考研笔记 《化工原理》（第2版）笔记和课后习题（含考研真题）详解

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型，计算中注意试差法的应用。2.复杂管路①主管中的流量为并联的各支管流量之和，对于不可压缩性流体，则有②并联管路中各支管的能量损失均相等，即注意：计算并联管路阻力时，可任选一根支管计算，而绝不能将各支管阻力加和在一起作为并联管路的阻力。(2)分支管路与汇合管路①总管流量等于各支管流量之和，对于不可压缩性流体，有②虽然各支管的流量不等，但在分支处0点的总机械能为一定值，表明流体在各支管流动终了时的总机械能与能量损失之和必相等。七、流量测量1.测速管测速管测得的是流体在管截面某点处的速度，点速度与压力差的关系为：用U形压差计测量压差时2.孔板流量计孔板流量计是利用流体流经孔板前后产生的压力差来实现流量测量。孔速体积流量质量流量式中：Co流量系数或孔流系数，,常用值为Co=0.6～0.7。孔板流量计的特点：恒截面、变压差，为差压式流量计。3.文丘里流量计文丘里流量计也属差压式流量计，其流量方程也与孔板流量计相似，即式中：Cv——文丘里流量计的流量系数(约为0.98～0.99)。文丘里流量计的能量损失远小于孔板流量计。4.转子流量计转子流量计是通过转子悬浮位置处环隙面积不同来反映流量的大小。环隙流速体积流量Ar——转子上端面处环隙面积。转子流量计的特点：恒压差、恒环隙流速而变流通面积，属截面式流量计。转子流量计的刻度，是用20℃的水(密度为1000kg/m³)或20℃和101.3kPa下的空气(密度为1.2kg/m³)进行标定。当被测流体与上述条件不符时，应进行刻度换算。在同一刻度下，两种流体的流量为式中下标1表示标定流体的参数，下标2表示实际被测流体的参数。1.2课后习题详解1.某设备上真空表的读数为13.3×10³Pa,试计算设备内的绝对压强与表压强。已知该地区故有pe=P大-p=(98.7-13.3)×10³=8.54×10'Pa2.如图1-1所示的贮油罐中盛有密度为960kg/m³的油品，油面高于罐底9.6m,油面上方为常压。在罐侧壁的下部有一直径为760mm的圆孔，其中心距罐底800mm,孔盖用14mm的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作应力取为32.23×10⁶Pa,问至少需要几个螺钉?图1-1解：圆孔处受到的油的静压Pp=pgh=960×9.8×(9.6-800×10-³)=8.3×10要使油不漏出，则有螺丝提供的应力之和必须不小于圆孔所受压力P解得n=7.59,所以至少取8个。3.某流化床反应器上装有两上U管压差计，如图1-2所示。测得R₁=400mm,R₂=50mm,指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散，于右侧的U管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R=50mm。试求A、B两处的表压强。=10³×9.8×0.05+13.6×10³×=7.16×10²Pa(表压)=6.05×10'Pa(表压)图1-24.如图1-3所示为远距离测量控制装置，用以测定分相槽内煤油和水的两相界面位置。已知两吹气管出口的距离H=1m,U管压差计的指示液为水银，煤油的密度为820kg/m²。试求当压差计读数R=68mm时，相界面与油层的吹气管出口距离h。图1-3解得h=0.418m,所以相界面与油层的吹气管出口距离为0.418m。5.如图1-4所示的串联U管压差计测量蒸汽锅炉水面上方的蒸汽压，U管压差计的指示液为水银，两U管间的连接管内充满水。已知压强P=99.3×10³Pa试求锅炉上方水蒸气的压强p。(分别以Pa和kgf/cm²来计量。)图1-4=99.3×10²+13.6×10³×9.8×(2.3-1.2)-10³×9.8×(+13.6×10³×9.8×(2.5-1.4)-10³×6.如图1-5所示的微差压差计的读数，计算管路中气体的表压强P。压差计中以油和水为大室的内径D均为60mm,U管内径d为6mm。图1-5根据静力学方程式得管路内气体压强Po(表压)=920×9.8×0.003+(998-920)×9.8×0.3=2.57.列管换热器的管束由121根625mm×2.5mm的钢管组成。空气以9m/s速度在列管内流动。