流体输送机械答案
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过程系统原理作业2答案流体输送机械1.描述流体的输送机械的基本原理。
流体的输送机械是将流体从一个地方输送到另一个地方的设备。
其基本原理是通过增加流体的压力或速度来克服流体的阻力。
常见的流体输送机械包括泵以及各种管道、阀门等。
2.什么是离心泵?简述其工作原理。
离心泵是一种常见的流体输送机械,利用离心力将液体从低压区域输送到高压区域。
其工作原理基于以下几个步骤:首先,液体被吸入泵的叶轮(也称为叶片)中;然后,叶轮迅速旋转,将液体推向离心力产生的压力区域;最后,液体经过泵的出口管道进入高压区域。
3.什么是液力耦合器?简述其原理及应用。
液力耦合器是一种将动力传递到机械设备的装置,可以通过液体传递和调节扭矩。
其原理是通过在两个输入轴(即驱动轴和工作轴)之间建立一个液体离合器来实现。
当驱动轴旋转时,通过液体的传递和调节,将转动力矩传递给工作轴。
液力耦合器广泛应用于各种机械设备,如风力发电机、水泵等。
4.描述管道系统中的流体阻力及其计算方法。
管道系统中的流体阻力主要由摩擦阻力和局部阻力组成。
摩擦阻力随着流体速度的增加而增加,可以通过摩擦系数和液体流量来计算。
局部阻力是由于管道部件(如弯头、节流装置等)造成的,可以通过实验或经验公式进行估算。
5.简述压缩机的工作原理及应用。
压缩机是一种将气体压缩为高压气体的设备。
其工作原理是通过一系列活塞或旋转机构将气体吸入并压缩到高压状态。
压缩机广泛应用于空调、制冷、压缩空气等领域。
6.什么是液位计?简述其原理及应用。
液位计是一种用于测量液体高度的装置。
常见的液位计有浮子液位计、压力液位计等。
浮子液位计通过浮子的上升和下降来测量液位高度,原理是根据安培力的原理,液体对浮子的浮力和重力平衡。
7.简述液压系统的工作原理及应用。
液压系统利用液体的压力来传递力量和执行控制。
其工作原理是通过液压泵将液体压力增加到所需的级别,通过液压阀来控制液体流动和压力,进而驱动液压缸或其他执行元件。
《化工原理》流体输送机械单元测试题及答案一、选择题。
(5*4=20分)1.以下哪项不属于离心泵的结构:()A.底阀B.吸入管C.叶轮D.调节阀2.()是泵的给能装置。
A.底阀B.吸入管C.叶轮D.泵壳3.离心泵的扬程是( )A.实际的升扬高度B.泵的吸液高度C.液体出泵和进泵的压差换算成液柱高度D.单位重量液体流经泵所获得的能量4.离心泵的性能曲线中的H-q v线是在( )情况下测定的。
A.效率一定B.功率一定C.转速一定管路长度一定5.往复泵没有以下缺点( )A.流量不均匀B.转速不变、流量不大C.没有自吸能力D. 不宜输送悬浮液6.以下型号的泵是双吸泵( )A.B型B.D型C.F型D. sh型二、填空题。
(5*8=40分)1.离心泵的特性曲线包括________、________、________三条曲线。
2.离心泵的特性曲线是在一定的________下,用常温________作为介质,实验测定得到的。
3.离心泵启动前,为防止________现象的发生,需要先________,否则可能会无法吸入或排出流体。
4.离心泵入口处真空表为93.33kPa,当地大气体为101.33kPa,则输送42℃水(此时水的饱和蒸气压为8.2kPa)时,泵内________(会/不会)发生汽蚀现象。
5.离心泵总效率η反映________、________和________三项能量损失的影响。
6.离心泵用出口阀调节流量实质上是改变________曲线;用改变转速来调节流量实质上是改变________曲线。
三、简答题。
(10*2=20分)1.请简述△h r、△h a和△h的定义,及它们之间的关系。
2.泵的工作原理,如何输送。
3.请简述:什么是气缚现象?什么是汽蚀现象(及其内因)?四、计算题。
(10*2=20分)1.用油泵从贮存槽向反应器输送40℃的异丁烷,槽内液面恒定,其上方的绝对压力为652kPa。
