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品質流量為： M???Q??水v3A3?490?Kg/s?
3.5水從鉛直圓管向下流出，如圖3.28所示。已知管直徑d1＝10 cm，管口處的水流速度vI＝1.8m/s，試求管口下方h＝2m處的水流速度v2，和直徑d2。
解：以下出口為基準面，不計損失，建立上出口和下出口面伯努利方程： Pvvh??1?0?a?2?2g?2gPa22 代入數據得：v2=6.52m/s 由 得:d2=5.3cm
v1A1?v2A2
3.6水箱側壁接出一直徑D＝0.15m的管路，如圖3.29所示。已知h1＝2.1m，h2=3.0m,不計任何損失，求下列兩種情況下A的壓強。(1)管路末端安一噴嘴，出口直徑d=0.075m；(2)管路末端沒有噴嘴。
DPaPAvah???0?0?? 1解：以A面為基準面建立水平面和A面的伯努利方程：2??2gvPDvPh2? ?a?A?0?b?a 以B面為基準，建立A,B面伯努利方程：22g?2g?222（1）當下端接噴嘴時，
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vaAa?vbAb.
解得va=2.54m/s, PA=119.4KPa （2）當下端不接噴嘴時， 解得PA=71.13KPa
3.7如圖3.30所示，用畢託管測量氣體管道軸線上的流速Umax，畢託管與傾斜(酒精)微壓計相連。已知d=200mm，
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sinα=0.2，L=75mm，酒精密度ρ1=800kg／m，氣體密度ρ2＝1.66Kg/m；Umax=1.2v(v為平均速度)，求氣體品質流量。
解：此裝置由畢託管和測壓管組合而成，沿軸線取兩點，A(總壓測點），測靜壓點為B，過AB兩點的斷面建立伯努利方程有：
ZB?PBvPv?max?ZA?A?A2g?气2g22va?vb?气其中ZA=ZB, vA=0,此時A點測得 的是總壓記為PA*，靜壓為PB 不計水頭損失，化簡得 PA-PB?*1?气vmax22P A由測壓管知：
*-PB???酒精??气?gLcosa精选文档
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由於氣體密度相對於酒精很小，可忽略不計。 由此可得
vmax?2gL?1cosa?2vmaxA1.2氣體品質流量: M??2vA??2代入數據得M=1.14Kg/s
3.9如圖3.32所示，一變直徑的管段AB，直徑dA=0.2m，dB=0.4m，高差h=1.0m，用壓強表測得PA＝7x10Pa，PB＝4x10Pa，用流量計測
4
4
得管中流量Q=12m/min，試判斷水在管段中流動的方向，並求損失水頭。
解:由於水在管道內流動具有粘性，沿著流向總水頭必然降低，故比較A和B點總水頭可知管內水的流動方向。
3
123(m/s)60?va?6.366m/s,vb?1.592m/svaAa?vbAb?Q?vHA?0??a?9.2m?2gPAvHB?h??b?5.2m?2gPB22即：管內水由A向B流動。
以過A的過水斷面為基準，建立A到B的伯努利方程有：
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vPv0??a?h?B?b?hw?2g?2gPA22代入數據得，水頭損失為hw=4m 第四章（吉澤升版）
4.1 已知管徑d＝150 mm，流量Q＝15L/s，液體溫度為 10 ℃，其運動粘度係數ν＝0.415cm2/s。試確定：(1)在此溫度下的流動狀態；(2)在此溫度下的臨界速度；(3)若過流面積改為面積相等的正方形管道，則其流動狀態如何?
解：流體平均速度為：
雷諾數為：
故此溫度下處在不穩定狀態。
因此，由不穩定區向湍流轉變臨界速度為：
由不穩定區向層流轉變臨界速度為：
若為正方形則故為湍流狀態。
4.2 溫度T=5℃的水在直徑d＝100mm的管中流動，體積流量Q=15L/s，問管中水流處於什麼運動狀態?
解：由題意知：水的平均流速為：
查附錄計算得T=5℃的水動力粘度為
根據雷諾數公式
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故為湍流。
4.3 溫度T=15℃，運動粘度ν＝0.0114cm2/s的水，在 直徑d=2cm的管中流動，測得流速v=8cm/s，問水流處於什麼狀態?如要改變其運動，可以採取哪些辦法?
解：由題意知：
故為層流。
升高溫度或增大管徑d均可增大雷諾數，從而改變運動狀態。
4.5 在長度L=10000m、直徑d=300mm的管路中輸送重γ＝9.31kN/m3的重油，其重量流量G＝2371.6kN/h，求油溫分別為10℃(ν=25cm2/s)和40℃(ν=1.5cm2/s)時的水頭損失
解：由題知：
油溫為10℃時
40℃時
4.6某一送風管道(鋼管，⊿=0.2mm)．長l=30m，直徑d=750 mm，在溫度T=20℃的情況下，送風量Q=30000m3/h。問：(1)此風管中的沿程損失為若干?(2)使用一段時間後，其絕對粗糙度增加到⊿=1.2mm，其沿程損失又為若干?(T=20℃時，空氣的運動粘度係數ν=0.175cm2/s) 解：（1）由題意知：
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材料加工冶金传输原理习题答案(吴树森版)
