H=hf=S0lQ2=0.2232×2500×(0.152)2=12.89m
水塔高度
Ht=(▽2+Hz)+H-▽1=45+25+12.89-61=21.89m
按水力坡度进行校核，由表5-11查得d=400mm，Q=0.152m/s时，J=0.00516
3
H=Jl=0.00516×2500=12.9m
水塔高Ht=21.9m。
9.由水塔向工厂供水(如上图)，采用铸铁管，长度l=2500m，水塔处地面标高▽1为61m，水塔水面距地面的高度H1=18m，工厂地面标高▽2为45m，要求供水量Q=0.152m/s，自由水头Hz=25m，计算所需管径。
解：计算作用水头
3
H=(▽1+Ht)-(▽2+Hz)=(61+18)-(45+25)=9m
由表查得
d1=400mm S0=0.2232s2/m6 d2=450mm S0=0.1195s2/m6
可见合适的管径应在二者之间，但无此种规格产品。因而只能采用较大的管径d=450mm。这样将浪费管径。合理的办法是用两段不同直径的管道400mm和450mm)串联。
10.三根并联铸铁管路，由节点A分出，并在节点B重新会合。已知总流量Q=0.28m/s，
3
l1=500m, l2=800m, ls=1000m,
d1=300m d2=250mm d3=200mm
求并联管路中每一管段的流量及水头损失。
解：并联各管段的比阻由表查得
d1=300m d2=250mm d3=200mm
S01=1.025
S02=2.752 S03=9.029
由能量方程得
2Q322S01l1Q1=S02l2Q2=S03l3
将各S0，l值代入上式，得
2Q3221.025×500Q1=2.752×800Q2=9.029×1000
21
即 则
2Q3225.125Q1=22.02Q2=90.29
Q1=4.197Q3, Q2=2.025Q3
Q=Q1+Q2+Q3
0.28m/s=(4.197+2.025+1)Q3
所以
3
Q3=0.03877m3/s=38.77l/s
Q2=78.51l/s Q1=162.72l/s
各段流速分别为
v1=
4Q14?0.16272?=2.30m/s＞1.2m/s 2?d1??0.324Q24?0.7851==1.60m/s＞1.2m/s 22?d2??0.25v2=
v3=
4Q34?0.03877==1.23m/s＞1.2m/s 2?d32??0.2各管段流动均属于阻力平方区，比阻S0值不需修正。
AB间水头损失为
2hfAB?S03l3Q3? 9.029×1000×0.038772=13.57m
11.由水塔供水的输水管，用三段铸铁管组成，中段为均匀泄流管段(图5-5-7)。已知
l1=500m、d1=200mm，l2=150m、d2=150mm，ls=200m、d3=125mm，节点B分出流量q=0.01m3/s，
途泄流量Qt=0.015m/s，转输流量Qz=0.02m/s。求水塔高度(作用水头)。
3
3
图5-5-7
解：首先将途泄流量转换为转输流量，按式(5-5-13)把0.55Qt加在节点C处，另0.45Qt加在节点B，得到如图5-5-7所示流量分配。各管段流量为：
Q1=q+0.45Qi+0.55Qt+Qz=0.01+0.015+0.02=0.045m3/s Q2=0.55Qt+Qz=0.55×0.015+0.02=0.028m2/s
22
Q3=0.02m3/s
整个管路视为由三管段串联而成，因而作用水头等于各管段水头损失之和
22H=Σhf=S01l1Q12+S02l2Q2+S03l3Q3
=9.029×500×(0.045) +41.85×150×(0.02823)+110.8×200×(0.02)=23.02m 各管段流速均大于1.2m/s，比阻S0不需修正。
12.内径d=0.2mm的钢管输送流量Q=0.04m/s，水的运动粘度??1.007?10m/s，
3
222
?62求1000m管道上的沿程损失hf，钢管内壁的绝对粗糙度?=0.04mm。
常见管道的当量粗糙度 管道种类 新氯乙烯管及玻璃管 铜管 钢管 涂锌铁管 ?/mm 0.001-0.002 0.001-0.002 0.03-0.07 0.1-0.2 管道种类 焊接钢管（中度生锈） 新铸铁管 旧铸铁管 混凝土管 ?/mm 0.5 0.2-0.4 0.5-1.5 0.3-3.0 解：首先确定管流的Re。
2 v?Q/A?0.04/?0.1?1.27m/s
Re?vd??1.27?0.2?252234
1.007?10?68/7由于Re>2320，流动不是层流。进一步计算可知，4000?Re?26.98(d/?)流动在湍流水力光滑区，?应以尼古拉兹式即式计算：
，因而
??0.0032?0.221?0.0148 0.237Re从而单位重量的水流经1000m管道的沿程水力损失为：
lv10001.272hf???0.0148???6.09m
d2g0.22?9.8 在计算工程中广泛使用的钢管和铸铁管道的沿程阻力系数?时，也可使用结构比较简单的舍维列夫表达式：
2??0.01790.8670.3(1?) (v?1.2m/s) dv 23
??0.021 (v?1.2m/s) d0.3上面两式中d和v分别指圆管内径和管内平均速度，单位为m和m/s.
13.水从封闭水箱上部直径d1=30mm的孔口流至下部，然后经d2=20mm的圆柱行管嘴排向大气中，流动恒定后，水深h1=2m，h2=3m，水箱上的压力计读数为4.9MPa，求流量Q和下水箱水面上的压强p2，设为稳定流。?1?0.6，?2?0.82。
解：经过孔口的流量Q1
Q1＝?1?d124d1p1?p2???2g?h??12????? 经过管嘴的流量Q2
Q2＝?2?d224p2??2g?h??2????? 因为稳定流，所以Q1＝Q2 4p?4.34?10Pa 2整理得：
Q?Q2＝?2?d224p2???33?2g?h??3.11?10m/s2????? 14.水管长l=500m，直径d=200mm，管壁粗糙高度Δ=0.1mm，如输送流量Q=10l/s，水温t=10℃，计算沿程水头损失为多少?
解：平均流速v?Q12?d4?10001?(20)24=31.83cm/s，t=10℃时，水的粘性运动系数ν
=0.01310 cm/s，雷诺数Re=
2
vd??31.33?205
=48595，所以管中水流为紊流，Re＜10，先用
0.01310拉休斯公式(式4-7-8)计算λ：
24