解 已知管内径d密度
998.2kg/m
3
0.0m5
,水的温度t=20℃
1.004 10
3
,黏度 Pa s,流速u 3m/s
5
雷诺数Re
du
0.05 3 998.21.004 10
3
1.49 10
湍流
管壁相对粗糙度 查得摩擦系数
d
0.004
0.0293
这两个直管的摩擦阻力损失相同,为
hf
lu
2
d2
0.0293
60.05
3
2
2
15.8 J/kg
(1) 弹簧压力表读数之差值 ①水平管
在A、B两截面列伯努利方程
gZA
pA
uA2
2
gZB
pB
uB2
2
hf
因ZA ZB,uA uB,故得
pA pB hf 998.2 15.8 15770Pa 15.77kPa
②垂直管
在A、B两截面间列伯努利方程,以截面A为基准面,
ZA 0,ZB L 6m, uA uB
pA
= gZB
pB
hf
pA pB gZB hf 998.2 9.81 6 998.2 15.8 74530Pa 74.53 kPa
上述计算结果表明,垂直管的pA pB大于水平管的pA pB。这是因为流体在垂直管中从下向上流动时,位能增大而静压能减小。
(2)U形管液柱压差计的读数R
①水平管与前面相同,由伯努利方程得 pA pB hf
a
另从U形管压差计等压面处力的平衡,求得
pA R g pB R 汞g
由式 a 与式(b),求得
R
pA pBg( 汞 )
(b)