发布时间 : 星期二 文章流体力学与流体机械习题参考答案更新完毕开始阅读
d?4000?Re?26.98()8/7位于水里光滑管区。
?查图法：??0.06
2）公式法：Q2?0.1m3/s，v2?0.51m/s
Re?v2d?d?2.236?105，26.98()8/7?72379.1
?d?4000?Re?26.98()8/7，位于水力光滑区。
?查图法：??0.03
3）公式法：Q3?2m3/s，v3?10.2m/s
dd?4.5?106，26.98()8/7?72379.1，4160()0.85?8.2?105 ??2?dd?26.98()8/7?Re?4160()0.85，位于第二过渡区。
?2?Re?1v3d?9.35?1.14?2lg(?)，???0.025
d?Re?查图法：??0.025
6-14 如图6-22所示，用一直径d=20mm、长l=0.5m的管段做沿程阻力实验。当
??0.89?10?6m2/s的水以Q?1.2?10?3m3/s通过时，两侧压管液面高差h=0.6m，试计算?。若流动处于阻力平方区，确定当量粗糙度?。
lv2Q 解：v??3.82m/s，hf??，???0.032，流动处于阻力平方区
d2gA??(1.14?2lg)?2，???0.12mm
?6-17 泵送供水管如图6-25所示。已知吸水管d1?225mm，l1?7m，?1?0.025，
d?1?4；排水管d2?200mm，l1?50m，?1?0.028。Hc?45m。设水泵的扬程H与流量Q的关系为H?65?2500Q2。不计其他局部损失，该管路每昼夜的供水量是多少？
22l1v12v12l2v2v2 解：由题意可得：?H??1，?H?HC?65?2500Q2 ??1??2?d12g2gd22g2g?4d12v1??42d2v2?Q，解得：v1?0.045m/s，?Q??4d12v1?0.081m3/s
所以，供水量=Q?24?3600?6975m3
《流体力学与流体机械之流体机械》
第一章 泵与风机的分类及工作原理
1-2 泵与风机的基本特性参数有哪些？
解：泵的特性参数有：流量Q,扬程H,转速n，轴功率N,有效功率Na，效率
?，允许吸上真空度Hs。
风机的特性参数有：流量Q，全压P,转速n，轴功率N,有效功率Na，效率?。
1-3 试述离心式水泵的工作原理。
解：以单级单吸离心式水泵为例说明其工作原理：单级单吸离心式水泵由叶轮、主轴、机壳等组成。当叶轮随主轴旋转时，叶片间的液体也随叶轮旋转而获得能量，从叶片之间的开口处甩出，进入机壳，通过出液口排出。叶片间液体被甩出后，叶轮中心部分的压力就要降低，当压力降低到能将外部液体吸入时，吸入的液体就能从轴向流入叶轮。叶轮连续旋转，就能连续输出有压液体。
第二章 泵与风机的基本理论
2-6 设有一离心水泵，叶轮的尺寸为：D1?17.8cm，D2?38.1cm，b1?3.5cm，
b2?1.9cm，?1?18o，?2?20o。设叶轮的转速n=1450r/min，流体以径向流入
叶轮，试计算其理论流量QT和此时的理论扬程HT?。 解：u1??D1n60?13.514ms，由?1?90?知，c1?c1r?u1?tan?1?4.39ms
QT??D1b1c1r?0.086ms，u2??D2n60?28.926ms，
c2r?QT?3.78ms，c2u?u2?c2r?cot?2?18.54ms
?D2b22-7 已知4-72-11No5型通风机的转速n=1452r/min，风量Q?1.72m3/s，
D2?500mm，D1?325mm，b2?127mm，b1?176mm，?2?30o，?1?23o，Z=10，
排挤系数??0.92。试求环流系数K和 理论全压PT。 解：，由QT???D2b2c2r知：c2r?QT?D1n?9.37ms，u1??24.67ms，
??D2b260u2??D2n60?37.96ms，c1r?QT?10.4ms，
??D1b1c1u?u1?c1rcot?1?0.17ms，c2u?u2?c2rcot?2?21.73ms
由于4?72?11No5型通风机是离心通风机，所以K?1
?c?1?Z?1?2rcot?2??c1u?带入各值得K?0.999，PT???u2c2u?u1c1u??984.8pa
2-8 有一单级轴流式风机，转速为750r/min。在直径980mm处，风以速度
c1?8.02m/s轴向进入叶轮，在出口以c2?8.96m/s的速度流出。求叶片进出口相
对速度角度的变化（?2??1）。
解：由于风从轴向进入风机，因此：c1u?0ms，c1r?c1?8.02ms
u??Dn60?38.48ms，tan?1?c1?0.208 u在轴流式风机中c1r?c2r，c2u?c22?c1r2?4ms，c2u?u?c2r?cot?2 所以cot?2?u?c2u?4.3，所以?2?arccot?2?arccot4.3?13.1o c2r?2??1?13.1o—11.75o=1.43o
2-11 某风机在转速为1450r/min时，全压P=4609Pa，流量Q?71100m3/h，轴功率N=。若转速将为730r/min，气体密度均不变，试计算此时的全压、流量和功率。
QnP?n?N?n????? ??? 解： QmnmPm?nm?Nm?nm?23由题可知：
n1450??1.9863 nm7302所以：Pm?P1.9863?1168.2Pa
2-12 试根据下列参数计算比转数。
（1）单级单侧进风离心风机，Q?14m3/s，H=600Pa，n=1000r/min。 （2）单级单入口水泵，Q?30m3/min，H=25m，n=1450r/min。 （3）单级双入口水泵，Q?70m3/min，H=20m，n=1450r/min。 （4）三段分级式水泵，Q?80L/s，H=122.4m，n=1480r/min。
解：（1）对于离心风机：ns?nQ14?1000??173.56 3434H603.65nQ0.5?3.65?1450??334.73 334425H3.65n(Q/2)0.583?3.65?1450??427.29 32034H412121212（2）对于单级单入口水泵：ns?12（3）对于单级双入口水泵：ns?12（4）对于三级分段式水泵：ns?3.65nQ12?3?H34?3.65?1480?0.08?94.65
(122.4/3)3412第五章 给排水系统
5-3 为什么要在关闭闸阀的情况下启动和停止离心式水泵。
解：闸阀关闭时，泵的流量为零，从泵的功率特性曲线可以看出，零流量时泵所需功率最小，电动机的启动电流也最小，所以，关闭闸阀启动，可减小启动电流，减轻对电网的冲击。
水泵停止时，应先关闭排水闸阀，然后再停电机，这样做是为了阻止发生水击。
5-11 保证水泵正常工作的条件是什么？ 解：1）泵的稳定工作条件，(0.9~0.95)H0?Hc 2）泵的经济工作条件，?M?(0.85~0.9)?max
3）不发生气蚀的条件
5-17 离心式水泵在转速2940r/min时的流量与扬程和效率的关系如表5-8所示，管网特性曲线方程为Hg?20?0.078Q2（Q的单位为L/s，Hg的单位为m）。试求工况点的流量和轴功率。
表5-8 流量与扬程和效率的关系 s-1 Q/Lg0 0 27 1 3 5 7 65 9 63 11 53 ?/% H/m 解：在工况点处Hb?Hg，Qb?Qg，所以，工况点的流量为5L/s
有效功率Ne?轴功率N?Ne?gQH1000??1000?10?0.005?22.9?1.145kW
1000?1.145?1.83kW 0.524