化工原理输送机械习题(含答案)
化工原理--流体输送设备习题及答案

流体输送设备一章习题及答案一、选择题1、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生( )。
AA. 气缚现象;B. 汽蚀现象;C. 汽化现象;D. 气浮现象。
2、离心泵最常用的调节方法是 ( )。
BA. 改变吸入管路中阀门开度;B. 改变压出管路中阀门的开度;C. 安置回流支路,改变循环量的大小;D. 车削离心泵的叶轮。
3、离心泵的扬程,是指单位重量流体经过泵后获得的( )。
BA. 包括内能在内的总能量;B. 机械能;C. 压能;D. 位能(即实际的升扬高度)。
4、离心泵的扬程是 ( )。
DA. 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. 单位重量液体出泵和进泵的机械能差值。
5、某同学进行离心泵特性曲线测定实验,启动泵后,出水管不出水,泵进口处真空计指示真空度很高,他对故障原因作出了正确判断,排除了故障,你认为以下可能的原因中,哪一个是真正的原因( )。
CA. 水温太高;B. 真空计坏了;C. 吸入管路堵塞;D. 排出管路堵塞。
6、为避免发生气蚀现象,应使离心泵内的最低压力()输送温度下液体的饱和蒸汽压。
AA. 大于;B. 小于;C. 等于。
7、流量调节,离心泵常用(),往复泵常用()。
A;CA. 出口阀B. 进口阀C. 旁路阀8、欲送润滑油到高压压缩机的气缸中,应采用()。
输送大流量,低粘度的液体应采用()。
C;AA. 离心泵;B. 往复泵;C. 齿轮泵。
9、1m3 气体经风机所获得能量,称为()。
AA. 全风压;B. 静风压;C. 扬程。
10、往复泵在启动之前,必须将出口阀()。
AA. 打开;B. 关闭;C. 半开。
11、用离心泵从河中抽水,当河面水位下降时,泵提供的流量减少了,其原因是()。
CA. 发生了气缚现象;B. 泵特性曲线变了;C. 管路特性曲线变了。
12、离心泵启动前_____,是为了防止气缚现象发生。
DA 灌水;B 放气;C 灌油;D 灌泵。
13、离心泵装置中_____的滤网可以阻拦液体中的固体颗粒被吸入而堵塞管道和泵壳。
化工原理第二章流体输送设备

化工原理-第二章-流体输送设备一、选择题1、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生()。
AA. 气缚现象;B. 汽蚀现象;C. 汽化现象;D. 气浮现象。
2、离心泵最常用的调节方法是()。
BA. 改变吸入管路中阀门开度;B. 改变压出管路中阀门的开度;C. 安置回流支路,改变循环量的大小;D. 车削离心泵的叶轮。
3、离心泵的扬程,是指单位重量流体经过泵后获得的()。
BA. 包括内能在内的总能量;B. 机械能;C. 压能;D. 位能(即实际的升扬高度)。
4、离心泵的扬程是()。
DA. 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. 单位重量液体出泵和进泵的机械能差值。
5、某同学进行离心泵特性曲线测定实验,启动泵后,出水管不出水,泵进口处真空计指示真空度很高,他对故障原因作出了正确判断,排除了故障,你认为以下可能的原因中,哪一个是真正的原因()。
CA. 水温太高;B. 真空计坏了;C. 吸入管路堵塞;D. 排出管路堵塞。
6、为避免发生气蚀现象,应使离心泵内的最低压力()输送温度下液体的饱和蒸汽压。
AA. 大于;B. 小于;C. 等于。
7、流量调节,离心泵常用(),往复泵常用()。
A;CA. 出口阀B. 进口阀C. 旁路阀8、欲送润滑油到高压压缩机的气缸中,应采用()。
输送大流量,低粘度的液体应采用()。
C;AA. 离心泵;B. 往复泵;C. 齿轮泵。
9、1m3气体经风机所获得能量,称为()。
AA. 全风压;B. 静风压;C. 扬程。
10、往复泵在启动之前,必须将出口阀()。
AA. 打开;B. 关闭;C. 半开。
11、用离心泵从河中抽水,当河面水位下降时,泵提供的流量减少了,其原因是()。
CA. 发生了气缚现象;B. 泵特性曲线变了;C. 管路特性曲线变了。
12、离心泵启动前____ ,是为了防止气缚现象发生。
DA 灌水;B 放气;C 灌油;D 灌泵。
13、离心泵装置中____ 的滤网可以阻拦液体中的固体颗粒被吸入而堵塞管道和泵壳。
