1、1. 一变直径管段 AB,直径 dA0.2m ,d B0.4m ,高差 h1.5m。今测得pA30kN/m 2,p B40kN/m 2,B 处断面平均流速 vB1.5m/s。试判断水在管中的流动方向。解:列 A、B 断面的连续性方程 vAB得 6m/sA以 A 所在水平面为基准面,得A 断面的总水头 24.89ApvzgB 断面的总水头 225.6BBhmg故水在管中的流动方向是从 B 流向 A。2. 如图,用抽水量 Q24m 3/h 的离心水泵由水池抽水,水泵的安装高程 hs6m,吸水管的直径为 d100mm,如水流通过进口底阀、吸水管路、 90 弯头至泵叶轮进口的总水头损失为 hw0.4m
2、H 2O,求该泵叶轮进口处的真空度 pv。解:取 1-1 断面在水池液面, 2-2 断面在水泵进口,选基准面在自由液面。列 1、2 断面的能量方程,有(其中 p 为绝对压强)4.0260gvpa即 gvpva24.62其中 smdQv /89.031.0422故 av kPp1.63.468923. 如图,高压水箱的泄水管,当阀门关闭时,测得安装在此管路上的压力表读数为p1280kPa,当阀门开启后,压力表上的读数变为 p260kPa,已知此泄水管的直径D25mm,求每小时的泄水流量。 (不计水头损失)解:取管中心轴为基准面,水箱中取 1-1 断面,压力表处为 2-2 断面,闸门关闭时hp1所
3、以自由液面至管中心轴距离h28.57m闸门打开后,列 11、22 断面能量方程 gvp20即: v220.98m/sQv 2A237.1m 3/h4. 如图,大水箱中的水经水箱底部的竖管流入大气,竖管直径为 d1200mm,管道出口处为收缩喷嘴,其直径 d2100mm,不计水头损失,求管道的泄流量 Q 及 A 点相对压强pA。4m7Ad12解:取 1-1 断面在 A 处,2-2 断面在喷嘴出口,自由液面为 0-0 断面,选基准面在喷嘴出口。列 0、2 断面的能量方程,有gv207v211.71m/sQv 2A20.09m 3/sv1Q/A 12.93m/s又列 0、1 断面的能量方程,有 gv
4、pA24071pA25.1kN5. 如图,虹吸管从水池引水至 C 端流入大气,已知 a1.6m,b3.6m。若不计损失,试求:(1)管中流速 v 及 B 点的绝对压强 pB。 (2)若 B 点绝对压强水头下降到 0.24m 以下时,将发生汽化,设 C 端保持不动,问欲不发生汽化, a 不能超过多少? 解:取 1-1 断面在 C 处,2-2 断面在 B 处,自由液面为 0-0 断面,基准面选在过 C 面中心的水平面。列 0、1 断面的能量方程,有gv206.31v1v 28.4m/s又列 0、2 断面的能量方程,有 gvpB.506.32pB47.04kPa gva24.06.3106.3a6.
5、16m6. 如图,由水池通过等直径虹吸管输水,A 点为虹吸管进口处,H A0;B 点为虹吸管中与水池液面齐高的部位,H B6m;C 点为虹吸管中的最高点,H C7m;D 点为虹吸管的出口处,H D4m。若不计流动中的能量损失,求虹吸管的断面平均流速和 A、B、C 各断面上的绝对压强。 m解:A、B、C 、 D 各断面上的平均流速相等,用 v 表示,列自由液面与出口断面 D 的能量方程 g2046v6.26m/s列自由液面与 A 断面的能量方程 gvpAa206pA140.2kPa列自由液面与 B 断面的能量方程 gvBa260pB81.4 kPa列自由液面与 C 断面的能量方程 gvCa2706pC71.6 kPa7. 如图,水从敞口水池沿一截面有变化的管路排出,若质量流量qm15kg/s ,d 1100mm,d 275mm,不计损失,试求所需的水头 H 以及第二管段中央M 点的相对压强。解:取管中心轴为基准面,列自由液面与出口断面的能量方程 gvH20其中: smdqv/395.42故 H0.588m又列自由液面与 M 处断面的能量方程 gvpm201其中 sdqv/9.421故 pm3.94kPa