泵位于贮存槽液面下1.5m处,吸入管路的总压头损失为1.6m。
化工原理——流体输送机械习题及答案第二章流体输送机械一、选择与填空1、离心泵的工作点是_____曲线与_______曲线的交点。
2、离心泵启动前需要先向泵内充满被输送的液体,否则将可能发生现象。
而当离心泵的安装高度超过允许安装高度时,将可能发生现象。
3、离心泵开动之前必须充满被输送的流体是为了防止发生____。
A 汽化现象B 汽蚀现象C 气缚现象D 气浮现象4、用一气蚀余量为3m的离心泵输送处于沸腾状态下的塔底液体,若泵前管路的全部流动阻力为1.5m液柱,则此泵的安装位置必须__。
A 高于塔底液面4.5m的上方B 高于塔底液面1.5m的上方C 低于塔底液面4.5m的下方D 低于塔底液面3.0m的下方5、若被输送的流体粘度增高,则离心泵的压头,流量,效率,轴功率。
6、离心泵的调节阀开大时,A 吸入管路阻力损失不变B 泵出口的压力减小C 泵入口的真空度减小D 泵工作点的扬程升高7、某离心泵运行一年后发现有气缚现象,应。
A 停泵,向泵内灌液B 降低泵的安装高度C 检查进口管路是否有泄漏现象D 检查出口管路阻力是否过大8、离心泵的主要特性曲线包括、和三条曲线。
9、离心泵特性曲线是在一定下,用常温为介质,通过实验测定得到的。
10、离心通风机的全风压是指与之和,其单位为。
11、若离心泵入口真空表读数为700mmHg,当地大气压为101.33kPa,则输送上42℃水时(饱和蒸汽压为8.2kPa)泵内发生汽蚀现象。
12、若被输送的流体的粘度增高,则离心泵的压头、流量、效率、轴功率。
13、离心泵通常采用调节流量;往复泵采用调节流量。
14、离心泵允许汽蚀余量定义式为。
15、离心泵在一管路系统中工作,管路要求流量为Q e,阀门全开时管路所需压头为H e,而与相对应的泵所提供的压头为H m,则阀门关小压头损失百分数为%。
16、离心通风机的特性曲线包括、、和四条曲线。
17、往复泵的往复次数增加时,流量,扬程。
18、齿轮泵的特点是_,适宜于输送液体,而不宜于输送。
第二章流体输送机械一、单项选择题(每小题1分)1. 有关叶轮叶片的几何形状,正确的说法应该是( )CA. 为使被输送液体获得较大的能量, 离心泵采用前弯叶片B. 为减小被输送液体的能量损失, 离心泵拟用径向叶片C. 离心泵采用后弯叶片,以使被输送液体获得较大的静压能,并能保证电机不被烧坏D. 以上说法均不正确2.下列描述中正确的是( )CA. 离心泵的底阀可用来调节泵的流量B. 离心泵正常工作时底阀不能开启到最大C. 底阀的作用是防止启动前灌入泵体的液体流失D. 以上描述均不正确3.离心泵停止操作时宜( )。
BA.先停电后关阀;B.先关出口阀后停电;C.先关出口阀或先停电均可;D.单级泵先停电,多级泵先关出口阀。
4.以下叙述不.正确的是()CA. 流体输送的管路特性曲线与所用泵的性能无关B. 泵的性能影响管路的输送能力C. 泵的性能曲线与管路设置有关D. 泵的性能曲线由20˚C清水实验获得5.各种型号的离心泵特性曲线( ) DA.完全相同B.完全不相同C.有的相同,有的不同D.图形基本相似6. 下列描述中正确的是( )DA. 离心泵的H~Q η~Q曲线均随被输送流体密度的增大而降低B. 离心泵的H~Q η~Q曲线均随被输送流体密度的增大而升高C. 离心泵的H~Q曲线随被输送流体密度的减小而降低,而η~Q曲线变化情况相反D. 离心泵的H~Q η~Q曲线与被输送流体的密度无关7. 离心泵在一定转速下输送清水时,泵的轴功率N与流量Q的关系为()BA. Q为零时N最大B. Q为零时N最小C. 在额定流量Q R时N最小D. N与Q无关8. 离心泵的N~Q曲线( )CA. 与叶轮转速的大小无关B. 与叶轮直径的大小无关C. 与被输送流体的密度有关D. 与被输送流体的黏度无关9. 离心泵的效率η由容积损失ηV、机械损失ηm和水力损失ηh组成,它们之间的关系为( )BA. η=ηV + ηm + ηhB. η=ηVηmηhC. η=ηVηm / ηhD. η=ηVηh / ηm10.