水力学大纲习题解答
《水力学》题集1-3章答案
《⽔⼒学》题集1-3章答案第⼀章绪论第⼀题、选择题1、理想液体就是( B )(A)没有切应⼒⼜不变形得液体; (B)没有切应⼒但可变形得⼀种假想液体;(C)切应⼒与剪切变形率成直线关系得液体;(D)有切应⼒⽽不变形得液体。
2、理想液体与实际液体最主要得区别就是( D )A.不可压缩;B.不能膨胀; B.没有表⾯张⼒; D.没有粘滞性。
3、⽜顿内摩擦定律表明,决定流体内部切应⼒得因素就是( C )A动⼒粘度与速度B动⼒粘度与压强C动⼒粘度与速度梯度D动⼒粘度与作⽤⾯积4、下列物理量中,单位有可能为m2/s得系数为( A )A、运动粘滞系数B、动⼒粘滞系数C、体积弹性系数D、体积压缩系数6、影响⽔得运动粘度得主要因素为( A )A、⽔得温度;B、⽔得容重;B、当地⽓压; D、⽔得流速。
7、在⽔⼒学中,单位质量⼒就是指( C )A、单位⾯积液体受到得质量⼒B、单位⾯体积液体受到得质量⼒C、单位质量液体受到得质量⼒D、单位重量液体受到得质量⼒8、某流体得运动粘度v=3×106m2/s,密度ρ=800kg/m3,其动⼒粘度µ为( B )A、3、75×109Pa·sB、2、4×103Pa·sC、2、4×105Pa·sD、2、4×109Pa·s第⼆题、判断题1、重度与容重就是同⼀概念。
(√)2、液体得密度ρ与重度γ不随温度变化。
(×)3、⽜顿内摩擦定律适⽤于所有得液体。
(×)4、黏滞⼒随相对运动得产⽣⽽产⽣,消失⽽消失。
(√)5、⽔得粘性系数随温度升⾼⽽减⼩。
(√)7、⼀般情况下认为液体不可压缩。
(√)8、液体得内摩擦⼒与液体得速度成正⽐。
( ×)9、⽔流在边壁处得流速为零,因此该处得流速梯度为零。
( × )10、静⽌液体有粘滞性,所以有⽔头损失。
( × )12、表⾯张⼒不在液体得内部存在,只存在于液体表⾯。
水力学考试题及答案解析
水力学考试题及答案解析一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 水力学中，流体的连续性方程描述的是（）。
A. 质量守恒B. 动量守恒C. 能量守恒D. 动量和能量守恒答案：A解析：连续性方程是流体力学中描述质量守恒的基本方程，它表明在没有质量源或汇的情况下，流体的流量在流经任何截面时都是恒定的。
2. 伯努利方程适用于（）。
A. 可压缩流体B. 不可压缩流体C. 静止流体D. 任何流体答案：B解析：伯努利方程适用于不可压缩流体，即流体的密度在流动过程中保持不变。
3. 在流体流动中，雷诺数（Re）是描述流体流动状态的重要参数，它与（）无关。
A. 流体的密度B. 流体的粘度C. 流动的速度D. 管道的直径答案：B解析：雷诺数是流体流动状态的无量纲数，它与流体的密度、流动的速度和管道的直径有关，但与流体的粘度无关。
4. 流体在管道中流动时，若管道直径增大，则流速（）。
A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定答案：D解析：根据连续性方程，流体的流速与管道的横截面积成反比。
若管道直径增大，而流量保持不变，则流速会减小；若流量增加，则流速可能增大或减小，具体取决于流量的增加程度。
5. 流体的粘性是由于（）。
A. 流体分子间的吸引力B. 流体分子间的排斥力C. 流体分子的热运动D. 流体分子的无规则运动答案：A解析：流体的粘性是由于流体分子间的吸引力，这种吸引力使得流体在流动时产生内部摩擦力。
6. 流体的表面张力是由于（）。
A. 流体分子间的吸引力B. 流体分子间的排斥力C. 流体分子的热运动D. 流体分子的无规则运动答案：A解析：流体的表面张力是由于流体分子间的吸引力，这种吸引力使得流体的表面具有收缩的趋势。
7. 在流体流动中，若流速增加，则流体的动能（）。
A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定答案：A解析：流体的动能与流速的平方成正比，因此流速增加时，流体的动能也会增加。
8. 流体的压强能是由于（）。
水力学课后习题答案
