第二章.泵 (2)

二流体输送机械习题解答1.解:(1)离心泵内有高速旋转的叶轮向液体传送动能,此动能即而又转变为液体的压力能,靠此压力能输送液体; 正位移泵利用活塞或转子挤压液体使其升压而输送液体.(2)叶轮将机械能传给液体,平衡孔平衡轴向推力, 泵壳即为收集液体又为转能装置,密封圈是防止空气漏入泵内或液体漏出泵外.2.解:在真空表与压强表截面间列柏努利方程z1+u12/2g+p1/ρg+H=z2+p2/ρg+u22/2g+H fu1=u2, z2-z1=0.4m, h f =0p1=-185×133.3=-24660.5(N/m2), p2=1.55×9.81×104 =1.52×105 (N/m2)∴ H=0.4+(1.52+0.2466)/(1000×9.81)×105 =18.41(mH2O)Ne=QHρg=(26/3600)×18.41×1000×9.81=1.3(kw)η=Ne/N=1.3/2.45=53.2％3.解:(1)流量,扬程均够,电机功率不够.因为:有效功率N=HQPg=15×(38/3600)×1800×9.81=2.8(kw)如效率仍按0.8考虑,则轴功率Ne为:N e =2.8/0.8=3.5(kw)故应换一台功率大于3.5KW的电机即可.(2)主要是扬程不够,可用改变转速的办法来解决.H'/H=(n'/n)2 , n'=n(H'/H)1/2=2900(25/15)1/2 =3741(转/分)Q'=Q(n'/n)=39.6×1.29=51.1(m3/h)N'=N(n'/n)3=2.02(3741/2900)3=4.34(kw)转速提高到3741r/min,电机功率大于4.34kw即可.4.解:Hs'=Hs-(10.0-9.16)=6.5-(10.0-9.16)=5.66(m)Zs =Hs'-H f=5.66-3=2.66(m)3m>2.66m,故泵不能正操作.5.解:(1)从附录查得,65Y-60B型油泵性能参数为H=38m,Q=19.8m3/h,△h=2.6m管路所需压头:H=△z+△p/ρg+Σh f=5+(1.8×9.81×104 )/(800×9.81)+5=32.5(m)管路所需流量Q=15m3/h,故该泵所提供的压头和流量均能保证要求.(2)安装高度:Zs=p O/ρg-p v/ρg-△h-H f=(760×133.3)/(800×9.81)-(600×133.3)/(800×9.81)-2.6-1=-0.88(m)即安装高度需低于液面0.88m,现低于液面1.2m,当然可行.6解:库存泵的Hs =6mH2O,由此可求得该泵入口处的充许最低压强为:p A/ρg-p e/ρg=Hs∴p e/ρg=p A/ρg-Hs =10.33-6=4.33(m)p e=4.33×1000×9.81=4.25×104 (N/m2)(绝压)原泵操作时,泵进口的绝压为:(p e)操=0.95×105-294×133.3=5.58×104(N/m2)(p e)操>p e，故不会发生气蚀.7解:Zs≥p O/ρg-p v/ρg-△h-h fs , 由于液体处于沸腾状.p O=p v ,则:-2.1≤-2-λ(L/0.05)(u2/2g)u=5.8/(0.785×0.052×3600)=0.821(m/s)∴L=(0.1×0.05×2×9.81)/(0.02×0.8212)=7.3(m)8解:查得60℃的水p v=0.203(kgf/cm2)=2.03mH2O;吸上高度要比(p A-p v)/ρg=10.33-2.03=8.3m低,但图(c)中的吸上高度已有8m,考虑到吸入管阻力等因素,此种安装方式可能发生气蚀,而不能将水送到高位槽.(a).(b)两种方式可以送到.流量与泵之性能及管路特性有关,此两种方式中, 管路情况都是一样的,故此两种方式都可达到相同的流量. N=QHρg/η,既然(a).(b)两种安装方式的Q.H都一样,其它条件亦同,故输送所需之轴功率亦相等.9.解:H=△z+△p/ρg+h f△z=20m, △p=0, h f=[8/(π2g)](λ)[(l+∑le)/d5]Q2将数据代入并化简:H=20+0.00062Q23:以表中数据作图得管路特性曲线,并与泵特性曲线交于工作点M, 分别求得工作点的流量：Q=142m3/h,H=32m,η=0.74,N=18kw.10.