离心泵的吸上真空高度( )DA. 与泵的结构尺寸和流体性质有关B. 是流量的函数C. 与当地大气压及流动状态有关D. 以上全是11. .离心泵安装高度过高将导致( )AA. 发生气蚀现象B. 发生气敷现象C. 不会影响泵的正常操作D. 工作点发生改变12.离心泵的工作点()DA. 与管路特性有关,与泵的特性无关B. 与管路特性无关,与泵的特性有关C. 与管路特性和泵的特性均无关D. 与管路特性和泵的特性均有关13. 离心泵的工作点与管路特性与泵的特性的关系分别为()AA.相关,相关 B. 相关,无关 C. 无关,相关 D. 无关,无关14.离心泵原来输送水时的流量为q V,现改用输送密度为水的1.2倍的水溶液,其它物理性质可视为与水相同,管路状况不变,流量( )。
过程流体机械试题及答案1. 简述离心泵的工作原理。
答案:离心泵通过叶轮旋转产生离心力,将液体从低能位输送到高能位。
液体进入泵的入口,通过叶轮的加速,获得动能,然后在蜗壳或导流器中减速,将动能转换为压力能,从而实现液体的输送。
2. 描述往复式压缩机的四个主要组成部分。
答案:往复式压缩机主要由四个部分组成:气缸、活塞、连杆和曲轴。
气缸是压缩气体的空间;活塞在气缸内往复运动,推动气体;连杆连接活塞和曲轴,将活塞的往复运动转换为曲轴的旋转运动;曲轴则将往复运动的线性动力转换为旋转动力。
3. 计算一个单级离心泵在给定转速和流量下的功率消耗。
答案:离心泵的功率消耗可以通过以下公式计算:\[ P = \rho \cdot g \cdot Q \cdot H \]其中,\( P \) 是功率(W),\( \rho \) 是液体的密度(kg/m³),\( g \) 是重力加速度(9.81 m/s²),\( Q \) 是流量(m³/s),\( H \) 是扬程(m)。
4. 列出三种常见的流体机械故障及其可能的原因。
答案:- 1) 泵的振动:可能由于轴承磨损、叶轮不平衡或安装不当引起。
- 2) 压缩机过热:可能由于润滑不足、冷却系统故障或进气过滤器堵塞引起。
- 3) 泵的效率下降:可能由于叶轮腐蚀、泵内结垢或系统设计不当引起。
5. 解释什么是流体机械的比转速。
答案:比转速是描述流体机械(如泵和风机)性能的一个重要参数,它定义为实际转速与几何相似流体机械的理论转速之比。
比转速可以用于比较不同流体机械的性能,特别是在设计和选择流体机械时。
6. 计算一个离心风机在给定流量和压力下的功率消耗。
答案:离心风机的功率消耗可以通过以下公式计算:\[ P = \frac{1}{2} \cdot \rho \cdot Q \cdot \Delta P \] 其中,\( P \) 是功率(W),\( \rho \) 是空气的密度(kg/m³),\( Q \) 是流量(m³/s),\( \Delta P \) 是压力差(Pa)。
流体机械复习题及答案流体机械复习题及答案一、选择题1. 下列哪个不是流体机械的分类?A. 泵B. 风机C. 压缩机D. 电机答案:D2. 下列哪个是流体机械的主要功能?A. 输送流体B. 产生压力C. 增加流体速度D. 以上都是答案:D3. 下列哪个不是流体机械的工作原理?A. 动能转换B. 动量转换C. 能量转换D. 热能转换答案:D4. 下列哪个是流体机械的性能指标?A. 流量B. 扬程C. 效率D. 以上都是答案:D5. 下列哪个是流体机械的流量单位?A. m/sB. m^3/sC. N/m^2D. J/kg答案:B二、判断题1. 流体机械的主要功能是增加流体的压力。
答案:错误2. 流体机械的工作原理主要是能量转换。
答案:正确3. 流体机械的性能指标包括流量、扬程和效率。
答案:正确4. 流体机械的流量单位是m/s。
答案:错误5. 泵是一种将机械能转换为流体能的流体机械。
答案:正确三、简答题1. 请简要说明流体机械的分类及其主要功能。
答:流体机械主要分为泵、风机和压缩机三类。
泵主要用于输送流体,将机械能转换为流体能;风机主要用于增加流体速度,产生气流;压缩机主要用于增加气体的压力。