0 绪论 1 水静力学2 液体运动的流束理论3 液流型态及水头损失4 有压管中的恒定流5 明渠恒定均匀流6 明渠恒定非均匀流7 水跃8 堰流及闸孔出流9 泄水建筑物下游的水流衔接与消能 10 有压管中的非恒定流 11 明渠非恒定流12 液体运动的流场理论 14 恒定平面势流 15 渗流18 相似原理和模型试验基础0 绪论0.1 ρ＝816.33kg/m 3 0.2 当y =0.25H 时Hu dy dum 058.1≈ 当y=0.5H 时Hu dy dum 84.0≈ 0.4 f = g0.5 h 的量纲为[L] 0.6 F f ＝184N0.7 K=1.96×108N/m 2 dp=1.96×105N/m 21 水静力学1.1 Pc=107.4KN/m 2 h=0.959m1.2 P B -P A =0.52KN/m 2 P AK =5.89KN/m 2 P BK =5.37KN/m 21.3h1=2.86m h2=2.14m 内侧测压管内油面与桶底的垂距为5m，外侧测压管内油面与桶底的垂距为4.28m。
1.4Pc=27.439KN/m21.5P M=750.68h KN/m21.6P2-p1=218.05N/m21.7γ=BA BrAr BA++1.8P=29.53KN 方向向下垂直底板P＝0 1.9W=34.3rad/s W max=48.5rad/s1.10a=L hHg)(2-1.12 当下游无水Pξ=3312.4KN(→) P2=862.4KN(↓)当下游有水Pξ=3136KN(→) P2=950.6KN(↓)1.13 T=142.9KN1.14 当h3=0时T=131.56KN 当h3=h2=1.73m时T＝63.7KN 1.15 0－0转轴距闸底的距离应为1.2m1.16 P=4.33KN L D=2.256m(压力中心距水面的距离)1.17 P=567.24KN1.19 P＝45.54KN 总压力与水平方向夹角φ＝14º28´1.20 Pξ=353KN Pζ=46.18KN 方向向下1.21 H=3m1.22 δ=1.0cm1.23 F=25.87KN (←)2 液体运动的流束理论2.1 Q=211.95cm3/s V＝7.5cm/s2.2 h w=3.16m2.3γ2p=2.35m2.4 P K1=63.8KN/m2 2.5 Q=0.00393m3/s 2.6 Q=0.0611m3/s2.7 μ=0.985 2.8 Q=0.058m 3/s2.9 S 点相对压强为－4.9N ／cm 2，绝对压强为4.9N/cm 2 2.10 V 3=9.9m/s Q=0.396m 3/s 2.11 R ξ=391.715KN(→)2.12 R=3.567KN 合力与水平方向夹角β＝37º8´ 2.13 R ξ=98.35KN(→) 2.14 R ξ=2988.27KN(→) 2.15 R ξ=1.017KN(←) 2.16 R ξ =153.26KN(→)2.17 α=2 34=β2.18 F=Rmv 22.19 Q=g 2μH 2.5 2.20 F=C d L222ρμ2.21 m p A44.2=γm p B44.4=γ2.22 Q 1=+1(2Q cos )α )cos 1(22α-=QQ 2.23 R=2145KN α=54º68´ 2.24 m=3.12kg2.25 T 充＝24分34秒 T 放＝23分10秒3. 液流型态及水头损失3.1 d 增加，Re 减小 3.2 R e =198019.8>2000 紊流 3.3 R e =64554>500紊流 3.4 cm 0096.00=δ3.5320=u v 当时v u x = h y m 577.0≈ 3.6 Q3min1654.0m =/s 20/24.33m N =τ3.7 当Q=5000cm 3/s 时，Re=19450紊流2.00=∆δ 光滑管区027.0=λ当Q ＝20000cm 3/s 时 Re=78200紊流775.00=∆δ 过渡粗糙区026.0=λ当Q ＝200000cm 3/s 时 Re=780000紊流1.70=∆δ 粗糙区 023.0=λ若l ＝100m 时Q ＝5000 cm 3/s 时 h f =0.006m Q=2000 cm 3/s 时 h f =0.09m Q ＝200000 cm 3/s 时 h f =7.85m 3.8 λ＝0.042 3.9 n=0.011 3.10 ξ=0.29 3.11 Q=0.004m 3/s 3.12 ∆h=0.158m 3.13 Z=11.1m 3.14 ξ=24.74 有压管中的恒定流4.1 当n=0.012时 Q=6.51 m 3/s 当n=0.013时 Q=6.7m 3/s当n=0.014时 Q=6.3 m 3/s4.2 当n=0.0125时 Q=0.68 m 3/s 当n=0.011时 Q=0.74 m 3/s 当n=0.014时 Q=0.62 m 3/s 4.3 Q m ax =0.0268 m 3/s Z=0.82m4.4 当n=0.011时 H=7.61 m 当n=0.012时 H=7.0 m 4.5 H t =30.331m4.6 n 取0.012 Q=0.5 m 3/s h m ax v =5.1m 4.7 n 取0.0125时 H A ＝21.5m 水柱高 4.8 Q 1=29.3L/s Q 2=30.7L/s ∇=135.21m4.9 H=0.9m4.10 Q2=0.17 m3/s Q3=0.468 m3/s4.11 Q1=0.7 m3/s Q2=0.37 m3/s Q3=0.33 m3/s4.12 H1=2.8m4.13 Q=0.0105 m3/s P=10.57KN/m2B4.14 Q1=0.157 Q25 明渠恒定均匀流5.1 V=1.32m/s Q=0.65 m3/s5.2 Q=20.3 m3/s5.3 Q=241.3 m3/s5.4 h=2.34m5.5 h=1.25m5.6 b=3.2m5.7 b=71m V=1.5 m/s大于V不冲＝1.41 m/s 故不满足不冲流速的要求5.8 当n=0.011时i=0.0026 ∇=51.76m当n=0.012时i=0.0031 当n=0.013时i=0.0036当n=0.014时i=0.00425.9 i=1/3000 V=1.63m/s<V允满足通航要求5.10 n=0.02 V=1.25m/s5.11 当n=0.025时b=7.28m h=1.46m当n=0.017时b=6.3m h=1.26m当n=0.03时b=7.8m h=1.56m5.12 h f=1m5.13 Q=4.6 m3/s5.14 Q=178.2m3/s5.15 h m=2.18m b m=1.32m i=0.00036∇=119.87m Q1=45.16m3/s Q2=354.84 m3/s5.1626 明渠恒定非均匀流6.1 V w=4.2m/s Fr=0.212 缓流6.2 h k1=0.47m h k2=0.73m h01=0.56m> h k1缓流h02=0.8m> h k2缓流6.3 h k=1.56m V k=3.34m/s V w=5.86m/s h k > h0缓流V w>V缓流6.5 i K=0.00344> i缓坡6.7 L很长时，水面由线为C0、b0 b2型。
《水力学》作业题参考答案
μ=0.95。现测得水银压差计读数hp=150mm，问此时管中流量Q是多少。
解：
Q K
Hg 油
1 hp
பைடு நூலகம்
d12 2g 0.22 2 9.807
其中： 0.95； K
4
d1 d2
4
1
4
0.2 0.1
4
1
0.0359
hp 0.15 （m）
Q K
Hg 油
1 hp
可第行3章性判定：当
h1
增大时
yC
h1
h212 增大，则
IC yC A
减小，-1即2-
第2章 水静力学
作业 7、密闭盛水容器，已知h1=60cm,h2=100cm，水银测压计 读值△h=60cm。试求半径R=0.5m的半球盖AB所受总压力 的水平分力和铅垂分力。
解：（1）确定半圆中心压强P0
p0 h Hg g g(h2 h1) 76.（1 KPa）
Δh
解：找到基准面
B×
vA
dB dA
2
vB
0.4 0.2
2
1.5
6m
/
s
×A
HA
zA
pA
vA2 2g
0
30 9.807
62 2 9.807
4.89m
HB
zB
pB
vB2 2g
1.5
40 9.807
1.52 2 9.807
5.69m
第3章
18
HB HA BA
-18-
第3章 水动力学
（kPa）
（2）计算水平分量Px Px po A p0 R2 59.74KN
（3）计算铅垂分力Pz
水力学练习题答案
水力学练习题及参考答案一、是非题(正确的划“√”，错误的划“×)1、理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。
