D*1

0.0285x8

WA=200（254/3.54）=143滔”

4?14’5/阿"=5.6lxl0，3d=0.004.查得乙=0.0302

%=200-143.5=5652g/A

=_4/絲?U"=291x10。g/d=526x10”,查得4=0034

"/rxO038x181X10-511

再設(shè)乙=0.0302,〃=00M算得盯/物=2.58

町=M4W瓦町=5的/瓦&/=563x10、查得N=0.0302,

=288x10”.查得%=0034

因核其得的為,乙值與原設(shè)的一致，故町=144卷/瓦町=56Kg/方

38.某水塔供水流程，管長(zhǎng)為L(zhǎng)。現(xiàn)需增加50%的流量，擬采用b）流程。b）流程

中各管管徑均與a）流程的相同，其L/2管長(zhǎng)為兩管并聯(lián)。設(shè)局部阻力不計(jì)，所

有管內(nèi)流體流動(dòng)的摩擦系數(shù)入值均相等且為常數(shù)。問：b）方案可否知足要求。

解質(zhì)爵28和/2）（匕/2尸8和/2）匕2

（冬色曰匕=1265匕

（8）不滿足流量*加50%的要求.

39.某七層的宿舍樓，第四至第七層樓生活用水均來自房頂水箱。。若總輸水管

為普通壁厚水煤氣鋼管，各層樓自來水支管為普通壁厚水煤氣鋼管。所用的

閥皆為截止閥。水箱內(nèi)水深2m。有關(guān)尺寸示于附圖。試計(jì)算：（1）只開七樓的

閥且閥全開時(shí)，V7為多少？（2）當(dāng)四樓及七樓的閥都全開，五、六樓的閥全

關(guān)，V4及V7及各為多少？計(jì)算支管阻力時(shí)只計(jì)入局部阻力，直管阻力可略。

設(shè)入皆為。

解8空管)1*8*35mm,?4bwt支管力。2125x275mm.

d■1575m”全開閥門閥，C?64.突然縮小(4/4?0)?

C-05,三通(宜入另出).4?12“三通(直通)?4-035?

①只開七接得闕.

息警?！?1575/41)'%,014707,

，M/+D學(xué)—念)中

.-.￡/,-28hf/r6?547*】0“R~$

②只開四七樓的周

(981x150-(05^004-^-)^

0041-(0041)

128T?

■(64+004—?+1——1——-F(981x114)

001575^(001575r/

”4.3"035、8匕'…12八*

?(004-----------------)-?_2_r+(64.004----------.1)-?------------

0041/《004D，001575^(001575)4

化筒，得15304-759x101匕+匕戶

-111841^xK/^-WllxlO1^

經(jīng)拭差得,匕035x107#。九匕=5348x101//〃

40.用離心泵將水由水槽送至水洗塔內(nèi)。水槽敞口。塔內(nèi)表壓為。水槽水面至塔內(nèi)水出口

處垂直高度差22m。己知水流量為h,泵對(duì)水作的有效功為kg,管路總長(zhǎng)110m(包括局部阻

力當(dāng)量管長(zhǎng))，管子內(nèi)徑100mm.試計(jì)算摩擦系數(shù)入值。

解.：1—1與2—2間列柏努利方程：

gzi+uj/z+p/p+w，-gz2+UzVS+pz/p+Eh,

zl=0,z2=22m,ul=0,pl(表)二0

V_n

U2=A=(4xx3600)=m/s

1

p2==xxlO=xlO'Pa

2,3

/.Ws=gz2+ui/2+p2/p+Zhf即=x22+2+xl0/10+Zhf

「.Ehf=J/kg

，+b,110

X?尺

Zhr=dU72=0.1X2=/.2=

11

41.35c的水由高位槽經(jīng)異徑收縮管向下流動(dòng)。。若不考慮流動(dòng)阻力,

為保證水在流經(jīng)收縮管時(shí)不發(fā)生汽化現(xiàn)象，收縮管的管徑應(yīng)限制在多大尺寸以上？本地大

氣壓為latm,35℃的水的密度為994kg/m3,飽和蒸汽壓為。H=12m,h=8m,d=150mm（內(nèi)直

徑）。

1

22

II

h

d3

3

習(xí)題41附圖

解:1]“1一1”至“3—3”列柏努利方程

2

gzi+pi/p+ui/2=gz3+p：i/p+u：//2

Vpl=p3,z3-0,ul-0

,5=5^=72x9.81x12=m/s

2]“2-2”至“3—3”列柏努利方程

2

gz2+P2/p+u2/2=gz3+Pa/p+u：：/2

2截面剛液體汽化時(shí)，p2二，則

s

X8+X107994+U272=xlO/994+2

7.u2=m/s

222

3]Vu3d3=u2d2即xl50=

/.d-z=145nun

42.,水泵抽水打進(jìn)B.C水槽。已知各管內(nèi)徑相等，且

A—B段、A—C段和OA段（不包括泵內(nèi)阻力）的管道長(zhǎng)與局部阻力當(dāng)量管長(zhǎng)之和相等。設(shè)

摩擦系數(shù)入值皆相同，進(jìn)程定態(tài)。求。

水B

Vc