这三类流体机械在不同的工程领域中起到了重要的作用。
2. 请简要说明流体机械的工作原理。
答:流体机械的工作原理主要是能量转换。
通过机械设备的运动,将机械能转换为流体能。
例如,在泵中,电机驱动叶轮旋转,叶轮的运动使得流体受到冲击和压力,从而实现了能量的转换。
3. 请简要说明流体机械的性能指标。
答:流体机械的性能指标主要包括流量、扬程和效率。
流量指的是单位时间内通过流体机械的流体体积;扬程指的是流体机械输送流体时所能产生的压力;效率指的是流体机械能量转换的效率,即输出功率与输入功率的比值。
四、计算题1. 一台泵的流量为200m^3/h,扬程为50m,求其功率。
答:流量单位换算为m^3/s,即200/3600=0.0556m^3/s。
第二章 流体输送机械离心泵特性【2-1】某离心泵用15℃的水进行性能实验,水的体积流量为540m 3/h ,泵出口压力表读数为350kPa ,泵入口真空表读数为30kPa 。
若压力表与真空表测压截面间的垂直距离为350mm ,吸入管与压出管内径分别为350mm 及310 mm ,试求泵的扬程。
解 水在15℃时./39957kg m ρ=,流量/V q m h =3540 压力表350M p kPa =,真空表30V p kPa =-(表压)压力表与真空表测压点垂直距离00.35h m = 管径..12035031d m d m ==,流速 / ./(.)1221540360015603544V q u m s d ππ===⨯. ../.221212035156199031d u u m s d ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭扬程 222102M V p p u u Ηh ρg g--=++ ()(.)(.)....⨯--⨯-=++⨯⨯332235010301019915603599579812981....m =++=0353890078393 水柱【2-2】原来用于输送水的离心泵现改为输送密度为1400kg/m 3的水溶液,其他性质可视为与水相同。
若管路状况不变,泵前后两个开口容器的液面间的高度不变,试说明:(1)泵的压头(扬程)有无变化;(2)若在泵出口装一压力表,其读数有无变化;(3)泵的轴功率有无变化。
解 (1)液体密度增大,离心泵的压头(扬程)不变。
(见教材) (2)液体密度增大,则出口压力表读数将增大。
(3)液体密度ρ增大,则轴功率V q gHP ρη=将增大。
【2-3】某台离心泵在转速为1450r/min 时,水的流量为18m 3/h ,扬程为20m(H 2O)。
试求:(1)泵的有效功率,水的密度为1000kg/m 3; (2)若将泵的转速调节到1250r/min 时,泵的流量与扬程将变为多少?解 (1)已知/,/V q m h H m kg m ρ===331820 1000水柱,有效功率 .e V P q gH W ρ==⨯⨯⨯=181000981209813600(2) 转速 /min 11450n r =时流量3118V q m h =/,扬程1220m H O H =柱转速/m i n 21250n r = 流量 ./322111250181551450V V n q q m h n ==⨯= 扬程 .2222121125020149m H O 1450n H H n ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭柱 管路特性曲线、工作点、等效率方程【2-4】用离心泵将水由敞口低位槽送往密闭高位槽,高位槽中的气相表压为98.1kPa ,两槽液位相差4m 且维持恒定。
流体输送机械复习题答案一、选择题1. 流体输送机械中,泵的工作原理是基于()。
A. 能量守恒定律B. 动量守恒定律C. 质量守恒定律D. 热力学第一定律答案:B2. 离心泵在启动前需要进行()。