（√）O重合。
(×)3、园管中层流的雷诺数必然大于3000。
（×）4、明槽水流的急流和缓流是用Fr判别的，当Fr＞1为急流。
(√)5、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。
（×）6、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。
（×）6、达西定律适用于所有的渗流。
（×）7、闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。
（√）8、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。
(√)9、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。
(√)10、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。
（×）11、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。
（√）12、陡坡上出现均匀流必为急流，缓坡上出现均匀流必为缓流。
(√)13、在作用水头相同的条件下，孔口的流量系数比等直径的管嘴流量系数大。
(×)14、两条明渠的断面形状、尺寸、糙率和通过的流量完全相等，但底坡不同，因此它们的正常水深不等。
(√)15、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。
（√）16、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。
（×）17、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。
(√)18、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。
(×)19、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。
（√）20、明渠过流断面上各点的流速都是相等的。
(×)21、缓坡上可以出现均匀的急流。
(√)22、静止水体中,某点的真空压强为50kPa，则该点相对压强为-50 kPa。
(√)24、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。
(√)25、水深相同的静止水面一定是等压面。
(√)26、恒定流一定是均匀流，层流也一定是均匀流。
（×）27、紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。
水力学各章习题..
第1章绪论一、选择题1．按连续介质的概念，流体质点是指（）A .流体的分子； B. 流体内的固体颗粒；C . 无大小的几何点；D. 几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。
2．作用在流体的质量力包括（）A. 压力；B. 摩擦力；C. 重力；D. 惯性力。
3．单位质量力的国际单位是：（）A . N ；B. m/s；C. N/kg；D. m/s2。
4．与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是（）Ａ. 切应力和压强； B. 切应力和剪切变形速率；C. 切应力和剪切变形。
5．水的粘性随温度的升高而（）A . 增大；B. 减小；C. 不变；D，无关。
6．气体的粘性随温度的升高而（）A. 增大；Ｂ. 减小；Ｃ. 不变；D，无关。
7．流体的运动粘度υ的国际单位是（）Ａ. m2/s ；B. N/m2；C. kg/m ；D. N·s/ｍ28．理想流体的特征是（）Ａ. 粘度是常数；B. 不可压缩；C. 无粘性； D. 符合pV=RT。
9．当水的压强增加１个大气压时，水的密度增大约为（）Ａ. 200001；Ｂ. 100001；Ｃ. 40001。