空气在管内的平均温度为50℃、压强为196×1试求：(1)空气的质量流量；(2)操作条件下空气的体积流量；(3)将(2)的计算结果解：首先查得50℃,1.013×10³Pa条件下空气密度则50℃操作条件下的空气密度(1)空气的质量流量(2)操作条件下空气体积流量V,=w./p=1.09/3.179=0.34(3)标准状况下空气体积流量=6.5u²计算(不包括出口阻力损失),图1-6解：如图1-6所示，取高位槽水面为截面1-1',管路出口内侧为下游截面2-(1)此值为管中水流速度，所以截面A-A'的速度为2.9m/s。(2)水流量9.20℃的水以2.5m/s的流速流经638mm×2.5mm的水平管，此管以锥形管与另一p53mm×3mm的水平管相连。如图1-7所示，在锥形管两侧A、B处各插入一垂直玻璃管以观察两截面的压强。若水流经A、B两截面间的能量损失为1.5J/kg,求两玻璃管的水面差(以mm计),并在图1-7中画出两玻璃管中水面的相对位置。图1-7解：如图1-7所示，取管中心线为基准水平面，在A、B处垂直于管中心线的截面分别为截即Ps-pA=pg(ha-ha)得10.用离心泵把20℃的水从贮槽送至水洗塔顶部，槽内水位维持恒定。各部分相对位置如图1-8所示。管路的直径均为676mm×2.5mm,在操作条件下，泵入口处真空表的读数为24.66×10'Pa;水流经吸入管与排出管(不包括喷头)的能量损失可分别按与∑he=10u计算，由于管径不变，故式中u为吸入或排出管的流速m/s。排水管与喷头连接如图1-8所示。图1-8其中Z₂=1.5m,Z=14m,p₂=-24.66×10'Pa(表N.=w.W.=7.91×285.23=2.26kW11.如图1-9所示的贮槽内径D为2m,槽底与内径d为32mm的钢管相连，槽内无液体补充，其液面高度h为2m(以管子中心线为基准)。液体在本题管内流动时的全部能量损失可按计算，式中u为液体在管内的流速m/s。试求当槽内液面下降1m时所需的时图1-9解：这是一个非稳态流动，在瞬间仍然满足柏努利方程。如图1-9所示又因为贮槽内下降的液体体积和底部钢管流出的液体体积相等，故当液面从2m下降到1m时所经历的时间t其中D=2m,d=0.032m,12.如图1-10所示为冷冻盐水循环系统。盐水的密度为1100kg/m²,循环量为36m³/h。管量损失为49J/kg,试计算：(1)若泵的效率为70%时，泵的轴功率为若干kW?(2)若A图1-10同时从截面BB'到截面A-A'之间应用努利方方程(无换热器一方)①②③④比较式②和式④,得W.=147.1J/kg(2)把PA=245.2×10²Pa代入式②,得13.用压缩空气将密度为1100kg/m³的腐蚀性液体自低位槽送到高位槽，两槽的液面维持恒定。管路直径均为660mm×3.5mm,其他尺寸见图1-11。各管段的能量损失为∑heAs=∑hi=u²,∑h.e=1.18u。两压差计中的指示液均为水银。试求当R₁=45mm,h=200mm时；(1)压缩空气的压强Pi为若干?(2)U管压差计读数R₂为多少?图1-11解：如图1-11所示，选取低位槽的液面为基准水平面，对应截面1-1',(1)首先在截面BB'和截面C-C之间应用柏努利方程①又因为Pa-pc=pgh+(p=1100×9.8×5+(13.6-1.1)×10³×9.8×0.045=5.9代入①式，解得u=2.05m/s。由题意W.=0,Z=0,Z₂=10m,p₂=0图1-12(3)最后在截面1-1'和截面BB'之间应用柏努利方程其中W.=0,Z₁=0m,Z₂=(10-2-5)=3m,p₁=1.23×10³Pa(表压),us=u=2.05m/s,代入方程得解得Pa=8.373×10'Pa(表压)又由U型管压差计知代入数据8.373×10⁴=1100×9.8×0.最后得R²=0.610m,即610mm。14.在实验室中，用玻璃管输送20℃的70%醋酸。管内径为1.5cm,流量为10kg/min。用SI和物理单位制各算一次雷诺数，并指出流型。解：查得20℃的70%醋酸的黏度μ=2.49mPa·s(1)用SI单位制所以属于湍流。(2)用物理单位制所以属于湍流。15.如图1-12所示的实验装置中，于异径水平管段两截面间连一倒置U管压差计，以测量两截面之间的压强差。当水的流量为10800kg/h时，U管压差计读数R为100mm。粗、细损失；(2)与该能量损失相当的压强降为若干?解：如图1-12所示，选取管中心线为基准水平面，左右测量处垂直于管路的对应截面1-1'和(1)首先计算粗细管路中的流速(2)在截面1-1'和截面2-2'之间应用柏努利方程代入得故得。