解：令高于喷嘴出口5m处水流截面为2－2截面
22?d?u1?1? 1－2 截面间：p1=p2 ∵d2=1.2d1， u1d12= u2d22 ?u2=?1?u1?? 3分 u??1d1.21.44???2?u12u121u12u22???9.81?5 ? u1=13.76 m/s 2分 ??zg 即 由
21.44222264、某厂如图所示的输液系统将某种料液由敞口高位槽A输送至一敞口搅拌反应槽B中，
输液管规格为φ38×2.5mm，已知料液在管中的流速为u m/s，系统的Σhf=20.6u2/2 J/kg。因扩大生产，须再建一套同样的系统，所用输液管直径不变，而要求的输液量须增加30%，问新系统所设的高位槽的液面需要比原系统增高多少？ 10分
u2解：∵u1≈0≈u2 p1=p2 于是gZ1=gZ2+Σhf g(Z1-Z2)=Σhf =20.6 4分
2?2g?z1?z2??u= ??20.6??0.5?2?9.81?6?????20.6?20.5
=2.39m/s 2分
20.6?1.3?2.39?u`2?5?Z1′=Z2+20.62g2?9.82=15.14m 2分
增高为：Z1′-Z1=15.14-11=4.14m 2分
65、用泵自贮油池向高位槽输送矿物油，流量为 38.4T/h。池及槽皆敞口。高位槽中液面比池中液面高20m，管路总长(包括局部阻力)430m，进出口阻力不计。管径为φ108?4mm，油的黏度为3430cP，密度为960kg/m3，泵的效率为50%，求泵的实际功率。
10分
6
解：u?38.4?103?41.415?0.12?960?3600m 2分 s
0.1?1.415?960Re???39.6
?3.43层流
du???64=1.62 2分 Re列两截面柏方
we??zg??hf??hf?20?9.81 ?u?0,?p?08
lu24301.4252J?hf??d2?1.62?0.1?2?6957.2kg
J?we?6957.2?20?9.81?7153 4分
kgWsWe7153?38.4?103N???153KW 2分
??0.5?3600Ne66、用离心泵经φ57×3.5mm的钢管，将敞口贮槽内的有机溶液（密度为800kg/m3， 黏度
为20cP）输送到反应器中。设贮槽内的液面离反应器内的液面高度保持16m，见附图。已知钢管总长度（包括局部阻力当量长度）为25m，反应器内的压力恒定为4kgf/cm2（表压），有机溶液输送量为6m3/h，泵的效率为60%，试确定泵的轴功率。 10分
解：Re?du?????0.05?800?0.849?1698 ?320?10层流
64 2分 169860.849m 2分 su??40.052?3600 7
列两截面柏方
We?Z2g?P2???225uhf ?hf?? 2分 0.0524?9.807?10364250.8492JWe?16?9.81????654.3 4分
80016980.052kgWsWe654.3?6?80038.4?103N???1.454KW 2分
??0.6?3600Ne67、40℃水由高位槽经异径收缩管向下流动，40℃水的密度为992kg/m3，饱和蒸汽压
pv=7.38kPa，当地大气压为97kPa。现拟d0取135mm，试问：当不计阻力损失，水在流经收缩管时会不会汽化？ 10分
解：管子出口流速u=
2gh=2?9.81?10
=14.0 m/s 2分
∵14.0?(0.15) 2 =u0?(0.135) 2
∴u0=17.28m/s 2分 由水槽液面至收缩管处排伯努利方程：
P017.28297?1039.81?7???
9929922 ∴p0=17.0?103Pa 4分
∵p0?pv，故收缩管处不会发生水汽化 2分
68、如图所示，水从槽底部沿内径为100mm的管子流出，槽中水位稳定。阀门关闭时测得R=50cm，h=1.8m。 求：（1）阀门全开时的流量
（2）阀门全开时B处的表压（阀全开时Le/d=15，入管口及出管口的阻力系数分别为0.5及1.0，设摩擦系数λ=0.018） 15分
8
解：阀关时：(ZA+1.8)×1000=0.5×13600
ZA=5m 2分
（1）阀全开：对A-A和C-C截面外侧列伯努利方程：
uC2uA2pApCgZA????gZC???hf2??2取Zc=0(基准面)，
uC2uA2pApC?0,?0,??0 4分 22???50?u9.81?5?0.018??1?0.5?15?C?0.1?2 解出：u=3.02m/s
2
m3V??0.1?3.02?3600?85.44h?2 3分
（2）对A-A到B-B截面列伯努利方程：
u2pBgZA????hf2?
2pB?3.02250?3.029.81?5????0.018?0.5? 4分
21000?0.12?pB=1.76×104N/m2（表） 2分
69、在图示装置中，水管直径为Φ57×3.5 mm。当阀门全闭时，压力表读数为0.3大气压，而在阀门开启后，压力表读数降至0.2大气压。设管路入口至压力表处的压头损失为 0.5 mH2O，求水的流量为若干m3/h？ 10分
解：阀门全闭时，由 P2 =ρgH，
0.3?1.013?105H??3.1m
1000?9.81即水槽液面距阀门中心线的高度为3.1 m。 2分
阀门开启时，以水槽液面为上游截面1-1'，压力表处为下游截面2-2'，管路中心线为基准水平面。在两截面间列柏努利方程式
4分
Z1 = H = 3.1 m，Z2 = 0，P1 = 0，P2 = 0.2×1.013×105 Pa，u1≈0，Σhf/g = 0.5 mH2O
9
代入上式
u220.2?1.013?1053.1???0.5.
1000?9.812?9.81解得 u2 = 3.24 m/s 2分
m3du?3600?22.9 V?4h?2 2分
610、如图示常温水由高位槽以1.5m/s流速流向低位槽，管路中装有孔板流量计和一个截止
阀，已知管道为φ57?3.5mm的钢管，直管与局部阻力的当量长度（不包括截止阀）总和为 60m，截止阀在某一开度时的局部阻力系数ζ为7.5。设系统为稳定湍流，管路摩擦系数?为0.026。 求：（1）管路中的质量流量及两槽液面的位差△Z； （2）阀门前后的压强差及汞柱压差计的读数R2 。
若将阀门关小，使流速减为原来的0.8倍，设系统仍为稳定湍流，?近似不变。问： （3）截止阀的阻力系数ζ变为多少?
（4）阀门前的压强Pa如何变化?为什么? 20分
解：（1）
KgTdu???0.05?1.5?1000?2.945?10.6 WS?44Sh22??
1-1.2-2截面列伯努利方程
?Zg??h f2?1.57.?5?2?1?60?Zg??0.026?g?0.054.m48分 3 5
（2）阀前后：
u21.52?P?7.5??7.51000?8.438?103Pa
22∵ ?p = (?i??)gR 即 8.438?103= (13.6?1) ?103?9.81R2
∴ R2 = 0.06826 m=6mm 5分 （3） 1-1.2-2截面列伯努利方程 当u?= 0.8u = 0.8 ?1.5 = 1.2 m/s
10