流體輸送機(jī)械習(xí)題及答案、

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1、 習(xí)題 填空與選擇題 1 （1）離心泵的主要部件有 ________、_________和_________。 2 （2）往復(fù)泵主要適用于 __________、_________的場(chǎng)合。 3 離心泵產(chǎn)生汽蝕，通常是由于______________， ______________， ____________， ______________等。 4 離心泵的葉片一般是 __________，這是為了輸出時(shí)增大 __________，減少 __________。 5 （1）若被輸送流

2、體粘度增高， 則離心泵的壓頭 ________、流量 ________、效率 ________、 軸功率 ________。 6 （2）若被輸送流體密度改變 , 則離心泵的 ________、________及________均保持不變。 7 （3）離心泵的總效率 反映了 ________，________和________三項(xiàng)能量損失的影響。 8 （4）離心泵吸入管線一般處于 ________壓狀態(tài)，若此時(shí)吸入管有泄漏，離心泵可能出現(xiàn) ________現(xiàn)象。 9 （1）離心泵工作點(diǎn)是 ________曲線與 ________

3、曲線的交點(diǎn)。 10 （2）離心泵的安裝高度超過(guò)允許安裝高度時(shí)，離心泵會(huì)發(fā)生 ________現(xiàn)象。 11 （1）離心泵的軸封裝置主要有 ________和________兩種； 12 （2）管路特性曲線的一般表達(dá)式是 ________。 13 （3）影響離心泵理論流量的因素有 ________和________。 14 （4）離心泵葉輪按有無(wú)蓋板可分為 ________、________、________。 15 在測(cè)定離心泵的性能曲線實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，在泵出口處應(yīng)安裝 ________和 _____

4、___，而 ________必須在 ________的前部。在泵的入口處應(yīng)安裝 ________，在________上還必須安 測(cè)流量?jī)x表，測(cè)流量?jī)x表可以采用 ________或________或________等。 16 （1）離心泵的特性曲線通常包括 ________、________和________曲線，這些曲線表示在一定的 ________下輸送某特定液體時(shí)的性能。 17 （2）離心泵用出口閥調(diào)節(jié)流量實(shí)質(zhì)上是改變了 ________曲線使其 ________位置發(fā)生變化 , 如果將離心泵的轉(zhuǎn)速減少，則可以使 ________曲線改變，改

5、變的方向是 ________。 18 泵的壓頭單位是 ________，可簡(jiǎn)化為 ________，其物理意義是 ________。 19 往復(fù)壓縮機(jī)的排氣量是指 ________。 20 離心通風(fēng)機(jī)全風(fēng)壓的單位是 ________，它的物理意義應(yīng)理解為 ________。 21 （1）離心泵的流量調(diào)節(jié)閥安裝在離心泵＿＿＿管路上，關(guān)小出口閥門后，真空表的讀數(shù) ＿＿＿，壓力表的讀數(shù)＿＿＿。 22 （2）往復(fù)泵的轉(zhuǎn)速（往復(fù)次數(shù)）增加時(shí)，流量 ________，揚(yáng)程＿＿＿＿。 ( 增大，變小，不變 ) 23 （1）離

6、心泵的揚(yáng)程含義是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 24 （2）離心泵常采用＿＿＿＿＿＿調(diào)節(jié)流量，往復(fù)泵常采用＿＿＿＿＿＿調(diào)節(jié)流量。 25 用離心泵在兩敞口容器間輸液，在同一管路中，若用離心泵輸送密度為 1200kg/m3 的某液體（該溶液的其它性質(zhì)與水相同） ，與輸送水相比， 離心泵的流量＿＿＿， 揚(yáng)程＿＿＿＿，泵出口壓力＿＿＿＿，軸功率＿＿＿。 ( 變大，變小，不變，不確定 ) 26 離心泵用來(lái)輸送常溫的水，已知泵的性能為： 3 時(shí)， H 20 m；管路特性為 qv 0.05 m/s qv 0.05 3