10．水力学中，单位质量力是指作用在（）Ａ. 单位面积液体上的质量力；Ｂ. 单位体积液体上的质量力；Ｃ. 单位质量液体上的质量力；Ｄ. 单位重量液体上的质量力。
11．以下关于流体粘性的说法中不正确的是（）Ａ. 粘性是流体的固有属性；Ｂ. 粘性是在运动状态下流体具有抵抗剪切变形速率能力的量度Ｃ. 流体的粘性具有传递运动和阻滞运动的双重作用；Ｄ. 流体的粘性随温度的升高而增大。
12．已知液体中的流速分布µ－y Ａ.τ＝０；Ｂ.τ＝常数； Ｃ. τ＝ky 13 Ａ. 液体微团比液体质点大；Ｂ. Ｃ. 14．液体的汽化压强随温度升高而（ Ａ. 增大； Ｂ. 减小；Ｃ. 不变；15．水力学研究中，为简化分析推理， Ａ. 牛顿液体模型； Ｂ. 体模型；Ｅ. 连续介质模型。
武大水力学习题集答案
27、
28、解:
29、
30、
h
=
p ρg
=
2.00H 2O
31、 P = 1937.9 N 35、（1）
32、 h = 0.663 m
33、 a =4.9 m/s2 34、 h=3.759 m
(2) Px == 15.68 kN ； Pz = 33.58 kN ； P =
P2 x
+
P2 z
= 37.06
T＝μ ( u + Δ ) A ; 14、ρ=1030Kg/m3 ,
x Δ−x
15、ρ=998.88Kg/m3, ν =μ/ρ=1.003-6m2/s，空气的μ=1.809×10-5N S/m2 ；16、 dp=2.19×107Pa 17、 γ =678(Kg/m3)=6644.4(N/m3), ρ=69.18(Kgf s2/m4)=678(Kg/m3)； 18、 F=26.38 N 19、
2-31 γ 2= γ 1V/(V-Ah)
2-32 θ=5.3°
第三章 水动力学基础
1、 ( √ ) 2、( × ) 3、 ( × ) 4、 ( √ ) 5、 ( × ) 6、(×) 7、(×) 8、(√) 9、 (×) 10、(√)
11、(√) 12、(√) 13、(×) 14、(√) 15、(×) 16、(×) 17、(√) 18、(3) 19、(2) 20、
ρg
方向向下
68、 h V3 = 5.33 mH2O ； 69、 q v = 0.031 m3／s =31 l／s 70、(1) q vmax = 0.0234 m3／s = 23.4 l／s ； h max = 5.9 m (2) p 2 = − 4.526 mH2O
水力学习题及答案
水力学习题及答案水力学习题及答案水力学是研究液体在静力学和动力学条件下的行为的学科。
它在工程学和地质学等领域中具有重要的应用价值。
本文将介绍一些水力学的学习题以及对应的答案，帮助读者更好地理解和掌握水力学的知识。
一、题目：什么是水力学？答案：水力学是研究液体在静力学和动力学条件下的行为的学科。
它主要研究液体的流动、压力、速度、流量等相关性质，并应用于水利工程、环境工程、能源工程等领域。
二、题目：什么是流体静力学？答案：流体静力学是研究静止的液体在重力作用下的平衡状态的学科。
它主要研究液体的压力、压力分布、浮力等性质。
在流体静力学中，根据帕斯卡定律，液体在静止时的压力是均匀的，并且在不同深度处的压力只与液体的密度和深度有关。
三、题目：什么是流体动力学？答案：流体动力学是研究液体在运动状态下的行为的学科。
它主要研究液体的流动速度、流量、压力变化等性质。
在流体动力学中，根据伯努利定律，液体在流动过程中速度增大时，压力会降低；速度减小时，压力会增加。
四、题目：什么是雷诺数？答案：雷诺数是描述流体流动状态的一个无量纲参数，常用符号为Re。
它是由流体的密度、速度、长度和粘度决定的。
当雷诺数小于一定的临界值时，流动是层流的；当雷诺数大于临界值时，流动是湍流的。
雷诺数的大小决定了流体流动的稳定性和混合程度。
五、题目：什么是流量？答案：流量是单位时间内通过某一截面的液体体积。
在水力学中，常用符号为Q，单位为立方米/秒。
流量的大小取决于液体的速度和截面的面积。
根据连续性方程，流体在管道中的截面面积减小时，流速会增加，从而使流量保持不变。
六、题目：什么是水头？答案：水头是描述液体能量的一个物理量。
在水力学中，常用符号为H，单位为米。
水头由压力头、速度头和位能头组成。
压力头是由液体的压力引起的能量；速度头是由液体的速度引起的能量；位能头是由液体的位置高度引起的能量。
