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平均流速vB=1m/s，A、B两点高差△z=1.2m。试判断流动方向，并计算两断面间的水头损失hw。
[解] ??42dAvA??42dBvB
2dB4002 ?vA?2vB?()?1?4m/s
dA200 假定流动方向为A→B，则根据伯努利方程
22pA?AvApB?BvBzA???zB???hw
?g2g?g2g其中zB?zA??z，取?A??B?1.0
22pA?pBvA?vB?hw????z
?g2g68600?3920042?12???1.2
98072?9.807?2.56m?0
故假定正确。
8、已知图示水平管路中的流量qV=2.5L/s，直径d1=50mm，d2=25mm，，压力表读数为9807Pa，若水头损失忽略不计，试求连接于该管收缩断面上的水管可将水从容器内吸上的高度h。
[解]
4qV4?2.5?10?3qV?v1?v2?v1?2??1.273m/s44?d13.14?0.052v2?4qV4?2.5?10??5.093m/s?d223.14?0.0252?3?d12?d22
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p?pav2p?(pa?p2)v2?v1pv0?1?1?0?2??1??g2g?g2g?g2g222222pa?p2v2?v1p15.0932?1.27329807??????0.2398mH2O?g2g?g2g1000?9.807
p2??gh?pa?h?pa?p2?0.2398mH2O ?g第四章答案
1、有一矩形断面小排水沟，水深h?15cm，底宽b?20cm,流速??0.15m/s,水温为15℃，试判别其流态。
解：A?bh?20?15300 cm
??b?2h?20?2?15?50 cm，R?2A300??6 cm X50??0.01775?0.0114 cm2/s 21?0.0337?15?0.000221?15Re?
?R15?6??7895> 575，属于紊流 ?0.01142、有一均匀流管路，长l?100m，直径d?0.2m，水流的水力坡度J?0.008,求管壁处和r?0.05m处的切应力及水头损失。 解：因为R?d0.2??0.05 m 442所以在管壁处： ???RJ?9800?0.05?0.008?3.92 N/m
r?0.05 m处： ??r0.05?0??3.92?1.96N/m2 r00.1水头损失：hf?Jl?0.008?100?0.8 m
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3、输油管管径d?150mm,输送油量Q?15.5t/h，求油管管轴上的流速umax和1km长的
23沿程水头损失。已知?油?8.43kN/m，?油?0.2cm/s。
解：（1）判别流态 将油量Q换成体积流量Q
Q?Qm?油Q?Qg?油?15.5?103?9.83m/s ??0.00538.43?10?36000.005?0.283 m/s
??(d2)4Re???4?0.152?d0.283?0.15??2122?2300，属于层流 ?4?0.2?10（2）由层流的性质可知
umax?2??0.566 m/s
64l?26410000.283（3）hf?????0.822 m
Red2g21220.152?9.8
4、铸铁输水管长l=1000m，内径d?300mm，通过流量Q?100L/s，试按公式计算水温为10℃、15℃两种情况下的?及水头损失hf。又如水管水平放置，水管始末端压强降落为多少？ 解： ??Q100?10?3?4?1.415m/s
?4?d2??0.32(1)t=10℃ 时，符合舍维列夫公式条件，因??1.2 m/s，故由式（5-39）有 ??0.021d3?0.0210.30.3?0.0301
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l?210001.4152hf???0.0301???10.25m
d2g0.32?9.8?p??hf?9800?10.25?100.5 kN/m2
(2)t=15℃时，由式（1-7）得
??0.017751?0.0337?15?0.000221?152?0.01141cm2/s
Re?141.5?30?372042
0.01141由表5-1查得当量粗糙高度??1.3mm, 则由式（5-41）得，
??0.11?(??d680.251.3680.25)?0.11?(?)?0.0285 Re3003720422hf?1.4150.0285?1000?0.32?9.8?9.7m
?p??hf?9800?9.7?95.1 kN/m2
5、输油管管径d?150mm,输送油量Q?15.5t/h，求油管管轴上的流速umax和1km长的
23沿程水头损失。已知?油?8.43kN/m，?油?0.2cm/s。
解：（1）判别流态 将油量Q换成体积流量Q
Q?Qm?油Q?Qg?油?15.5?103?9.83m/s ??0.00538.43?10?36000.005?0.283 m/s
??(d2)4
??4?0.152Re??d0.283?0.15??2122?2300，属于层流 ?4?0.2?1020