解:H=△z+△p/ρg+u2/2g+h f=5+0+0+λ(L/d)(u2/2g)+ζ(u2/2g)=5+1.186u2u=Q/(0.785d2×3600)=Q/(0.785×0.122×3600)H=5+0.00072Q2=5+2.59×10-6Q'2Q单位:m3/h; Q'单位:l/min 工作点M之H=32.5m, Q=3200 l/minN轴=Ne/η=32.5×3200×10-3×1000×9.81/(60×0.55)=30.9(kw)∴每小时耗电费为30.9×0.12=3.71（元）(1)求阀全开时泵的有效功率H=△z+△p/ρg+△u2/2g+H f ,△z+△p/ρg=10(mH2O); △u2/2g=0u=0.0039/(0.785×0.052)=1.99(m/s)将数据代入上式:H=10+0.03(150/0.05)×(1.992/(2×9.81))=28.2(m)Ne=QHρg=0.0039×28.2×1000×9.81=1.08(kw)(2)求H=A-BQ2中的A.B值当Q=0时,H=A.又在泵入、出口处列柏努力方程:H=He=△z+△p/ρg+△u2/2g+H f当Q=0时,u=0,h f=0,△z为泵入口真空表与出口压强表之间距离,可忽略.故H=He =(3.2×9.81×104+200×133.3)/ρg=34.72(m)∴A=34.72; 于是得到:H=34.72-BQ2由本题第1问得到:当Q=0.0039m3/s=14m3/h时,H=28.2m 代入此式,得:B=(34.72-28.2)/142=0.033泵的特性曲线方程可表示为H=34.72-0.033Q212.解:He=△z+△p/ρg+△u2/2g+∑h f=16+0.3×9.81×104(1000×9.81)+2.1=21.1(m)根据H=21.1m,Q=30m3/h,于附录中选用3B33A型泵比较安全,(H=25m,Q=35m3/h)13.解:He=△z+△p/ρg+△u2/2g+∑h f=8+400×103/(1500×9.81)+30×103/(1500×9.81)=35.4(m)Q=7.5(m3/h)根据H=35.4m,Q=7.5m3可选耐腐蚀泵40F-40型(Q=7.2m3/h,H=39.5m),尽管额定流量较7.5m3/h小一些,但压头H=39.5m,较所需35.4m有较大裕量,实际操作时,H可以降一点, 致使流量增大,可望满足需要.但需指出,该操作条件下,泵的效率会低一些.14.解:(1)求送水量:管路所需压头相等,即泵工作点之流量为:40-0.01Q2=20+0.04Q2∴Q=20m3/h(2)关小阀门的压头损失:关小阀门后流量为Q'=3/4×20=15(m3/h)将Q'=15代入管路曲线.得H=20+0.04×152=29(m)将Q'=15代入泵特性曲线得He=40-0.01×152=37.75(m)额外增加压头损失为△H=37.75-29=8.75(m)H=△z+△p/ρg+△u2/2g+∑h f=4.8+0+0+λ(355/0.068)(u2/2g)=4.8+1.68×10-4Q2(Q单位：l/min)于是:得一系列数值:Q=400 l/min.如泵转速改为1600(r/min)时,这时流量为Q',压头为H',则Q'/Q=n'/n=1600/1450=1.1; Q'=1.1QH'/H=(n'/n)2=(1600/1450)2=1.22;H'=1.22H作新条件下的泵特性曲线:(Q的单位: l/min;H的单得到新的工作点M',该点对应的流量Q'=445 l/min 题15附图16.解:单泵使用时:Q=1m3/min, 则:H=20-2×12=18(m)管路特性曲线H=△z+△p/ρg+BQ2=10+0+BQ2,在泵的工作点:18=10+BQ2, 则:B=(18-10)/12=8得到管路特性曲线方程为: H=10+8Q2若Q增加为1.5[m3/分],根据题意λ保持不变即B值不变.