根据
2谢齐—
2曼宁公式V?12312RJn，得
?nV??0.014?1.0417??4J??23?????8.86?10 230.34?R???5—18 镀锌铁皮风道，直径d＝500 mm，流量Q＝1.2 m3/s ，空气的运动粘度??1.57?10?5m2/s。试判别流道壁面的类型，并求沿程损失系数λ的值。
ks0.25??0.0005 d5001.2ud5流量为1.2m3/s ，u?，雷诺数 ?6.11m/sRe??1.946?102??0.5/4v查穆迪图得沿程损失系数λ=，
解：镀锌铁皮的当量粗糙度ks=0.15mm，相对粗糙度为
kSu?0.15?10?36.11???011.6?11.61.57?10?5kS0.018?0.238?0.4，光滑管 8根据科里布鲁克公式得沿程损失系数
11????0.0156 225??1.8lg?1.946?10/6.9???1.8lg?Re6.9?????5—19 有一水管，管长l＝500 m，管径d＝300mm，粗糙高度ks＝0.2mm。若
通过的流量为Q＝60 L/s，水温T＝20℃。(1) 判别流态；(2) 计算沿程损失；(3) 求流速剖面的表达式；(4) 求断面平均流速与断面最大流速的比值V/umax。
4QVd5解：(1) V?，?0.856m/sRe??2.52?10?2320，为湍流。 2?d?(2) 由1???1.8lg[(ks1.116.9)?]，得：??0.019， 3.7dRelV2hf???1.18m
d2g(3) (4)
umax?u1r0u?ln，y?r0?r，所以，u?umax?*[lnr0?ln(r0?r)] u*kykumaxu?1?1.326??1.183，所以max?0.845 VV5—20 自引水池中引出一根具有三段不同直径的水管如图所示。已知d＝50 mm，D＝200 mm，l＝100 m，H＝12 m，进口局部阻力系数ζ1＝，阀门ζ2＝，沿程阻力系数λ＝。求管中通过的流量，并绘出总水头线和测管水头线。
A2D22解：管径突扩时?1?(?1)?(2?1)2?9，管径突缩时?2?0.42
A1d设水在粗管中的流速为u2?u，则在细管中的流速为u1?16u
22u12u2u12u125lu12lu22438.72u2?9?0.42?5?????由H?0.5解得 2g2g2g2g2d2gD2g2gu?D2?2.41?10?3m3/s u?0.07674m/s，所以流量Q?uA?45—21 图示逐渐扩大圆管，已知d1＝75 mm，p1＝ at，d2＝150 mm，p2＝ at，l＝1.5m，流过的水流量Q＝56.6L/s，求其局部损失系数。
解：V1?4Q4Q?12.8m/sV??3.2m/s ，2?d12?d22p1V12p2V22Z1???Z2???h，
?g2g?g2gwV22V12hw??2，所以：?2?4.497；hw??1，所以：?1?0.281
2g2g5—22 流速由V1变为V2的突然扩大管如图示，若中间加—次突然扩大，试
求：(1)中间管段中流速取何值时总的局部水头损失最小；(2)计算总的局部损失与一次扩大时局部损失的比值。
解：(1)由于A1v1?Av?A2v2，所以
2222A2v1(v1?v)2?(v?v2)2Av2v2v22v2v2 h??(?1)?(?1)?(?1)?(?1)?A12gA2gv2gv22g2gdh?dh??2(v1?v)?2(v?v2)2v?(v1?v2)v?v???0，得v?12 ，令dv2ggdv2(v1?v)2?(v?v2)2(v1?v2)2?此时局部阻力损失最小，h??
2g4g22A2v1(v1?v2)22v22v2(2)一次扩大时，h?'?(?1)?(?1)??h?
A12gv22g2g总的局部损失与一次扩大时局部损失的比值h?:h?'?0.5
5—23 一直径d＝10 mm的小球，在静水中以匀速w＝0.4m/s下降，水温为
T＝20℃。试求小球所受到的阻力F和小球的密度ρs。
解：F?2.51?10?3N，?s?1489kgm3
5—24 一竖井磨煤机，空气的上升流速u＝2 m/s，运动粘度??2?10?5m2/s，空气密度ρs＝1kg/m3，煤颗粒的密度ρl＝1500 kg/m3。试求能够被上升气流带走的煤粉颗粒最大直径。
解：能够被上升气流带走的煤粉颗粒最大直径为 mm。
5—25 某河道中有一圆柱形桥墩如图，圆柱直径d＝1 m，水深h＝2 m，河道中流速V＝3 m/s。试求桥墩受到的水流作用力。
解：桥墩受到的水流作用力为4500N。
5—26 (1)直径0.5m、长5m的圆柱体受到流速4m/s水流的冲击。计算柱体受到的最大横向荷载和涡脱落频率；(2)计算直径5 m、长20 m的圆柱形建筑物当风速50 m/s时的最大横向风荷载。
解：(1) 柱体受到的最大横向荷载为，涡脱落频率为。
(2) 最大横向风荷载为。