v2v2lv2?????证明：∵H0?，∴v??2gH0，其中??2g2gd2g1?l????1d。

5-4

某诱导器的静压箱上装有圆柱形管嘴，管径为4mm，长度l=100mm，??0.02，

。 ???0.5，求管嘴的流速系数和流量系数（见上题图）

从管嘴入口到出口的局部阻力系数解：由题意得：????1?5-5

l????1d?0.707。

如上题，当管嘴外空气压强为当地大气压强时，要求管嘴出流流速为30m/s。此时

3静压箱内应保持多少压强？空气密度为??1.2kg/m。 解：v??2?p?，得：?p?1.08kN/m。

25-6 某恒温室采用多孔板送风，风道中的静压力为200Pa，孔口直径为20mm，空气温度为20℃，??0.8。要求通过风量为1m3/s。问需要布置多少孔口？ 解：Q?n?A2?p?，得n=218.4，所以需要219个。

5-7 水从A水箱通过直径为10cm的孔口流入B水箱，流量系数为0.62。设上游水箱的水面高程H1=3m保持不变。

（1）B水箱中无水时，求通过孔口的流量。

（2）B水箱水面高程H2=2m时，求通过孔口的流量。

（3）A箱水面压力为2000Pa，H1=3m时，而B水箱水面压力为0，H2=2m时，求通过孔口的流量。

3解：（1）属孔口自由出流，Q??A2gH0，H0?H1，得：Q?0.037m/s。 3（2）属孔口淹没出流，Q??A2gH0，H0?H1?H2，得：Q?0.0216m/s。

（3）Q??A2gH0，H0?H1?H2?20003，得：Q?0.0236m/s。 98075-8 应用式（3-11-1）解自然通风换气量（质量流量），室内空气温度为30℃，室外空

2

气温度为20℃，在厂房上下部各开有8m的窗口，两窗口的中心高程差为7m，窗口流量系数??0.64，气流在自然压头作用下流动，求车间自然通风换气量（质量流量）。

2解：?p?H?外??内?H?0.37?2.59N/m，Q??内?A??2?p??12.6kg/s。

5-9 如图示管路中输送气体，采用U形压差计测量压强差为h米液体。试推导通过孔板的流量公式。

解：?p?????'?h，其中?'是U形压差计液体容重，?为气体容重。

Q??A2gH0??A2g?p???A2g?'???'h??A2gh ??5-10 如上题图孔板流量计，输送20℃空气，测量h=100mmH2O，μ=0.62，d=100mm，

求Q。

解：将数据代入上题公式得：Q=0.2m3/s。 5-11 供热系统的凝结水箱回水系统如图。试写出水泵应具有的作用水头表达式。

解：H?h?p2'?p1'

?2?SQ2。

5-12 某供热系统，原流量为0.005m3/s，总水头损失h=5mH2O，现在要把流量增加到0.0085m3/s，试问水泵应供给多大压头？

解：H1?SQ1即5?S?0.005，∴S?2?10s/m，H2?SQ?2?10?0.0085?14.45m。 5-13 两水池用虹吸管连通，上下游水位差H=2m，管长L1=3m，L2=5m，L3=4m，直径d=200mm，上游水面至管顶高度h=1m。已知??0.026，进口网??10，弯头??1.5（每个弯头），出口??1.0，求：（1）虹吸管中的流量； （2）管中压强最低点的位置及其最大负压值。

2525252

?解：（1）方法一：Q?4d22gh?c?2?b??0???L1?L2?L3?d?0.05m3/s

??L??8???????d??，又H?SQ2，解得：Q?0.05m3/s。

方法二：S??2d4g??L1?L2?1??c?2?b?d?2.75m??c?10，?b?1.5，?0?1? （2）hv??ZC?Z1????L?L?L??c?2?b??0?123d∴负压值为﹣2.75m。 5-14

如图水泵抽水系统，管长、管径单位为m，?给于图中，流量Q?40?10m/s，

?33（1）吸水管及压水管的S数；（2）求水泵所需水头；（3）绘制总水头线。 ??0.03。求：

解：（1）SH1?L1?8??????12??d?1???118.69s2/m5，

?24?d1gSH2?2L2??8???????134?d?2???2106.1s2/m5；

??2d14g（2）H?h?SH1?SH2Q?23.56m其中h?17?3?20m；

??2??（3）略。

5-15 图为一水平安置的通风机，吸入管d1=200mm，l1=10m，??0.02。压出管为直径不同的两段管段串联组成，d2=200mm，l2=50m，??0.02；d3=100mm，l2=50m，??0.02。空气密度为??1.2kg/m，风量为Q=0.15m3/s，不计局部阻力。 试计算：（1）风机应产生的总压强为多少？