则管路所需压头为H=10+8×1.52=28(m)而单泵操作时,泵提供压头数为H=20-2×1.52=15.5(m)两泵并联时特性曲线为H=20-2/22×Q2=20-0.5Q2并联泵提供压头为:H=20-0.5×1.52=18.98(m)两泵串联时特性曲线为:H=40-4×Q2=40-4×1.52=31(m)串联泵提供压头为31m,显然只有两泵串联可望满足要求.17.解:并联时,H不变,Q增加一倍Q并=2Q单, Q单=Q并/2原单泵特性曲线H=50-0.085Q2H并=50-0.085(Q并/2)2=50-0.0213Q并2二泵串联时,流量不变,压头加倍,即:H串=2H单故二泵串联时的特性曲线为:H串=2(50-0.085Q2)=100-0.17Q218.解:全风压: H T=△zρg +△p+△u2ρ/2+ρ∑h f=0+15+15+155=185(mmH2O) 将全风压换算成标准状况(规定状况)值:H TC=H Tρc/ρ=185×1.2/1=222(mmH2O)已知风量Q=40000m3/h,根据H TC =222mmH2O,可选用4-72-11 10C型风机.全压为: 227(mm水柱),Q=41300(m3/h)19.解:Ws =Υ/(Υ-1)×p1V1[(p2/p1(Υ-1)/Υ-1]p1V1=(G/M)RT=1/29×8314×278将数据代入上式,得到:Ws=1.4/(1.4-1)×1/29×8314×278[324/101.3)(1.4-1)/1.4-1]=111.6(KJ) 在密闭筒中压缩:Ws=∫V2V1 pdV=1/(Υ-1)p1V1[(p2/p1)(Υ-1)/Υ-1]=1/(1.4-1)×1/29×8314×278[324/101.3] (1.4-1)/1.4 -1]=79.7(KJ) 20.解:N ad=n×1/(r-1)p1V1[(p2/p1)(r-1)/nr -1]V1=p0V0/T0×T1/p1代入上式N ad=n×1/(r-1)p0V0T1/T0[(p2/p1)(r-1)/nr -1]=(4×1.4/0.4)×(101300×3.5/60)×(303/273)[(150)0.4/(4×1.4)-1]=39482(w)=39.5(kw)N=N ad/η=39.5/0.85=46.5(kw)由于采取4级压缩,每级压缩比为i=(150)1/4 =3.5故T2=T1(p2/p1)(r-1)/r=303(3.5)0.4/1.4=433.6K=161(℃)21.解:(1)P点为工况点,P点对应的流量为该泵在系统中所提供的最大流量30-0.01Q2=10+0.04Q2解得Q max=20 m3/h此时泵的压头为26m(2)当供水量为最大输水量的75%时,即:Q'=20×0.75=15(m3/h)(a)图中△H 为出口节流调节所产生的节流损失增加量H'=30-0.01Q2=30-0.01×152=27.75(m);He'=10+0.04Q2=10+0.04×152=19(m)△H=H'-He'=8.75m(b)根据比例定律:Q/Q'=(n/n');H/H'=(n/n')2故得: 泵的性能曲线上: H=H'(n/n')2, Q=Q'(n/n')于是泵性能曲线变为:H'(n/n')2=30-0.01Q'2(n/n')2,即:H'=(n'/n)2×30-0.01Q'2新的工作点处: (n'/n)2×30-0.01Q'2=10+0.04Q'2当Q'=15m3/h解出∴ n'=2900×0.8416 =2440r/min22.解取截面1-1,2-2如题图所示,列柏努利方程z1+p1/ρg+u12/2g+He=z2+p2/ρg+u22/2g+H f +△p器/ρgu2=V/A=18/(3600×0.785×0.0532)=2.27(m/s), p1=p2u1=0He=(23-3)+(2.272/(2×9.81))+19×2.272/2/9.81+73.6×2.272/(2×9.81)×1000/(1000×9.81)=27.2(mH2o) 由2B-31型离心泵性能曲线图查得: Q=18m3/h时,H=31.5m(>27.2m) 且η=62%,而ηmax =65%; 65%×92%=59.8%(<62%)故此泵适用。