A. 灌泵B. 排气C. 检查电机D. 以上都是答案:D3. 以下哪个不是泵的主要性能参数?()A. 流量B. 扬程C. 功率D. 温度答案:D二、填空题1. 泵的效率是指泵的有效功率与_______功率之比。
答案:输入2. 泵的扬程是指泵提升单位重量流体所需的_______。
答案:能量3. 泵的汽蚀现象是指泵在运行过程中,由于_______过低而产生的汽化现象。
答案:压力三、简答题1. 简述泵的分类及其特点。
答案:泵可以分为离心泵、轴流泵、混流泵等。
离心泵依靠叶轮旋转产生的离心力来输送流体,适用于高扬程、小流量的场合;轴流泵则依靠流体沿轴向流动产生的推力来输送流体,适用于低扬程、大流量的场合;混流泵则介于两者之间,适用于中等扬程和流量的场合。
2. 描述泵在运行过程中可能出现的故障及其处理方法。
答案:泵在运行过程中可能出现的故障包括汽蚀、过载、轴承损坏等。
汽蚀是由于泵入口压力过低导致流体汽化,处理方法包括增加入口压力或降低泵的转速;过载可能是由于泵的选型不当或负荷过大,处理方法包括重新选型或减少负荷;轴承损坏可能是由于润滑不良或过载,处理方法包括更换轴承和改善润滑条件。
四、计算题1. 已知某离心泵的流量为100m³/h,扬程为30m,求泵的功率。
答案:根据泵的功率计算公式P=ρgQH/η,其中ρ为流体密度,g为重力加速度,Q为流量,H为扬程,η为泵的效率。
假设流体为水,ρ=1000kg/m³,g=9.81m/s²,η取0.75,则P=1000×9.81×100×30/0.75=393600W≈393.6kW。
2. 某泵的效率为75%,输入功率为10kW,求泵的有效功率。
2.2 习题2.2.1填空与选择题1(1)离心泵的主要部件有________、_________和_________。
(2)往复泵主要适用于__________、_________的场合。
2离心泵产生汽蚀,通常是由于______________,______________,____________,______________等。
3离心泵的叶片一般是__________,这是为了输出时增大__________,减少__________。
4(1)若被输送流体粘度增高,则离心泵的压头________、流量________、效率________、轴功率________。
(2)若被输送流体密度改变,则离心泵的________、________及________均保持不变。
(3)离心泵的总效率 反映了________,________和________三项能量损失的影响。
(4)离心泵吸入管线一般处于________压状态,若此时吸入管有泄漏,离心泵可能出现________现象。
5(1)离心泵工作点是________曲线与________曲线的交点。
(2)离心泵的安装高度超过允许安装高度时,离心泵会发生________现象。
6(1)离心泵的轴封装置主要有________和________两种;(2)管路特性曲线的一般表达式是________。
(3)影响离心泵理论流量的因素有________和________。
(4)离心泵叶轮按有无盖板可分为________、________、________。
7在测定离心泵的性能曲线实验过程中,在泵出口处应安装________和________,而________必须在________的前部。
在泵的入口处应安装________,在________上还必须安测流量仪表,测流量仪表可以采用________或________或________等。
8(1)离心泵的特性曲线通常包括________、________和________曲线,这些曲线表示在一定的________下输送某特定液体时的性能。
