的水。分别计算流动处于水力光滑区的最大输水量和阻力平方区时的最小流量。
d 解：当流动处于水力光滑区时：Remax?26.98()8/7?32778
?vd??Remax?max，?vmax?0.17m/s，Qmax?d2vmax?8.34L/s
?4d当流动处于阻力平方区时：Remin?4160()0.85?454300
2?vd??Remin?min，?vmax?2.36m/s，Qmin?d2vmin?0.12m3/s
?46-10 某水管直径d=0.5m，??0.5mm，水温15?C。分别用公式法和查图法确定流量分别为Q1?0.005m3/s，Q2?0.1m3/s，Q3?2m3/s时的沿程阻力系数?。 解：1）t?15?C时，??1.139?10?6m2/s 公式法：Q1?0.005m3/s，v1?0.025m/s
Re?v1d?d?11178，26.98()8/7?72379.1，
?d?4000?Re?26.98()8/7位于水里光滑管区。
???0.0032?0.221Re?0.237?0.056 查图法：??0.06
2）公式法：Q2?0.1m3/s，v2?0.51m/s
Re?v2d?d?2.236?105，26.98()8/7?72379.1
?d?4000?Re?26.98()8/7，位于水力光滑区。
???0.0032?0.221Re?0.237?0.04 查图法：??0.03
3）公式法：Q3?2m3/s，v3?10.2m/s
dd?4.5?106，26.98()8/7?72379.1，4160()0.85?8.2?105 ??2?dd?26.98()8/7?Re?4160()0.85，位于第二过渡区。
?2?Re?v3d1?9.35?1.14?2lg(?)，???0.025
dRe??查图法：??0.025
6-14 如图6-22所示，用一直径d=20mm、长l=0.5m的管段做沿程阻力实验。当
??0.89?10?6m2/s的水以Q?1.2?10?3m3/s通过时，两侧压管液面高差h=0.6m，试计算?。若流动处于阻力平方区，确定当量粗糙度?。
Qlv2 解：v??3.82m/s，hf??，???0.032，流动处于阻力平方区
Ad2g??(1.14?2lg)?2，???0.12mm
?6-17 泵送供水管如图6-25所示。已知吸水管d1?225mm，l1?7m，?1?0.025，
d?1?4；排水管d2?200mm，l1?50m，?1?0.028。Hc?45m。设水泵的扬程H
与流量Q的关系为H?65?2500Q2。不计其他局部损失，该管路每昼夜的供水量是多少？
22l1v12v12l2v2v2 解：由题意可得：?H??1，?H?HC?65?2500Q2 ??1??2?d12g2gd22g2g?4d12v1??4d22v2?Q，解得：v1?0.045m/s，?Q??4d12v1?0.081m3/s
所以，供水量=Q?24?3600?6975m3
《流体力学与流体机械之流体机械》
第一章 泵与风机的分类及工作原理
1-2 泵与风机的基本特性参数有哪些？
解：泵的特性参数有：流量Q,扬程H,转速n，轴功率N,有效功率Na，效率?，允许吸上真空度Hs。
风机的特性参数有：流量Q，全压P,转速n，轴功率N,有效功率Na，效率
?。
1-3 试述离心式水泵的工作原理。
解：以单级单吸离心式水泵为例说明其工作原理：单级单吸离心式水泵由叶轮、主轴、机壳等组成。当叶轮随主轴旋转时，叶片间的液体也随叶轮旋转而获得能量，从叶片之间的开口处甩出，进入机壳，通过出液口排出。叶片间液体被甩出后，叶轮中心部分的压力就要降低，当压力降低到能将外部液体吸入时，吸入的液体就能从轴向流入叶轮。叶轮连续旋转，就能连续输出有压液体。
第二章 泵与风机的基本理论
2-6 设有一离心水泵，叶轮的尺寸为：D1?17.8cm，D2?38.1cm，b1?3.5cm，
b2?1.9cm，?1?18?，?2?20?。设叶轮的转速n=1450r/min，流体以径向流入叶轮，试计算其理论流量QT和此时的理论扬程HT?。 解：u1??D1n60?13.514ms，由?1?90?知，c1?c1r?u1?tan?1?4.39ms