中级消防设施操作员题库第二章2（自动喷水灭火系统操作）1.【单项选择题】对于每台消防水泵，电气控制柜必须设置什么按钮（）A.手动启停按钮B.自动启停按钮C.停止按钮D.调速按钮（江南博哥）正确答案：A参考解析：电气控制柜必须对每台消防水泵设置手动启停按钮。

2.【单项选择题】下列不属于消防泵组及电气控制柜保养要求的是（）A.控制柜平时应处于手动状态B.主/备泵互换功能正常C.工作环境良好，无积灰和蛛网,无杂物堆放D.消防水泵运转正常，无异常震动或声响正确答案：A参考解析：消防泵组电气控制柜工作环境保养要求：①工作环境良好，无积灰和蛛网，无杂物堆放；②防止被水淹没的措施完好；③设有自动防潮除湿装置的，工作状态应正常。

“电气原理图完好”属于消防泵组电气控制柜外观的保养要求。

3.【单项选择题】消防泵组电气控制柜主/备泵切换功能中，当主泵发生故障时，备用泵自动延时投入。

水泵启动时间不应大于（）A.60sB.2minC.3minD.5min正确答案：B参考解析：主备泵切换功能主泵故障时，备用泵自动延时投入运行。

水泵启动时间不大于2min o4.【单项选择题】消防泵组电气控制柜当开关处于（）时由控制柜面板启/停按钮手动控制水泵启停。

A.自动位B.手动位C.启动位D.停止位正确答案：B参考解析：消防泵组电气控制柜当开关处于手动位时由控制柜面板启/停按钮手动控制水泵启停。

5.【单项选择题】消防泵组的控制除采用联动控制方式外，火灾报警控制器还应采用（）控制方式，实现直接手动控制A.总线制控制盘B.智能手动盘C.多线控制盘D.控制模块正确答案：C参考解析：表2-2-1,消防泵组的控制除采用联动控制方式外，火灾报警控制器还应采用多线控制盘控制方式，实现直接手动控制。

6.【单项选择题】机械应急启动时，消防水泵在报警后（）内应正常工作A.1分钟B.5分钟C.10分钟D.30分钟正确答案：B参考解析：机械应急启动时，应确保消防水泵在报警后5πιin内正常工作。

第二章 叶片泵基本理论2.1 泵的主要性能的参数1 流量 流量是泵在单位时间内输送出去的液体量(体积或质量)体积流量用q 表示，单位是：m 3／s ，m 3／h ，l ／s 等。

质量流量用m q 表示，单位是：t ／h ， kg ／s 等。

流量和体积流量的关系为 ρq q m =2 扬程 H 扬程是泵所抽送的单位重量液体从泵进口处(泵进口法兰)到泵出口处兰)能量的增值。

也就是一牛顿液体通过泵获得的有效能量。

其单位是m N /m N =⋅，即被抽送液体的液柱高度、习惯简称为米。

根据定义、泵的扬程可以写为s d E E H -= （2-1）式中：d E —在泵出口处单位重量液体的能量(m)；s E —在泵进口处单位重量液体的能量(m)。

单位重量液体的能量在水力学中称为水头，通常由压力水头、速度水头和位置水头三部分组成，即d 2d d d z 2g v g p E ++=ρ，s 2s s s z 2gv g p E ++=ρ，得22d s d d d s p p v v E z z g 2g()ρ--=++- （2-2）式中 p d 、p s ——泵出口、进口处液体的静压力v d 、v s ——泵出口、进口处液体的速度z d 、z s ——泵出口、进口到任选的测量基准面的距离图1—1是计算泵扬程的简图。

