第一章1-1 0.898 3-⋅kg m 1-2 633mmHg 1-3 1.78z m ∆= 1-4 H =8.53m 1-5 1720AB p mmHg ∆= 1-6 318.2Pa ; 误差11.2℅1-7 在大管中：11211114.575,0.689,1261----=⋅=⋅=⋅⋅m kg s u m s G kg m s 在小管中： 11212224.575, 1.274,2331----=⋅=⋅=⋅⋅m kg s u m s G kg m s 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 gz 1 + u 12/2 + p 1/ρ=gz 2+u 22/2+p 2/ρ+w f式中，u 1 =0，p 2 =0，u 2 =2.2 m .s-1，p 2 = 40*103 Pa ，w f =25J.kg-1，代入上式得 Δz =u 22/2g+p 2–p 1/ρg+w f /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2211221e 2f u p u p g z + + +w =gz +++w 22ρρ已知 z 1=2.1m ，z 2 =36m , u 1 =0, 2u 的速度头已计入损失中，p 1=0, p 2=2.16*106 Pa,f w =122J.kg -1, 将这些数据代入上式得e w = (z 2-z 1)g+p 2/ρ+ fw=(36-2.1)*9.81+2.16*106/890+122=333+2417+122=2882J.kg-1泵的有效功率N e =e s w m =2882*15/1000=43.2kw 1-10 (1) 4.36Kw ；(2) 0.227MPa1-11 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22112212u p u pg z + + =gz ++22ρρ即 22122112p p ()2--+-=u u g z z ρ (a) z 1、z 2 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p 1+ρg(z 1-z 2)+ ρgR=p 2+Hg gR ρ 即1212()Hg P P g z z gR ρρρρ--+-=⨯ (b)由式(a)和式(b)可得2231211360010009.8180109.89.21000Hg u u gR J kg ρρρ-----=⨯=⨯⨯⨯= （c ）又由连续性方程知 u 2= u 1(d 1/d 2)2= u 1⨯ (125/100)2=1.252 u 1 代入式（c ）得 （1.252 u 1）2 - u 12=2⨯9.89 u 1=3.70m.s -1 于是 u 2=1.252⨯ 3.70=5.781.m s -喷嘴处 u 3= u 1（d 1/d 3）2=3.70⨯125/75）2=10.281.m s -在截面0-0与3-3间列机械能衡算式H= u 32/2g=10.282/2⨯9.81=5.39m 在截面0-0与a -a 间列伯努利方程 H=u 22/2g+ p A /ρg故有 p A =ρgH -222u ⨯ρ=1000*9.81*5.39-5.782/2 *1000 =36.2⨯ 310Pa 1-13 d≤39mm1-14 水0.0326m·s -1，空气2.21m·s -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 0.37kW 1-20 2.08kW1-21 0.197m ；不能使用 解 （1）求铸铁管直径取10℃氺的密度ρ=10001.kg m -,查附录五知μ=1.305 ⨯ 310-Pa.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2221122f u u p p g z w ρ--∆++=因u 1、u 2、p 1、p 2皆为零，故g z ∆= f w （a ）式中，z ∆=45m , 2222581000300() 5.62923600f l u w d d d λλλπ⨯===代入式（a ）得 9.81 ⨯ 45=55.629dλ5d =0.01275λ (b)λ的范围约为0.02-0.03，现知V S 很大，Re 也大，故λ的初值可取小些。

设λ=0.02，代入式（b ）解得d =(0.01275⨯0.02)0.2=0.191m 检验λ值：新铸铁管的绝对粗慥度ε=0.03mm ，则ε/d=0.3/191=0.00157Re=ud ρμ=(/4)s V d ρπμ=31000300/3600(/4)0.191 1.30510π-⨯⨯⨯⨯=4.26⨯105λ'=0.23680.100Re d ε⎛⎫+ ⎪⎝⎭=0.235680.1000.00157 4.2610⎛⎫+ ⎪⨯⎝⎭=0.02316可见初设的λ偏小，故需进行迭代计算。