(3)△p=pZh₁=10³×4.41=16.密度为850kg/m²、黏度为8×10-³Pa·s的液体在内径为14mm的钢管内流动，溶液的流速为1m/s。试计算：(1)雷诺准数，并指出属于何种流型；(2)局部速度等于平均速度处与管轴的距离；(3)该管路为水平管，若上游压强为147×10³Pa,液体流经多长的管所以属于滞流(层流)。(2)由层流速度分布公式可得局部速度由题意，当u=u时，,得r=4.95mm。(3)对于水平直管且由,得17.流体通过圆管湍流流动时，管截面的速度分布可按下面经验公式来表示：式中y为某点与壁面的距离，即y=R-r试求其平均速度u与最大速度“m的比值。解：根据平均速度定义，并结合圆管流动的特点，得出代入上式，有变量代换后有故18.一定量的液体在圆形直管内作层流流动。若管长及液体物性不变，而管径减至原有白问因流动阻力而产生的能量损失为原来的若干倍?解：由于体积流量恒定，故有v.=v:,。因为是层流，所以因为。因为是层流，所以最后代入范宁公,得即因流动阻力产生的能量损失为原来的16倍。19.内截面为1000mm×1200mm的矩形烟囱的高度为30m。平均摩尔质量为30kg/kmol、平均温度为400℃的烟道气自下而上流动。烟囱下端维持49Pa的真空度。在烟囱高度范围内大气的密度可视为定值，大气温度为20℃,地面处的大气压强为101.33×10²Pa。流体流经烟囱时的摩擦系数可取为0.05、,试求烟道气的流量为若干(kg/h)?解：选取烟道底部地面处为基准水平面。(1)首先计算烟道气的密度p。根据理想气体的定义得烟囱下端烟道气的密度同理烟囱上端烟道气的密度平均密度(2)由题意l=30m,p₁=101330-49=101281Pa,p₂=101330Pa,而得所以烟道气质量流量w,=Aup=1×1.2×11.94×0.8955=12.83kg20.每小时将2×10'kg的溶液用泵从反应器输送到高位槽(如图1-13所示)。反应器液面总长为50m,管线上有两个全开的闸阀、一个孔板流量计(局部阻力系数为4)、五个标准弯头。反应器内液面与管路出口的距离为15m。若泵的效率为0.7,求泵的轴功率。溶液的密度为1073kg/m³,黏度为6.3×10-'Pa·s。管壁绝对粗糙度E可取为0.3mm。(3)流动阻力图1-13(4)轴功率W.=172.03+Zh₁=172.03+32.30=204.N.=w,W.=204.33×5.56=1.135kWN=N./η=1.135/0.7=1.63kW21.从设备送出的废气中含有少量可溶物质，在放空之前令其通过一个洗涤器，以回收这些物质进行综合利用，并避免环境污染。气体流量为3600m³/h(在操作条件下),其物理性质与50℃的空气基本相同。如图1-14所示，气体进入鼓风机前的管路上安装有指示液为水的U管压差计，其读数为30mm。输气管与放空管的内径均为250mm,管长与管件、阀门的当量长度之和为50m(不包括进、出塔及管出口阻力),放空口与鼓风机进口的垂直距离为20m,已估计气体通过塔内填料层的压强降为1.96×10³Pa。管壁的绝对粗糙度e可取为为20m。图1-14解：如图1-14所示，选鼓风机入口管中心线为基准水平面，垂直于此中心线其中W.=-72.98+Zh₁=-72.98+2898.89=2820.22.如图1-15所示，贮槽内水位维持不变。槽的底部与内径为100mm的钢质放水管相连，管路上装有一个闸阀，距管路入口端15m处安有以水银为指示液的U管压差计，其一臂与(1)当闸阀关闭时，测得R=600mm、h=1500mm;当闸阀部分开启时，测得R=400mm、h=1400mm。摩擦系数λ可取为0.025,管路入口处的局部阻力系数取为0.5。问每小时从管(2)当闸阀全开时，U管压差计测压处的静压强为若干(Pa表压)?闸阀全开时l./d≈15,图1-15解：选取槽低钢管中心线为基准水平面，高位槽液面为截面1-1',距离管入口处15m的且p=P水g×0.4-Pkg×1.4=(13.6×0.4-1×1.4)×10³×9即①②(2)闸全开启时，在截面1-1'和截面3-3'之间应用柏努利方程代入柏努利方程得(3)闸全开启时，在截面1-1'和截面2-2'之间应用柏努利方程代入上式柏努利方程得将u=3.51m/s代入上式得23.10℃的水以500L/min的流量流过一根长为300m的水平管，管壁的绝对粗糙度为0.05mm。有6m的压头可供克服流动的摩擦阻力，试求管径的最小尺寸。