1-25 如附图所示,某水泵的吸入口与水池液面的垂直距离为3 m,吸入管为直径50 mm的水煤气管 =-|||-0.2mm)。管下端装有一带滤水网的底阀,泵吸入口附近装一真空表。底阀至真空表间的直管长8 m,-|||-其间有一个90°标准弯头。试估计当泵的吸水量为 (m)^3/h 时真空表的读数为多少(kPa)?操作温度-|||-为20℃。又问当泵的吸水量增加时,该真空表的读数是增大还是减少?-|||-真空表 bigcirc -|||-Pa-|||-底阀-|||-习题 1-25 附图

步骤 1：计算流速
首先，我们需要计算流速。已知泵的吸水量为 $20{m}^{3}/h$，吸入管的直径为50 mm，因此可以计算出流速 $v$。
步骤 2：计算雷诺数
根据流速和管径，计算雷诺数 $Re$，以确定流动状态。
步骤 3：计算摩擦系数
根据雷诺数和管壁的粗糙度，使用莫迪图或谢伍德公式计算摩擦系数 $\lambda$。
步骤 4：计算局部阻力系数
根据管路中的弯头和底阀，计算局部阻力系数 $\zeta$。
步骤 5：计算总阻力损失
根据摩擦系数、局部阻力系数、管长和管径，计算总阻力损失 $\Delta p_{f}$。
步骤 6：计算真空表读数
根据总阻力损失和水的密度，计算真空表的读数。
步骤 7：分析泵吸水量增加时真空表读数的变化
根据泵吸水量增加时流速和雷诺数的变化，分析真空表读数的变化趋势。
【答案】
1. 计算流速：$v = \frac{20{m}^{3}/h}{\frac{\pi}{4} \times (0.05m)^{2}} = 1.019m/s$
2. 计算雷诺数：$Re = \frac{vd}{\nu} = \frac{1.019m/s \times 0.05m}{1.004 \times 10^{-6}m^{2}/s} = 50750$
3. 计算摩擦系数：$\lambda = 0.02$
4. 计算局部阻力系数：$\zeta = 0.9 + 0.5 = 1.4$
5. 计算总阻力损失：$\Delta p_{f} = \lambda \frac{L}{d} \frac{\rho v^{2}}{2} + \zeta \frac{\rho v^{2}}{2} = 0.02 \times \frac{8m}{0.05m} \times \frac{1000kg/m^{3} \times (1.019m/s)^{2}}{2} + 1.4 \times \frac{1000kg/m^{3} \times (1.019m/s)^{2}}{2} = 1939Pa$
6. 计算真空表读数：$p_{v} = \rho g h + \Delta p_{f} = 1000kg/m^{3} \times 9.81m/s^{2} \times 3m + 1939Pa = 29369Pa = 95kPa$
7. 当泵的吸水量增加时，流速和雷诺数增加，摩擦系数和局部阻力系数增加，总阻力损失增加，真空表的读数变大。