7、 H ______m， m/s 時(shí)， H e 18 m，則在該流量下，消耗在調(diào)節(jié)閥門上的壓頭 有效功率 Pe ＿＿＿＿ W。 27 （1）寫出兩種旋轉(zhuǎn)泵的名稱：＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿。 28 （2）離心泵的轉(zhuǎn)速提高 10％，則泵新的特性曲線上的一個(gè)點(diǎn)比原特性曲線上對(duì)應(yīng)的點(diǎn)流量提高＿＿＿＿＿＿＿＿，壓頭提高＿＿＿＿＿＿＿＿，軸功率增加＿＿＿＿。 29 （1）選擇壓縮機(jī)時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)＿＿＿＿＿選定壓縮機(jī)的種類。型式確定后，再根據(jù)生產(chǎn)中所要求的＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿確定規(guī)格。 30 （2）寫出

8、兩種真空泵的名稱：＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿。 31 （1）流體輸送設(shè)備按工作原理可分為＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿。 32 （2）離心泵中＿＿＿＿＿是將電動(dòng)機(jī)的能量傳遞給液體的部件，而＿＿＿＿＿＿＿則是將動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?shì)能的部件。 33 （3）離心泵按吸液方式分為＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿。 34 離心泵的性能參數(shù)包括＿＿＿＿＿＿＿， ＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿。 離心泵銘牌上標(biāo)明的流量和揚(yáng)程指的是＿＿＿＿＿＿時(shí)的流量和揚(yáng)程。 35 （1）離心泵的軸功率 Pa ，有效功率（理論功率） Pe ，與效率 間的

9、關(guān)系是＿＿＿＿，泵的效率包括＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。 36 （2）產(chǎn)品樣本上離心泵的特性曲線是在一定的 _______下，輸送 ________時(shí)的特性曲線。 37 （1）旋渦泵常采用＿＿＿＿來(lái)調(diào)節(jié)流量，往復(fù)泵、＿＿＿＿泵等一切＿＿＿＿泵在旁路閥關(guān)閉時(shí)，不能全關(guān)＿＿＿＿。 38 推導(dǎo)離心泵基本方程式的兩個(gè)基本假定是： （１） ， （２）＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 39 當(dāng)流量一定而且流動(dòng)已進(jìn)入阻力平方區(qū)時(shí)臨界汽蝕余量 (NPSH ) c 只與 __________有關(guān)， 是泵的一個(gè) __________參數(shù)。

10、 40 離心泵停車時(shí)應(yīng)該 ________。 41 （A）首先斷電，再閉出口閥； （B）先關(guān)出口閥，再斷電； 42 （C）關(guān)閥與斷電不分先后； （D）只有多級(jí)泵才先關(guān)出口閥。 43 從地槽向常壓吸收塔送液， 一臺(tái)離心泵在高效點(diǎn)工作。 若管路不變，再并聯(lián)一臺(tái)同型號(hào)離 心泵，則（ ） 44 （A）兩泵均在高效點(diǎn)工作；（ B）兩泵均不在高效點(diǎn)工作； 45 （C）僅原泵在高效點(diǎn)工作；（ D）僅新裝泵在高效點(diǎn)工作。 46 將含晶體 10％的懸浮液送往料槽宜選用（ ） 47 （A）離心

11、泵 （B）往復(fù)泵 （C）齒輪泵 （D）噴射泵。 48 某泵在運(yùn)行１年后發(fā)現(xiàn)有氣縛現(xiàn)象，應(yīng)（ ） 49 （A）停泵，向泵內(nèi)灌液 （ B）降低泵的安裝高度 50 （C）檢查進(jìn)口管路是否有泄漏現(xiàn)象 （ D）檢查出口管路阻力是否過(guò)大。 51 用離心泵將水池的水抽吸到水塔中， 若離心泵在正常操作范圍內(nèi)工作， 開(kāi)大出口閥門將導(dǎo) 致（ ） 52 （A）送水量增加，整個(gè)管路壓頭損失減少； （B）送水量增加，整個(gè)管路壓頭損失增大； 53 （C）送水量增加，泵的軸功率不變； （D）送水量增加，泵的軸功率下降。 54 有

