HLhh f

解：管路输送功率为：

2N??Q(H?hf)??QH

3∴ 输送流量

Q?沿程损失

3N3?1000?1000??1.2m3s 2?H2?1000?9.81?127.4Hlv2l1?4Q??l?16Q2hf????? ???3d2gd2g??d2?2g??2d53?16??lQ23?16?0.024?500?1.22∴ d???0.03363 222g?H2?9.81???127.452 d=0.507m

4-12水平管路直径由d1=24cm突然扩大为d2=48cm.在突然扩大的前后各安装一测压管.读得局部阻力后的测压管比局部阻力前的测压管水柱高出h=1cm。求管中的流量Q。

hd1Qd2

解：：对突然扩大前后断面列伯努利方程式.则：

p12v12p2v2????hf ?2g?2g22v12?v2v12?v2(v1?v2)2h???hf???2g2g2g

121222?(v1?v2?v12?v2?2v1v2)?(v1v2?v2)2ggp2?p1由连续方程

. .

2v1d12?v2d2.

将v1?v2(则.

22d24)代入. d12v2[(d22)?1]?gh d1所以.Q?v2?d224??d224gh(d22)?1d1??4?0.4829.81?0.01?0.0327m3/s

4?14-13水平突然缩小管路的d1=15cm.d2=10cm.水的流量Q?2mmin。用水银测压计

3测得h。求突然缩小的水头损失。

d1Qhd2

解:对突然缩小前后断面列伯努利方程式.则：

2p1v1p2v2???2?hj ?2g?2ghj?由测压计知.

p1?p212?(v1?v22). ?2gp1?p2?水v1??水银??水?()h?12.6h

?水4Q4?2??1.886m/s?d1260??0.1524Q4?2v2?2??4.244m/s2?d260??0.1所以.hf?12.6?0.08?

1(1.8862?4.2442)?0.271m水柱

2?9.814-14两水箱之间用三根不同直径相同长度的水平管道1.2.3相连接。已知

. .

d1=10cm.d2=20cm.d3=30cm.q1=0.1m3/s.三管沿程阻力系数相等.求q2.q3。

Lv2 解: 并联管路的水力损失相等, 而hf??, 在三管?相等且等长的条件下, 有

d2g2222v3q3v12v2q12q2??, 或5?5?5 d1d2d3d1d2d3

由此可得q2?(d25/220)q1?()5/2?0.1?0.566m3/s d110d35/230)q1?()5/2?0.1?1.56m3/s d110q3?(4-15用等直径直管输送液体.如果流量.管长.液体粘性均不变.将管道直径减小一半.求在层流状态下压强损失比原来增大多少倍。 解：对层流

Lv264L1v2hf????d2gRed2g2g64Lv264Lv64L1q2C ???24(vd/?)d2g(d/?)d2g(d/?)d2g(?/4)dd由此可知, 将管道直径减小一半时, 压强损失比原来增大16倍。

4-16在湍流园管水力损失计算时, 可将湍流流动分为哪几个区? 各区的?与相对粗糙度及雷诺数关系如何?

答: 可将湍流流动分为: 1.湍流水力光滑区, 此时?只与雷诺数有关, 2. 湍流水力过渡区, 此时?与雷诺数及相对粗糙度均有关系, 3. 湍流水力粗糙区, 此时?只与相对粗糙度有关. 4-17在湍流流动中单位重量的水在局部障碍处损失的机械能与断面平均速度的关系是什么?

答: 实验表明.在湍流流动中单位重量的水在局部障碍处损失的机械能与断面平均速度的平方成正比.

4-18 内径d=0.2m的钢管输送流量Q=0.04m3/s.水的运动粘度??1.007?10m/s. 当

?624000?Re?26.98(d/?)8/7时.??0.0032?. .

0.221,求单位重量的水流经1000m管道的

Re0.237沿程水力损失.

解：首先确定管流的Re。

v?Q/A?0.04/?0.1?1.27m/s数

2 Re?vd??1.27?0.2 4?252231.007?10?68/7现4000?Re?26.98(d/?)(455445).??0.0032?从而单位重量的水流经1000m管道的沿程水力损失为：

0.221?0.0148 0.237Relv210001.272hf???0.0148???6.09m

d2g0.22?9.84-19长度L=1000m.内经d=200mm的普通镀锌钢管.用来输送运动粘度

??0.355?10?4m2s的重油.已经测得其流量q少

当

＜Re＜100000时.λ=

m3s。求沿程损失为多

0.3164.当100000＜Re＜3000000时.λ

Re0.25=0.0032+

0.221。 0.237Re2解: 园管平均速度v?q/(?d/4)?1.2096m/s, 流动的Re?vd??6815,

??0.3164/Re4-20比重

0.25Lv2?12.997m ?0.0348, hf??d2g的无缝钢管中流

87??0.125?10?4m2/s的油在粗糙度△

动.管径d=30cm.流量q=0.1m3/s, 求沿程阻力系数?。当26.98(d?)用光滑管紊流区公式：??0.0032?2>Re>4000时.使

0.221。） 0.237Revd解: 园管平均速度v?q/(?d/4)?1.4147m/s, 流动的Re???3395, 3：

26.98(d?)87?723908, 从而??0.0032?0.221/Reo.237?0.02185

24-21一输水管直径d=250mm.管长L=200m.管壁的切应力??46N/m.求在

长管上的水头损失及在圆管中心和r=100mm处的切应力。（??解: 由???pr） 2L在园管中心r=0,

?pr2L有?p?2L?/R?2?0.2?46/0.125?147.2pa. .