解：已知：Q=0.06m3/s，d1=250mm，d2=150mm，H=2m，p1=120kN/m2。 (1) 由连续性方程，得 u1?4Q4?0.06??1.223m/s 22?d13.14?0.254Q4?0.06??3.397m/s ?d223.14?0.152 u2? (2) 列出①、②两截面间的伯努利方程，基准面取在②截面上；同时列出U型管的静力学方程，
2u12p2u2?H??? ?2g?2gp1 (p1??H)?p2?(?汞??)?h
2u12u211p2?p1??H?????(120?9.81?2??1.2232??3.3972)?1032g2g22得
22?134.6?103N/m?134.6kN/mp1?p2??H(120?134.6?9.81?2)?103 ?h???0.0406m?40.6mm
(?汞??)(13.6?1)?9.81?103(3) 如果水向上流动，并且不计压头损失，所得结果与上述相同。
5．水射流由直径d＝6cm的喷嘴垂直向上喷射，离开喷口的速度为15m/s，若能支撑一块重100N的平板，射流喷射的高度Z为多少？
解：(1) Q?11?d2u1??3.14?0.062?15?42.39?10?3m3/s 44取管嘴出口至平板间的水体为分析对象，建立坐标系，方向垂直向上，设射流冲击平板时的速度为u2，根据动量方程
?W??Q(0?u2) 则 u2?W100??2.36m/s ?Q1000?42.39?10?3(2) 列管嘴出口至平板间的伯努利方程，得
2u12u2??z
2g2g2u12?u2152?2.362??11.2m 所以 z?2g2?9.81
第六章 作业
1.水平放置的毛细管粘度计，内径d=0.5mm，两测点间的管长L=1.0m，液体的密度ρ=999kg/m3，当液体的流量qv=880mm3/s时，两测点间的压降 △p=1.0MPa，试求 该液体的粘度。
解 :假定流动为充分发展的层流，由有关公式得
=
=1.743×10-3Pa.s
由于=1284<2300，表明层流的假设是对的，计算成立。
2. 铁皮风管直径d＝400mm，风量Q＝1.2m3/s，空气温度为20℃，试求沿程阻力系数，并指出所在阻力区。 解：u?4Q4?1.2??9.55m/s ?d23.14?0.424Q4?1.25??2.55?10 ?6?d?3.14?0.4?15?10d878Re?4007)?9.02?104 而 Rea?26.98()?26.98?(?0.33 Reb?4160(d0.854000.85)?4160?()?9.64?105 2?2?0.33因为 Rea?Re?Reb，所以流动处在水力粗糙管区。 应用阿尔特索里公式计算沿程阻力系数
dRe4003. 铸铁输水管长l＝1000m，直径d＝300mm，管材的绝对粗糙度Δ＝1.2mm，水温10℃，
通过流量Q＝100L/s，试求沿程压头损失。
?680.33??0.11(?)0.25?0.11?(?680.25)?0.02 52.55?104Q4?100?10?3解: u???1.415m/s 22?d3.14?0.3 Re?查莫迪图得
ud??1.415?0.3?1.25??0.004 ； ?3.25?10?6de3001.308?10??0.0287
lu210001.4152?0.0287???9.76mH2O hf??d2g0.32?9.81