量为多少m3/h。欲使水的流量增加20%，应将高位槽水面升高多少米？
解 管径d?0.0m5，
u2机械能损失?hf?45?2
(1) 以流出口截面处水平线为基准面，
Z1?5m,Z2?0,u1?0,u2?？22u2u2Z1g??45?22
水的流量 (2)
qV?u2?2Z1g5?9.81??1.46 m/s 4623?42d?2u?4??0.05??146.?287.?10?323m?/10s3 .3／m
hq'V??1?0.2?qV?1.2qV
2 'u2?12.u2?12?.146.?175 .ms /Z'1g?23(u'2)
23?(175.2)Z'1??7.81 m
9.81高位槽应升高 7.18?5?2.18 m
【1-20】 如习题1-20附图所示，用离心泵输送水槽中的常温水。泵的吸入管为?32mm?2.5mm，管的下端位于水面以下2m，并装有底阀与拦污
u2网，该处的局部压头损失为8?2g。若截面2?2'处的
习题1-20附图
真空度为39.2kPa，由1?1'截面至2?2'截面的压头损失为
1u2?22g。试求：(1)吸入管中水的流量，m3/h；(2)吸入口1?1'截面
的表压。
解 管内径d?0.03?2??1000kg/m3 ，.00?02?5.2mm0水密度027截面2?2'处的表压p2??39.2kPa，水槽表面p1?0（表压） (1) 从0?0'至2?2'， 0?0'为基准面，
Z1?0,Z2?3m,u0?0,u2??
压头损失
222u21u21?u2??Hf?8?+?=?8??2g22g?2?2g
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22p0u0p2u2Z1???Z2????Hf?g2g?g2g
22u2?39.2?1031?u2? 0?3????8??1000?9.812?9.81?2?2?9.81u2?1.43m/s
水的流量
qV??d2u2?360?0?(．0207)2?44?31.?43?360.m0／h2 95 (2) 从1?1'至2?2',Z1?0,Z2?5
2p1p21u2?Z2???g?g22gp1?39.2?10311.432 ?5???1000?9.811000?9.8122?9.81p1?10.4?103Pa?10.4kPa(表压)流体的黏度
【1-21】当温度为20℃及60℃时，从附录查得水与空气的黏度各为多少？说明黏度与温度的关系。
解 20℃ 60℃ 水 空气
1.00?518.?1?6?31Pa0?s
0.46?9?31Pa0?s
10Pa? s 20.1?10?6Pa?s
水温度升高，黏度减小；空气温度升高，黏度增大。
雷诺数与流体流动类型
【1-22】 25℃的水在内径为50mm的直管中流动，流速为2m/s。试求雷诺数，并判断其流动类型。
解 25℃，水的黏度??0.8937?10?3Pa?s，密度??997kg/m3，管内径
d?0.05m，流速u?2m/s
Re?du???0.05?2?997?1.12?105?4000 为湍流 ?30.8937?10【1-23】 (1)温度为20℃、流量为4L/s的水，在?57mm?3.5mm的直
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管中流动，试判断流动类型；(2)在相同的条件下，水改为运动黏度为
4.4cm2/s的油，试判断流动类型。
解 (1) 流速
d?0.05m, qV?4?10?3m3/s，??1.005?10?3Pa?s,??998.2kg/m3
u?qV?4?24?10?3d?4?2.038 m/s
2?(0.05)雷诺数 (2)
Re?du???0.0?5.2?038.99825?10.?11?01.00?5?310 为湍流4000v?4.4cm2/s?4.4?10?4 m2/s
雷诺数
Re?du0.05?2.038??232?2000为层流 v4.4?10?4【1-24】 20℃的水在?219mm?6mm的直管内流动。试求：(1)管中水的流量由小变大，当达到多少m3/s时，能保证开始转为稳定湍流；(2)若管内改为运动黏度为0.14cm2/s的某种液体，为保持层流流动，管中最大平均流速应为多少？
解 (1) 水，20℃，??998.2kg/m3，??1.005?10?3Pa?s,d?0.207m
Re?du?? 4000?0.207?u?998.21.005?10?3qV? u?0.01945m/s
2体量流量 (2)
?4d2u??4??0.20??7.00?194?5?46m.35s/ 410??0.14cm2/s?0.14?10?4m2/s
Re?du?
2000?0.20u7 u?0.135m/s ?40.14?10管内流体流动的摩擦阻力损失
【1-25】如习题1-25附图所示，用U形管液柱压差计测量等直径管路从截面A到截面B的摩擦损失?hf。若流体密度为?，指示液密度为?0，压差计读数为R。试推导出用读数R计算摩擦损失?hf的计算式。
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习题1-25附图
解 从截面A到截面B列伯努利方程，截面A为基准面，则得
pA? ?Hg?pB???hf?p?pA?pB?Hpg???hf ?1?
液柱压差计1-1为等压面
pA?R?g?pB?H?g?R?0g ?2?
?p?pA?pB?R??0???g?H?g
由式(1)与式?2?得
?hf?R??0???g?
此式即为用U形管压差计测量流体在两截面之间流动的摩擦损失的计算式。
【1-26】如习题1-26附图所示，有?57mm?3.5mm的水平管与垂直管，其中有温度为20℃的水流动，流速为3m/s。在截面A与截面B处各安装一个弹簧压力表，两截面的距离为6m，管壁的相对粗糙度?/d?0.004。试问这两个直管上的两个弹簧压力表读数的差值是否相同？如果不同，试说明其原因。
如果用液柱压差计测量压力差，则两个直管的液柱压力计的读数R是否相同？指示液为汞，其密度为13600kg/m3。
解 已知管内径d?0.0m5，水的温度
习题1-26附图
t=20℃
密度??998.2kg/m3，黏度??1.004?10?3Pa?s，流速u?3m/s
.2雷诺数Re?du??0.05?3?998?1.49?105 湍流 ?3?1.004?10管壁相对粗糙度 查得摩擦系数
?d?0.004
??0.0293
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