化工原理[第四版]习题解第二章流体输送机械
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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98.1kPa ,两槽液位相差4m 且维持恒定。
化工原理17章习题答案解析

本文档如对你有帮助,请帮忙下载支持!• (119)第一章 流体流动与输送机械 第二章 非均相物系分离•…第三章 • • • • • • • • • • • • •第四章 蒸发 第五章 气体吸收人•人,、 、、> :蒸馏目录• (32)• (73)本文档如对你有帮助,请帮忙下载支持!第七章固体干燥• (119)第一章 流体流动与输送机械1.某烟道气的组成为 CQ13%, 2 76%, HO 11 % (体积%),试求此混合气体在温度 500 C 、压力101.3kPa 时的密度。
解:混合气体平均摩尔质量 •••混合密度879 kg/m 3和867 kg/m 3,试计算含苯40%及甲苯60%(质量%)的混合液密度。
101.3kPa , —操作中的吸收塔塔内表压为130kPa 。
若在大气压力为 75 kPaP 表 (P a +P 真)一P a(101.3+130) 75 156.3kPa4 .如附图所示,密闭容器中存有密度为 900 kg/m 3的液体。
容器上方的压力表读数为 42kPa ,又在液面下装一压力表,表中心线在测压口以上0.55m ,其读数为58 kPa 。
试计算液面到下方测压口的距离。
解:液面下测压口处压力5.如附图所示,敞口容器内盛有不互溶的油和水,油层和水层的厚度分别为700mm 和600mm 在容器底部开孔与玻璃管相连。
33密度分别为 800 kg/m 和1000 kg/m 。
(2)P AP BpCpD6.为测得某容器内的压力, 采用如图所示的 U 形压力计,指示液为水银。
已知该液体密度为 900kg/m 3, h=0.8m , R=0.45m 。
试计算容器中液面上方的表压。
解:a 1a 20.4 128790.6867混合液密度3防871.8kg/m2.已知20C 时苯和甲苯的密度分别为3.某地区大气压力为的高原地区操作该吸收塔,且保持塔内绝压相同,则此时表压应为多少?解:P 绝 P aP 表 P a + P 表题4 附图已知油与水的h 1_ A_h 2■ C-(1) 计算玻璃管内水柱的高度;(2) 判断A 与B 、C 与D 点的压力是否相等。
化工原理(杨祖荣主编)课后习题解答

目录第一章流体流动与输送设备 (2)第二章非均相物系分离 (26)第三章传热 (32)第四章蒸发 (44)第五章气体吸收 (48)第六章蒸馏 (68)第七章干燥 (84)第八章萃取 (92)第一章 流体流动与输送机械1. 燃烧重油所得的燃烧气,经分析知其中含CO 28.5%,O 27.5%,N 276%,H 2O8%(体积%),试求此混合气体在温度500℃、压力101.3kPa 时的密度。
解:混合气体平均摩尔质量molkg M y M i i m /1086.281808.02876.032075.044085.03-⨯=⨯+⨯+⨯+⨯=∑=∴ 混合密度333/455.0)500273(31.81086.28103.101m kg RT pM m m =+⨯⨯⨯⨯==-ρ2.已知20℃下水和乙醇的密度分别为998.2 kg/m 3和789kg/m 3,试计算50%(质量%)乙醇水溶液的密度。
又知其实测值为935 kg/m 3,计算相对误差。
解:乙醇水溶液的混合密度7895.02.9985.012211+=+=ρρρa a m3/36.881m kg m =∴ρ相对误差:%74.5%10093536.8811%100=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⨯-实实m m m ρρρ3.在大气压力为101.3kPa 的地区,某真空蒸馏塔塔顶的真空表读数为85kPa 。
若在大气压力为90 kPa 的地区,仍使该塔塔顶在相同的绝压下操作,则此时真空表的读数应为多少?解:''真真绝p p p p p a a -=-=∴kPa p p p p a a 7.73)853.101(90)(''=--=--=真真4.如附图所示,密闭容器中存有密度为900 kg/m 3的液体。