12、一鍋爐，每小時(shí)蒸發(fā)水量為 20 噸，額定壓力為，此鍋爐注水泵選（ ） 55 （A）單級(jí)離心泵； （B）多級(jí)離心泵； （C）齒輪泵； （ D）螺桿泵。 56 以下不是離心式通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)（ ） 57 （A）風(fēng)量 （ B）揚(yáng)程 （ C）效率 （D）風(fēng)壓 58 當(dāng)管路特性曲線寫為 H A Bqv2 時(shí)（ ） 59 （A）A只包括單位重量流體需增加的位能 60 （B）A包括單位重量流體需增加的位能與靜壓能之和 61 （C） Bq v2 代表管路系統(tǒng)的局部阻力損失

13、 62 （D） Bq v2 代表單位重量流體增加的動(dòng)能 63 以下說(shuō)法是正確的：當(dāng)粘度較大地增大時(shí)，在泵的性能曲線上 64 （A）同一流量 qv 處，揚(yáng)程 H 下降，效率 上升 65 （B）同一流量 qv 處，揚(yáng)程 H 上升，效率 上升 66 （C）同一流量 qv 處，揚(yáng)程 H 下降，效率 下降 67 （D）同一流量 qv 處，揚(yáng)程 H 上升，效率 下降 68 有人認(rèn)為泵的揚(yáng)程就是泵的升揚(yáng)高度，有人認(rèn)為泵的軸功率也就是電動(dòng)機(jī)的功率 69 （A）這兩種說(shuō)法都不對(duì)，（B）這兩種說(shuō)法都對(duì)，

14、 70 （C）前一種說(shuō)法對(duì)，（D）后一種說(shuō)法對(duì)。 71 當(dāng)兩臺(tái)規(guī)格相同的離心泵并聯(lián)時(shí)，只能說(shuō)（ ） 72 （A）在新的工作點(diǎn)處較原工作點(diǎn)處的流量增大一倍 73 （B）當(dāng)揚(yáng)程相同時(shí)，并聯(lián)泵特性曲線上的流量是單臺(tái)泵特性曲線上流量的兩倍 74 （C）在管路中操作的并聯(lián)泵較單臺(tái)泵流量增大一倍 75 （D）在管路中操作的并聯(lián)泵揚(yáng)程與單臺(tái)泵操作時(shí)相同，但流量增大兩倍 76 當(dāng)兩個(gè)同規(guī)格的離心泵串聯(lián)使用時(shí)，只能說(shuō)（ ） 77 （A）串聯(lián)泵較單臺(tái)泵實(shí)際的揚(yáng)程增大一倍 78 （B）串聯(lián)泵的工作點(diǎn)處較單

15、臺(tái)泵的工作點(diǎn)處揚(yáng)程增大一倍 79 （C）當(dāng)流量相同時(shí)，串聯(lián)泵特性曲線上的揚(yáng)程是單臺(tái)泵特性曲線上的揚(yáng)程的兩倍 80 （D）在管路中操作的串聯(lián)泵，流量與單臺(tái)泵操作時(shí)相同，但揚(yáng)程增大兩倍 應(yīng)用舉例題 【1】在圖示中，有一直徑為 38 2.5 mm，長(zhǎng)為 30ｍ的水平直管 AB，在其中間裝有孔徑為的 標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)，流量系數(shù) C0 0.63 ，流過(guò)孔板永久壓降為 pf 6 104 Pa ，管內(nèi)流動(dòng)摩 擦系數(shù)取。 試求：（1）AB段壓降； （2）若泵的軸功率為， 效率為 62%，則 A

16、B管所消耗功率為泵有效功率的百分之多少流體密度為 870kg/m ，U形管中的指示液為汞，其密度為 13600kg/m ，R=。 解：（1）根據(jù)孔板的流量計(jì)算式： u0 C0 2 gR( i) / 得 u0 0.63 2 9.81 0.6(13600 870) / 870 8.27 m/s B A 管內(nèi)流速 u u 0 (d 0 / d ) 2 8.27(0.0164 / 0.033)2 2.04m/s 質(zhì)量流量 R qm uA u d 2 8

