流体输送设备作业201110附答案

1、1、一离心泵在一管路系统中工作，要求流量能力为Qm3/h，阀门全开时管路所需扬程为Hem,而在泵的性能曲线上与Q对应的扬程为Hm，效率为n,则阀门关小损失的功率为(H-He)Qpg/)占泵的轴功率的(H-He)/H*100%28、离心泵在工作时，其工作点是由离心泵的特性曲线和管路的特性曲线确定29、被输送流体的温度提高，对提高泵的安装高度_丕利；提高上游容器的操作压强，则对安装高度_有利_。一：问答题1、根据化工原理所学内容，提出一种测量液体粘度的简易方法并叙述其原理。依式Ap=32uuP/d2选定一长1,管径d,用U形压差计测压差Ap,用测速管测速u,即可用上式算出粘度卩。2、离心泵发生“汽

2、蚀”的主要原因是什么？原因是叶轮进口处的压力降至被输送的饱和蒸汽压，引起部分流件汽化3、离心泵的气缚现象与气蚀现象的概念，危害及避免措施。4、离心泵与旋涡泵在操作上有什么不同？离心泵：用出口阀调节流量；启动时关出口阀。旋涡泵：用回流支路来调节流量，启动时出口阀全开。5、为什么调节流量的阀门一般均不装在离心泵的吸入管路上？(pa-pl)/Pg=Z1+u12/2計工hfsPl随6Shfs增大而降低泵的吸上高度不仅与允许吸上“真空度”Hs有关，还与泵吸入管内的压头损失有关而6Shfs又与Sle成正比。为了保证泵在实际操作中不发生气蚀现象要尽量减小吸入管的阻力。这就要求吸上管路短而直且无调节阀门，以使

3、6Shf尽量小。因此，调节流量的阀门一般不装在吸入管路上，而装在出口管路上。6、为什么离心泵的壳体要做成蜗壳形？使部分动能有效地转变为静压能，减少能量损失7、用一单级悬壁式B形离心泵，将水由槽A送到槽B试问:（1）为了调节流量，拟装一调节阀，应装在何处？说明理由（2）调节阀开大时试说明装在泵进口和出口处的真空表及压力表将如何变化？装在泵的出口。因装上吸入管阻力提高，使安装高度降低，在条件不变的情况下，会容易造成汽车蚀发生，损坏叶轮，所以应装在出口。5分在0-0与1-1之间列能量平衡式（柏式）：5分EO=gZl+Ul2/2+Pl/p+RhfO-lE0二const.gZl二const.阀门大时，U

4、f而Uf导致刀hfO-1f和U12/2f,从而导致Pl/p|即：Pl上的读数（真空度）增大（而绝对压力下降）。在0-0与2-2之间列柏式：W+EO=gZ2+U22/2+p/p+Ehf20-2阀开大使U2f导致U12/2f和刀hfO-2f另一方面泵的新工作点处H下降（亦即W下降），故P1/P也下降压力表2的读数P2也降低。二、计算题1.在用水测定离心泵性能的实验中，当流量为26m3/h时，泵出口处压强表和入口处真空表的读数分别为152kPa和24.7kPa,轴功率为2.45kw，转速为2900r/min,若真空表和压强表两测压口间的垂直距离为0.4m，泵的进出口管径相同，两测压口间管路流动阻力可

5、忽略不计，试求该泵的效率，并列出该效率下泵的性能。解：取20C时水的密度P=998.2Kg/m3在泵出口和入口处列伯努利方程ui2/2g+Pi/pg+H=ui2/2g+P2/pg+巴+ZT泵进出口管径相同，片=u2不计两测压口见管路流动阻力Hf=0fPi/pg+H=P2/pg+ZH=（P-P）/pg+Z=0.4+（152+24.7）X103/998.2X9.8=18.46m该泵的效率n=QHPg/N=26X18.46X998.2X9.8/（2.45X103X3600）=53.2.%2、一敞口高位水槽A中水流经一喉径为14mm的文丘里管，将浓碱液槽B中的碱液(密谋为1400kg/m3)抽吸入管内

6、混合成稀碱液送入C槽，各部分标高如附图所示；输水管规格为07X3mm,自A至文丘里喉部M处管路总长(包括所有局部阻力损失的当量长度在内)为20m,摩擦系数可取0.025。(1)当水流量为8m3/h时，试计算文丘里喉部M处的真空度为多少mmHg；2)判断槽的浓碱液能否被抽吸入文丘里内(说明判断依据)。如果能被吸入,吸入量的大小与哪些因素有关？解1：主管道u二Vs/A二（8/3600）/g/4）x0.0512二1.09m/s(1)文丘里喉部M处u二Vs/A二(8/3600)/(兀/4)x0.0142二14.4m/s22在高位水槽上面与M处界面间的列柏努利方程得：p/Pg二(Z-Z)-(u2/2g)