解：管内水流量管内水流速度由题意可知6m压头克服流动的摩擦力为将u代入上式得设λ=0.02,则得d=0.09m,则u=1.061×10-²/0.09²=1.31m此时e/d=0.05/90=0.0005556,并查得10℃水的黏度μ=130.77×10-³Pa·s核算流动类型查得λ≈0.02,所以假设比较接近。最后得管最小内径为90mm。24.某油品的密度为800kg/m³、黏度为41cP,由图1-16所示的A槽送至B槽，A槽的液面比B槽的液面高1.5m。输送管径为689mm×3.5mm、长50m(包括阀门的当量长度),进、出口损失可忽略。(1)油的流量(m³/h);(2)若调节阀门的开度，使油的流量减少20%,此时阀门的当量长度增加多少(m)?图1-16解：分别选取A、B槽油面为截面AA和截面BB',且低油面即截面BB'为基准水平面。解得u=1.21m/s(2)当流量减少20%后，在截面A-A'和截面B-B'之间再应用伯努利方程故故当流量减少20%后，阀门的当量长度增加62.5-50=12.5m。25.在两座尺寸相同的吸收塔内，各填充不同的填料，并以相同的管路并联组合。每条支管上均装有闸阀，两支路的管长均为5m(包括除了闸阀以外的管件局部阻力的当量长度),管内径为200mm。通过填料层的能量损失可分别折算为5u²与4u²,式中u为气体在管内的流速m/s。气体在支管内流动的摩擦系数λ=0.02。管路的气体总(1)当两阀全开时，两塔的通气量；(2)图1-17中AB的能量损失。图1-17解：如图1-17所示，选取A、B两处截面分别为截面A-A'和截面B-B'。(1)对于并联管路中的左支路，其中阻力损失(2)对于并联管路中的右支路，其中阻力损失①②故V.₁=V,-V,2=0.3-0.158=0.14∑h=∑h,₂=4.335u=4.335×5.02²=126.用离心泵将20℃水经总管分别送至A、B容器内，总管流量为89m³/h,总管直径为管的流动阻力可忽略，各设备间的相对位置如图1-18所示。试求：(1)两支管的压头损失H₆o-A、Ho-8;(2)离心泵的有效压头H。图1-18解：如图1-18所示，选取离心泵出口处水平管中心线为基准水平面，低位槽液面为0-0',由题意Z=0,Z₂=14+2=16m,p₁=1.93×10⁵Pa(表压),p₂=0(表压)其中Z=2m,Z₂=14+2=16m,po=p₂27.用效率为80%的齿轮泵将黏稠的液体从敞口槽送至密闭容器内，两者液面均维持恒定，容器顶部压强表的读数为30×10³Pa。用旁路调节流量，其14m³/h,管径为，66mm×3mm,管长为80m(包括所有局部阻力的当量长度)。旁路的流量为5m³/h,管径为p32mm×2.5mm,管长为20m(包括除了阀门外的所有局部阻力的当量长度)。两管路的流型相同，忽略贮槽液面至分支点O之间的能量损失。被输送液体的黏度为50mPa·s,密度为1100kg/m²。试计算：(1)泵的轴功率；(2)旁路阀门的阻力系数。图1-1928.如图1-20所示为一输水系统，高位槽的水面维持恒定，水分别从BC与DB两支管排出，高位槽液面与两支管出口间的距离均为11m。AB管段内径为38mm、长为58m;BC支管的内径为32mm、长为12.5m;BD支管的内径为26mm、长为14m。各段管长均包括(2)当所有阀门全开时，两支管的排水量各为若干(m³/h)?BD支管的管壁绝对粗糙度e可取为0.15mm,水的密度为1000kg/m³,黏度为0.001Pa·s。图1-20解：如图1-20所示，选取高位槽水面为上游截面1-1',BC出口处为截面2-2'以及CD为基①代入方程得①又因为管路的阻力损失为②所以h=0.709,u₂=0.709×2.45=1.74m/s。当BD支管关闭时，BC支管的最大流量(2)当阀门全开时，在AC之间以及AD列柏努利方程有其中Z=11m.Z₂=0,p₁=p₂=0(表压),u=0.W.=0。代入方程得又因为管路的阻力损失为故同理，考虑连续性方程有下列关系同理，考虑连续性方程有下列关系⑤核算BD管流型是20℃的甲苯，采用角接取压法用U管压差计测量孔板两测的压强差，以水银为指示液，测压连接管中充满甲苯。现测得U管压差计的读数为600mm,试计算管中甲苯的流量为若解：查得20℃甲苯的物理性质故30.某液体分别在如图1-21所示的三根管道中稳定流过，各管绝对粗糙度、管径均相同，上游截面1-1的压强、流速也相等。问：(1)在三种情况下，下游截面2-2'的流速是否相等?(2)在三种情况下，下游截面2-2'的压强是否相等?如果不等，指出哪一种情况的数值最大，哪一种情况中的数值最小?