根据伯努利定律，水头在流动过程中保持不变。
七、题目：什么是水力坡度？答案：水力坡度是河流或管道中水面高程的变化率。
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1
A
B
3m 2m 4m
1
vB 900 00 2g
得：
2
2
0
2 0
vB 18g
由连续性方程 得：
v A AA vB AB
dB 2 v A vB ( ) d
vA 500 0 2g
得：
pA
2
pA
4.4375 m
P P左 P右
方向向右→
依力矩定理：
FP e FP左
h1 h FP右 2 3 3
可解得：e=1.56m
答:该闸门上所受的静水总压力大小为117.6kN，方向向右， 作用点距门底1.56m处。
解法二：首先将两侧的压强
分布图叠加，直接求总压力
h1
e
h2
(h2 h1 ) ( gh1 gh2 ) FP b b 117.6kN 2
即 0+0+0+Hp=102+0+0+hw1-2 Hp=102+ hw1-2=102+25.4=127.4m
3 46.4 10 W 46.4 KW
例：如图所示，管道直径d1= 200mm， d2=400mm，中间为变管径过渡段。已知 P1=68.6kPa， P2=30.2kPa，v2=1m/s，z=1m，试确定水流的流动方向，并计算1-1、 2-2间的水头损失。 2
F b 1 g (h1 h2 ) (h1 h2 ) b 39.2kN 2
方向向右
F b g (h1 h2 ) h2 b 78.4kN
依力矩定理： FP e F [h2 可解得：e=1.56m 答：略
(h1 h2 ) h2 ] F 3 2
油
pA
u p 0 B 2g 油 2g
A B
2 max
hp
（由于A、B很近，略去水头损失）
2 umax pB p A 水银 油 hp 2g 油 油
umax
重油
umax
133.28 8.83 2 9.8 0.02 2.35m / s 8.83
qV
l
4 12104 V 2 0.239（m/s） 2 d 3.14 0.008 4qV
雷诺数
0.239 0.008 Re 127.5 2000 6 1510 Vd
为层流列截面1-1和2-2的伯努利方程
图示 润滑油管路
pa pa V12 V 22 h 1 0 2 hf g 2g g 2g
hf hf 1 hf 2 1.293m
hj hj1 hj 2 hj 3 0.506m
3、要保持流量Q为25000cm3/s 所需水头H 以0-0为基准面写出水箱液面到 管子出口处的伯努利方程
L1 H
L2
0
d1
d2
0
v2 H 00 00 hw 2g
1
1 0
2 0
z
解：由连续性方程得
A2 0.42 v1 v2 1 4m / s 2 A1 0.2
v2 30.2 12 81 H 02 z 1 m 2g 9.8 2 9.8 19.6 P2
2
H 01 H 02
1 2
以0-0为基准面计算两断面的总能量
FPz arctan 29.68 静水总压力与水平方向的夹角： FPx
静水总压力的作用点：ZD R sin 2 sin 29.68 1m
答：略。
例：利用管径d = 75mm的管道输送重油，已知γ油= 8.83kN/m3， ν油= 0.9cm2/s，如在 管轴上装有带水银压差计的毕托管， hp= 20mm，求重油每小时流量及每米长的沿程 水头损失（ γ水银 = 133.28 kN/m3）
因为： 得：
p3
2
2
4
d2 4 0.052 0.015m 3 / s
v3 v2
p3
7.67
4m(水柱）
例：有压管道直径d =20mm，流速v =8cm/s，水温t =15oC，试确定水流流动型态及 水流型态转变时的临界流速与水温。
解： t =15oC 时，查表得： 0.01139 cm2 / s 所以： Re vd 8 2 1403 Re c 2000
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【例题】一垂直放置的圆形平板闸
门如图所示，已知闸门半径R=1m， 形心在水下的淹没深度hc=8m，试用 解析法计算作用于闸门上的静水总压 力。 解：
FP pc A ghc R2 246kN
FP hD hc
O
L
R4