17、70 2.04 0.785 0.0332 1.52kg/s 4 在 、 兩截間列機(jī)械能衡算式： A B gzA p A u A2 p B u B2 h f gzB 2 圖 2-1 例 1 附圖 2 將 z z 0,u A u 代入上式得 AB B p A pB h f hf 為流體在 AB段的能量損失，由直管阻力損失和孔板流量計(jì)的永久

18、壓降組成，即 hf l u 2 p f 0.022 30 2.042 6 104 d 2 0.033 2 111J/kg 870 可得AB段壓降為 p p A pBhf 870 111 96570Pa （2）首先需計(jì)算泵的有效功率 Pe Pa 300 0.62 186W 段消耗功率為 PAB qm h f 1.52 111 169W AB 于是 AB段所耗功率占泵有效功率的百分?jǐn)?shù)為 PAB / Pe 169

19、 /186 0.909 90.9% 2 2 H A A H 20m H e-qv 1 1 qv qv 圖 2-2 例 2 附圖 3 【2】如附圖所示，從水池用離心泵向高位槽送水，要求送水量為 45m/h ，總管路長(zhǎng)（包括當(dāng) 量長(zhǎng)度） 150m，高位槽內(nèi)壓強(qiáng)（表壓） ，管路均為 φ108 4mm的光滑管，高位槽水面距水池 面高 20ｍ。水的密度為 1000kg/m3，粘度為 1mPas 求：（1）泵的壓頭和軸功率（泵效率為 65％

20、）； （2）若閥門開(kāi)度和操作條件不變，現(xiàn)改為輸送  水 的另一種液體，粘度不變，試示 意指明工作點(diǎn)的變化趨勢(shì)，并定性分析 H、 qv 、 Pa 的變化方向。 解：（1）根據(jù)送水量，可計(jì)算出管內(nèi)流體流速 qv 45 1.59m/s u 2 3600 0.785 0.12 d 4 通過(guò)雷諾數(shù)判定管內(nèi)流動(dòng)類型，從而確定摩擦系數(shù)的計(jì)算方法 Re du0.1 1.59

21、 1000 為湍流 0.001 159000 4000 對(duì)于光滑管，湍流時(shí) 0.3164 0.3164 0.0158 Re0.25 159000 0.25 以1-1 截面為位能基準(zhǔn)，在截面 1-1 和2-2 之間列機(jī)械能衡算式： p u 2 p 2 u2 z1 1 1 He z2 2 H f g 2 g g 2g

22、 上式中 z 0， p 0 （表壓）， u u 2 0， z 20m， p 2 19.62kPa （表壓） 1 1 1 2 H f l u 2 0.0158 150 1.592 d 2g 0.1 2 3.1m 9.81 代入上式可得泵的壓頭為： H e z2 p2 H f 20 19.62

23、 103 3.1 25.1m g 1000 9.81 泵的軸功率 Pa H eqv g 25.1 45 1000 9.81 4735w 3600 0.65 （2）泵的特性曲線與密度無(wú)關(guān)，但管路特性曲線與密度有關(guān)，管路特性曲線為 pu 2 2 H ez H f A Bqv g 2 g 當(dāng) 增大時(shí)， A值變小，而 B不變，即管路特性曲線的線型不變，位置下移，

24、由圖可見(jiàn)工 作點(diǎn)由 A移到 A ，揚(yáng)程 略減，流量 增加；又 H eqv g ，上式 H、 qv、 都改變，其中 H H qv Pa ↓， q v ↑， ↑一般， H改變量較?。ㄇ€平滑） ，所以 P 一般增大，或根據(jù)泵特性曲線中 a P ~ q v 的關(guān)系可知，流量 q 增加，泵軸功率 P 增大。 a v a 【3】用離心泵將原油從油庫(kù)沿管內(nèi)徑為，長(zhǎng) 2公里（包括局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度）的水平管送 3 往煉油廠，輸