《流体输送机械》练习题及答案解析一、填空题:1.(3分)某输水的水泵系统,经管路计算得,需泵提供的压头为He=19m水柱,输水量为0.0079m3/s,则泵的有效功率为________. ***答案*** 1472w2.(2分)离心泵的主要部件有如下三部分:______,_____,_______.***答案*** 泵壳; 叶轮; 泵轴3.(2分)离心泵的主要参数有:______,______,______,________.***答案*** 流量; 扬程; 功率; 效率4.(3分)离心泵的特性曲线有: _____________,_________________,___________________. ***答案*** 压头H~流量Q曲线;功率N~流量Q曲线;效率η~流量Q曲线5.(2分)离心泵的最大安装高度不会大于_______________. ***答案*** 10m6.(2分)离心泵的工作点是如下两条曲线的交点:______________,________________.***答案*** 泵特性曲线H--Q;管路特性曲线H--Q7.(3分)调节泵流量的方法有:_____________,__________________,____________________. ***答案*** 改变出口阀门的开度;改变泵的转速;车削叶轮外径8.(3分)液体输送设备有:___________,___________,__________,___________,_______. ***答案*** 离心泵; 往复泵; 齿轮泵; 螺杆泵; 旋涡泵9.(3分)气体输送设备有:________,_________,___________.***答案*** 通风机; 鼓风机; 压缩机10.(3分)泵起动时,先关闭泵的出口开关的原因是____________________**答案** 降低起动功率,保护电机,防止超负荷而受到损伤;同时也避免出口管线水力冲击。
第二章 流体输送机械离心泵特性【2-1】某离心泵用15℃的水进行性能实验,水的体积流量为540m 3/h ,泵出口压力表读数为350kPa ,泵入口真空表读数为30kPa 。
若压力表与真空表测压截面间的垂直距离为350mm ,吸入管与压出管内径分别为350mm 及310 mm ,试求泵的扬程。
解 水在15℃时./39957kg m ρ=,流量/V q m h =3540 压力表350M p kPa =,真空表30V p kPa =-(表压) 压力表与真空表测压点垂直距离00.35h m = 管径..12035031d m d m ==,流速 / ./(.)1221540360015603544V q u m s d ππ===⨯. ../.221212035156199031d u u m s d ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭扬程 222102M V p p u u Ηh ρg g--=++ ()(.)(.)....⨯--⨯-=++⨯⨯332235010301019915603599579812981....m =++=0353890078393 水柱【2-2】原来用于输送水的离心泵现改为输送密度为1400kg/m 3的水溶液,其他性质可视为与水相同。
若管路状况不变,泵前后两个开口容器的液面间的高度不变,试说明:(1)泵的压头(扬程)有无变化;(2)若在泵出口装一压力表,其读数有无变化;(3)泵的轴功率有无变化。
解 (1)液体密度增大,离心泵的压头(扬程)不变。
(见教材) (2)液体密度增大,则出口压力表读数将增大。
(3)液体密度ρ增大,则轴功率V q gHP ρη=将增大。
【2-3】某台离心泵在转速为1450r/min 时,水的流量为18m 3/h ,扬程为20m(H 2O)。
试求:(1)泵的有效功率,水的密度为1000kg/m 3; (2)若将泵的转速调节到1250r/min 时,泵的流量与扬程将变为多少?解 (1)已知/,/V q m h H m kg m ρ===331820 1000水柱, 有效功率 .e V P q gH W ρ==⨯⨯⨯=181000981209813600(2) 转速 /min 11450n r =时流量3118V q m h =/,扬程1220m H O H =柱 转速 /min 21250n r = 流量 ./322111250181551450V V n q q m h n ==⨯= 扬程 .2222121125020149m H O 1450n H H n ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭柱 管路特性曲线、工作点、等效率方程【2-4】用离心泵将水由敞口低位槽送往密闭高位槽,高位槽中的气相表压为,两槽液位相差4m 且维持恒定。