IC LD LC hC 4 8.03m LC A hC A
【例题】如图所示，某挡水矩形 闸门，门宽b=2m，一侧水深 h h1=4m，另一侧水深h2=2m，试 h1/3 e 用图解法求该闸门上所受到的静 水总压力。 解： 首先分别求出两侧的水压力，然后求合力。
1
h2/3
h2
FP左 左b
1 1 gh1h1b 1000 9.8 4 4 2 156800 N 156.8kN 2 2 1 1 FP右 右b gh2 h2b 1000 9.8 2 2 2 39200 N 39.2kN 2 2 合力对任一轴的力矩等于各分力对 该轴力矩的代数和。 F F F 156.8 39.2 117.6kN
以2-2为基准面，写出1-1断面到2-2 断面的伯努利方程
所以：
pA 4.4375 9.8 43.5kN / m2
【例题】 输送润滑油的管子直径 8mm，管长 15m，如图所示。油的运动粘度 d m2/s，流量 12cm3/s，求油箱的水头 （不计局部损失）。 6
h
15 10
0.01139
属于层流。
Re c 2000 0.01139 11.4cm / s 临界流速： v c d 2
选取临界雷诺数计算运动粘性系数：
vd 8 2 0.008cm2 / s Re c 2000
查表得： t =30oC
例：设四种流体分别在直径为d = 50mm的圆管中流动，若保证各管的流态为层流， 试求各管所允许的最大流量Q 。这四种流体的运动粘性系数分别为：润滑油ν = 10－4 m2/s，汽油ν = 0.884×10－6 m2/s，水ν = 10－6 m2/s，空气 ν = 1.5×10－5 m2/s。
L1 H d1 d2 L2
例：水从水箱流入一管径不同的管道，已知：d1=150mm， L1= 25m， λ1= 0.037； d2=125mm， L2 =10m， λ2= 0.039；局部水头损失系数：ζ1= 0.5，逐渐 收缩ζ2= 0.15 ，阀门ζ3= 2.0 。（以上值相应的流速均采用发生局部水头损失后 的流速）试计算：1、沿程水头损失； 2、局部水头损失； 3、要保持流量Q 为25000cm3/s所需水头H。 L2 L1
解：1、第一管段
H
2
l1 v1 h f 1 1 d1 2 g
v1 Q 4 0.025 1.415m / s 2 A1 0.15
2、
d1
d2
进口水头损失：
2
2 v 1 . 415 1 h j1 1 0.5 0.051 m 25 1.4152 2g 2 9.8 h f 1 0.037 0.63m 2 0.15 2 9.8 v 2 收缩段： hj2 2 0.032m 2g 同理可得： h f 2 0.663m 2 v2 阀门： h j 3 32 0.423m 2g
解：(1) 计算水泵的扬程Hp 以吸水池水面为基准写 1-1,2-2 断面的能 量方程
p v2 p v2 z 1 1 H z 2 2 h 1 p 2 w1 2 2g 2g
2
2
(2)计算水泵的功率Np
QH
N p
p
9800 101/ 3600 127.4 0.755
v1 68.6 42 153.6 H 01 0 m 2 g 9.8 2 9.8 19.6 P 1
2
hw H01 H02 3.68m
例：一大水箱中的水通过在水箱底部接通的一铅垂管流入大气中，管道出 口处断面收缩，直管直径d为10cm，出口断面直径dB为5cm，不计水头损失， 求A点的相对压强。
H0
2
1
解：水头损失
hw h f h j l v2 v2 ( 进 2 弯 出） d 2g 2g
写出1-1到2-2断面的伯努利方程
2
H 00 0 0 0 0 hw
9v 2 hw H0 4 2g
v 2.95m / s
Re
vd
979 2000
为层流
每小时流量为：
若重油的流动为层流，则：
1 v umax 1.175 m / s 2
用v =1.175m/s计算Re
1 2 Q 1.175 d 3600 4 18.68m 3 / h
例题 : 如图所示水泵管路系统 , 已知：流量 Q=101m3/h,管径d=150mm，管路的总水头 损失 hw1-2=25.4m, 水泵效率 η=75.5% ，试求： （1）水泵的扬程Hp（2）水泵的功率Np
h D
B
α
R
水平分力： FPx pc Ax ghc Ax 9.8