（2）如风机与管道铅直安装，但管路情况不变，风机的总压有无变化？

（3）如果流量提高到0.16m3/s，风机总压变化多少？（4）绘出全压线与静压线图。

3

?8?解：（1）SP1?l1d1?2d14，SP2?l3?l2??8???1??dd23??，

?24，SP3?24?d3?d2?8?SP?SP1?SP2?SP3，p?SPQ2，解得：p=2500Pa。

（2）铅直安装不会改变总压，因为同种气体位压等于零。 （3)p?SPQ?2830Pa。（4）略。

25-16 有一简单并联管路如下图，总流量Q=80×103m3/s，??0.02，求各管段之间的流量及两节点之间的水头损失。第一支路d1=200mm，L1=600m，第二支路d2=200mm，L2=360m。

﹣

L1L8?2dd解：Q1:Q2?S2:S1，S1?241?3104.8s2/m5，S2?242?1862.9s2/m5，

?d1g?d2g﹣﹣22解得：Q1:Q2?0.774，Q2=45×103m3/s，Q1=35×103m3/s，H?S1Q?S2Q?3.72m。

8?5-17 如上题，若使Q1=Q2，如何改变第二支路？ 解：d2减小或加调节阀等增加阻力的措施。 5-18 如图所示管路，设其中的流量QA=0.6m3/s，??0.02，不计局部损失，其它已知条件如图，求A、D两点间的水头损失。

555d3111d2d4::?::?2185:1743:3375， 解：Q2:Q3:Q4?L2L3L4S2S3S4Q2?Q3?Q4?QA，S2?34608s2/m5，Q2?H外?S2Q22?11.15m，S1?5?5-19

2185?0.18m3/s，

2185?1743?33758??L1L5?2??5?H?SQ?13m，∴H?11.15?13?24.15m。， 1?51?52?5?g?d1d5??管段1的管径为20mm，管段2为25mm，l1为20m，l2为10m，

?????12?15，

??0.025，流量分配有何变化？

解：这样Q1更小，Q2更大，所以应将管段1的管径改为25mm，管段2的管径改为20mm，两管流量可接近。

5-20 三层供水管路，各管段的S值皆10s/m，层高均为5m。设a点的压力水头为20m，求Q1、Q2、Q3，并比较三流量，得出结论来。（忽略a处流速水头）

62

5

解：Q?Q2?Q3，Q?Q1?Q?Q1?Q2?Q3；

222（3）20?10?SQ'?2SQ3，

222（1）20?SQ1，（2）20?5?SQ'2?SQ2， ?5?S?Q2?Q3??SQ2联立（1）（2）（3）得：Q1=4.46×103m3/s，Q2=2.41×103m3/s，Q3=0.63×103m3/s。 5-21 如上题，若想得到相同的流量，在a点压力水头仍为20m时，应如何改造管网？ 解：加大底层阻力（如加阀门、减小管径），减小上层阻力（如加大管径）。 5-22 水由水位相同的两贮水池A、B沿着L1=200m，L2=100m，d1=200mm，d2=100mm的两根管子流入L3=720m，d3=200mm的总管，并注入水池水中。 求：（1）当H=16m，?1??3?0.02，?2?0.025时，排入C中的总流量（不计阀门损失）；

﹣

﹣

﹣

（2）若要流量减少一半，阀门的阻力系数为多少？

解：（1）QC?QA?QB，S?8?L2222H?SQ?SQH?SQ?SQ，，， 1A3C2B3C25?dg

?33解得：QC?60.25?10m/s。

?l3??8????3??dQC3??，

（2）当流量减少一半，QC'?QA'?QB'?，S3'?24?d3g2H?S1QA'2?S3'QC'2，H?S2QA'2?S3'QC'2，解得：??256。

5-23

水平布置的管系，A点的表压强pA?280kN/m，水流从B、D直接排入大气，

2AD管直径为0.4m，其它各管直径为0.3m，沿程阻力系数??0.02，忽略局部损失，确定

Q1、Q2、Q3和表压强PC。

?Q'?解：由题意得：?SABQ2'，?SADQ3'，?SACQ'?S'??，

????2?22ppp22