泵的扬程表征泵本身的性能，只和泵进、出口法兰处的液体的能量有关，而和泵装置无直接关系。

但是，利用能量方程，可以用泵装置中液体的能量表示泵的扬程。

3 转速n转速是泵轴单位时间的转数，单位：r ／min4 汽蚀余量 NPSH汽蚀余量又叫净正吸头，是表示汽蚀性能的主要参数。

5 功率和效率泵的功率通常指输入功率。

即原动机传到泵轴上的功率，故又称轴功率。

用P 表示。

泵的有效功率又称输出功率，用P e 表示。

它是单位时间内从泵中输送出去的液体在泵中获得的有效能量。

因为扬程是泵输出的单位重量液体从泵中获得的有效能量，所以扬程是质量流量及重力加速度的乘积，就是单位时间内从泵中输出液体所获得的有效能量——泵的有效功率。

化工原理第二章离心泵的工作原理教案一、引言离心泵作为化工工艺中常用的流体输送设备，具有结构简单、运行稳定、流量大等优点。

本教案旨在介绍离心泵的工作原理，帮助学生深入理解离心泵的基本原理和工作过程。

二、离心泵的基本原理离心泵是一种利用离心力将液体从低压区域输送到高压区域的设备。

其基本原理是通过转子的旋转产生离心力，使液体产生压力差，从而实现液体的输送。

三、离心泵的工作过程1. 吸入过程离心泵的工作开始于吸入过程。

当泵启动后，转子开始旋转，形成低压区域。

液体在低压区域中被抽入泵内。

2. 离心过程液体被吸入泵内后，随着转子的旋转，液体被甩到离心力的作用下，向离心泵的出口方向移动。

离心力越大，液体的流速越快。

3. 压力增加过程液体在离心泵中的流速增加，同时离心力的作用下，液体的压力也随之增加。

液体从低压区域被压入高压区域。

4. 排出过程当液体被压入高压区域后，离心泵的出口阀门打开，液体被排出泵外，完成一次工作循环。

四、离心泵的工作特点1. 流量大离心泵能够输送大量的液体，适用于工业生产中需要大流量输送的场合。

2. 压力稳定离心泵的工作过程稳定，能够保持较稳定的出口压力。

3. 适用范围广离心泵适用于输送各种液体，包括清水、污水、油类等。

4. 结构简单离心泵的结构相对简单，易于维护和操作。

五、离心泵的应用领域离心泵广泛应用于化工、石油、冶金、电力等行业。

常见的应用场景包括：1. 工业生产中的液体输送离心泵可用于输送化工产品、石油产品等。

2. 污水处理离心泵在污水处理厂中起到重要作用，能够将污水从低处抽升到高处进行处理。

3. 冷却循环系统离心泵可用于冷却循环系统，将冷却液循环输送，保持设备的正常运行温度。

4. 给水系统离心泵可用于给水系统，将水从水源输送到需要的地方，满足生产和生活用水需求。

六、实验教学设计为了帮助学生更好地理解离心泵的工作原理，可以设计以下实验教学内容：1. 实验目的：观察离心泵的工作过程，理解其工作原理。

4《泵与泵站》第二章【1】.(1)已知，出水水箱内绝对压强 P 1=，进水水箱绝对压强以泵轴为0-0线，大气压 P a =1atmH ST H 1 H 220 ( 2) 22m【2】.解答：如图(a ), H ss(a) 3m据题意：H ss(b) Hss(C) Hss(a)以泵轴为基准面(1) b 水泵位置水头：Z b H A解得：H A 2m解得：P c 1.2atm【3】.解答：(1)根据给定的流量和管径,查《给水排水设计手册》第一册，得:0.16----------- 厂 1.27m/s (3.14 0.42)出水水箱测压管水头： H j P 1 P a 10 3 110 20m 进水水箱测压管水头：H 2 P 2 F a 10 0.8102m (“ - ”表示在泵轴以下)吸水管沿程水头损失系数 h 5.7 %0 压水管沿程水头损失系数h11-6 %真空表读数：H v H sd2V 1Z hs2g2真空表安装在泵轴处，z 0(见 P24,公式 2-30 )则：H v H ss h s2V 1 2g 课后习题答案P 2=(2)泵的吸水地形高度：H ss H 22m (3)泵的压水地形高度：H S d H 120m3mb 水泵吸水池测压管水柱高度: h 0.510 5mb 水泵吸水池测压管水头:H测 Zb hH Ab水泵H ss(b) 0 H测0 H A 55 H A3m(2) c 水泵位置水头：Z5m (在泵轴以下)c 水泵吸水池测压管水柱高度： h F C1 10 10P c 10c 水泵吸水池测压管水头:H测 Zc h5 10P c 10 10P c 15( m)c水泵 Hss(c)0 H 测 0 10P c 1515 10P c 3m H计算水泵的吸水管流速:V 1泵吸水地形高度: H ss35 32 3m吸水管水头损失:h s i 1 l 1 1 0.0057 30 1 1.17m 则：真空表读数H v1.171 曲2 9.84.25mH 2O••• 1atm 10mH 2O760mmHg则：4.25mH 2O 4.25 76 323mmHg % 真空度=虫上100%10mH 2O他叽。