再设λ=0.02316，代入（b ）得 d=0.1968m于是 0.3196.8d ε==0.00152Re=551000300/36004.1310(/4)0.1968 1.30510π-⨯=⨯⨯⨯⨯ 0.230.23568680.1000.100(0.00152)0.02302Re 4.1310d ελ⎛⎫''=+=⨯+= ⎪⨯⎝⎭λ'与λ''数据相近，故迭代一次即可结束。

对d 取整为0.2m 即200mm (2) ε=1mm 时，核算是否能满足引水量为30031-⋅m h 的要求dε=1/200=0.005 Re=31000300/3600(/4)0.2 1.30510π-⨯⨯⨯⨯54.06710=⨯ 0.235680.100(0.005)0.02984.06710λ=⨯+=⨯ 代入式（b ）得 d=0.207m可见，d=0.2m 的管子不能满足在ε=1mm 时引水量不变的要求，为此应将管径取为210mm 才行。

1-22 66.5L·min -11-23 (1) 0.54m·s -1 ；(2) R 1=10.65cm ，R 2=17.65cm 1-24 输送能力变小，阀门前压力变大1-25 u 1=7.25 m·s -1，u 2=10.52 m·s -1；风机出口压力p=65.2mmH 2O 解 （1）求u 1,u 2根据并联管路的特点，知12f f w w =即 222112211222l u l u d d λλ= 现12122,l l d d ==，故上式化简为2211222u u λλ= （a ）又根据质量衡算可得2221122222112222212(/4)(/4)(/4)0.150.15100.2d u d u d u u d u d udu u πππ+=+=+=⨯1217.78u u += （b ）由（a ）（b ）求u 1，u 2需试差。

初设12λλ=，则由（a ）得 212u u = 代入（b ）得1u =7.36 1-⋅m s于是 2u =17.78- 1u =17.78-7.36=10.421-⋅m s 检验以上数值的准确性：查附录六知30℃空气ρ=1.165kg..m-3, 51.8610μ-=⨯Pa.s ，则411151.1657.360.15Re 6.915101.8610u d ρμ-⨯⨯===⨯⨯ 422251.16510.420.15Re 9.790101.8610u d ρμ-⨯⨯===⨯⨯ 120.050.000333150d d εε===0.230.2314168680.100()0.100(0.000333)0.0217Re1 6.91510d ελ=+=⨯+=⨯ 0.230.2324268680.100()0.100(0.000333)0.0205Re29.79010d ελ=+=⨯+=⨯ 与初设值稍有偏差，再将1λ=0.0217，2λ=0.0205迭代入（a ）（b ）得 11127.24,10.54--=⋅=⋅u m s u m s检验：450.23141.1657.240.15R e 16.802101.8610680.100(0.000333)0.02186.80210λ-⨯⨯==⨯⨯=+=⨯4250.23241.16510.540.15R e 9.903101.8610680.100(0.000333)0.02059.90310-⨯⨯==⨯⨯=+=⨯λ与第一次迭代值很接近，故所得结果为11127.24,10.54--=⋅=⋅u m s u m 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221111122f f l u u l p p p d d λρλρ=∆+∆=+支管总管22807.242030100.0218 1.165 1.1650.1520.22355.014563λλ+=⨯⨯⨯+⨯⨯=+ 总管 0.050.00025200d ε== 531.165100.2R e 1.253101.8610-⨯⨯==⨯⨯ 0.230.23568680.100()0.100(0.00025)0.0194Re 1.25310d ελ=+=+=⨯ 于是 355.0145630.0194p P a =+⨯= 1-26 11.3m1-27 (1) 10.1931-⋅m h ； (2) 方案二可行1-28 当阀门k 1关小时，1V ，V 减小，2V 增加，A p 增加 1-29 表压为492.3kPa 1-30 7.08 1-⋅kg s1-31 6341-⋅kg 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-1H/m N/kWIS250-200-31567831.167.385%IS250-200-315A62727.857.083%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h e'=12.18m有效功率N e=h e'Q'ρg=1.04kW百分率Q'/Q=D'/D=0.902-4 (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：h e=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 IH40-20-160，2.07kW2-7 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-1即可2-10 解：在汽缸中压缩、排除时：根据理想气体状态方程得压缩前体积压缩功在密闭筒中压缩时：第三章3-1 水中u o=0.00314 m·s-1，空气中u o=0.282 m·s-1，解答：根据题意给定及查取附录，可得如下数据。