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
g z1 +
u12 2
+
p1 ρ
=gz2
+
u
2 2
2
+
p2 ρ
即
p1
− p2 ρ
+
g( z1
−
z2)
=
u
2 2
− u12 2
(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
d (2) ε =1mm 时，核算是否能满足引水量为 300 m3 ⋅ h−1的要求
h ε =1/200=0.005
d
k Re= 1000 ×300 / 3600 = 4.067×105 (π / 4) ×0.2 ×1.305 ×10−3
. λ
=
0.100 ×(0.005
+
68 4.067×
105
)
0.23
=
0.0298
代入式（b）得
w d=0.207m w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
w为 210mm 才行。
1-22 66.5L·min-1
1-23 (1) 0.54m·s-1 ；(2) R1=10.65cm，R2=17.65cm 1-24 输送能力变小，阀门前压力变大
=1.253 ×105
λ = 0.100( ε + 68 )0.23 = 0.100(0.00025 + 68 ) 0.23 = 0.0194
d Re
1.253×105
于是 p = 355.0 +14563× 0.0194 = 638Pa
1-26 11.3m 1-27 (1) 10.19 m3 ⋅ h−1； (2) 方案二可行 1-28 当阀门 k1 关小时， V1 ，V 减小，V2 增加， pA 增加
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
0.23
⎞ ⎟
=
⎠
0.100
⎛ ⎜⎝
0.00157
+
68 4.26 ×105
0.23
⎞ ⎟
=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
c d=0.1968m
课 后 答 案 网
. 于是
ε = 0.3 =0.00152 d 196.8
Re=
1000 ×300 / 3600
68 6.915 × 104
) 0.23
=
0.0217
λ2
=
ε 0.100(
d2
+
68 )0.23 Re 2
=
0.100 ×(0.000333 +
68 9.790 × 104
) 0.23
=
0.0205
与初设值稍有偏差，再将 λ1=0.0217， λ2 =0.0205 迭代入（a）（ b）得
u1 = 7.24m ⋅ s−1 ,u2 = 10.54m⋅ s−1 检验：
w f =122J.kg-1, 将这些数据代入上式得
w e = (z 2-z1)g+p2/ρ+ w f
=(36-2.1)*9.81+2.16*106/890+122
=333+2417+122=2882J.kg-1
泵的有效功率 Ne= wems =2882*15/1000=43.2kw
1-10 (1) 4.36Kw；(2) 0.227MPa
1.86 × 10−5
= 6.915 ×104
Re2
=
ρu2d2 µ
1.165×10.42 ×0.15 =
1.86 × 10−5
= 9.790×104
ε ε 0.05 = = = 0.000333
d1 d2 150
λ1
=
ε 0.100(
d1
+
68 )0.23 Re1
=
0.100 ×(0.000333 +
1-25 u1=7.25 m·s-1，u2=10.52 m·s-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 wf1 =wf2
即
λ1
l1 d1
u12 2
=λ 2
l2 d2
u22 2
现 l1 = 2l2 , d1 = d2 ，故上式化简为
2λ1u12 = λ2u22
68 9.903×104
)0.23
=
0.0205
与第一次迭代值很接近，故所得结果为 u1 = 7.24m⋅ s−1,u2 = 10.54m⋅ s−1 （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
p
=
∆p f 支管1 + ∆p f 总管
= λ1
l1 d1
u12 2
m s. 喷嘴处 u3= u1（d1/d3）2=3.70 × 125/75）2=10.28
−1
在截面 0-0 与 3-3 间列机械能衡算式
H= u32/2g=10.282/2 ×9.81=5.39m 在截面 0-0 与 a-a 间列伯努利方程
H=u22/2g+ pA/ρg
故有
pA=ρgH-
u
2 2
2
1-29 表压为 492.3 kPa
1-30 7.08 kg ⋅ s−1
1-31 634 kg ⋅h−1
1-32 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
IS250-200-315
678
31.1
67.3
85%
IS250-200-315A
第一章
1-1 0.898 kg ⋅m −3
1-2 633mmHg
1-3 ∆z = 1.78m
1-4 H =8.53m
1-5 ∆pAB = 1720mmHg
1-6 318.2Pa ; 误差 11.2℅
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1-7 在大管中：m1 =4.575kg⋅s−1,u1 =0.689m⋅s−1,G1 =1261kg ⋅m−2⋅s−1 在小管中： m2 = 4.575kg ⋅s −1,u2 =1.274m ⋅s −1,G2 =2331kg ⋅m−2 ⋅s −1 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
2
ρ
1000
（c）
又由连续性方程知 u2= u1(d1/d2)2= u1 × (125/100) 2=1.252 u1
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代入式（c）得
（1.252 u1）2 - u12=2 × 9.89 u1=3.70m.s -1
于是
u2=1.252 × 3.70=5.78 m.s −1
(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 2.08kW 1-21 0.197m；不能使用 解 （1）求铸铁管直径
取 10℃氺的密度ρ=1000 kg.m−1 ,查附录五知 µ =1.305 × 10−3Pa.s
又根据质量衡算可得
（a）
(π / 4) d12u1 + (π / 4) d22u2 = (π / 4) d 2u
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u1d12 +u2d22 = ud2
0.152 u1 + 0.152 u2 =10 ×0.22 u1 + u 2 = 17.78 由（a）（ b）求 u1，u2 需试差。 初设 λ1 = λ2 ，则由（a）得
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=he'Q'ρg=1.04kW
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×ρ=1000*9.81*5.39-5.782/2 *1000
=36.2× 103Pa
1-13 d≤39mm
1-14 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种的 1.24 倍；
得
p1+ρg( z1-z2)+ ρgR=p2+ ρ H g g R
即
P1
− ρ
P2
+
g (z1
− z2 )
=
ρHg − ρ
ρ
× gR
(b)
由式(a)和式(b)可得
u22 − u12 = ρHg − ρ × gR = 13600 −1000 ×9.81×80 ×10−3 = 9.89J .kg −1