其理由何在?图1-21解：(1)由于管内属于连续性流动，且三根管的内径均相同，上游截面流速相同，所以下游截面的流速亦相同。(2)由柏努利方程由题意对于(a)(b)(c)三种情况：将式①、式②、式③代入柏努利方程得同时上游截面的压强相同，所以下游截面Pa<ps<p。31.如图1-22所示的高位槽液面维持恒定，管路中ab和cd两段的长度、直径及粗糙度均相同。某液体以一定流量流过管路，液体在流动过程中温度可视为不变。问：(1)液体通过ab和cd两管段的能量损失是否相等?(2)此两管段的压强差是否相等?并写出它们的表达式；(3)两U管压差计的指示液相同，压差计的读数是否相等?图1-22(2)由柏努利方程得(3)如果两压差计中指示液相同，因为ab段和cd段中的动能量损失相同则gR₁=pgR,32.如图1-22所示的管路上装有一个阀门，如减小阀门的开度。试讨论：(1)液体在管内的流速及流量的变化情况；(2)液体流经整个管路系统的能量损失情况。解：如果在图1-22中，装上一个阀门，并不断减小阀门的开度，则(1)管内流速减小，流量也减小；(2)整个管路系统中能量损失增大。33.如图1-23所示，流体稳态流过三根安装方式不同的管路，已知三根管路尺寸完全相同，两测压口间距及管内流量也相等。问三种情况下U管压差计读数R是否相等?图1-23解：结合上述第2题，由于稳流中，三根管路的尺寸完全相同，且测压同，所以三种情况中的动能量损失相同，故U型压差计读数相同。管内水的动压头均为0.5m,则进水管的点A,出水管的点B及容器内的点C处的静压头分图1-24解：(1)C点处静压头。显然C点处uc=0,动压头为零，故静压头为1.5m。选进水管和出水管中心线为基本面，垂直于此水平面A点处截面A-A',B点处截面故故A点处静压头(3)B点处静压头。其中故35.如图1-25所示，槽内水面维持不变，水从B、C两支管排出，各管段的直径、粗糙度相同，槽内水面与两支管出口的距离均相等，水在管内已达到完全湍流状态。试分析：(1)两阀门全开时，两支管的流量是否相等?(2)若把C支管的阀门关闭，这时B支管内水的流量有何改变?(3)当C支管的阀门关闭时，主管路A处的压强比两阀全开时是增加还是降低?图1-25解：根据柏努利方程以及B,C两支管直径、粗糙度和槽内水平面和两支管出口的距离均相等，可以推出(1)阀门全打开时，两支管流量相等；(2)若把C支管关闭，则B支管流量增加；(3)若把C支管关闭，则A支管处压强增加。36.从水塔引水至车间，水塔的水位可视为不变。送水管的内径为50mm,管路总长为2,且I≥L,流量为V,水塔水面与送水管出口间的垂直距离为h。今用水量增加50%,需对送水管进行改装。(1)有人建议将管路换成内径为75mm的管子(如图1-26(a)所示)。(2)有人建议将管路并联一根长度为1/2、内径为50mm的管子(如图1-26(b)所示)。(3)有人建议将管路并联一根长度为1、内径为25mm的管子(如图1-26(c)所示)。试分析这些建议的效果。假设在各种情况下，摩擦系数λ变化不大，水在管内的动能可忽略。图1-26A-原有管路；B-新并联管路解：该题重点讨论并联管路计算，其原则是阻力等于推动力，而推动力为位差所提供。又》L,所以可以用直管阻力代替计算中的流动阻力。(1)先计算原管路中的流量。以水塔内液面为截面1-1',管路出口端面为截面2-2',并以2-2'为基准水平面。在两截面之间应用柏努利方程代入方程得g△Z=∑h所以最后得(2)对于把内径从50mm换成75mm,则故流量变成原来的2.76倍，不符合题意。(3)对于并联长度为1/2,内径50mm的管路，并联管段每根管中的流量为主管流量的1/2,且每根中的能量损失相等。所以与原来的流量对比得故流量变成原来的1.26倍，亦不符合题意。(4)对于并联长度为1,内径25mm的管路，原来管中流量不变V,,新并联管段流量两根管子的流量为故流量变成原来的1.177倍，亦不符合题意。1.3名校考研真题详解一、填空题【答案】416查看答案式中y为截面上任一点至管内壁的径向距离0.05Pa·s。则管中心的流速为m/s,管半径中点处的流速为m/s,为N/m²。[清华大学2001研]在管中心处y-0.054m,则流速为v=20×0.01.如图1-1(a)、(b)、(c)所示的三种装置中两测压孔之间距离L,管径均相同。当则：()。[浙江大学2004研]B.R₁=R₂=R₃图1-1【解析】压差计读书R与被侧两点的广义压差△t(广义压力△t=p+pgh)成正比，由于广3.