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习题1-8附图
因g??0????0，故r?0
(2) pa?p??3.2?1??g?29.4?103?2.2?1250?9.81?56.4?103pa pb?p??3.2?2??g?29.4?103?1.2?1250?9.81?44.1?103pa 流量与流速
【1-12】有密度为1800kg/m3的液体，在内径为60mm的管中输送到某处。若其流速为
0．8m/s，试求该液体的体积流量(m3／h)、质量流量?kg/s?与质量流速?kg/m2?s?。 ? ? ??
解 (1) 体积流量qv? ? 4
d2u? ? 4
?0．062?0．8?2.26?10?3m3/s?8.14 m3／h (2) 质量流量qm?qv??2.26?10?3?18 00?4.07 kg/s (3) 质量流速?= qm4.07
==1440 kg/(m2?s) a?0.062 4
连续性方程与伯努利方程
【1-15】常温的水在如习题1-15附图所示的管路中流动。在截面1处的流速为0.5m/s，管内径为200mm，截面2处的管内径为
100mm。由于水的压力，截面1处产生1m高的水柱。试计算在截面1与2之间所产生的水柱高度差h为多少（忽略从1到2处的压头损失）?
解 u1?0.5m/s
d1?0.2m, d2?0.1m ?d?
u2?u1?1??0.5?(2)2?2m/s ?d2? p1
p1?p2 2
u12p2u2??? ?2?2 2 ?
2u2?u1222?0.52???1.875 22
?p?p1?p2?1.875??1.875?1000?1875pa h?
?p1875??0.191m?191mm ?g1000?9.81 习题1-15附图 习题1-16附图 另一计算法 2
p1u12p2u2
??? ?g2g?g2g 2
p1?p2u2?u1222?0.52 h????0.191m ?g2g2?9.81
计算液柱高度时，用后一方法简便。
【1-19】如习题1-19附图所示，有一高位槽输水系统，管径为?57mm?3.5mm。已知水u2
在管路中流动的机械能损失为?hf?45? (u为管内流速)。试求水的流量为多少m3/h。欲 2
使水的流量增加20%，应将高位槽水面升高多少米？ 解 管径d?0.05m， u2 机械能损失?hf?45? 2
(1) 以流出口截面处水平线为基准面， z1?5m,z2?0,u1?0,u2?？ 22 u2u2
z1g??45? 22
习题1-19附图 u2?
水的流量 qv? ?1.46 m/s ?
4 2
d2u? ? 4
??0.05??146.?287.?10?3 2 3
m/?10s3 .3／m h
u2?1.2u2?1.2?1.46?1.75 m/s (2) qv??1?0.2?qv?1.2qv 23?(1.75)2
z1g?23(u2) z1??7.81 m 9.81 2
高位槽应升高 7.18?5?2.18 m
【1-23】 (1)温度为20℃、流量为4l/s的水，在?57mm?3.5mm的直管中流动，试判断流动类型；(2)在相同的条件
下，水改为运动黏度为4.4cm2/s的油，试判断流动类型。 解 (1)
d?0.05m, qv?4?10?3m3/s，??1.005?10?3pa?s,??998.2kg/m3 流速 u? qv 4 ?
4?10?3 d2 4
?2.038 m/s
习题1-20附图 ?(0.05)2 雷诺数re? du? ? ?
0.05?2.038?998.2
?1.01?105?4000为湍流 ?3 1.005?10
(2) v?4.4cm2/s?4.4?10?4 m2/s 雷诺数re? du0.05?2.038??232?2000为层流 v4.4?10?4
／h，在直径?57mm?3.5mm、长为100m的直管【1-28】水的温度为10℃，流量为330l
／h，试计算其中流动。此管为光滑管。(1)试计算此管路的摩擦损失；(2)若流量增加到990l 摩擦损失。 ?3
解 水在10℃时的密度??999.7，光kg／m3，黏度??1.306?10pa?s, d?0.05m, l?100m 滑管。
(1) 体积流量qv?330l/h?0.33m3／h 流速u? qv
3600? ?d 2
0.333600? 4 4
?0.0467 m/s 2
?0.05
雷诺数 re? du? ? ?
0．05?0．0467?999.7 ?1787层流 1.306?10?3 摩擦系数 ?? 6464
??0．0358 re1787 lu2100(0.0467)2
摩擦损失 hf???0．0358??=0．0781 j/kg d20.052
／h (2) 体积流量 qv?990l/h?0.99 m3