泵工作原理和构造泵是一种广泛应用于工业、建筑、农田灌溉等领域的设备，用于输送液体或提升液体的装置。

它的工作原理和构造决定了它能够产生压力，将液体从低压区域输送到高压区域。

本文将详细介绍泵的工作原理和构造。

一、泵的工作原理泵的工作原理基于流体力学中的连续方程和动量方程。

在泵的内部，液体被抽入泵腔，然后通过动力转化，液体被压缩并排出泵。

泵的工作过程可以概括为以下几个步骤：1. 吸入过程：泵的吸入口通过压差将液体吸入泵腔。

这个过程通常由泵腔内的体积增大引起。

2. 封闭过程：在液体被吸入泵腔后，泵的吸入口关闭。

这个过程是通过与吸入口相连的阀门或旋转部件完成的。

3. 排出过程：泵的排出口打开，泵腔内的压力大于外部压力，导致液体被推出。

4. 封闭过程：当液体被推出泵腔后，泵的排出口关闭。

这个过程是通过与排出口相连的阀门或旋转部件完成的。

以上过程不断交替进行，使得液体连续地被吸入和排出，实现了泵的工作。

二、泵的构造1. 泵的主要构件（1）叶轮：叶轮是泵中最关键的部件之一，它通过旋转产生动能，将液体吸入泵内并推出。

叶轮通常由多个叶片组成，可以是从某种金属材料上加工成型，或者是单独制造并通过螺栓或焊接连接在一起。

（2）泵壳：泵壳是包围叶轮的外部结构，它的作用是将排出的液体引导到出口，同时保护叶轮并提供固定的支撑。

泵壳通常由金属材料制成，具有足够的强度和刚度。

（3）轴：泵的轴连接叶轮和电动机，将电动机的动力传递给叶轮，使其旋转并产生泵的工作能力。

轴通常由高强度合金钢制成，并经过加工和热处理以提高其强度和耐磨性。

（4）密封件：泵中的密封件主要用于防止液体从泵的接口或连接处泄漏。

常见的密封件包括静密封和动密封，通常由橡胶、塑料或金属制成。

（5）进出口阀门：进出口阀门用于控制泵的吸入口和排出口的开关。

这些阀门通常由金属制成，具有良好的耐腐蚀性和密封性能。

2. 泵的类型根据泵的工作原理和构造，泵可以分为多种类型，常见的有离心泵、容积泵和轴流泵等。

《化工过程流体机械》总结、思考、公式、习题（第一、二章）2009.9.30（内容总结）第一章概述§ 1.1 流体机械的定义与分类§ 1.2 流体机械的工程应用§ 1.3 流体机械的技术发展小结：1．流体机械的分类叶片式、容积式；2．流体机械在石油化工行业的应用；3．（化工）过程流体机械。

（内容总结及思考题）第二章泵§ 2.1 离心泵的结构类型2.1.1 离心泵的基本结构2.1.2 离心泵的类型2.1.3 离心泵的典型结构2.1.4 主要零部件小结：1．离心泵的基本结构单级单吸悬臂式；2．离心泵的类型单级、多级；单吸、双吸；水平中开、节段式；3．叶轮开式、闭式。

§ 2.2 离心泵的工作原理2.2.1 离心泵的工作参数2.2.2 离心泵的工作原理2.2.3 叶轮中液体流动规律——速度三角形2.2.4 离心泵基本方程式2.2.5 叶片结构型式对能量转换的影响2.2.6 有限叶片对叶轮能量转换的影响小结：1．工作参数流量Q、扬程H、功率N、效率η等；2．速度三角形速度u、w、c，分速度c u、c r；液流角α、β，叶片安装角βA2等；3．基本方程欧拉方程（表达形式两种、物理意义三项）、理论扬程H T∞、静扬程H pol、动扬程H hyn等；4．叶片结构分析后弯、前弯、径向叶片型（βA2＜＝＞90º）；反作用度ρR∞，βA2极限值βA2min、βA2max等；5．叶片有限影响轴向涡流，β2＜βA2、c u2＜c2∞，滑移系数μ；（叶片有限无损失）理论扬程H T＜H T∞等。