已知输送管路为?45mm ×2.5mm,在泵出口阀门全开的情况下,整个输送系统的总长为20m (包括所有局部阻力的当量长度),设流动进入阻力平方区,摩擦系数为。
在输送范围内该离心泵的特性方程为5228610V H q =-⨯(V q 的单位为m 3/s ,H 的单位为m )。
水的密度可取为1000kg/m 3。
试求:(1)离心泵的工作点;(2)若在阀门开度及管路其他条件不变的情况下,而改为输送密度为1200 kg/m 3的碱液,则离心泵的工作点有何变化?解 (1)管路特性方程 20V H H kq =+其中 30398.1104109.81=14Δp H Δz g ρ⨯=+=+⨯5252588200.02 3.23103.149.810.04e l Σl k g d λπ+==⨯⨯=⨯⨯ 故管路特性方程 5214 3.2310V H q =+⨯ 离心泵特性方程 5228610V H q =-⨯ 两式联立 52522861014 3.2310V V q q -⨯=+⨯ 得工作点下的流量与压头333.8910/V q m s -=⨯,18.92H m =(2)当改送密度为1200 kg/m 3的碱液时,泵特性方程不变,此时管路特性方程3'0'98.110412.312009.81Δp H Δz gρ⨯=+=+=⨯ 流动进入阻力平方区,且阀门开度不变,则k 不变。
因此管路特性方程变为5212.3 3.2310V H q =+⨯将该方程与泵特性方程联立52522861012.3 3.2310V V q q -⨯=+⨯得新工作点下流量及压头'334.1210/V q m s -=⨯,'17.78H m =【2-5】在一化工生产车间,要求用离心泵将冷却水由贮水池经换热器送到另一敞口高位槽,如习题2-5附图所示。
已知高位槽液面比贮水池液面高出10m ,管内径为75mm ,管路总长(包括局部阻力的当量长度在内)为400m 。
流体流动处于阻力平方区,摩擦系数为。
流体流经换热器的局部阻力系数为32ξ=。
离心泵在转速/min n r =2900时的V H q -特性曲线数据见下表。
/31V q m s -⋅0 /H m26232112试求:(1)管路特性方程;(2)工作点的流量与扬程;(3)若采用改变转速的方法,使第(2)问求得的工作点流量调节到.333510m s -⨯/,应将转速调节到多少?(参看例2-3)。
解 已知.,,.,007540000332e d m l l m λξ=+===(1) 管路特性方程 20V H H kq =+0210010pH Z mH O gρ∆=∆+=+= 2548e l l k g d d ξλπ⎛⎫+=+ ⎪ ⎪⎝⎭∑∑ ...(.)(.)52548400320035021098100750075π⎡⎤=⨯⨯+=⨯⎢⎥⨯⎣⎦.521050210VH q =+⨯ (2) 工作点的流量与扬程管路特性曲线的V q 与H 计算值如下/31V q m s -⋅ 0/H m 10 12 18 28工作点流量./300045VA q m s =,扬程.A H m H O =2198(3) 将工作点流量从./300045VA q m s =调节到./300035VC q m s =,泵的转速应由/min2900r 习题2-5a 附图调节到多少?将./300035VC q m s =代入管路特性方程,求得.(.).C H m H O =+⨯⨯=522105021000035161等效率方程 2V H Kq =系数 ..