u12Pu22P21Z1g???Z2g?? 4分
2?2? zi、pi均按管中心线取值，因z1=z2，u2=4u1 得
p1??p2?u??22224u?u?u12?????11??22u21?15
2p1?p215u12 ∴h= =0.20 ∴ u1=0.511m/s 4分 ??g2gm3m3v?d?u1?0.2?0.511?0.0161?57.8 2分
44ss?21?23、 水从喷嘴口1-1截面垂直向上喷射至大气。设在大气中流束截面保持圆形。已知喷嘴内直径d1=25mm,现要求在高于喷嘴出口5m处水流的直径d2为d1的1.2倍，试计算出喷嘴口的水流速u1。忽略阻力。 5分
令高于喷嘴出口5m处水流截面为2－2截面 1－2 截面间：p1=p2 ∵d2=1.2d1， u1d12= u2d22
?d?u1?1?u? ?u2=?1?u1?? 3分 ?1d1.21.44???2?22u12u22u12u121??zg 即???9.81?5 ? u1=13.76 m/s 2分 由 2221.4422 13
4、 某厂如图所示的输液系统将某种料液由敞口高位槽A输送至一敞口搅拌反应槽B中, 输
液管规格为φ38×2.5mm,已知料液在管中的流速为u m/s,系统的Σhf=20.6u/2 J/kg。因扩大生产，须再建一套同样的系统,所用输液管直径不变，而要求的输液量须增加30%,问新系统所设的高位槽的液面需要比原系统增高多少? 10分
2
u2∵u1≈0≈u2 p1=p2 于是gZ1=gZ2+Σhf g(Z1-Z2)=Σhf =20.6 4分
2?2g?z1?z2??u= ??20.6??0.5?2?9.81?6?????20.6?0.5
=2.39m/s 2分
20.6?1.3?2.39?u`2Z1′=Z2+20.6=15.14m 2分 ?5?2g2?9.82 增高为：Z1′-Z1=15.14-11=4.14m 2分
5、 用泵自贮油池向高位槽输送矿物油，流量为 38.4T/h。池及槽皆敞口。高位槽中液面比池中液面高20m,管路总长(包括局部阻力)430m，进出口阻力不计。管径为φ108?4mm，油
3
的粘度为3430cP，密度为960kg/m, 泵的效率为50%，求泵的实际功率。 10分
2u?38.4?103?41.415?0.12?960?3600m 2分 s Re?du???0.1?1.415?96064?39.6 层流 ??=1.62 2分
3.43Re列两截面柏方
we??zg??hf??hf?20?9.81 ?u?0,?p?08 lu24301.4252J hf???1.62??6957.2?d20.12kg?we?6957.2?20?9.81?7153J 4分 kg 14
WsWe7153?38.4?103N???153KW 2分
??0.5?3600Ne6、 用离心泵经φ57×3.5mm的钢管,将敞口贮槽内的有机溶液(密度为800kg/m, 粘度为
20cP)输送到反应器中。设贮槽内的液面离反应器内的液面高度保持16m，见附图。已知钢
2
管总长度(包括局部阻力当量长度)为25m，反应器内的压力恒定为4kgf/cm(表压)，有机溶
3
液输送量为6m/h，泵的效率为60%，试确定泵的轴功率。 10分
3
Re?du???640.05?800?0.849??层流 2分 ?1698?3169820?10u?6?40.8490.052?3600m 2分 s列两截面柏方
25u2We?Z2g???hf ?hf?? 2分
0.052?P24?9.807?10364250.8492JWe?16?9.81????654.3 4分
80016980.052kgWsWe654.3?6?80038.4?103N???1.454KW 2分
??0.6?3600Ne
7、 40℃水由高位槽经异径收缩管向下流动，40℃水的密度为992kg/m，饱和蒸汽压
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3
pv=7.38kPa，当地大气压为97kPa。现拟d0取135mm，试问：当不计阻力损失，水在流经收
缩管时会不会汽化？ 10分 管子出口流速u=2gh=2?9.81?10 =14.0 m/s 2分 ∵14.0?(0.15) =u0?(0.135) ∴u0=17.28m/s 2分
由水槽液面至收缩管处排伯努利方程：
2
2
P017.28297?1039.81?7???
9929922 ∴p0=17.0?10Pa 4分
∵p0?pv，故收缩管处不会发生水汽化。 2分
8、如图所示，水从槽底部沿内径为100mm的管子流出，槽中水位稳定。阀门关闭时测得R=50cm，h=1.8m。
求：⑴阀门全开时的流量
⑵阀门全开时B处的表压(阀全开时Le/d=15，入管口及出管口的阻力系数分别为0.5及1.0，设摩擦系数λ=0.018 15分
3
阀关时：(ZA+1.8)×1000=0.5×13600 ZA=5m 2分 ⑴阀全开：对A-A和C-C截面外侧列伯努利方程：
uC2uA2pApCgZA????gZC???hf 取Zc=0(基准面),
2??2uC2puA2p?0,?0,A?C?0 4分 22???50?u9.81?5?0.018??1?0.5?15?C 解出：u=3.02m/s
?0.1?2m3V??0.1?3.02?3600?85.4 3分
4h2?2 16