思考题：[2] 4-1．离心泵有哪些性能参数？其中扬程是如何定义的？它的单位是什么？[2] 4-2．试写出表达离心泵理论扬程的欧拉方程式和实际应用的半经验公式。

§ 2.3 离心泵的工作性能2.3.1 离心泵的吸入性能2.3.2 离心泵的特性曲线2.3.3 离心泵的性能换算小结：1．吸入特性汽蚀机理与危害，汽蚀参数（p、NPSH、H S、z g），汽蚀判别、安全条件，汽蚀特性（[NPSH]、[H S]），抗汽蚀措施。

化工原理第二章离心泵的工作原理教案一、引言离心泵是化工工艺中常用的一种流体输送设备，其工作原理和性能对于化工工程师来说至关重要。

本教案旨在介绍离心泵的工作原理、结构和性能参数，帮助学生深入理解离心泵的工作原理，为日后的化工工程实践打下基础。

二、离心泵的工作原理1. 离心力原理离心泵的工作原理基于离心力的作用。

当离心泵转子旋转时，液体由进口进入泵体，并通过转子叶片的离心力作用被甩到泵体的出口处，从而实现液体的输送。

2. 结构组成离心泵主要由泵体、转子、进出口管道和轴承等部分组成。

泵体是离心泵的主要承载部分，其内部空腔形成了液体流动的通道。

转子是离心泵的核心部件，由叶轮和轴组成，通过电机的驱动使其旋转。

进出口管道用于连接泵体和输送介质的管道，起到进出液体的作用。

轴承则用于支撑转子的旋转。

3. 工作过程离心泵的工作过程可以分为吸入过程和压缩过程两个阶段。

在吸入过程中，离心泵的叶轮旋转，通过离心力将液体从进口吸入泵体。

在压缩过程中，叶轮继续旋转，离心力将液体甩到泵体的出口处，形成高压区，从而实现液体的输送。

三、离心泵的性能参数1. 流量流量是离心泵的重要性能参数，表示单位时间内泵送液体的体积。

流量的大小取决于泵的转速、叶轮的直径和叶轮的几何形状等因素。

2. 扬程扬程是离心泵的另一个重要性能参数，表示泵能够提供的液体压力。

扬程的大小取决于泵的转速、叶轮的直径和叶轮的几何形状等因素。

3. 效率效率是离心泵的能量转换效率，表示泵能够将输入的机械能转换为输出的液体能量的比例。

离心泵的效率通常在60%至90%之间，取决于泵的结构和工作条件等因素。

4. 功率功率是离心泵所需的能量输入，表示泵运行时所消耗的能量。

功率的大小取决于流量、扬程和效率等因素。

四、离心泵的应用离心泵广泛应用于化工工程中的液体输送、循环和增压等领域。

常见的应用包括石油化工、化肥生产、污水处理、供水系统等。

离心泵的工作原理和性能参数对于化工工程师来说至关重要，能够帮助他们选择合适的离心泵，设计和优化化工工艺流程。

第二章 流体输送机械习题1. 在用水测定离心泵性能的实验中，当流量为26 m 3/h 时，泵出口处压强表和入口处真空表的读数分别为152 kPa 和24.7 kPa ，轴功率为2.45 kW ，转速为2900 r/min 。

若真空表和压强表两测压口间的垂直距离为0.4 m ，泵的进、出口管径相同，两测压口间管路流动阻力可忽略不计。

试计算该泵的效率，并列出该效率下泵的性能。

解： 在真空表和压强表测压口处所在的截面11'-和22'-间列柏努利方程，得22112212,1222e f p u p u z H z H g g g gρρ-+++=+++∑其中：210.4z z m -= 41 2.4710()p Pa =-⨯表压 52 1.5210p Pa =⨯(表压)12u u =,120f H-=∑则泵的有效压头为：521213(1.520.247)10()0.418.41109.81e p p H z z m g ρ-+⨯=-+=+=⨯ 泵的效率：32618.4110100%53.2%1023600102 2.45e e Q H N ρη⨯⨯==⨯=⨯⨯ 该效率下泵的性能为：326/Q m h = 18.14H m = 53.2%η= 2.45N kW =2. 用某离心泵以40 m 3/h 的流量将贮水池中65 ℃的热水输送到凉水塔顶，并经喷头喷出而落入凉水池中，以达到冷却的目的。

