第一章
1-1 0.898 kg?m?3 1-2 633mmHg 1-3 ?z?1.78m 1-4 H =8.53m 1-5 ?pAB?1720mmHg 1-6 318.2Pa ; 误差11.2℅
1-7 在大管中：m1?4.575kg?s?1,u1?0.689m?s?1,G1?1261kg?m?2?s?1 在小管中： m2?4.575kg?s?1,u2?1.274m?s?1,G2?2331kg?m?2?s?1 1-8 6.68m
解 取高位槽液面为1-1，喷头入口处截面为2-2面。根据机械能横算方程，有 gz1 + u12/2 + p1/ρ=gz2+u22/2+p2/ρ+wf
式中，u1 =0，p2 =0，u2 =2.2 m .s-1，p2 = 40*103 Pa，wf =25J.kg-1，代入上式得 Δz =u22/2g+p2–p1/ρg+wf/g
=2.22/2*9.81+40*103-0/1050*9.81+25/9.81 =6.68m 1-9 43.2kW
解 对容器A液面1-1至塔内管出口截面2-2处列机械能衡算式
22upup112 g z1 + + +we=gz2++2+wf 2?2?已知 z1=2.1m，z2 =36m , u1 =0, u2的速度头已计入损失中，p1=0, p2=2.16*106 Pa,
-1
wf =122J.kg, 将这些数据代入上式得
we = (z2-z1)g+p2/ρ+ wf
=(36-2.1)*9.81+2.16*106/890+122
=333+2417+122=2882J.kg-1
泵的有效功率Ne=wems=2882*15/1000=43.2kw 1-10 (1) 4.36Kw；(2) 0.227MPa
1-11 B处测压管水位高，水位相差172mm 1-12 H=5.4m，pa=36.2kPa
解 在截面1-1和2-2间列伯努利方程，得
22u1p1u2p g z1 + + =gz2++2
2?2?22p?pu?u1221即 (a) ?g(z1?z2)??2 z1、z2 可从任一个基准面算起（下面将抵消），取等压面a-a ，由静力学方程得
p1+ρg(z1-z2)+ ρgR=p2+?HggR 即
P1?P2??Hg???g(z1?z2)??gR (b)
?由式(a)和式(b)可得
2u2?u12?Hg??13600?1000 ??gR??9.81?80?10?3?9.89J.kg?1 （c）
2?1000又由连续性方程知 u2= u1(d1/d2)2= u1? (125/100)2=1.252 u1 代入式（c）得 （1.252 u1）2 - u12=2?9.89 u1=3.70m.s-1 于是 u2=1.25? 3.70=5.78
2
2
m.s?1
2
?1m.s喷嘴处 u3= u1（d1/d3）=3.70?125/75）=10.28
在截面0-0与3-3间列机械能衡算式
H= u32/2g=10.282/2?9.81=5.39m 在截面0-0与a-a间列伯努利方程 H=u22/2g+ pA/ρg
2u2故有 pA=ρgH-?ρ=1000*9.81*5.39-5.782/2 *1000 2 =36.2? 103Pa 1-13 d≤39mm
1-14 水0.0326m·s-1，空气2.21m·s-1 1-15 (1) 38.3kPa； (2) 42.3% 1-16 不矛盾 1-17 答案略
1-18 (1) 第一种方案的设备费用是第二种的1.24倍；
(2) 层流时，第一种方案所需功率是第二种的2倍；湍流时，第一种方案所需功率是第二种的1.54倍 1-19 0.37kW 1-20 2.08kW
1-21 0.197m；不能使用 解 （1）求铸铁管直径
?1kg.m 取10℃氺的密度ρ=1000,查附录五知?=1.305 ? 10?3Pa.s
取湖面为1-1面，池面为2-2面，在面1-1与面2-2间列机械能衡算方程
22u2?u1p?p2 g?z??1?wf
2?
因u1、u2、p1、p2皆为零，故g?z= wf （a）
2lu8??10003002??()?5.629式中，?z?45m , wf??代入式（a）得 d2?2d23600d5? 9.81 ? 45=5.6295
d d5=0.01275? (b)
?的范围约为0.02-0.03，现知VS很大，Re也大，故?的初值可取小些。设?=0.02，代入式（b）解得
d =(0.01275?0.02)0.2=0.191m 检验?值：
新铸铁管的绝对粗慥度 Re=
?=0.03mm，则
?/d=0.3/191=0.00157
0.231000?300/3600?Vs?ud5
=4.2610 ????3?(?/4)d?(?/4)?0.191?1.305?100.23?68???=0.100?????dRe?68??=0.100?0.00157??4.26?105??=0.02316
可见初设的?偏小，故需进行迭代计算。再设?=0.02316，代入（b）得 d=0.1968m
?0.3于是 ?=0.00152
d196.8 Re=
1000?300/3600?4.13?105 ?5(?/4)?0.1968?1.305?1068?????0.100????dRe???0.23?0.100?(0.00152?680.23)?0.02302 54.13?10??与???数据相近，故迭代一次即可结束。对d取整为0.2m即200mm (2) ?=1mm时，核算是否能满足引水量为300m3?h?1的要求
?=1/200=0.005 d1000?300/36005?4.067?10Re= ?3(?/4)?0.2?1.305?10
??0.100?(0.005?代入式（b）得 d=0.207m
68)0.23?0.0298 54.067?10可见，d=0.2m的管子不能满足在?=1mm时引水量不变的要求，为此应将管径取为210mm才行。 1-22 66.5L·min-1
1-23 (1) 0.54m·s-1 ；(2) R1=10.65cm，R2=17.65cm 1-24 输送能力变小，阀门前压力变大
1-25 u1=7.25 m·s-1，u2=10.52 m·s-1；风机出口压力p=65.2mmH2O 解 （1）求u1,u2
根据并联管路的特点，知wf1?wf2
2l1u12l2u2 即 ?1 ??2d12d22现l1?2l2,d1?d2，故上式化简为
2 2?1u12??2u2 （a）
又根据质量衡算可得
2(?/4)d12u1?(?/4)d2u2?2(?/4)du2 u1d21?ud2?2ud22
0.152u1?0.152u2?10?0.2u1?u2?17.78 （b）
由（a）（b）求u1，u2需试差。 初设?1??2，则由（a）得 u2?2u1 代入（b）得
u1=7.36 m?s?1
于是 u2=17.78- u1=17.78-7.36=10.42m?s?1 检验以上数值的准确性：
查附录六知30℃空气?=1.165kg..m-3, ??1.86?10?5Pa.s，则
Re1?Re2??u1d11.165?7.36?0.154??6.915?10 ?5?1.86?10?u2d21.165?10.42?0.15??9.790?104 ?5?1.86?10?0.05?0.000333d1d2150?680.23680.23?1?0.100(?)?0.100?(0.000333?)?0.0217 4d1Re16.915?10????2?0.100(?d2?680.2368)?0.100?(0.000333?)0.23?0.0205 4Re29.790?10与初设值稍有偏差，再将?1=0.0217，?2=0.0205迭代入（a）（b）得 u1?7.24m?s?1,u2?10.54m?s?1