25、油量為 40m/h ，油泵總效率為，求：（1）泵的軸功率；（2）某天該油泵突然發(fā)生故障，于是開(kāi)動(dòng)一臺(tái)備用泵，其壓頭僅為原來(lái)泵的 80%，問(wèn)此泵能輸送原油多少 m3/h 。已知條件：油的密度為 890kg/m3，粘度為 s，油庫(kù)與貯罐均為常壓 （換泵后當(dāng)量長(zhǎng)度按不變考慮） 。 解：（1）根據(jù)輸油量計(jì)算管內(nèi)流速 qv 40 0.63m/s u 2 3600 0.785 0.152 d 4 通過(guò)雷諾數(shù)判定管內(nèi)流動(dòng)類型，從而確定摩擦系數(shù)的計(jì)算方法 du 0.1

26、0.63 890 為層流 Re 210 2000 0.4 層流時(shí) 64 64 Re 0.3048 210 該題條件下，油泵所耗功率完全用于克服管路阻力，在輸油管的進(jìn)出口間列機(jī)械能衡算式可得： H e H f l le u 2 2000 0.632 d 2 g 0.3048 2 82.1m 0.15 9.81 泵的軸功率 Pa gqv H e 890 9.81 40 82.1 12253w 3600 0.65

27、 （2）改用備用泵后，其壓頭為 H e 0.8H e 0.8 82.1 65.7m 分析可知：由于泵的壓頭減少，輸送過(guò)程全程壓降改變?yōu)椋? pfgHe 890 9.81 65.7 5.736 105 Pa 因泵的壓頭降低，輸油量必減少，所以輸油管內(nèi)仍為層流流動(dòng)，對(duì)于水平圓管的層流流動(dòng)， 由泊稷葉方程 p f 32 lu d 2 由此得輸油管內(nèi)流速 p f d 2 5.736 105 0.152 u 3

28、2 0.4 0.504m/s 32 l 2000 輸油量 qv d 2 u 0.785 0.152 0.504 0.0089m3 /s 32.05m3 /h 4 【6】如本題附圖所示的輸水系統(tǒng)，管路直徑為80 3 時(shí)，吸入管路的 2 mm，當(dāng)流量為 36m/h 能量損失為 6J/kg ，排出管的壓頭損失為，壓強(qiáng)表讀數(shù)為 245kPa，吸入管軸線到 U形管汞面 的垂直距離 h 0.5 m，當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)為，試計(jì)算： （1）泵的揚(yáng)程與升揚(yáng)高度；

29、 （2）泵的軸功率（ 70% ）； （ 3）泵吸入口壓差計(jì)讀數(shù) R。 解：該題包括了機(jī)械能衡算方程、連續(xù)性方程、靜力學(xué)方程的綜合運(yùn)用，解題技巧在于根據(jù)題給數(shù)據(jù)恰當(dāng)選取截面，以便使計(jì)算過(guò)程清晰化。 （ 1）泵的揚(yáng)程與升揚(yáng)高度 截面與位能基準(zhǔn)面（ 1-1 截面）的選取如本題附圖所示。 由題給條件，在 1-1 與 2-2 兩截面之間列機(jī)械能衡算式可直接求得泵的揚(yáng)程，即 H e z2 u22 / 2g p2 / g H f 1 2 式中z2 5m

30、 u2 36 /(3600 0.076 2 ) 2.204m/s 4 p / g 245 103 /(1000 9.81) 24.98m 2 H f 0 2 6 / 9.81 0.6118m 所以 H e 5 2.2042 /(2 9.81) 24.98 0.6118 30.84m 在 1-1 與 3-3 兩截面之間列機(jī)械能衡算式并

31、整理便可求得泵的升揚(yáng)高度，即 z3 H e H f 1 3 30.84 ( 0.6118 0.8) 29.4m （2）泵的軸功率 Pa H eqv g 30.84 36 1000 9.81 4322 W 3600 0.7 （3）真空表讀數(shù) R 欲求真空表讀數(shù) R，需在 1-1 和 4-4 兩截面之間列機(jī)械能