容器上方的压力表读数为42kPa ,又在液面下装一压力表,表中心线在测压口以上0.55m ,其读数为58 kPa 。
试计算液面到下方测压口的距离。
化工原理第二章流体输送机械练习题

1、用离心泵从水池抽水到水塔中,设水池和塔液面维持恒定,若离心泵在正常操作范围内工作,开大出口阀将导致( A )。
(A)送水量增加,泵的压头下降(B)送水量增加,泵的压头增大(C)送水量增加,泵的轴功率不变(D)送水量增加,泵的轴功率下降2、某离心泵正在运行半年后,发现气缚现象,应( D )。
(A)降低泵的安装高度(B)停泵,向泵内灌液(C)检查出口管路阻力是否过大(D)检查出口是否泄漏3、从低位槽向高位槽输水。
单台泵可在高效区工作,若输送管路较长,且输送管路布置不变,并并联一台相同的泵,则( D )(A)两泵均在高效区工作(B)仅新装泵在高效区工作(C)仅原装泵在高效区工作(D)两泵均不在原高效区工作4、开大离心泵的出口阀,离心泵的出口压力表读书将(B )(A)增大(B)减少(C)先增大后减小(D)先减小后增大5、输送系统的管路特性方程可表示为H=A+BQ²,则_____。
(A)只包括单位质量流体需增加的位能(B)A包括单位质量流体需增加的位能和静压能(C)BQ²代表管路系统的局部阻力损失(D)BQ²代表单位质量流体需增加的动能6、在测量离心泵特性曲线试验中,管路特性曲线可写为H=A+BQ²,当管路循环且出口端插入循环水槽液面下,则A直()(A)大于零(B)小于零(C)等于零(D)不确定7、由离心泵和某一管路组成的输送系统,其工作点______。
(A)由泵铭牌上的流量和扬程决定(B)由泵的特性曲线所决定(C)即泵的最大效率所对应的点(D)是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点8、测定离心泵特性曲线实验管路中,压强最低的是()(A)吸入口(B)泵壳靠近吸入口一侧(C)叶轮入口处(D)泵壳出口端离心泵与往复泵的流量调节不同之处是离心泵采用出口调节,往复泵采用旁路阀调节。
判断1、关闭离心泵的出口阀后,离心泵的有效功率为零。
()2、逐渐开大出口阀的开度,则离心泵的流量增大,效率下降。
化工原理流体输送机械习题
化工原理流体输送机械习题1. 一个水泵的输出功率为10 kW,流量为0.5 m3/s。
若泵的效率为0.8,请计算泵的扬程。
2. 一台离心压缩机的进口直径为0.5 m,出口直径为0.3 m,转速为3000 rpm。
若空气的密度为1.2 kg/m3,进口压力为1 bar,出口压力为2 bar,请计算压缩机的流量。
3. 一根长度为10 m,内径为0.2 m的水平管道中有水流动。
若管道内的摩擦系数为0.02,水的密度为1000 kg/m3,流量为0.1 m3/s,请计算管道中的压力损失。
4. 一台离心泵的特性曲线如下表所示,请根据曲线确定泵的最大扬程和最大流量。
| 流量 (m3/s) | 扬程 (m) ||------------|---------|| 0.1 | 60 || 0.2 | 50 || 0.3 | 40 || 0.4 | 30 || 0.5 | 20 || 0.6 | 10 |5. 一台柱塞泵每分钟工作100次,每次排量为0.1 L。
若柱塞直径为5 cm,请计算泵的输出流量。
6. 一段水平管道的长度为100 m,直径为0.5 m,摩擦系数为0.03,流量为0.1 m3/s。
若管道一端的压力为2 bar,请计算管道另一端的压力。
7. 一台离心风机的进口直径为0.4 m,出口直径为0.6 m,转速为1500 rpm。
若空气的密度为1.2 kg/m3,进口压力为0.5 bar,出口压力为0.2 bar,请计算风机的流量。
8. 一台容积泵的缸径为15 cm,行程为20 cm,每分钟工作100次。
若泵的排量效率为0.9,请计算泵的输出流量。
9. 一段水平管道的长度为50 m,直径为0.4 m,摩擦系数为0.02,流量为0.15 m3/s。
若管道一端的压力为2 bar,请计算管道另一端的压力损失。
10. 一台离心泵每分钟工作1200次,每次排量为0.05 L。
若泵的效率为0.7,请计算泵的输出功率。
化工原理 流体输送机械复习题 (离心泵)
