2l2g?4.438?l?u???? ?Zg??hf?????? 2dud2?? ∴ ??29.81?4.43860?0.026?29.3 5分 21.20.05（4）因高位槽水位不变，流量减小，阀前管路阻力减小，必引起a点压强pa增大。 5
分
611、水塔供水系统如附图所示。管路总长50m（不包括局部阻力当量长度），水塔内水位高9.8m，管内径d=45mm，现测得流量V为12m3/h，摩擦系数λ可按0.02 计，试计算所有局部阻力当量管长Le之值。 10分
解：1-1.2-2截面列伯努利方程
u2Z1g???hf 4分
2mu??2.1 2分
?S36000.04524l?leu2u2l?leu2?hf??d2 Z1g?2??d2
1250?le2.122.129.81?9.8?0.02?0.04522 2分
?2?9.81?9.8?0.045le???1??50?45.85m 2分 22.1??0.02612、有一内径d＝50mm的管子，用孔板流量计测量水的流量，孔板内孔直径d0=25mm，
U形压差计的指示液为汞 ，孔流系数C0=0.62。当需测的最大水流量为18m3/h，问：U形压差计最大读数Ｒmax为多少？ 5分
11
解：Vs?A0u0?A0C02gR??i???? 期中u0?C02gR??i???? 3分
29.81R?13600i?1000?18?2?0.025?0.6236004100018?4?????2?9.81?12.6R 2???0.025?0.62?3600?2
R?1.092m 2分
613、密度为103kg/m3、黏度为1cP的水，以10m3/h的流量在φ51×3mm 的水平光滑管内流过。在管内某处p1=1.5at（表压），若局部阻力不计，问距该处100m下游处p2为多少Pa? （Re=3000～1×105，?= 0.3164/Re0.25） 10分 解：u?103600?4?d2360010?4?1.750.0452m 2分 sRe?du???0.045?1.75?1000?78750 2分 ?3100.3164???0.019 1分 0.2518750
列两面的柏方
P1lu2???hf??? 3分 ???d2P2P2lu21001.7524P2?P??1.5?9.807?10?0.0191000?8.3?104Pa (表) 2分 1??d20.0452
12
914、内截面为1000mm×1200mm的矩形烟囱的高度为30m。平均摩尔质量为30kg/kmol，平均温度为400℃的烟道气自下而上流动。烟囱下端维持49pa的真空度。在烟囱高度范围内大气的密度可视为定值，大气温度为20℃，地面处的大气压强为101.33×103pa。流体流经烟囱时的摩擦系数可取为0.05，试求烟道气的流量为若干？ 20分 解：烟囱底端为上游截面1—1’、顶端内侧为下游截面2—2’，并以截面1—1’为基准水平面。
在两截面间列柏式，即：
2u1p1u2p2gZ???gZ2????hf2?2?
式中：Z1=0，Z2=30m，u1≈u2 4分
由于烟道气压强变化不大，烟道气的密度可按1.033×105pa及400℃计算，即：
pM1.033?105?303????0.543kg/m 2分
RT8.314?103?273?400?以?'表示大气的密度，pa，1与pa，2分别表示烟囱底端与顶端大气压强，即： P1= pa，
1—49Pa
因烟囱顶端内侧压强等于同高度处的大气压强，故 p2= pa，2 = pa，1—?'gZ2 2分
标准状况下空气的密度为1.293kg/m3，所以1.0133×105Pa、20℃时的密度为
273?'?1.293??1.2kg/m3 2分
273?20于是 p2= pa，1—1.2×9.81×30= pa，1—353 Pa
将以上各值代入 柏式，解得
?hf??pa,1?49???pa,1?353?0.543?9081?30?266J/kg 2分
lu2?hf??d2e其中
2分
de?4?1?1.2?1.0m9 2分
2?1?1.?2烟道气的流速为
266?1.09?2?19.7m/s 2分 u?0.05?30烟道气的流量为
?s?360u0A??36?001?9.7??1.21?0.543kg4 h 6 2分
615、已知输水量为15m3/h，管径53mm，总机械能损失为40J/kg，泵的效率0.6，求泵的
13
轴功率。 15分
解：取池内水面为截面1，作为基准面；输水管出口为截面2，则有 z1=0，z2=20m，p1=0，p2=500×103Pa，u1=0， 2分
u2?1536000.05324??1.89mS 2分
2u12PuP212Z1g???We?Z2g????hf2?2? 3分
代入数值，得We=738J/kg 2分
质量流量：WS=(15/3600)(1000)=4.17kg/s 2分 有效功率：Ne= 4.17×738=3080J/s=3.08kw 2分 泵的轴功率：
P?Pe??3.080.6?5.13kW 2分
916、某液体密度为800 kg/m3，黏度为73cP，在连接两常压容器间的光滑管中流动，管径300mm，总长为50m（包括全部局部阻力当量长度），两容器液面差为3.2m（如图示）。 求：（1）管内流量为多少？
（2）若在连接管口装一阀门，调节此阀的开度使流量减为原来的一半，阀的局部阻力系数是多少？按该管折算的当量长度又是多少？层流：λ=64/Re；湍流λ=0.316/Re 0.25 15分
解：（1）在1-1，2-2两截面间列柏努力方程，
u1=u2=0，p1=p2=0，We=0
gz1??hf1?20.316由?? ，Re?0.25Re
lu2??d2 4分
du??代入上式
14
得u=3.513m/s 2分 验证Re=0.3×3.513×800/0.073=11550﹥4000 假设正确，V=A·u=893.95m3/h 2分 （2）流量减半，流速减半，即u=1.7565m/s Re=5775符合伯拉修斯式 列1-1，2-2间柏努力方程
2?0.316l?ugz1??0.25?????d?Re?2
则
??14.3 3分
leu20.316leu2u2???????0.25??2d2Red2d??le??Re0.25?118.2m0.316 4分
917、右图，有一直径为Φ38×2.5mm，长为30m的水平直管段AB，在其中装有孔径为16.4mm的标准孔板流量计来测量流量，流量系数Co为0.63，流体流经孔板的永久压降(局部损失)为6×104Pa，AB段摩擦系数λ取为0.022，试计算：（1）流体流经AB段的压力差；（2）若泵的轴功率为800W，效率为62%，求AB管段消耗的功率为泵的有效功率的百分率，已知：操作条件下液体密度为870kg/m3，U管指示液为汞，其密度为13600kg/m3。 15分
解：
Vf?C0A0?0.63?2Rg??se??????16.4?10?3?2?4?1.75?10?3m3/sVfu??2.05m/s??0.033242?0.6?9.81??13600?870? 3分
870（1）由A、B两点列柏努力方程
15