32、衡算式以計(jì)算泵入口處壓強(qiáng) p4 ， 然后再利用靜力學(xué)方程求解。 p a u2 p 4 由機(jī)械能衡算式得 z4 4 H f 1 4 g 2g g 整理上式并將有關(guān)數(shù)據(jù)代入得： u2 p4 pa (z4 4 H f 1 4 ) g 2 g 98.1 3 (4.5 2.2042 1

33、000 9.81 10 2 0.6118) 9.81 45540Pa 對(duì) U形管壓差計(jì)列靜力學(xué)方程得 pa R i g h g p4 R ( pa h g p4 ) / i g (98100 0.5 1000 9.807 45540) /(13600 9.807) 0.3573 m 通過(guò)該題（ 1）的計(jì)算，從概念上應(yīng)該搞清楚：泵的揚(yáng)程是 1N流體從輸送機(jī)械獲得的有 效能量，而升揚(yáng)高度是機(jī)械能衡算式中的 z

34、項(xiàng)，切不可將二者混淆。 3 3 H 45 A p z3 2 1 Hf 2 B H-Q 4 1 5m h 4.5m 1 1 R K 0.013 Q 圖 2-5 例 6 附圖 圖 2-6 例 7 附圖 【

35、7】用離心泵向水洗塔送水。在規(guī)定轉(zhuǎn)速下，泵的送水量為 s，壓頭為 45m。當(dāng)泵的出口閥全開(kāi)時(shí)，管路特性方程為： H e 20 1.1 105 qv2 3 （ qv 的單位為 m/s ） 為了適應(yīng)泵的特性，將泵的出口閥關(guān)小以改變管路特性。試求： （ 1）因關(guān)小閥門而損失的壓頭； （ 2）關(guān)小閥門后的管路特性方程。 解：因關(guān)小閥門而損失的壓頭為泵的壓頭與管路要求壓頭的差值。關(guān)小閥門后，增加了局部 阻力，使管路特性曲線變陡， 關(guān)小閥門前后管路特性曲線如本題附圖中的曲線 1、2 所示。A、 B 兩點(diǎn)之間的垂直距離代表 H f 。

36、 （1）關(guān)小閥門的壓頭損失 當(dāng)流量 qv 0.013m3/s 時(shí)，泵提供的壓頭 H 45 m，而管路要求的壓頭為 H e 20 1.1 105 (0.013) 2 38.59m 損失的壓頭為 H f H H e 45 38.59 6.41m （ 2）關(guān)小閥門后的管路特性方程管路特性方程的通式為： H e A Bqv2 在本題條件下， A( z p ) 不發(fā)生變化， 而 B值因關(guān)小閥門而變大。 關(guān)小閥門后應(yīng)滿 g 足如下關(guān)系： 45 20 B( 0.01

37、3) 2 解得： B 1.479 105s2/m5 關(guān)小閥門后的管路特性方程為： H e 20 1.479 105 q2 v 【8】用離心泵向密閉高位槽送料，流程如本題附圖所示。在特定轉(zhuǎn)速下，泵的特性方程為： H 42 7.56 104 qv2 3 （ qv 的單位為 m/s ） 當(dāng)水在管內(nèi)的流量 qv 0.01m3/s 時(shí)，流動(dòng)進(jìn)入阻力平方區(qū)。 現(xiàn)改送密度 1200kg/m 3 的 水溶液（其它性質(zhì)和水相近） 時(shí)，密閉容器內(nèi)維持表壓 118kPa不變，

38、試求輸送溶液時(shí)的流量和有效功率。 解：本題條件下，泵的特性方程和特性曲線不變，而當(dāng)流動(dòng)在阻力平方區(qū)時(shí)，管路特性方程 中的比例系數(shù) B值保持恒定，在維持密閉高位槽表壓不變的情況下， 隨被輸送液體密度加大， H H~ qv M H~ q v M 12m He~ qv 1 2 qv 圖 2-7 例 8 附圖 管路特性方程中的 A( z p ) 值變小，因而管路特性曲線向下平移， 從而導(dǎo)致泵的工作點(diǎn) g 向