第二章 流体输送设备【例2-1】 离心泵特性曲线的测定附图为测定离心泵特性曲线的实验装置,实验中已测出如下一组数据:泵进口处真空表读数p 1=2.67×104Pa(真空度) 泵出口处压强表读数p 2=2.55×105Pa(表压) 泵的流量Q =12.5×10-3m 3/s功率表测得电动机所消耗功率为6.2kW 吸入管直径d 1=80mm 压出管直径d 2=60mm两测压点间垂直距离Z 2-Z 1=0.5m泵由电动机直接带动,传动效率可视为1,电动机的效率为0.93 实验介质为20℃的清水试计算在此流量下泵的压头H 、轴功率N 和效率η。
解:(1)泵的压头 在真空表及压强表所在截面1-1与2-2间列柏努利方程:=+++H g u g p Z 22111ρf H g u g p Z +++22222ρ式中 Z 2-Z 1=0.5mp 1=-2.67×104Pa (表压) p 2=2.55×105Pa (表压)u 1=()m/s 49.208.0105.12442321=⨯⨯⨯=-ππd Q u 2=()m/s 42.406.0105.12442322=⨯⨯⨯=-ππd Q 两测压口间的管路很短,其间阻力损失可忽略不计,故H =0.5+()()81.9249.242.481.910001067.21055.22245⨯-+⨯⨯+⨯ =29.88mH 2O(2)泵的轴功率 功率表测得功率为电动机的输入功率,电动机本身消耗一部分功率,其效率为0.93,于是电动机的输出功率(等于泵的轴功率)为:N =6.2×0.93=5.77kW(3)泵的效率===N g QH N N e ρη100077.581.9100088.29105.123⨯⨯⨯⨯⨯- =63.077.566.3=在实验中,如果改变出口阀门的开度,测出不同流量下的有关数据,计算出相应的H 、N 和η值,并将这些数据绘于坐标纸上,即得该泵在固定转速下的特性曲线。
化工原理[第四版]习题解第二章流体输送机械
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 /m i n 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。
化工原理1-7章习题答案解析
目录第一章流体流动与输送机械 (2)第二章非均相物系分离 (32)第三章传热 (42)第四章蒸发 (69)第五章气体吸收 (73)第六章蒸馏 (95)第七章固体干燥 (119)第一章 流体流动与输送机械1. 某烟道气的组成为CO 2 13%,N 2 76%,H 2O 11%(体积%),试求此混合气体在温度500℃、压力101.3kPa 时的密度。
解:混合气体平均摩尔质量kg/mol 1098.2810)1811.02876.04413.0(33--⨯=⨯⨯+⨯+⨯=∑=i i m M y M ∴ 混合密度333kg/m 457.0)500273(31.81098.28103.101=+⨯⨯⨯⨯==-RT pM ρm m2.已知20℃时苯和甲苯的密度分别为879 kg/m 3和867 kg/m 3,试计算含苯40%及甲苯60%(质量%)的混合液密度。
解:8676.08794.012211+=+=ρρρa a m混合液密度 3kg/m 8.871=m ρ3.某地区大气压力为101.3kPa ,一操作中的吸收塔塔内表压为130kPa 。
若在大气压力为75 kPa 的高原地区操作该吸收塔,且保持塔内绝压相同,则此时表压应为多少?解:''表表绝+p p p p p a a =+=∴kPa 3.15675)1303.101)(''=-==+(-+真表a a p p p p4.如附图所示,密闭容器中存有密度为900 kg/m 3的液体。
容器上方的压力表读数为42kPa ,又在液面下装一压力表,表中心线在测压口以上0.55m ,其读数为58 kPa 。
试计算液面到下方测压口的距离。
解:液面下测压口处压力 ghp z g p p ρρ+=∆+=10题4 附图m 36.255.081.990010)4258(30101=+⨯⨯-=+ρ-=ρ-ρ+=∆∴h g p p g p gh p z5. 如附图所示,敞口容器内盛有不互溶的油和水,油层和水层的厚度分别为700mm 和600mm 。
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2-1用泵将20℃水从敞口贮槽送至表压为2×105Pa 的密闭容器,两槽液面均恒定不变,各部分相对位置如图所示。
输送管路尺寸为φ108×4mm 的无缝钢管,吸入管长为20m ,排出管长为100m (各段管长均包括所有局部阻力的当量长度)。
