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1、 第一章 1-1 0.898 3kg m 1-2 633mmHg 1-3 1.78zm 1-4 H =8.53m 1-5 1720ABpmmHg 1-6 318.2Pa ; 误差 11.2 1-7 在大管中：1121 1114.575,0.689,1261mkg sum sGkg ms 在小管中： 1121 2224.575,1.274,2331mkg sum sGkg ms 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/=gz2+u22/2+p2/+wf 式中，u1 =0，p2 =0，u2 =2.2 m
2、 .s-1，p2 = 40*103 Pa，wf =25J.kg-1，代入上式得 z =u22/2g+p2p1/g+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 22 1122 1e2fupupg z + + +w =gz +w22已知 z1=2.1m，z2 =36m , u1 =0, 2u的速度头已计入损失中，p1=0, p2=2.16*106 Pa, fw =122J.kg-1, 将这些数据代入上式得 ew= (z2-z1)g+p2/+ f
3、w=(36-2.1)*9.81+2.16*106/890+122 =333+2417+122=2882J.kg-1 泵的有效功率 Ne=esw m=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 22 1122 12upupg z + + =gz +22即 22 1221 12pp()2uug zz(a) 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+
4、g(z1-z2)+ gR=p2+HggR 即12 12()HgPPg zzgR (b) 由式(a)和式(b)可得 22 312113600 10009.81 80 109.89 .21000HguugRJ kg （c） 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=29.89 u1=3.70m.s-1 于是 u2=1.252 3.70=5.78 1.m s 喷嘴处 u3= u1（d1/d3）2=3.70125/75）2=10.281.m s 在截面 0-0 与 3-3 间列机械能衡算式 H=
5、u32/2g=10.282/29.81=5.39m 在截面 0-0 与 a-a 间列伯努利方程 H=u22/2g+ pA/g 故有 pA=gH-2 2 2u=1000*9.81*5.39-5.782/2 *1000 =36.2 310Pa 1-13 d39mm 1-14 水 0.0326ms-1，空气 2.21ms-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.
6、37kW 1-20 2.08kW 1-21 0.197m；不能使用 解 （1）求铸铁管直径 取 10氺的密度 =10001.kg m,查附录五知=1.305 310Pa.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 22 21122fuuppgzw 因 u1、u2、p1、p2皆为零，故g z= fw（a） 式中，z 45m , 2 2 22581000300()5.62923600fl uwddd代入式（a）得 9.81 45=55.629d5d=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
7、取小些。 设=0.02，代入式（b）解得 d =(0.012750.02)0.2=0.191m 检验值： 新铸铁管的绝对粗慥度=0.03mm，则/d=0.3/191=0.00157 Re=ud (/4)sV d 31000 300/3600 ( /4) 0.191 1.305 10 =4.26105 =0.23680.100Red=0.235680.100 0.001574.26 10=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 于是 0 . 3 1 9 6 . 8d=0.00152 Re=5 51000 300/36004.13
8、10( /4) 0.1968 1.305 100.23 0.23 568680.1000.100 (0.00152)0.02302Re4.13 10d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 30031mh的要求 d=1/200=0.005 Re=31000 300/3600 (/4) 0.2 1.305 10 54.067 10 0.23 5680.100 (0.005)0.02984.067 10代入式（b）得 d=0.207m 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
9、 210mm 才行。 1-22 66.5Lmin-1 1-23 (1) 0.54ms-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 ms-1，u2=10.52 ms-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12ffww即 222 1122 1 1222l ul u dd 现12122 ,ll dd，故上式化简为 22 1 1222 uu （a） 又根据质量衡算可得 222 1122222 1122222 12(/4)( /4)(/4)0.150.1510 0.2d u
10、d ud uu du duduu1217.78uu （b） 由（a） （b）求 u1，u2需试差。 初设12，则由（a）得 212uu 代入（b）得 1u=7.36 1m s 于是 2u=17.78- 1u=17.78-7.36=10.421m s 检验以上数值的准确性： 查附录六知 30空气=1.165kg.m-3, 51.86 10Pa.s，则 411 151.165 7.36 0.15Re6.915 101.86 10u d 422 251.165 10.42 0.15Re9.790 101.86 10u d 120.050.000333150dd0.230.23 14 168680.1
11、00()0.100 (0.000333)0.0217Re16.915 10d0.230.23 24 268680.100()0.100 (0.000333)0.0205Re29.790 10d与初设值稍有偏差，再将1=0.0217，2=0.0205 迭代入（a） （b）得 11 127.24,10.54um sum s 检验： 4 50 . 2 3 141 . 1 6 57 . 2 40 . 1 5R e 16 . 8 0 21 01 . 8 61 0 680.100(0.000333)0.02186.802 104 250 . 2 3 241 . 1 6 51 0 . 5 40 . 1 5R
12、 e9 . 9 0 31 01 . 8 61 0 680.100(0.000333)0.02059.903 10与第一次迭代值很接近，故所得结果为11 127.24,10.54um sum s （2）求风机出口处压力 设风机出口处压力为 p。 根据风机出口与管出口间的机械能衡算，有 22 11 11 122ffl uulpppdd 支管总管22807.242030100.02181.1651.1650.1520.22 355.0 14563总管 0 . 0 50 . 0 0 0 2 52 0 0d 5 31 . 1 6 51 00 . 2R e1 . 2 5 31 01 . 8 61 00.2
13、30.23 568680.100()0.100(0.00025)0.0194Re1.253 10d于是 3 5 5 . 01 4 5 6 30 . 0 1 9 46 3 8pP a 1-26 11.3m 1-27 (1) 10.1931mh； (2) 方案二可行 1-28 当阀门 k1关小时，1V ，V 减小，2V增加，Ap增加 1-29 表压为 492.3kPa 1-30 7.08 1kg s1-31 634 1kg h1-32 9.8 倍 第二章 2-1 0.7 2-2 (1)管路特性方程 (2) 绘制管路特性曲线图，可得 型号 Q/m3.h-1 H/m N/kW IS250-200-31
14、5 678 31.1 67.3 85% IS250-200-315A 627 27.8 57.0 83% 2-3 (1)对泵进、出口列机械能衡算方程，有 (a) 把 H=he=15.04m 代入式(a)可得 Q=34.76m3.h-1 (2) Q=90%Q=31.28m3.h-1 代入式(a)，可得 he=12.18m 有效功率 Ne=heQg=1.04kW 百分率 Q/Q=D/D=0.90 2-4 (1)图(c)的安装方式无法将谁送上高位槽，而(a)、(b)可以，且流量相同； (2)泵所需的功率相同 2-5 (1)由公及查表及公式可得：he=77m 查附录十七，可选 IS100-65-250型泵，n=2900r.min-1 (2)合适 (3)不能，不合理 2-6 IH40-20-160，2.07kW 2-7 解： (1)齿轮泵或螺杆泵 (2)离心泵(带开式或半开式叶轮)或齿轮泵； (3)若压力不大， 选离心泵(带开式叶轮)， 若压力大， 选隔膜泵(4)双吸离心泵； (5)往复泵或螺杆泵；(6)计量泵 2-8 222mmH2O2-9 不能，将转速提高至1500r.min