(.)6221611311000035C V C H K q ===⨯ 得等效率方程 .6213110V H q =⨯等效率方程的计算值如下31V q m s -⋅/ 0/H m 0 21从2900/min n r =的泵特性曲线与等效率曲线的交点D ,得到./,VD D q m s H m H O ==32000421流量为./300035VC q m s =时的转速为./min .VC C DVD q n n r q ==⨯=00035290025380004.%D C D n n n --⨯=⨯=290025381001001252900转速变化小于20%,效率基本不变。
离心泵的并联及串联【2-6】若习题2-5第2问改为两台泵并联操作,管路特性曲线不变,试求泵工作点的流量与扬程。
解 习题2-6附图中点A 为工作点 流量./V q m s =300053,扬程.H m =237水柱习题2-5b 附图习题2-7附图习题2-6附图【2-7】若习题2-4第2问改为两台泵串联操作,管路特性曲线不变,试求工作点的流量与扬程。
解 习题2-7附图中点A 为工作点, 流量./V q m s =300061,扬程.H m =3002水柱离心泵的安装高度【2-8】用型号为--IS6550125的离心泵,将敞口水槽中的水送出,吸入管路的压头损失为4m ,当地环境大气的绝对压力为98kPa 。
试求:(1)水温20℃时泵的安装高度,(2)水温80℃时泵的安装高度。
解 已知环境大气压力098p kPa =(绝压) 吸入管()24f H m H O ∑=,查得泵的汽蚀余量Δh=2m(1) 20℃的水,饱和蒸气压.2338V p kPa =,密度./39982kg m ρ= 最大允许安装高度为(.) (3)0允许98233810=241629982981V f g p p H h H m g ρ--⨯-∆-=--=⨯∑输送20℃水时,泵的安装高度 1.62g H m ≤(2) 80℃的水,饱和蒸气压.4738V p kPa =,密度./39718kg m ρ= 最大允许安装高度为(.) (3)0允许98473810=240699718981V f g p p H h H m g ρ--⨯-∆-=--=-⨯∑输送80℃水时,泵的安装高度.069g H m ≤-【2-9】 用离心泵将密闭容器中的有机液体送出,容器内液面上方的绝压为85kPa 。
在操作温度下液体的密度为850kg/m 3,饱和蒸汽压为。
吸入管路的压头损失为1.5m ,所选泵的允许汽蚀余量为3.0m 。
现拟将泵安装在液面以下2.5m 处,问该泵能否正常操作?解 泵的最大允许安装高度(.) (3)0允许85721210=3015296850981V f g p p H h H m g ρ--⨯-∆-=--=-⨯∑而实际安装高度H g 实 2.5m g H ->允=,说明此泵安装不当,泵不能正常操作,会发生汽蚀现象。
为保证泵的正常操作,泵应至少安装在液面下方3.5m 或更低。
【2-10】 用离心泵输送80℃热水,今提出如下两种方案(见习题2-10附图)。
若两方案的管路长度(包括局部阻力的当量长度)相同,离心泵的汽蚀余量2h m ∆=。
试问这两种流程方案是否能完成输送任务?为什么?环境大气压力为.10133kPa 。
解 水在80℃时饱和蒸气压.4738V p kPa =,密度./39718kg m ρ=,汽蚀余量2h m ∆=,大气压力.010133p kPa =最大允许安装高度为(..)...30允许10133473810=23669718981V f f f g p p H h H H H g ρ--⨯-∆-=--=-⨯∑∑∑第(2)方案的安装高度7g H m =,大于g H 允许,不能完成输送任务。
第(1)方案的安装高度1g H m =-若.f H -≤-∑1366.则.466f H m ∑≤水柱时可以用。
离心泵的选用【2-11】用离心泵从江中取水送入贮水池内,池中水面高出江面20m ,管路长度(包括局部阻力的当量长度)为45m 。
水温为20℃,管壁相对粗糙度.0001dε==。