6-5 某蒸汽冷凝器内有250根平行的黄铜管，通过的冷却水流量Q =8 l ，水温为10，为了使黄铜管内冷却水保持为紊流（此时黄铜管的热交换性能比层流时好），问黄铜管的直径不得超过多少?
解：查表1.3有10℃的水??1.310*10?6m2/s 由Q?n?d2v ① 及临界雷诺数Re?vd14??2300 ②
联立有 d?14mm 即为直径最大值
6.7 某管道的半径r0?15cm，层流时的水力坡度J?0.15，紊流时的水力坡度J?0.20，试求管壁处的切应力?0和离管轴r的切应力。 解：层流时：
r0hfr015?10?23?0??g??gJ?1.0?10?9.8??0.15?110.25Pa
2l22r10?10?23???gJ?1.0?10?9.8??0.15?73.5Pa
22?10cm轴处
紊流时：
r0hfr015?10?23?0??g??gJ?1.0?10?9.8??0.20?147Pa
2l22r'10?10?23?0.20?98Pa ???gJ?1.0?10?9.8?226.9为了确定圆管内径，在管内通过?为0.013 的水，实测流量为35，长15m，管段上的水头损失为2㎝水柱，试求此圆管的内径。
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3
2
解: 设管内为层流
64?l?232?l?128?lQhf???24 ?dd2ggd?gd?128?lQ?d????gh??f??14?128?0.013?1500?35??????980?2??14?1.94cm
?d4Q4?35???1768 层流 校核 Re???d???1.94?0.0136-18 利用圆管层流??64，紊流光滑区??0.3164和紊流粗糙区0.25ReRe?k???0.11?s??d?0.25这三个公式，(1)论证在层流中hf?v1.0，光滑区
hf?v1.75，粗糙区hf?v2.0；(2) 在不计局部损失的情况下，如管
道长度l不变，若使管径d增大一倍，而沿程水头损失不变，试讨论在圆管层流、紊流光滑区和紊流粗糙区三种情况下，流量各为原来的多少倍？(3) 在不计局部损失的情况下， 如管道长度l不变，通过流量不变，欲使沿程水头损失减少一半，试讨论在圆管层流、紊流光滑区和紊流粗糙区三种情况下，管径d各需增大百分之几？
lv232?l解：（1）由Re?，hf??有hf1?2v
d2ggd?vd 即在层流 hf?v1.0
0.1582?0.25lv1.750.3164 由??0.25 得hf2?d1.25gRe
光滑区hf2?v1.75
ks?由??0.11????d?0.250.0505ks0.25l2v 得hf3?d1.25g / 9
粗糙区 hf3?v2.0
（2）由Q??d2v，以上公式变为
hf1?128?lQ Q?d4g14变为16倍
hf20.7898?0.25lQ1.75?d4.75g?1.750.808ks0.25lQ2?d5.25g?2 Q变为6.56倍
hf3 Q变为6.17倍
（3）由以上公式计算可知分别19%，16%，14%
6-19 两条断面面积、长度、相对粗糙高度都相等的风管，断面形状分别为圆形和正方形，试求（1）若两者通过的流量相等，当其管内流动分别处在层流和紊流粗糙区两种情况下时，两种管道的沿程水头损失之比圆方分别为多少？（2）若两者的沿程水头损失相等，且流动都处在紊流粗糙区，哪条管道的过流能力大？大多少？
a2?122解：（1） ?d?a 2?d44
当量直径de?a
64lv264?lv? 层流时 hf? Red2gd22ghf圆h方de2a2??2?2??0.785 dd4lv2 紊流粗糙区hf??，?相等
d2ghf圆h方?dea????0.886 dd4 / 9
（2）
Q圆d?Q方de=1.06
此时圆管流通能力大，大6%
6.20 水管直径为50㎜，1、2两断面相距15 m，高差3 m，通
过流量Q＝6 ，水银压差计读值为250㎜，试求管道的沿程阻力系数。 解:
4Q4?0.006??2??3.06m/s2?d??0.05?
2p1?12p2?2Z1???Z2???hf?g2g?g2g
?p1??p2??Z1????Z2???hf?g???g???12.6hp?12.6?0.25?3.15m
3.15???0.0222153.06?0.0519.6
l?2hf???3.15md2g
6-23测定某阀门的局部阻力系数?，在阀门的上下游共设三个测压管某间距L1=12=2m.若直径50,实测H1=1502=1253=40,流速3,求阀门的?值。
解：?h1?H1?H2?h1???(150?125)?10?2?0.25m
L1d ?h?d0.25?0.05
??1??0.0125L11?h2?H2?H3?(125?40)?10?2?0.85m
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