有一并联管路，如图1-2所示，两段管路的流量、流速、管径、管长及流动阻力分别为图1-2根,所以有：H=25-72×10*Q²。式中H为扬程，m水柱，Q为流量(m³s),泵的效率为60%,通过解：(1)取U型压差计A处截面为A-A',B处截面为B-B',在A-B间列伯努利方程得(以1-1面为基准面):①=4944.24Pa(表压)解得：u=1.816m/s(2)>4000(属湍流)(3)设储水池面为1-1截面，高位槽为2-2截面，并以1-1截面为基准面，在1-2截面间列式②中，u=u₂≈0,z=0,z₂=16,P₁=P₂=0(表压)离心泵工作时，H=H,即25-72×10+Q²=16+1852720²,,解得：Q=0.0059146m³/s>0.0H=25-72×10⁴×0.0059146²=22.(1)求水的流量为多少?(2)由于工程上的需要，要求水流量增加20%,此时，应将水箱的水面升高多少?假设管整理得：②的管路并联组合。每条支管上的管长均为5.0m(包括所有局部阻力损失在内)。通过填料塔的能量损失可以分别用5u²和4u²计算，流速的单位是m/s。气体在支管内流动的摩擦系数可取0.02,管路的气体总流量为0.30m³/s。求：(1)两塔的通气量。(2)从A到B的能量损失。[重庆大学2009研]图1-5解：(1)由并联管路特性得并联管路阻力损失相等：②Zh=53u²≈110J因此管路1流量则管路2流量为qv₂=q-4v=0.16m³/s(2)从A到B的能量损失等于管路1或管路2任意一段的能量损失为：4.如图1-6所示的输水系统，用泵将水池中的水输送到敞口高位槽，管道直径均为φ83mm×3.5mm,泵的进、出管道上分别安装有真空表和压力表，真空表安装的水面高度为4.8m,压力表安装位置离贮水池的水而高度为5m。当输水量为36m³/h时，进水管道的全部阻力损失为1.96J/kg(上述阻力损失均包括进出口),压力表的读数为2.5kgf/cm²,泵的效率为70%,试求该流量下：(1)真空表的读数为多少?(2)泵所需的实际功率为多少kW?[浙江工业大学2007研]图1-6解：(1)在水池面0-0和泵入口1-1之间运用伯努利方程：(2)在泵出口2-2和高位槽面3-3之间运用伯努利方程：在取水池面0-0和高位槽面3-3之间运用伯努利方程：5.如图1-7所示常温水由高位槽流向低位槽，管内流速为1.5m/s,管路中装有一个孔板流量计和一个截止阀，已知管道φ为57mm×3.5mm的钢括截止阀)总和为60m,截止阀在某一开度时的局部阻力系数(为7.5。设系统为稳定湍流，(1)管路中的质量流量及两槽液面的位差△z。(2)阀门前后的压强差及汞柱压差计的读数R2。(3)孔板流量计的读数R₁变为原来的多少倍(流量系数不变)?截止阀的(变为多少?(4)定性分析阀门前a点处的压强如何变化?为什么?[华东理工大学2005研]图1-7解：(1)孔板流量计流量计算公式如下：已知管内即线流速u=1.5m/s,故质量流量为：qm=pqv=puπd²/4=(1000×1.5×3.14×0.05²)÷4=如图1-8所示分别选取两槽液面为如图1-8所示分别选取两槽液面为zi和z:图1-8在zi和z₂之间列伯努利方程为：选取z₂为基准面，故z₂=0,zi=△z,又pi=p₂=0(表压),u₁=u₂≈0。且由局部阻力损失代入上述伯努利方程即可求得两槽液面的位差为：(2)阀门前后的压差是由U形管压差计来计算的，即△p=gR₂(P-P)。在阀门前后选取截面A、截面B,在两截面之间列伯努利方程为：因为A、B两点处于同一水平面且流速相同，因此有：uA=uB,ZA=ZB。代入上式可得：由上式可以解得阀门前后的压强差△p为：又U形管压差计两端压强差公式：代入数据可求得汞柱压差计的读数R₂为：(3)由孔板流量计流速公式：可知R正比于,若流速减为原来的0.8倍，即u'=0.8u=1.2m/s时，故此R₁变为原来的由(1)可知：s'=2g△z/u²-A/d=2×9.8×4.44÷1.2²-0.026(4)本小题仍可通过伯努利方程进行定性分析和求解。在截取高位槽和阀门a点之间列伯显然，当上式u变为u'=0.8u时，即流量变小而其他条件不变时，阀门前a点处的压强Pa6.如图1-9所示的送水系统中，两支管路上各装一个阀门k₁和k₂,管段的长度为10m(包括局部阻力的当量长度在内),B点为泵出口处。各管路的内径均为38mm。阀门k₁和k₂适当开启时，泵只向槽1送水而不向槽2送水，槽2的水也不向下流，此时泵入口e处真空表读数为23.4kPa。