QT??Db11c1r?0.086ms，u2?c2r??D2n60?28.926ms，
QT?3.78ms，c2u?u2?c2r?cot?2?18.54ms
?D2b2u2c2u?54.67m gHT??32-7 已知4-72-11No5型通风机的转速n=1452r/min，风量Q?1.72m/，sZ=10，D2?500mm，D1?325mm，b2?127mm，b1?176mm，?2?30?，?1?23?，排挤系数??0.92。试求环流系数K和 理论全压PT。
解：，由QT???D2b2c2r知：c2r??D1nQT?24.67ms， ?9.37ms，u1?60??D2b2u2??D2n60?37.96ms，c1r?QT?10.4ms，
??D1b1c1u?u1?c1rcot?1?0.17ms，c2u?u2?c2rcot?2?21.73ms 由于4?72?11No5型通风机是离心通风机，所以K?1
?c?1?Z?1?2rcot?2??c1u?带入各值得K?0.999，PT???u2c2u?u1c1u??984.8pa
Pt?KPT?983.8pa
2-8 有一单级轴流式风机，转速为750r/min。在直径980mm处，风以速度
c1?8.02m/s轴向进入叶轮，在出口以c2?8.96m/s的速度流出。求叶片进出口相对速度角度的变化（?2??1）。
解：由于风从轴向进入风机，因此：c1u?0ms，c1r?c1?8.02ms
u??Dn60?38.48ms，tan?1?c1?0.208 u所以?1?arctan?1?arctan0.208?11.75?
在轴流式风机中c1r?c2r，c2u?c22?c1r2?4ms，c2u?u?c2r?cot?2
所以cot?2?u?c2u?4.3，所以?2?arccot?2?arccot4.3?13.1? c2r?2??1?13.1?—11.75?=1.43?
2-11 某风机在转速为1450r/min时，全压P=4609Pa，流量Q?71100m3/h，轴功率N=99.8kW。若转速将为730r/min，气体密度均不变，试计算此时的全压、流量和功率。
N?n?P?n?Qn??? ??? ? 解： NPm?nm?Qmnmm?nm?23由题可知：
n1450??1.9863 nm7302所以：Pm?P1.9863?1168.2Pa
Qm?Q1.986?3 m/h357935.2Nm?N1.98633?12.73kW 2-12 试根据下列参数计算比转数。
（1）单级单侧进风离心风机，Q?14m3/s，H=600Pa，n=1000r/min。 （2）单级单入口水泵，Q?30m3/min，H=25m，n=1450r/min。 （3）单级双入口水泵，Q?70m3/min，H=20m，n=1450r/min。 （4）三段分级式水泵，Q?80L/s，H=122.4m，n=1480r/min。
Q14?1000??173.56 3434H603.65nQ0.5?3.65?1450??334.73 32534H43.65n(Q/2)0.583?3.65?1450??427.29 334420H1212 解：（1）对于离心风机：ns?n1212（2）对于单级单入口水泵：ns?12（3）对于单级双入口水泵：ns?12（4）对于三级分段式水泵：ns?3.65nQ12?3?H34?3.65?1480?0.08?94.65
(122.4/3)3412第五章 给排水系统
5-3 为什么要在关闭闸阀的情况下启动和停止离心式水泵。
解：闸阀关闭时，泵的流量为零，从泵的功率特性曲线可以看出，零流量时泵所需功率最小，电动机的启动电流也最小，所以，关闭闸阀启动，可减小启动电流，减轻对电网的冲击。
水泵停止时，应先关闭排水闸阀，然后再停电机，这样做是为了阻止发生水击。
5-11 保证水泵正常工作的条件是什么？
解：1）泵的稳定工作条件，(0.9~0.95)H0?Hc 2）泵的经济工作条件，?M?(0.85~0.9)?max
3）不发生气蚀的条件
5-17 离心式水泵在转速2940r/min时的流量与扬程和效率的关系如表5-8所示，管网特性曲线方程为Hg?20?0.078Q2（Q的单位为L/s，Hg的单位为m）。试