解 在高位槽水面(1-1截面)和管路出口(2-2截面)列柏努利方程,地面为基准面 式中
2 Z1=8m, Z2=6m ,p1=0(表压), p2=0(表压), u1≈0 , ?hf?6.5u2
gZ1?p1??u122?gZ2?p2??u222??hf将数值代入上式,并简化得 u2=2.9m/s Q=u2A
=2.9?3600?0.785?(108-2?4)?10-6 =0.023m3/s=81.95 m3/h
习题1-12附图 习题1-13附图
1-13 在图示装置中,水管直径为φ57×3.5mm。当阀门全闭时,压力表读数为3.04×104Pa。当阀门开启后,压力表读数降至2.03×10Pa,设总压头损失为0.5m。求水的流量为若干m/h?水密度ρ=1000kg/m3。
解 当阀门全闭时,压力表读数显示了槽子液面流体的势能,当阀门开启后,势能部分转化为动能,部分消耗于阻力损失,列机械能衡算式
p1?p2?u22243
????hf
44,p2?2.03?10Pa(表压), ?hf=0.5g 其中 p1=3.04?10Pa(表压)所以
5
u??p?p2?2?1?0.5g?????3.04?104?2.03?104?2??0.5g? 1000????3.22m/s 水的流量为 Vs?uA?3.22?360?0 ?22.753m /s 1-14 某鼓风机吸入管直径为200mm,在喇叭形进口处测得U型压差计读数R=25mm,指示液为水,如本题附图所示。若不计阻力损失,空气的密度为1.2kg/m3,试求管路内空气的流量。
解 在喇叭进口和风机进口处列柏努利方程
p1?gZ1?u1220.7??850?.05?72? 0.0035??p2??gZ2?u222
其中p1?0, Z1?Z2?0, u1?0 p2???H2OgR?1?000?9.81?0.02?5?24 5.25Pa 代入柏努利方程可得u2? ws?
?2p2??245.25?21.2?20.22m/s
?4d2u???4?0.2?220.?22?1.20.7 6kg/s6
习题1-14附图 习题1-15附图
1-15 用离心泵把20℃的水从贮槽送至水洗塔顶部,槽内水位维持恒定。各部分相对位置如本题附图所示。管路的直径均为φ76×2.5mm,在操作条件下,泵入口处真空表读数为24.66×10Pa,水流经吸入管与排出管(不包括喷头)的阻力损失可分别按hf1=2u与hf2=10u计算。式中u为吸入管或排出管的流速。排出管与喷头连接处的压强为98.07×10Pa(表压)。试求泵的有效功率。
解 在贮槽液面(1-1截面)及泵入口真空表处(2-2截面)列柏努利方程,贮槽液面为基准面
p1u122322
3
gZ1????gZ2?p2??u222??hf1式中 Z1=0m, p1=0(表压), u1≈0 ,Z2=1.5m, p2=-24.66?103Pa(表压),
?hf1?2u2
2将数值代入,并简化得: 2.5u2??2p2??gZ2?24.66?1010003?9.81?1.5?9.945
解得 u2=2m/s
在贮槽液面(1-1截面)及排出管与喷头相连接处(3-3截面)列柏努利方程,贮槽液面为基准面
gZ1?
p1?u122??We?gZ3?p3??u322??hf1??hf2式中 Z1=0m, p1=0(表压),