化工原理(第四版)习题解第二章流体输送机械

1、资料收集于网络 如有侵权请联系网站 删除 谢谢第二章流体输送机械离心泵特性【2-1】某离心泵用15C的水进行性能实验，水的体积流量为540m3/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 C时=995.7kg/m3，流量 qV =540m3/h压力表pM =350kPa,真空表 m =-30kPa （表压）压力表与真空表测压点垂直距离馆=0.35m管径 d0.35m, d2 =0.31m流速qv二 24d1540 / 36001.56m /s2

2、4(0.35)U2L.56J變 L.99m/s 丿 031丿精品文档2 2扬程H = he上巴e 2gcc350X103 _(Ld 2g= 0.0218450.068(1.91)22 9.81=2.68最后计算流速qV25 /36001 91,u1.91m/ s： 2* . . 2d X(0.068)44此流速在表1-4中的1.53.0m/s范围内有效功率Pe =qV pgH =-22.68 =1540W =1.54 kW e3600扬程H =20 2.68 =22.68 m设泵的效率=0.65P 15 4轴功率 P =2 3 7 Wn 0. 6 5选用离心泵 IS65 -50 -160其流量

3、范围为1530m3/h ,扬程范围为3530m ,转速为2900r / min ,轴功率为2.653.71kW，汽蚀余量：h =2 2.5m。【2-12】有一台离心泵的额定流量为16.8m 3/h，扬程为 18m。试问此泵是否能将密度30kPa的设备中?为1060kg/m 3,流量为250L/min的液体，从敞口贮槽向上输送到表压为敞口贮槽与高位设备的液位垂直距离为8.5m。管路的管径为75.5mm 3.75mm ,管长为124m（包括直管长度与所有管件的当量长度），摩擦系数为0.03。. 、亠二2503解 流量 =250L/min60=15m3/h1000流速qv15/36001 15 /u

4、1.15m/ s: 2 24d- (O.068)压头2H - Z S程UPgd 2g30 x103124(1.15)2、亠宀=8.50.0315.1m 液柱1060 汉 9.810.068 2 汇 9.81流量与压头都略小于额定值，该泵可以用。往复泵【2-13】有一台双动往复泵，其活塞的行程为300mm，活塞直径为180mm，活塞杆直径为50mm。若活塞每分钟往复55次，其理论流量为若干？又实验测得此泵在26.5min内能使一直径为 3m的圆形贮槽的水位上升2.6m，试求泵的容积效率（即实际流量/理论流量）。解活塞行程 S =3 0 m m .0 m活塞直径 D =0. 1 m，活塞截面积 A

5、 = D2 =斗X（0. 1 8活塞杆直径 d = 0.05m，活塞杆截面积a d2（0.05）244活塞往复频率n = 5 5 /m i n理论流量qV 理=（2 A a Sn201820 052 ）0.3 55 =0 807 3 m / m in44K 1实际流量qV实a2 2.60.693m3 /min426.5容积效率二qV 实 /qV 理=0.6 93 0807.0859气体输送机械【2-14】有一台离心式通风机进行性能实验，测得的数据如下：空气温度为20C，风机出口的表压为 230Pa，入口的真空度为 150Pa，送风量为 3900m3 /h。吸入管与排出管的 内径分别为 300m

6、m 及250mm，风机转速为 1450r/min，所需轴功率为0.81kW。试求风机的全风压、静风压及全风压效率。解 已知风量qV=3900 m/ h吸入管内径 d1=0.3m,排出管内径 d2=0.2m吸入管风速U1qv二 23900 / 3600兀24（0.3）= 15.3m / s排出管风速U2 二Uidi= 15.3 竺0.252= 22m / s3t=20 ”，p=101.325kPa 下，空气密度 =1.205 kg/m进口动压pdl =L.2；(询灵心出口动压pd =J.2 0 5( ?2292Pad222进口静压Psi - -150Pa，出 口静压Ps2 =230Pa全风压pt

7、 =(ps2 Fd2)-(psi - Fdi) 230 -29150 140 =532Pa静风压Pst二 Pt pd 5 3 2 2 92= 2F4a)已知轴功率P =0. 8 k W 8 1V0ptqV 5 3 2 3 9 0 0有效功率Pet V576W36003600P 576全风压效率=二= =0.711P 810【2-15】仓库里有一台离心式通风机，其铭牌上的流量为1.27 103m3/h ,全风压为 1.569kPa 。现想用它输送密度为1.0kg/m3的气体，气体流量为1.27 103m3/h ,全风压为 1.3kPa。试问该风机是否能用？解通风机铭牌上的风量与全风压是在标定条件

8、(20 C, 101.325kPa)下用空气测定的，标定条件下空气的密度为1.2kg/m3。现在把气体在操作条件下的流量1.27 103m3 /h及全风压1.3kPa换算为标定条件下的风量cpc及全风压Pto。qV01.27 103 1.012= 1.058 103 m5/hPt0=1.3 Tr1.56 kPa被输送气在标定条件下的风量及全风压都稍低于通风机铭牌上的风量及全风压，该风 机可以使用。【2-16】有温度为 25 C、流量为60m3 / min的空气，从101kPa压缩到505kPa (均为绝对压力)，绝热指数为1.4，试求空气绝热压缩后的温度，并求等温压缩和绝热压缩所需理论功率，假设为理想气体。解-1)T211P1=273 251.4丄505市 而=472K =199CRTli P28 314x298 等温压缩Ws。=l= 151 37 5kJ .kg /M(Pi ,291=1.185 kg/m3,qV = 60m3/min =1m3/s流量qm =qV p =1 x 1 1 Z5 . 1