习题1-11附图
解：取水面为0?0?截面，压力表处为1?1?截面，以压力表管中心线为基准面。故P0?0，Z1?0。
当阀门全关闭时：P1?30.4kPa， 由流体静力学原理得： Z0g?P0??Z1g?P1?
3?g1000?9.8当阀门打开后，在0?0?截面与1?1?截面间列伯努利方程：
Z0?P0?Z0?P1?30.4?10?3.1m，
?g?u022g?Z1?P1?g?u122g?hf
式中u0?0，P1?20.3kPa，hf?0.5m水柱，
?u1?3.22m?sqV?Au1??1，
?4du1?2???57?3.5?2??3.2224?3600?22.8m?h3?1。
1-12．在水平管道中，水的流量为2.5?10-3m3?s?1,已知管内径d1?5cm,d2?2.5cm,及h1?1m。若忽略能量损失，问联接于该管收缩断面上的水管，可将水自容器内吸上高度h2为多少？ （ 答：?0.234m ）
习题1-12 附图
解：u1?qVA?4qV?4?2.5?10?3
?1.27m?s2?1?d22??0.052，
?d1??0.05??1??1.27??u2?u1???5.08m?s， ?d??0.025??2?以管中心线为基准面，取d1处为1-1?面，d2处为2-2?面，在1-1? 面与2-2?面
间列伯努利方程：
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Z1?P1?g?u122g?Z2?P2?g?u222g，
又有Z1?Z2?0
?P1?P2?g?P2?u2?u12gu2?u12g222，
2h2??g??h1?5.082?1.2722?9.8?1?0.234m。
1-13．求常压下350C的空气以12m?s?1的流速流经120m长的水平通风管的能量损失，
?管道截面为长方形，高300mm，宽200mm。（设） （答：66.1m气柱，?0.50d这个答案与读图很有关系）
4ab4?0.3?0.2 解：de???0.24m，
2?a?b?2?0.3?0.2?Re??deu??1.1465?0.24?1218.35?10?65?1.8?10，
由?d?0.0005，查图得??0.018，
hf??lu2de2g?0.018?1200.24?1222?9.8?66.1m气柱。
1-14．如图所示，某一输油管路未装流量计，但在A与B点压力表读数分别为pA?1.47MPa,pB?1.43MPa。试估计管路中油之流量。已知管路尺寸为
0?89mm?4mm的无缝钢管，A、B两点间长度为40m，其间还有6个90弯头，油的密
度为820kg?m?3，黏度为121mPa?s。（答：17.6m3?h?1）
习题1-14 附图
解：取A点的水平面为基准面，在A与B间列伯努利方程： ZAg?PA
??uA22?ZBg?PB??uB22??hf
式中：uA?uB，ZA?0，ZB?1.5?0.5?1m ??hf??ZBg?PA?PB?
?1.43??108206??1?9.8??1.47?38.98J?kg?1……①，
7
?hf2?l?le?u ……②， ?????d?2 ①代入②得：
?40?u2 38.98????6?35??351.91?u
?0.081?22 ??u2?0.111 ……③，
假设为层流，则： ??64Re?du0.081?820uu 将④代入③中得： u?0.949m?s?1， 校核Re
?du820?0.081?0.952 Re???522.6与假设相符， ?3?121?10?23?1 ?qV?Au??0.081??0.949?3600?17.6m?h。
?64??64?121?10?3?0.117 ……④，
41-15．水从水塔用?108mm?4mm有缝钢管引至车间的低位水槽中，水槽与水塔的液
位差为12m，管路长度为150m（包括管件的当量长度）。水温为120C，试求此管路输水
?量为若干m3?h?1（设?0.002）。 （答：72.3m3?h?1）
d解：由t?12?C查得：??0.00124Pa?s，
取低位水槽水面为基准面，在低位水槽和水塔间列伯努利方程： ZAg?PA??uA22?ZBg?PB??uB22??hf
式中：ZA?ZB?12m，PA?PB，uA?uB ?g?ZA?ZB???hf?? ?12g??2lu2d2
150u20.12
??u?0.157，
?du999.4?0.1u4 Re???8.06?10u，