已知水在进入喷头之前需要维持49 kPa 的表压强，喷头入口较贮水池水面高8 m 。

吸入管路和排出管路中压头损失分别为l m 和5 m ，管路中的动压头可以忽略不计。

试选用合适的离心泵，并确定泵的安装高度。

当地大气压按101.33 kPa 计。

解：在贮槽液面11'-与喷头进口截面22'-之间列柏努利方程，得22112212,1222e f p u p u z H z H g g g gρρ-+++=+++∑ 2,122e f p u H z H g gρ-∆∆=∆+++∑ 其中：8z m ∆= 49p kPa ∆=20u ∆=,12156f Hm -=+=∑ 3980/kg m ρ=349108619.19809.81e H m ⨯=++=⨯ 根据340/Q m h = ，19.1e H m =，输送流体为水，在IS 型水泵系列特性曲线上做出相应点，该点位于8065125IS ---型泵弧线下方，故可选用(参见教材113页），其转速为2900/min r ，由教材附录24(1)查得该泵的性能，350/Q m h =，20e H m =，75%η=， 6.3N kW =，必需气蚀余量() 3.0r NPSH m =由附录七查得65C 时，42.55410v p Pa =⨯ 泵的允许安装高度 ,01()a vg r f p p H NPSH H gρ--=-- 101330255403.01980.59.81-=--⨯ 3.88m =3. 常压贮槽内盛有石油产品，其密度为760 kg/m 3，黏度小于20 cSt ，在贮存条件下饱和蒸气压为80 kPa ，现拟用65Y-60B 型油泵将此油品以15 m 3/h 的流量送往表压强为177 kPa 的设备内。

21第二章 叶片泵的基本理论和性能本章重点：通过本章的学习，要求学员熟练掌握叶片泵的性能参数及计算、相似条件、相似定律、比例率、比转数的计算、实验性能曲线 、选泵原则；掌握功率的分类及其关系、效率的组成及其所包含的损失、叶轮进出口速度三角形、叶片泵的基本方程式及其分析、基本性能实验、选泵步骤、选泵中应注意的问题、选泵方法、电动机与水泵的配套、传动方式的选择和管路附件的选择；了解比转数的作用、叶片泵汽蚀实验、理论性能曲线、相对性能曲线、通用性能曲线、全面性能曲线、系列型谱图、柴油机与水泵的配套、水泵的性能方程等。

第一节 叶片泵的性能参数叶片泵的性能是用性能曲线表示的，而性能曲线又是用性能参数之间的关系来表达的。

因此，在研究叶片泵性能前，首先必须对性能参数的意义有一正确理解。

叶片泵的性能参数主要有流量、扬程、功率、效率、转速、允许吸上真空高度或允许汽蚀余量等，分述如下:一、流量单位时间内水泵所抽提的流体体积，符号Q ，其常用单位有s l /、s m /3、和hm /3等。

各单位间的关系是s m /13=s l /1000=h m /36003。

设计流量的计算详见第六章水泵站规划。

二、扬程（一）扬程的定义扬程是指单位重量流体从水泵进口到出口能量增量，用符号H 表示， 常用单位是m 。

（二）扬程的计算1.实验室或现场测定时扬程的计算 ⑴离心泵及其它卧式水泵()()gv v H H z z H v d 21020.0212212-++⨯+-= （2—1—1）式中：v H 、d H ——真空表、压力表的读数（KPa ）；1v 、2v ——进、出水管的断面平均流速（s m /）；g ——重力加速度（2/s m ）。

⑵立式轴流泵扬程 其计算公式可简化为：gv H z H d 2222++=（2—1—2） 2.设计泵站时扬程的计算22 g v v h H H w ST22122-++= ()gv v h z z w b u 22122-++-= ≈ w ST h H + （2—1—3）式中：ST H ——实际扬程（有效扬程、净扬程、提水高度）（m ）；w h ——损失扬程（水头损失）（m ）； Z 、b Z ——设计上、下水位（m ）。