当阀门全开时,真空表读数为30000Pa ,两测压口的垂直距离为0.5m ,忽略两测压口之间的阻力,摩擦系数λ可取为0.02。
试求:(1)阀门全开时管路的流量(m 3⋅h -1); (2)泵出口压强表读数(Pa ); (3)泵的压头(m );(4)若离心泵运行一年后发现有气缚现象,试分析其原因。
解:(1)阀门全开时管路的流量(m 3/h);在贮槽液面0-0´与真空表所在截面1-1´间列柏努利方程。
以0-0´截面为基准水平面,有:∑-+++=++10,1211020022f h gpg u z g p g u z ρρ其中,21212110,204.081.921.02002.02u u g u d l l hf =⨯⨯⨯=⋅+⋅=∑∑-λ,z 0=0, u 0=0, p 0=0(表压), z 1=2m, p 1=-30000Pa (表压) 代入上式,得: u 1=2.1m/s , h m u d Q /5936001.21.044322=⨯⨯==ππ(2)压强表读数(Pa );在压力表所在截面2-2´与容器液面3-3´间列柏努利方程。
仍以0-0´截面为基准水平面,有:∑-+++=++32,3233222222f h gp g u z g p g u z ρρ81.9221.21.010002.01000510201010002221.25.2⨯⨯⨯+⨯⨯++=++g g p g解得, p 2=315588Pa (表压) (3)泵的压头(m );在真空表与压力表所在截面间列柏努利方程,可得,mH g p p z z H f 7.35081.91000300003155885.0)(1212=+⨯++=+-+-=ρ(3)若离心泵运行一年后发现有气缚现象,原因是进口管有泄漏。
2-2如图所示,用某离心泵将水从一敞口水池输送到另一高位槽中,高位槽的压力为0.2kgf/m 2,要求送水量为每小时50 m 3,管路总长(包括所有局部阻力的当量长度)为150m ,吸入管和排出管路均Ф108×4mm 的光滑管,当Re=3000~106时,管路的摩擦系数λ=0.3164⋅Re -0..25。
试求:(1)该泵的扬程和轴功率。
已知泵的效率为65%,水的密度为1000kg ⋅m -3,水的粘度为1×10-3Pa ⋅s 。
(2)若阀门开度不变,该泵现改为输送密度为1200kg ⋅m -3某液体,(该液体的其他物性可视为与水相同)。
试说明:①流量有无变化?②扬程有无变化?③离心泵的轴功率有无变化?画图表明工作点的变化趋势。
习题2-2 附图解: (1)代入有关数据得:u=1.769m/s ,Re=176900 湍流λ=0.01542在两液面列柏努利方程,20,0,022*******22121121=====+++=+++∑-u u m z z p h p u g Z w p u g Z f e ρρ代入有关数据得:∑h f1-2=3.689mH 2O ,H e =We/g=25.69m ,N=5.38kW(2) 泵特性曲线H =A-BQ ,与密度无关,H ~Q 不变 管路特性曲线H =H 0+f (Q ),密度增大H 0减小,曲线下移, 因此 密度增大,工作点向右下方移动,流量增大,压头减小。
ηρgHQN =密度增大,轴功率增大2-3欲用离心泵将常压和20℃水(饱和蒸气压为0.24mH 2O 柱)以30m 3⋅h -1的流量由水池打到敝口高位槽,两液面均保持不变,液面高差为18m ,泵的吸入口在水池液面上方2m 处。
泵的吸入管路全部阻力为2mH 2O 柱,压出管路全部阻力为3mH 2O 柱,若已知泵的允许气蚀余量为7m ,问上述安装高度是否合适?水的密度可取1000kg.m -3。
若改为输送80℃水,其他条件不变,泵的安装高度是否合适?(80℃水的饱和蒸气压为47.4Kpa ) 解:泵的允许安装高度安装高度不合适m m H g p NPSH g p H f vr g 209.12724.033.10101<=---=---=∑-ρρ改为输送80℃水 安装高度不合适2-5 图示离心泵管路系统,将水从低位槽送往高位槽,吸入管(泵前)直径d 1=80mm,长l 1=6m,摩擦系数λ1=0.02。
排出管(泵后)直径d 2=60mm,长l 2=13m, 摩擦系数λ2=0.03,在排出管C 处装有阀门,其局部阻力系数ζ=6.4,吸入管路和排出管路各有一个90º弯头,ζ=0.75。