已知摩擦因数λ均为0.025,水的密度为1000kg/m³,两水槽中液位恒定，(1)管段BC(包括所有局部阻力)的总长度为多少?(2)若要泵同时向槽1、槽2输送水，应如何调节两个阀门?[浙江大学2004研]图1-9解：(1)在e点与A-A处列伯努利方程：因为阻力损失因为槽2的水不流向B,则两点的机械能相同，即EB=E₂(以B为基准),所以有：①②(2)根据系统机械能守恒，同时向槽1、槽2供水，则应减小k₂,以增大B点机械能，而7.如图1-10所示，用离心泵将水从储水池送到敞口高位槽中，已知高位槽的水面离储水槽的水面高度保持为15m,输送水量用孔板流量计测得。孔板安装在离高位槽水面1.0m处，孔径为20mm,孔流量系数为0.61。管路为φ57mm×3.5mm的钢管，直管长度和局部阻力当量长度之和(包括孔板局部阻力当量长度)为250m,其中储水池至孔板前测压点A的直管长度和局部阻力当量长度之和为80m。水的密度为1000kg/m³,水的黏度为1cP,摩擦系数7.42m³/h时，试确定：(2)在孔板前测压点A处安装的U形管压力计中指示液读数R₁为多少?(3)孔板流量计的U形管指示液读数R2为多少?[西北大学2004研]图1-10解：(1)如图截取1-1、2-2截面，在两截面之间列伯努利方程为：(2)由A到2-2截面之间列伯努利方程为：(表压)(3)根据孔板流量计公式，有：2.1复习笔记一.离心泵液体输送机械种类很多，一般根据其流量和压力(压头)关系可分为离心泵和正位移泵两大类。其中，以离心泵在化工生产中应用最为广泛。1.离心泵的工作原理和主要部件(1)离心泵的工作原理离心泵的装置简图如图2-1所示，它的基本部件是旋转的叶轮和固定的泵壳。具有若干弯曲叶片的叶轮安装在泵壳内并紧固于泵轴上，泵轴可由电动机带动旋转。泵壳中央的吸入口与吸入管路相连接，在吸入管路底部装有单向底阀。泵壳侧旁的排出口与排出管路相连接，其上装有调节阀。1一叶轮2-泵壳3-泵轴4一吸入口5一吸入管6一底阀7一滤网8一排出口9一排出管10一两节阀图2-1工作原理：离心泵之所以能输送液体，主要是依靠高速旋转的叶轮，液体在惯性离心力的作用下获得了能量，提高了压力。气缚现象：离心泵启动时，若泵内存有空气，由于空气密度很小，旋转后产生的离心力小，因而叶轮中心区所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内，虽启动离心泵也不能输送液体。此种现象称为气缚，表示离心泵无自吸能力，所以在启动前必须向壳内灌满液体。(2)离心泵的主要部件离心泵由两个主要部分构成：一是包括叶轮和泵轴的旋转部件；二是由泵壳、填料函和轴承组成的静止部件。①叶轮叶轮是离心泵的关键部件，将原动机的机械能传给液体，使通过离心泵的液体静压能和动能均有所提高。叶轮通常按其机械结构可分为闭式、半闭式和开式3种叶轮。②泵壳离心泵的泵壳通常制成蜗牛形，故又称为蜗壳，叶轮在泵壳内沿着蜗形通道逐渐扩大的方向旋转，愈接近液体的出口，流道截面积愈大。液体从叶轮外周高速流出后，流过泵壳蜗形通道时流速将逐渐降低，因此减少了流动能量损失，且使部分动能转换为静压能。所以泵壳不仅是汇集由叶轮流出的液体的部件，而且又是一个能量转换装置。③轴封装置a.填料密封又称填料函，它主要由填料函壳、软填料和填料压盖等构成。因这种装置不能完全避免泄漏，故它不宜用于输送易燃、易爆和有毒的液体。b.机械密封，它主要由一个装在泵轴上的动环和另一固定在泵壳上的静环所构成。它适用于输送酸、碱及易燃、易爆和有毒的液体。2.离心泵的基本方程式离心泵的基本方程式从理论上表达了泵的压头与其结构、尺寸、转速及流量等因素之间的关系，它是用于计算离心泵理论压头的基本公式。离心泵的理论压头是指在理想情况下离心泵可能达到的最大压头。(1)离心泵基本方程式(2)离心泵基本方程式的讨论离心泵的理论压头与理论流量、叶轮的转速和直径、叶片的几何形状之间的关系。①叶轮的转速和直径当理论流量和叶片几何尺寸一定时，离心泵的理论压头随叶轮的转速、直径的增加而加大。②叶片的几何形状根据流动角β2的大小，可将叶片形状分为后弯、径向和前弯叶片3种。当叶轮的直径和转速、叶片的宽度及理论流量一定时，离心泵的理论压头随叶片的形状而变。径向叶片由上可见，前弯叶片所产生的理论压头最大。但是离心泵实际上多采用后弯叶片，原因如下：离心泵的理论压头包括静压头和动压头两部分，对输送液体而言，希望获得的是静压头，而不是动压头。虽然在蜗壳和导轮中有部分动压头可转换为静压头，但因流速较大，必伴随有较大的能量损失。