39、流量加大方向移動(dòng)，如本題附圖中的曲線 2 所示。下面進(jìn)行定量計(jì)算。 輸送清水時(shí)，管路特性方程為 H e z p Bqv2 g 將有關(guān)數(shù)據(jù)代入上式得 He 12 118 103 2 2 1000 9.81 Bqv 24 Bqv 此式與泵的特性方程聯(lián)解以確定 B 值 42 7.56 104 (0.01)2 24 B(0.01) 2 解得 B 1.044 105s2/m5 當(dāng)

40、輸送溶液時(shí)， B 值不變，管路特性方程變?yōu)? H 12 118 103 e 1.044 105( q )2 1200 9.807 v 22 1.044 105 (qv )2 此方程與泵的特性方程聯(lián)解，便可求解改送溶液時(shí)的流量，即 42 7.56 104 (q )2 22 1.044 105 (q ) 2 v v 解得 qv 0.01054m3/s 所以 H 42 7.56

41、 104 0.010542 33.6m 泵的有效功率為 Pe H qv g 33.6 0.01054 1200 9.81 4169W 由上面計(jì)算可知，當(dāng)泵上下游兩容器的壓強(qiáng)差不為零時(shí)，被輸送液體密度的變化必引起管路特性曲線的改變，從而導(dǎo)致泵工作點(diǎn)的移動(dòng)。在本題條件下，密度加大，使泵的流量加大，壓頭下降，功率上升。 【 12】某帶有變頻調(diào)速裝置的離心泵在轉(zhuǎn)速 1480r/min 下的特性方程為 H e 38.4 40.3qv2 3 （ qv 單位為 m/min ）。輸送管路兩端的勢(shì)能差為

42、， 管徑為 76 4 mm ，長(zhǎng) 1360m（包括局部阻 力的當(dāng)量長(zhǎng)度）， 0.03。試求： （ 1）輸液量 qv ； （ 2）當(dāng)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)為 1700r/min 時(shí)的輸液量 qv 。 解：（1）管路特性方程為（ 3 qv 單位為 m/min ）： l l e 1 1 2 qv 2 H g H f 16.8 d 2 g ( 1 2 ) ( 60 )

43、 d 4 1360 1 1 2 q2 16.8 0.03 ( 0.0682 ) v （ 1） 0.068 2 9.81 0.785 3600 16.8 645q2 v 泵的特性方

44、程為： H e 38.4 40.3qv2 （2） 式（1）和式（ 2）聯(lián)立得： 16.8 645qv2 38.4 40.3qv2 解得： qv 0.178m3/min （2）當(dāng)泵的轉(zhuǎn)速調(diào)為 n 1700r/min 時(shí)，根據(jù)泵的比例定律 qv n H e n 2 ； qv n H e n 即 H e H e qv

45、2 ，將此式代入泵特性方程得： /( ) qv H e (38.4 40.3qv2 )( qv )2 qv 38.4 ( n )2 40.3q 2 38.4 (1700 ) 2 40.3q 2 50.7 40.3q 2 n v 1480 v v

46、 將調(diào)速后泵的特性方程與管路特性方程 H 16.8 645qv2 聯(lián)立 得 qv 0.222m3/min 【 13】某型號(hào)的離心泵，在一定的轉(zhuǎn)速下，在輸送范圍內(nèi)，其壓頭與流量的關(guān)系可用 3 H e 18 6 105 qv2（ H e 單位為ｍ， qv 單位為 m/s ）來(lái)表示。用該泵從貯槽將水送至高位槽， 如附圖所示。兩槽均為敝口，且水面維持恒定。管路系統(tǒng)的總長(zhǎng)為 20ｍ（包括所有局部阻力 3 的當(dāng)量長(zhǎng)度），管徑為 φ463ｍｍ，摩擦系數(shù)可取為，試計(jì)算