管路两端水面高度差H =10m ,泵进口高于水面2m ,管内水流量为12L ⋅s -1。
试求: (1)每kg 流体需从泵获得多少机械能(泵的有效功W )? (2) 泵进、出口断面的压强P A 和P B 各为多少?(3) 如果是高位槽中的水沿同样管路向下(低位槽)流出,管内流量不变,问是否需要安装离心泵?习题2-5附图解:(1)泵吸入管内的流速为 u 1=,/39.208.01012442321s m d V=⨯⨯⨯=-ππ泵压出管内的流速为 u 2=s m u d d /24.406.008.039.22222221=⨯=在断面1-1和2-2之间列机械能衡算式,并移项整理得kgJ W kgJ u d l u d l h u u kg J gH P P gHh u u P P W d o b s b i f f /6.2375.1391.98/5.139224.4)175.04.606.01303.0239.275.05.008.0602.02)22(2)(,02,/1.981018.9,02222221112121221221212212=+==⨯⨯⨯⨯++++++=∑≈-=⨯==-+∑+-+-=--++++()++=(ζζζλζζλρρ(2)以断面1-1为基准,在断面1-1和A 之间列机械能衡算式可得m m H g 25.32781.9100010004.4733.10<-=--⨯⨯-=aA A f i A aAP p kgJ h u gz p p 4225121088.7/8.78239.2)75.05.008.0602.0(239.2281.9100010013.12⨯==⨯++⨯--⨯-⨯=--=--ρρ在断面B 和2-2之间列机械能衡算式可得Pap kg J u h p z z g p B o fB aB B52522210025.3,/5.302224.475.04.606.01303.0100010013.1881.92)(⨯=⨯⨯⨯⨯-++-=-=)+++(+=ρρ(3) 在断面2-2和1-1之间列机械能衡算式,可求得沿同一管路(无泵)输送同样流量所需要的势能差为:,/5.136239.2175.008.0602.0224.44.675.05.006.01303.02)2)(222111222212kg J u d lu d l h h P io f f r=)+++()+++=(+(+=⨯⨯⨯⨯++=∑∑∆∑∑ζλζλρ管路kg J gH P/1.981018.9=⨯==∆ρ因ρρrP P∆<∆所以单靠势能差是不足以克服管路在规定流量下的阻力,所差部分需要由输送机械提供.2-8一水泵的名牌上标有:流量39.6m 3⋅h -1,扬程15m ,轴功率2.02kW ,效率80%,配备电机容量2.8kW ,转数每分钟1400转。
今在以下情况下使用问是否可以? 若不可以,采用什么具体措施才能使之满足要求?(用计算说明)(1)输送密度为1800 kg ⋅m -3溶液,流量为38m 3⋅h -1、扬程为15m ;(2)输送密度为800 kg ⋅m -3油,流量为40m 3⋅h -1、扬程为30m ;(3)输送密度为900 kg ⋅m -3的清液,流量为30m 3⋅h -1、扬程为15m ,在输送温度下此液体的饱和蒸汽压为380mmHg ,吸入管路阻力为0.8kg f ⋅cm -2,允许气蚀余量为2m 。
大气压为10mH 2O 柱。
解:(1)泵的流量和扬程满足要求,所需要的轴功率为 N =HQ ρg/η=15⨯38⨯1800⨯9.81/3600⨯0.8=3490W配备的电机容量不够,只有泵的机械强度允许,可以换一台电机(5KW )即可。
电机容量=3490/(2.02/2.8)=4839W(2) 流量与扬程均超过泵的允许值,所以功率也不足,可以通过提高泵的转数完成任务,H’/H=(n’/n)2n’=1400⨯(30/15)1/2=1980转/分钟此时泵的流量为Q’=Q(n’/n)=39.6⨯(30/15)1/2=56m3⋅h-1泵的轴功率为N’=N(n’/n)3=2.02⨯(30/15)3/2=5.71kW当泵的强度许可,将转数提到每分钟1980转,并换一台容量较大电机(8kW)。
(3)泵的流量和扬程满足要求,所以功率也满足的。
因输送流体的饱和蒸汽压较大,因而需考虑安装高度。
H g=10⨯1000/900-0.38⨯13600/900-2-0.8⨯104/900=-5.52m因此,泵需安装在液面下5.52m才能正常工作。