?0.00124 由?d?0.002查图并用试差法求得：
?1 ??0.024，u?2.56m?s，
?23?1 ?qV?Au??0.1??2.56?3600?72.3m?h。
4
1-16．在管径为?325mm?8mm的管道中心装一皮托管，以测定管道中流过的空气流量，空气温度为21C，压力为1.47?10Pa（绝压），用斜管压差计测量，其读数为200mmH2O。斜管压差计的倾斜角度为20度。问这时空气质量流量为若干？ （答：2.98kg?s
?105）
8
解：R?R?sin??200sin20??68.4mm， ???P?T?PT??1.47?10?273?1.2931.01?10??273?21?55?1.75kg?m?3，
?27.7m?s?1 umax? Re?max2gR??0???????dumax?uumax??2?9.8?0.0684??1000?1.75?1.75?55?8.3?10，
，
1.75?0.309?27.71.81?10 查图得：?0.82，
u?0.82umax?0.82?27.7?22.7m?s?1， ?qm?Au???4?0.309?2?22.7?1.75?2.98kg?s?1。
1-17．密度为1000kg?m?3的液体，以319kg?s?1的流量流经一内径为0.5m的管道，该液体的黏度为1.29mPa?s ,若流过孔板的压力降不超过24.5kPa,问孔板的孔径为若干? (答：d0?0.3m) 解：qV?C0?4d022?P???3
?0.319m?s3?1 式中：qV?qm3191000?，?P?24.5kPa，
??1000kg?m ?42?24.5?1010003 ?0.319?C0d0 ?C0d0? ??222?5.495
0.3195.4952?0.06，
2?d0?d2??0?4d0， ???d?0.25?1?2 查图并用试差法得：? 故d0?0.3m， 验证： ?duRe??0.36，C0?0.67，
???dqV?A?4?1000?0.5?0.3191.29?10?3????0.5?2?6.3?10 （在直线段），
5 所以得到：d0?0.3m。
第2章 流体输送
2-1．某离心泵以15C水进行泵性能实验，体积流量为540m?h，泵出口压力表读
数为350kPa，泵入口真空表读数为30kPa。若压力表和真空表测压截面间的垂直距离为350mm，吸入管和压出管内径分别为350mm及310mm，试求泵的扬程。（ 答：39.2m）
9
03?1解：qV?540m3?h?1?0.15m3?s?1， u2? u1?qVA2qVA1??4?0.15???0.31?4?0.152?1.99m?s?1.56m?s22?1， ，
P1P2u2?u12g222?1???0.35?2 H?h0?H1?H2? ?0.35?350?10u2?u12g3?h0?3?g?2?g?
1000?9.8?30?101000?9.8?1.99?1.562?9.8?39.2m。
2-2．在一化工生产车间，要求用离心泵将冷却水由贮水池经换热器送到另一个高位槽。已知高位槽液面比贮水池液面高出10m，管路总长（包括局部阻力的当量长度在内）为
400m，管内径为75mm，换热器的压头损失为320.03，离心泵在转速n?2900r?minqV/m?s3?1u22g，在上述条件下摩擦系数可取为
?1时的H?qV特性曲线数据如下表所示。
0.003 23 0.004 21 0.005 18.5 0.006 15.5 0.007 12 0.008 8.5 0 26 0.001 25.5 0.002 24.5 H/m 试求：（1）管路特性曲线；（2）泵的工作点及其相应流量及压头。 （答：H?20m,qV?0.0045m?s3?1）
2 解：设管路特性曲线为H?A?BqV，
400?l?u??u2 ?H??Z????32??10??0.03?32??10?9.8u，
0.075?d?2g??2?9.822 ?u?qVA?4?qV???0.075?2
16?qV224 代入上式得：H?10?9.8 计算列表如下： qV/m?s3?1???0.075??10?5.03?10qV，
52 0 10 0.001 10.5 0.002 12 0.003 14.5 0.004 18 0.005 22.6 0.006 28.1 0.007 34.6 0.008 42.2 H/m 作泵的特性曲线和管路特性曲线图得： 10