流体输送机械
第⼆章 流体输送机械
授课时间：8学时
授课⽅式：板书+幻灯⽚ 授课内容提纲：
离⼼泵结构、操作原理和类型；离⼼泵的理论压头和实际压头；离⼼泵特性参数和特性曲线；管路特性曲线；离⼼泵的⼯作点和流量调节；离⼼泵安装⾼度的确定；离⼼泵的选⽤；往复泵和其它类型泵；通风机、⿎风机、 压缩机和真空泵
教学⽬的、要求：1.了解离⼼泵主要部件，重点掌握离⼼泵的⼯作原理，掌握离⼼泵基本⽅程式及应⽤，离⼼泵主要性能参数，重点掌握离⼼泵的特性曲线及其应⽤、离⼼泵的⼯作点与流量调节、离⼼泵的安装⾼度及其计算，熟悉离⼼泵的类型与选择。了解往复泵、计量泵和旋转泵等其他类型泵的⼯作原理和构造。2.了解离⼼通风机、⿎风机与压缩机的构造和⼯作原理。了解往复压缩机的构造及⼯作原理，压缩循环的有关计算。
教学重点及难点：
重点：离⼼泵操作原理；离⼼泵的⼯作点和流量调节；离⼼泵安装⾼度的确定。 难点：离⼼泵特性参数和特性曲线；管路特性曲线。
教学⽅法和教学⼿段：
新课引⼊：1.播放动画、2.播放图⽚ 新课教学：1.动画图⽰、2.过程解析
讨论：离⼼泵启动前为什么灌满液体；离⼼泵的安装⾼度⽬的
本讲要点：离⼼泵的⼯作原理，离⼼泵基本⽅程式及应⽤，掌握离⼼泵的特性曲线及其应⽤、离⼼泵的⼯作点与流量调节、离⼼泵的安装⾼度及其计算。
作业布置：3；5
教学内容：
第⼆章 流体输送机械
如果说管路是设备与设备之间、车间与车间之间、⼯⼚与⼯⼚之间联系的通道的话，则流体输送机械是这种联系的动⼒所在。以供料点和需料点为截⾯列柏努利⽅程：f e H g
u g p z H +?+?+?=22
ρ
其中e H 是流体输送机械对单位重量流体所做的功。从上式可以看出，采⽤流体输送机械操作的⽬的可能是为了提⾼流体的动能、位能或静压能，或⽤于克服沿程的阻⼒，也可能⼏种⽬的兼⽽有之。
流体输送机械⽬的：实现⾮⾃动化过程。 流体输送机械的分类：
（1）按输送流体的状态分：
液体输送机械 如：泵
第二章流体输送机械
离心泵特性
【2-3】某台离心泵在转速为1450r/min时，水的流量为18m3/h，扬程为20m(H
2O)。试求：(1)泵
的有效功率，水的密度为1000kg/m3;(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/,/
VqmhHmkgm331820 1000水柱，有效功率.
eVPqgHW18
100098120981
3600
(2)转速/min
11450nr时流量3
118
Vqmh／，扬程
1220m HOH柱
转速 /min
21250nr流量./32
21
11250
18155
1450VVn
qqmh
n扬程.2
2
2
212
11250
20149m HO
1450n
HH
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。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0.02。在输送范围内该离心泵的特性方程
为5228610
VHq（
Vq的单位为m3/s，H的单位为m）。水的密度可取为1000kg/m3
。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1200kg/m3
的碱液，则离心泵的
工作点有何变化？
解（1）管路特性方程2
0VHHkq其中3
0398.110
4
109.81=14Δp
HΔz
g
5
25258820
0.023.2310
3.149.810.04elΣl
k
gd
故管路特性方程52143.2310
VHq
离心泵特性方程5228610
VHq
两式联立525228610143.2310
VVqq得工作点下的流量与压头
《第二章流体输送机械》习题解答
1）某盛有液体的圆筒容器，容器轴心线为铅垂向，液面水平，如附图中虚线所示。当容器以等角速度ω绕容器轴线旋转，液面呈曲面状。试证明：
①液面为旋转抛物面。
②。
③液相内某一点（r，z）的压强。式中ρ为液体密度。
解 题给条件下回旋液相内满足的一般式为
（常量）
取圆柱坐标如图，当Z=0,r=0,P=P0,∵C=P0
故回旋液体种，一般式为
① 液面为P=P0的等压面
，为旋转抛物面
②
又
即：h0=
∴H=2h0
③某一点（r,Z）的压强P:
2）直径0.2m、高0.4m的空心圆桶内盛满水，圆筒定该中心处开有小孔通大气，液面和顶盖内侧面齐平，如附图所示，当圆筒以800rpm转速绕容器轴心线回旋，问：圆筒壁内侧最高点和最低点的液体压强各为多少？
解
取圆柱坐标如图，当Z=0,r=0,
P=P0 ,∴C=P0
故回旋液体种，一般式为
B点：Z=0,r=R=0.1m,
C点:Z=-0.4m,r=0.1m,
3）以碱液吸收混合器中的CO2的流程如附图所示。已知：塔顶压强为0.45at（表压），碱液槽液面和塔内碱液出口处垂直高度差为10.5m，碱液流量为10m3/h，输液管规格是φ57×3.5mm，管长共45m（包括局部阻力的当量管长），碱液密度，粘度，管壁粗糙度。试求：①输送每千克质量碱液所需轴功，J/kg。②输送碱液所需有效功率，W。
解 ①
,查得
∴
②
4）在离心泵性能测定试验中，以2 泵汲入口处真空度为220mmHg，以孔板流量计及U形压差计测流量，孔板的孔径为35mm，采用汞为指示液，压差计读数，孔流系数，测得轴功率为1.92kW，已知泵的进、出口截面间的垂直高度差为0.2m。求泵的效率η。
解
5）IS65-40-200型离心泵在时的“扬程～流量”数据如下：
1 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 ( )C
A. 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 ( )C
A. 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( )。B
A．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（ ）C
A. 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( ) D
A．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 ( )D
A. 离心泵的H~Q ~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 ~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 ~Q曲线变化情况相反
D. 离心泵的H~Q ~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（ ）B
A. Q为零时N最大 B. Q为零时N最小
C. 在额定流量QR时N最小 D. N与Q无关
