习题集及答案

l??v2 pf????

d22l?油?v h?(?汞??油)?g????

d20.3?12700?9.8?(0.006)2???8.6?10?6m2/s

2?32?900?2.72??????8.6?10?6?900?7.75?10?3Pas

验证：Re?故为层流。

13． 水箱侧壁接出一根由两段不同的管径所组成的管道。已知d1?150mm，d2?75mm，

u?d??2.72?0.006?1897?2000 ?68.6?10l?50m，管道的当量糙度K?0.6mm，水温为20oC。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。

[解]（1）v1?v2( Re1?d22752)?2?()?0.5m/s d11500.5?0.15?74257

?1.01?10?6v?d0.5?0.15 Re2?22??74257

?1.01?10?6K0.6 ()1??0.004

d150K0.6 ()2??0.008

d75?由叶迪图可知 ?1?0.03；?2?0.037

2l1v12l2v2 hf??1????2??d12gd22gv1?d150(0.5)25022??0.037?? ?0.03? 0.152g0.0752g?0.1275?5.03?5.16 m

???0.5 ?油?0.5?[1-(A12752)]=0.5?[1-()]?0.3 75A2150

v12v22hm?0.5??0.375??0.00637?0.08?0.086

2g2g2v2H??hf?hm?0.2?5.16?0.086?5.44

2g2v12v2?0.01275m ； ?0.2m 2g2g（2）水头线略。

14． 一隔板将水箱分为A、B两格，隔板上有直径d1?40mm的薄壁孔口，如题下图，B箱底部有一直径的圆柱形管嘴，管嘴长l?0.1m，A箱水深H1?3m恒定不变。（1）分析出流恒定条件（H2不变的条件）。（2）在恒定出流时，B箱中水深H2等于多少？（3）水箱流量Q1为何值？

[解] （1）Q1?Q2时，H2恒定不变。

（2）l?0.1m?3~4d2，为管嘴出流，d1为空 孔口出流。取 ?1?0.6

?1?A1?2g(H1?H2)??2?A2?2g(H2?l) 0.62?A12?[2g(3?H2)]?0.822?A22?[2g(H2?0.1)]

0.822?0.343?H2?(H2?0.1)?(H2?0.1)?0.59?(H2?0.1)

0.62?A120.62?0.443?0.059?H2(1?0.59)?1.59H2

H2?2.9411.59?1.85m

（3）Q1???A?2g(H1?H2)?0.6?0.822?A22?4?0.042?2g?1.15?0.358?10?2m3/s

15．某诱导器的静压箱上装有圆柱形管嘴，管径为4mm，长度l?100mm，??0.02，从管嘴入口到出口的局部阻力系数[解] l?3。 ???0.5，求管嘴的流速系数和流量系数（见图5-4图）

4d为短管出流。故

??111???0.707

l10021?????1?0.02??0.5d4????0.707

16． 如上题，当管嘴外空气压强为当地大气压强时，要求管嘴出流流速为30m/s。此时静压箱内应保持多少压强？空气密度为??1.2kg/m3。 [解]

v???2g?p???2?p? ?p?p0?pa?p0?0?p0。即静压箱中相对压强为1.08kN/m2

17． 某恒温室采用多孔板送风，风道中的静压为200Pa，孔口直径为20mm，空气温度为

20oC，??0.8。要求通风量为1m3/s。问需要布置多少孔口？

[解] 在通风工程中，对于多孔板送风，流量系数?采用0.8

Q1???A?2g?p??0.8??4?(0.01)22?200?11.5?10?4m3/s 1.2Q?nQ1；n?Q1??872(个) Q111.5?10?418． 水从A水箱通过直径为10cm的孔口流入B水箱，流量系数为0.62。设上游水箱的水面高程H1?3m保持不变。

（1）B水箱中无水时，求通过孔口的流量。

（2）B水箱水面高程H2?2m时，求通过孔口的流量。

（3）A箱水面压力为2000Pa，H1?3m时，而B水箱水面压力为0，H2?2m时，求通过孔口的流量。

[解]

1??0.12?2g?3?3.72?10?2m3/s 412?2 （2）Q???A?2g(H1?H2)?0.62???0.1?2g?1?2.16?10m3/s

4（1）Q???A?2gH1?0.62? （3）Q???A?2g[(3?v01)?(2?0)]?0.62???0.12?2g?(3.02?2) ?4?0.62??4?0.122g?1.202?2.36?10?2m3/s

19． 如图示管路中输送气体，采用U形差压计测量压强差为hm液体。试推导通过孔板的流量公式。

[解] Q???A2g?p????A2g?1?h ? 式中h以米计，?1为差压计用的液体容重。?为

流动气体的容重。

20． 如上题图孔板流量计，输送20oC空气，测量h?100mmH2O。??0.62，d?100mm，求Q。 [解]

Q???A2g?1?h ?1000?0.1?0.2m3/s

1.2 ?0.62??4?0.122g21． 某供热系统，原流量为0.005m3/s，总水头损失h?5mH2O，现在要把流量增加到

0.0085m3/s，试问水泵应供给多大压头。

[解]

?hf1?S?Q12