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1、-伯努利方程习题-第 4 页1. 一变直径管段AB,直径dA0.2m,dB0.4m,高差h1.5m。今测得pA30kN/m2,pB40kN/m2,B处断面平均流速vB1.5m/s。试判断水在管中的流动方向。解:列A、B断面的连续性方程 得 以A所在水平面为基准面,得A断面的总水头 B断面的总水头 故水在管中的流动方向是从B流向A。2. 如图,用抽水量Q24m3/h的离心水泵由水池抽水,水泵的安装高程hs6m,吸水管的直径为d100mm,如水流通过进口底阀、吸水管路、90弯头至泵叶轮进口的总水头损失为hw0.4mH2O,求该泵叶轮进口处的真空度pv。解:取1-1断面在水池液面,2-2断面在水泵进
2、口,选基准面在自由液面。列1、2断面的能量方程,有(其中p为绝对压强)即 其中 故 3. 如图,高压水箱的泄水管,当阀门关闭时,测得安装在此管路上的压力表读数为p1280kPa,当阀门开启后,压力表上的读数变为p260kPa,已知此泄水管的直径D25mm,求每小时的泄水流量。(不计水头损失)解:取管中心轴为基准面,水箱中取1-1断面,压力表处为2-2断面,闸门关闭时所以自由液面至管中心轴距离h28.57m闸门打开后,列11、22断面能量方程即: v220.98m/sQv2A237.1m3/h4. 如图,大水箱中的水经水箱底部的竖管流入大气,竖管直径为d1200mm,管道出口处为收缩喷嘴,其直径
3、d2100mm,不计水头损失,求管道的泄流量Q及A点相对压强pA。解:取1-1断面在A处,2-2断面在喷嘴出口,自由液面为0-0断面,选基准面在喷嘴出口。列0、2断面的能量方程,有v211.71m/sQv2A20.09m3/sv1Q/A12.93m/s又列0、1断面的能量方程,有pA25.1kN5. 如图,虹吸管从水池引水至C端流入大气,已知a1.6m,b3.6m。若不计损失,试求:(1)管中流速v及B点的绝对压强pB。(2)若B点绝对压强水头下降到0.24m以下时,将发生汽化,设C端保持不动,问欲不发生汽化,a不能超过多少? 解:取1-1断面在C处,2-2断面在B处,自由液面为0-0断面,基
4、准面选在过C面中心的水平面。列0、1断面的能量方程,有v1v28.4m/s又列0、2断面的能量方程,有pB47.04kPaa6.16m6. 如图,由水池通过等直径虹吸管输水,A点为虹吸管进口处,HA0;B点为虹吸管中与水池液面齐高的部位,HB6m;C点为虹吸管中的最高点,HC7m;D点为虹吸管的出口处,HD4m。若不计流动中的能量损失,求虹吸管的断面平均流速和A、B、C各断面上的绝对压强。解:A、B、C、D各断面上的平均流速相等,用v表示,列自由液面与出口断面D的能量方程v6.26m/s列自由液面与A断面的能量方程pA140.2kPa列自由液面与B断面的能量方程pB81.4 kPa列自由液面与C断面的能量方程pC71.6 kPa7. 如图,水从敞口水池沿一截面有变化的管路排出,若质量流量qm15kg/s,d1100mm,d275mm,不计损失,试求所需的水头H以及第二管段中央M点的相对压强。解:取管中心轴为基准面,列自由液面与出口断面的能量方程其中: 故 H0.588m又列自由液面与M处断面的能量方程其中 故 pm3.94kPa