内容发布更新时间 : 2024/5/20 1:24:35星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

水从一水箱经过水流管流入另一水箱，管道为尖锐边缘入口，该水管包括两段：d1=10 cm，l1=150 m，λ1=0.030，d2=20 cm，l1=250 m，λ2=0.025，进口局部水头损失系数ζ1=0.5，出口局部水头损失系数ζ2=1.0。上下游水面高差H=5 m。水箱尺寸很大，设箱内水面不变。试求流量Q。

解 两管连接处，管道突然扩大，其局部阻力系数为ζ.

A12d122??(1?)?(1?2)?0.5625

A2d2 v1A1?v2A2 A2d12v1?v2?2v2?4v2

A1d2以管轴为中心的基准面，选取渐变流断面1-1,2-2，列1-2断面能量方程：

v12l1v12v12v22l2v22H??1??1????2??2

2gd12g2g2gd22gv22?1l1?2l2(16?1?16?16???2?) ?2gd1d2代入数据，则v2=0.357 m/s Q=v2A2=0.0112 m3/s

有一水泵将水抽至水塔，如图所示。已知动力机的功率100KW，

抽水机的流量Q=100l/s，吸水管长l1?30m，压水管长l?500m，

2管径d=300mm，管的沿程水头损失系数??0.03，水泵允许的真空

值为6m水柱高，动力机及水泵的总效率为0.75，局部水头损失系数：

?进口?6.0,?弯头?0.4。求：(1)水泵的提水高度Z (2)水泵的最大安

装高度hs。

解:（1）对1-1，2-2断面列能量方程、

0?0?H?z?0?0?h抽wz?H?h抽wQv??1.41m/sA1000?NH??76.45m?gQh?h?h抽wfj 得

lv?0.03??d2g?6.17(m)2抽进口v?2?2g2弯头v??2g2出口v2g2

所以z?H?h?70.3(m)w （2）对渐变流1-1,3-3列能量方程：

p?v0?0?0?h???h,?g2gp?v可得h????h,?g2g

l?h?(???????)d?4.95(m)23sw1?323sw1?31充真进口弯头

用输油管输送运动粘度νp＝0.13cm2/s的油，流量为0.18m3/s。现用水作模型实验，水的运动粘度νm=0.013cm2/s。当模型的管径与原型相同时，要达到两流动相似，求水的流量Qm。 解：由题意知应满足雷诺相似准则

vmlmvplp ??m?p因kl?1，上式可简化为

vm?m? vp?p流量比尺kQ?kvkl?kv?k?，所以水的流量

2Qm??m0.013Qp??0.18?0.018m3/s ?p0.13实验表明，影响液体边壁切应力τw的因素有断面平均流速v，水力半径R，管壁粗糙度Δ，液体密度ρ和动力粘度μ等，试用π定理导出

?w????fRe，??。 ?v2R??解：由题意，有

f??w，?，v，?，R，???0

选取R、v、ρ为基本量，则

?1?Ravb?c?W111?2?Ravb?c?

222?3?Ravb?c?333abcRv??W??1：??1?????

111L0T0M0??L?1?LT?1?ab1?ML?3?ML?1T?2?La1＋b1?3c1?1T?b1?2Mc1＋1

c1得 a1＝0，b1 ＝－2，c1 ＝－1，?1??w ?v2同理?2???vR，?3?? R??1??F?w2，，??0 ??vReR??w????fRe，?? 2?vR??