7、九(1/d)(u2/2g)2122二8-14.42/2g-0.025(20/0.051)x(1.092/2g)=3.16mHO二232mmHg(真空度)2hp=phh=1.5x1400/1000=2.1mHO(3.16mHO)(真空度)碱碱水水水22故浓碱液能被吸入管内。在B槽液面与M处水平截面间的列柏努利方程得:Pa/(pg)=hf+u2/(2g)+P/(pg)+h2f吸(Pa一P)/(pg)=h+u2/(2g)+h2f吸可见吸入量的大小不仅与M处的真空度、B槽液面与M处的位差有关，而且与吸入管的管路情况(管径、管长、粗糙度等)有关。5、用一离心泵将冷却水由贮水池送至高位槽。已知高位槽液面比

8、贮水池液面高出10m，管路总长(包括局部阻力的当量长度在内)为400m,管内径为75mm,摩擦系数为0.03。该泵的特性曲线为H=18-0.6x106Q2，试求：管路特性曲线泵工作时的流量和扬程知：h=10ml+1=400med=0.075m九=0.03H二18-0.6x106Q2求：(1)H二f(Q)ee(2)Q、解：(1)H=z-z+PPe21-2+Pgu2-u224求：(1)H二f(Q)ee(2)Q、解：(1)H=z-z+PPe21-2+Pgu2-u224+k2g8T-Q2兀2gd4e(2)所以解之：所以=10+0.03x(400、0.075丿-Q2兀2gx0.0754二10+4.179

9、5x105Q2eH二18-0.6x106Q210+4.1795x105Q2二18-0.6x106Q2Q=-=2.8034x10-3m3/s二10.09m3/h10.1795x105H二10+4.1795x105x9.8034x10-丿二13.2846m6、4如图所示，用泵将水从贮槽送至敞口高位槽，两槽液面均恒定不变，输送管路尺寸为83X3.5mm,泵的进出口管道上分别安装有真空表和压力表，真空表安装位置离贮槽的水面高度H1为4.8m,压力表安装位置离贮槽的水面高度屯为5m。当输水量为36m3/h时，进水管道全部阻力损失为1.96J/kg,出水管道全部阻力损失为4.9J/kg,压力表读数为2.4

10、52X105Pa，泵的效率为70%,水的密度p为1000kg/im，试求:(1)求泵的扬程和升扬高度？泵所需的实际功率为多少kW?真空表的读数为多少kgf/cm2?解：(1)两槽液面的高度差H在压力表所在截面2-2与高位槽液面3-3间列柏努利方程以贮槽液面为基准水平面，得其中,=4.9J/kg,工hf,2-32=0.45X1O5Pa,H=5m,u3=0,p3=0u=Vs/A=2.205m/s2竺空+2.452xI。54.9代入上式得：H=5+2x9.81+1000 x9.8198T=29.74m在1-1和2-2截面上列伯努利方程gZ+伫+旦+He=gZ+性+P+丫h12P22Pf,2-2H=3

11、0.46me2)泵所需的实际功率在贮槽液面0-0与高位槽液面3-3间列柏努利方程，以贮槽液面为基准水平面，有:gH0+hgH0+hf,0-3+2其中，工h=6.864.9J/kg,f,0-3u=2u=0,3其中，工h=6.864.9J/kg,f,0-3u=2u=0,3p2=p3=0,H=0，0H=29.4m代入方程求得：W=298.64J/k，gW=VP=ess36x1000=10kg/s3600故N=WxW=2986.4w,n=70%N=Nese/(3)真空表的读数在贮槽液面0-0与真空表截面1-1间列柏努利方程，有gH0+ui+旦+=gH+仔+p+工h2P12Pf,0-1其中，工hf,0-

12、1=1.96J/kg,H=0,u=0,p=0,H=4.8m,u=2.205m/s1代入上式得，pi=-1000(9.81x4.8代入上式得，pi=-1000(9.81x4.8+2.2052+1.96)=-5.15x104Pa=-0.525kgf/cm26用泵将20C水从敞口贮槽送至表压为1.5X105Pa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Q108X4mm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)。当阀门为3/4开度时，真空表读数为42700Pa，两测压口的垂直距离为0.5m，忽略两测压口之间的阻力，摩擦系数可取为

13、0.02。试求：阀门3/4开度时管路的流量(m3/h)；压强表读数(Pa)；泵的压头(m)；若泵的轴功率为10kW，求泵的效率；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3/4开度时管路的流量(m3/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：u2zu2z+4+2gP4=zPg1+卷唸+Ehf，-1其中，工hf,-1二九.1+1性二.2xZx红二.24u2其中，工hf,-1d2g0.12x9.81i=0,u=0,p=0(表压)，z=3m,p=-42700Pa(表压)00011兀代入上式，得：u=2.3m/sQ=d2u=65m3/h14(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：z+也+厶二z22gPg3z+也+厶二z22gPg3+签七+Ehf,2-33.5+2.322g+21000g二16+0+1.5x1051000 xg+0.0