第一章 流体流动 一 基本概念 1、连续性方程
2、液体和气体混合物密度求取
3、离心泵特性曲线的测定 二、核心公式
第一章、流体流动与流体输送机械
（1）流体静力学基本方程 （例1－9）
U 型管压差计
（2）柏努利方程的应用（例1－14） （3）范宁公式
（4）离心泵的安装高度（例2-5） 三．问答题
1．
（7分）离心泵的特性曲线是如何测定的？其特性曲线主要由哪几条曲线构成?
答:离心泵的特性曲线是在一定转速和常压的清水为工质做实验测得的.主要曲线有:H-Q,N-Q,η-Q 三条曲线,在曲线中要注明泵型号、转速. 2． （8分）试说明层流和湍流的主要区别。
答:1.质点的运动运动方式不同,层流只有轴向的运动,没有径向的脉动,而湍流质点是杂乱无章的运动,两个方向的运动都存在. 2. 流体流动速度分布不同:层流为抛物线形式,而湍流则是严格的抛物线,它的速度分布线前端基本是平直的. 3.运动的受力情况不同:层流主要是内摩擦力,服从牛顿粘性定律,而湍流由湍流应力和内摩擦力共同作用,可以仿造牛顿粘性定律写为:dy
du )
e (+ν=τ 3． 离心泵启动前，为什么要先灌满水？与离心泵安装高度有关的性能指标有那些？ 4．选择输送管路的管径时，从技术经济角度应考虑那些因素？如何选择？
5．离心泵的实验中，泵启动前与关闭时注意什么问题，为什么？流量调节采用什么方法，其优缺点各是什么？ 6． 搞清楚离心泵的扬程与升扬高度、允许吸上高度和安装高度各组概念的区别和联系。（6分）
（1）扬程又称压头，是泵对1N 液体所提供的有效能J/N ；而升扬高度指泵上、下游两液面的垂直高度，它只是扬程中位能差一项。 （2）允许吸上高度Hg 是指上游贮槽液面与泵吸入口之间允许达到的最大垂直距离。 为保证泵的正常可靠运行，泵的实际安装高度要比Hg 再降低（0.5～1.0）m 。 7．什么是汽蚀余量？
答：为了防止离心泵汽蚀现象的发生，在离心泵的入口处液体的静压头与动压头之和（
g
u g p 22
1
1+ρ）必须大于操作温度下液体的饱和蒸汽压头
（
g
p v ρ）某一最小值，此最小值即为离心泵的允许汽蚀余量，即g
p g u g p NSPH v ρρ-+=
22
1
1 （NSPH 为离心泵的允许汽蚀余量）
8．何谓气缚现象？如何防止？
答：离心泵只能空转而不能输送液体的现象。离心泵启动前应灌满液体。 12. 什么是“气缚”现象？什么是“气蚀”现象？
13. 什么是离心泵的工作点？如何调节离心泵的工作点？ 四．计算题
1、本题附图中所示的高位槽液面维持恒定，管路中ab 和cd 两段的长度、直径及粗糙度均相同。某液体以一定流量流过管路，液体在流动过程中温度可视为不变。问：（1）液体通过ab 和cd 两管段的能量损失是否相等？
（2）此两管段的压强差是否相等？并写出它们的表达式； （3）两U 管压差计的指示液相同，压差计的读数是否相等？（10分）
解：（１）由2
u d L h 2f ∑=λ
，管路相同，则d,u 相同，L 相同，
)d /,Re (f ελ= ，λ相同，
∑∑=fcd ab
f h h
流体过ab 和cd 两段的能量损失相同． (3分)
（２）ab 段：
∑+++=+
+
fab 2
b b b 2a a
a h u 2
1p gz u 21p gz ρρ
b a u u =
∑∆-=-∆z g h )
p p (fab b a ρ
（１）
Cd 段；
∑+++=+
+
fcd 2
d d d 2c c
c h u 21p gz u 21p gz ρρ
∑=-∆fcd d c h )
p p (ρ
（２）由（１）（２），压强差不相等．
（３）ab 间压差：
gh gR gR p p 110b a ρρρ--=-
（１）与（３）
gh gR gR gh h 110fab ρρρρρ--=-∑
h z =∆ )(gR h 01fab ρρρ-=∑ （５）
Cd 间压差：
220d c gR gR p p ρρ-=- （４）
（２）与（４）
∑=-fcd 220h gR gR ρρρ
所以，
)(gR h 02fcd ρρρ-=∑ （６）
由（５）（６），
21R R = 压差计读数相同．
2、（20分） 在管路系统中装有离心泵，如图。管路的管径均为80mm ，吸入管直管长度为6m ，压出管直管长度为13m ，两段管路的摩擦系数均为0.03，
压出管装有阀门，其阻力系数为ζ=6.4，管路两端水面高度差为10m,泵进口高于水面2m ，管内流量为0.012m 3
/s 。试求：
（1） 泵的扬程？ （2） 泵进口处断面上的压强为多少？
（标准弯头的局部阻力系数ζ=0.75，入口的局部阻力系数ζ=0.5，大气压强为760mm,高位槽液面维持不变） （1）选截面1-1’、2-2’如图，以1-1’面为基准
z 1=0 u 1=0 p 1=0(表压) z 2=10m u 2=0 p 2=0(表压)
列柏努利方程
f H g
p g u z He g p g u z +++=+++ρρ2212121122
即 H e =10+H f
而
⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪
⎪⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=
⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∑∑ζλπζλd l l g d V d l g u H s f 出
入21422
22