47、：（１）輸水量為多少 m/h ；（２） 若泵的效率為 65％，水的密度為 1000kg/m3，離心泵在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的軸功率為多少 kW；（３）若將該輸送系統(tǒng)的高位槽改為密閉容器， 其內(nèi)水面上方的壓強(qiáng)為 49kPa（表壓），其它條件均不變， 3m 1 1 試分析此情況下的輸水量與泵的軸功率將如何變化 （不必計(jì)算，用公式與特性曲線圖示說(shuō)明） 。解：（1）求輸水量。取 1-1 截面為位能基準(zhǔn)，在 1-1 和 2-2 截面間列機(jī)械能衡式，可得管路的特性方程 H p

48、z H f g 上式中 z 3m ， p 0 H f l l e u 2 l l e 1 ( qv )2 d 2g d 2g 1 d 2 4

49、 0.02 20 1 ( qv 2 ) 2 3.23 10 5 2 0.04 2 9.81 0.04 qv 0.785 代入得管路的特性方程為： H 3 3.23 105 q2 v 聯(lián)立泵的特性方程 H e 18 6 105 qv2 得出泵在該管路系統(tǒng)中的工

50、作點(diǎn)為： H e 8.25m ； qv 0.00403m3/s 14.51m3 /h 即該輸送系統(tǒng)的輸送量為 h。 （2）泵的軸功率： Pa H eqv g 8.25 0.00403 1000 9.81 501.8w 0.5018kw 0.65 （3）將高位槽改為密閉容器后， 泵的特性曲線不變， 而管路的特性曲線發(fā)生變化， 在管路特 性方程中，

51、 z 3m ， p 49 103 5m ， H f 仍為 3.23 105 qv2 ，因此，管路的特性方 g 1000 9.81 程為： H 8 3.23 105 qv2 上式表明，管路特性曲線的形狀不變，位置上移，由附圖可見(jiàn)改造后泵的工作點(diǎn)由 A點(diǎn) 移至 A＇點(diǎn)，輸水量和泵的軸功率皆減小，即 qv qv ， Pa Pa 。 【14】某混合式冷凝器的真空度為，所需冷卻水量為 5104kg/h ，冷水進(jìn)冷凝器的入口比水 池的吸水面高 15m，用 φ1147mm管道輸水，管長(zhǎng)

52、 80m，管路配有 2 個(gè)球心閥和 5 個(gè)彎頭， 現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)中有四種規(guī)格離心泵如下： 編號(hào) 1 2 3 4 流量 L/min 500 1000 1000 2000 揚(yáng)程 m 10 10 15 15 已知閥門的阻力系數(shù) 3 ，彎頭的阻力系數(shù) 1.26 ，管入口 0.5 ，摩擦系數(shù) 0.02 ，試問(wèn)用哪一號(hào)泵，并說(shuō)明理由。 解：冷卻水

53、流量 qv qm / 5 104 /1000 50m3/h 833.3L/min 輸送管內(nèi)冷水流速 u qv /( 1 d 2 ) 50/(0.785 0.12 3600) 1.77m/s 4 在水池液面與冷凝器入口外端兩截面列機(jī)械能衡算式，可得如下管路的特性方程： H p z H f p真 z ( l ) u 2 g g d 2 g 上式中有關(guān)管件的局部阻

54、力系數(shù)分別為：進(jìn)口突然收縮 0.5 ，閥門 3 ，彎頭 1.26 ，出口突然擴(kuò)大 1 ，代入得 H 78.5 104 15 ( 0.02 80 2 3 5 1.26 0.5 1) 1.772 1000 9.81 0.1 2 9.81 11.76m 所選泵的額定流量和揚(yáng)程應(yīng)略大于系統(tǒng)所需的，所以應(yīng)選 3 號(hào)泵（流量為 1000L/min ， 揚(yáng)程為 15m）。1、2 號(hào)泵揚(yáng)程低， 4 號(hào)泵流量大，雖可用，但效率低，故不宜。