以高位槽的液面为截面1，以进料管入口为截面2 在1-2截面间列柏努利方程：
Z1g?2u12?p1??Z2g?u222?p2???hf
1.69820.40?9.807?104 Zg?0?0?0???22
2890 得：Z?6.883m
1-11 如题图所示为一由敞口高位槽的稳定供水系统，管径为?57?3.5mm。已知从高
u2位槽液面至管出口处的能量损失为?hf?452量为多少
（u为管内流速
m/s）。试求水的流
m3h？欲使水量增加
20%，应将高位槽水面升高多少米？
解：以高位槽的液面为截面1，管出口为截面2 在1-2截面间列柏努利方程：
Z1g?2u12?p1??Z2g?u222?p2???hf
22uu 8?9.81?0?0?2?9.81? ?0?4522 得：
u?1.6ms
V?uA?1.6??4?0.052?3.1416?10?3m2S?11.31m3h
若使水量增大20%，则
u ?1.2u?1.2?1.6?1.92mS
u222p2 在1-2截面间列柏努利方程：
Z1 g?2u12?p1??Z2g?????hf
1.9221.922?0?45? Z1 g?0?0?2?9.81? 22 得：Z ?10.64 m
即需要将高位槽水面升高至10.64m。
1-12 如图所示，一油水分离器中的油水分界面借助于Π形管来维持和调节，有关尺寸如附图所示。油的密度为
780kgm3，水的密度为
996kgm3。试计算：
⑴如阀1和阀2均全关闭时，油水分界面高度H为多少米？（忽略Π形管中的阻力损失） ⑵如打开阀2时，H为多少米？（忽略Π形管中的阻力损失） ⑶如水在Π
形管中的流动阻力损失
?hf?0.2Jkg时，重新计算⑴和⑵的内容。
解：⑴当阀1和阀2均全关闭时，以油水界面为截面1，以Π形管管顶为截面2。
在1-2截面间列柏努利方程：
Z1g?2u12?p1??Z2g?u222?p2???hf
式中：
Z1?H，p1??油g?4.5?H?（表压），u1?0 Z2?4.2m，p2?0（表压），u2?0，?hf?0
?油g?4.5?H? 代入式中：H?9.81??4.2?9.81
?水 整理得： 得：
?水gH??油g?4.5?H???水g?4.2
H?3.117m
2u1⑵打开阀2而不考虑阻力损失，以油水界面为截面1，以阀2为截面位。
在1-3截面间列柏努利方程：
Z1g?2?p1??Z2g?u222?p2???hf
式中：
Z1?H，p1??油g?4.5?H?（表压），u1?0
Z2?3.9m，p3?0（表压），u3?0，?hf?0
?油g?4.5?H? 代入式中：H?9.81??3.9?9.81
?水 整理得： 得：
?水gH??油g?4.5?H???水g?3.9
H?1.733m
2u1⑶若考虑阻力损失：在⑴中阀1、2关闭时：
Z1g?2?p1??Z2g?u222?p2???hf
?油g?4.5?H? Hg??4.2g?0.2
?水 得：
H?3.211m
2u1 在⑵中阀2打开时：
Z1g?2?p1??Z2g?u222?p2???hf
?油g?4.5?H? Hg??3.9g?0.2
?水 得：
1-13 25℃的水以
H?1.827m
4Ls的流量在直径为?57?3.5mm的钢管中流动，试判断其流动型
m3、粘度为
387cP的油品以同样的流量流动，试判断其流动
态。如换成密度为880kg型态。
解：25℃的水的
??997kgm3，??0.8937mPa?S
4V4?4?10?3??2.037mS u?22?d??0.050.05?2.037?9975??1.136?10?4000 湍流 Re??3?0.8937?10 油品：
1-14 述所述的输送管路，管中的流量达到多少
du?Re?du???0.05?2.037?880?231.6?2000 层流
?3387?10m3h时，水由层流开始向湍流流动？如
油品保持层流流动，其管中的最大流速为多少解：对于水：由层流时
ms？
Re?du???2000
?0.903?10?3 得：u?2000?2000??0.036ms
d?0.05?997?uA?0.036??0.052?3600?0.256m3h
4du??2000 对于油品：由层流时Re?? V??387?10?3 得：u?2000?2000??17.6ms
d?0.05?880
1-15 水在?38?1.5mm的水平钢管中流动，温度为20℃，管长100m，水的质量流量为
8.65?103kgh。求直管阻力损失为多少？分别以Jkg、mH2O和kNm2表示。
（管壁绝对粗糙度取?解：20℃水的物性：
?0.2mm）
??998.2kgm3，??1.005mPa?S
4VW4?8.65?103 u????2.5019ms
22?A??0.035?998.2?3600?d0.035?2.5019?998.24??8.697?10?4000 湍流 Re??3?1.005?10 由
du??d?0.235?0.0057查图
1-28得：
??0.032
?u21002.50192?0.032???286.15 Jkg 则hf??d20.0352
1-16 有一热交换器，外壳内径为300mm，内装有60根直径为?25?2mm的光滑管组成
Hf?hfg?29.169 mH2O
Pf??hf?2.856?105Pa?285.6kNm2
的管束。空气以
3000m3h的流量在管外平行流过，空气的平均温度为
30℃，换热器长
度为4m。试估算空气通过换热器时的压力降，以解：30℃空气的物性：
mmH2O和Nm2表示。
??1.165kgm3，??18.6?Pa?S
V30003600??20.21ms u???A?0.32??0.0252?6044?
de?4?4Re?deu??0.32??4?0.0252?60?0.02917m
??0.3???0.025?60
?0.02917?20.21?1.1654??3.692?10?4000 湍流
?618.6?10 以光滑管形式来确定λ：
??0.3164?0.0228 0.25Re?u2420.212 则hf???0.0228???639.2 Jkg
de20.029172
Pf??hf?1.165?639.2?744.7 Nm2
744.7 Hf???0.0759 mH2O=75.91mmH2O
?g1000?9.81
1-17 用泵将密度为820kgPfm3、粘度为
80cP的燃料油通过直径为?89?4.5mm的钢
管输送到油罐。管路的直径长度为520m,管路上有两个全开闸阀,6个90°标准弯头，油从油罐的侧面进入。当燃料油的流量为少？
6.5m3h时，整个管路的能量损失和压力降为多
4V4?6.5??0.3592ms 解： u?22?d??0.05?3600du?0.08?0.3592?820??294.55?2000 层流 Re??3?80?10