不仅静压头相对地较后弯叶片的低，而且因液体出口绝对速度较大，导致液体在泵内产生的涡流较剧烈，能量损失增大。因此为提高离心泵的经济指标，宜采用后弯叶片。③理论流量若离心泵的几何尺寸(D₂、b₂、β2)和转速(n)一定时HTo与QT呈线性关系，该直线的斜率与叶片形状(β2)有关，即随Qr的增大而增大，如图2-2中线a所示。与Qr无关，如图2-2中线b所示。随Qr的增加而减少，如图2-2中线c所示。④液体的密度离心泵的理论压头与液体的密度无关。因此，对同一台离心泵不论输送何种液体，所能达到的理论压头是相同的。但应注意，离心泵出口处的压力(或泵进、出口处的压力差)却与液体的密度成正比。3.离心泵的主要性能参数与特性曲线(1)离心泵的主要性能参数离心泵的流量是指离心泵在单位时间内排送到管路系统的液体体积，一般用Q表示，常用单位为L/s、m³/s或m³/h。离心泵的流量与泵的结构、尺寸(主要为叶轮直径和宽度)及转②压头(扬程)离心泵的压头又称扬程，它是指离心泵对单位重量(1N)的液体所能提供的有效能量，一般用H表示，其单位为m。离心泵的压头与泵的结构、尺寸(如叶片的弯曲情况、叶轮直径等)、转速及流量有关。对于一定的泵和转速，压头与流量间具有一定的关系。率，单位为W或kW。离心泵的有效功率是指液体从叶轮获得的能量。由于存在上述3种N.=HQpg(2)离心泵的特性曲线H-Q曲线表示泵的压头与流量的关系。离心泵的压头一般随流量的增大而下降(在流量极小时可能有例外)。这是离心泵的一个重要特性。N-Q曲线表示泵的轴功率与流量的关系。离心泵的轴功率随流量的增大而上升，流量为零时轴功率最小。所以离心泵启动时，应关闭泵的出口阀门，减小启动电流，以保护电机。n-Q曲线表示泵的效率与流量的关系。由图2-3所示的特性曲线可看出，当Q=0时，η=0;随着流量增大，泵的效率随之而上升并达到一最大值；此后流量再增大时效率便下降。说明离心泵在一定转速下有一最高效率点，通常称为设计点。泵在与最高效率相对应的流量及压头下工作最为经济，所以与最高效率点对应的Q、H、N,值称为最佳工况参数。离心泵的铭牌上标出的性能参数，就是指该泵在运行时效率最高点的性能参数。图2-3离心泵的特性曲线(3)离心泵性能的影晌因素与换算①液体物性的影响a.密度的影响由离心泵的基本方程式可看出，离心泵的压头、流量均与流体的密度无关，故泵的效率亦不随液体的密度而改变，所以离心泵特性曲线中的H-Q及n-Q曲线保持不变。但是泵的轴功率随液体密度而改变。b.黏度的影响若被输送液体的黏度大于常温下清水的黏度，则泵体内部液体的能量损失增大，因此泵的压头、流量都要减小，效率下降，而轴功率增大，亦即泵的特性曲线发生改变。②离心泵转速的影响不同转速下，泵的压头、流量及轴功率与转速间近似关系为Q'、H'、N'——转速为n'时泵的性能参数。上式为离心泵的比例定律。若泵的转速变化小于±20%时，则前述两项假设基本成立，因此利用上式进行泵的性能参数换算误差不大。③离心泵叶轮直径的影响根据离心泵基本方程式可推导出以下近似关系：Q、H、N——叶轮直径为D₂时泵的性能参数。上式称为离心泵的切割定律。该式只有在叶轮直径的变化不大于5%D₂时才适用。4.离心泵的气蚀现象和允许安装高度(1)离心泵的气蚀现象气蚀是离心泵特有的一种现象。当贮槽液面上方压力一定时，若泵吸入口附近压力越低，则吸上高度(指贮液槽液面与离心泵吸入口之间的垂直距离)就越高。当叶片入口附近液体的静压力等于或低于输送温度下液体的饱和蒸气压时，液体将在该处部分汽化，产生气泡。含气泡的液体进入叶轮高压区后，气泡就急剧凝结或破裂。因气泡的消失产生局部真空，此时周围的液体以极高的速度流向原气泡占据的空间，产生了极大的局部冲击压力。在这种巨大冲击力的反复作用下，导致泵壳和叶轮被损坏，这种现象称为气蚀。气蚀具有以下危害性。①离心泵的性能下降，泵的流量、压头和效率均降低。若生成大量的气泡，则可能出现气缚现象，且使离心泵停止工作。②产生噪声和振动，影响离心泵的正常运行和工作环境。③泵壳和叶轮的材料遭受损坏，降低了泵的使用寿命。为避免发生气蚀，就应设法使叶片入口附近的压力高于输送温度下的液体饱和蒸气压。通常，根据泵的抗气蚀性能，合理地确定泵的安装高度，是防止发生气蚀现象的有效措施。图2-4离心泵的吸液示意图(2)离心泵的抗气蚀性能通常，离心泵的抗气蚀性能(即吸上性能)可用气蚀余量和允许吸上真空度来表示，它们也是离心泵的基本特性。下面分别讨论它们的意义和计算方法。①离心泵的气蚀余量为防止气蚀现象发生，在离心泵入口处液体的静压头(P₁/pg)与动压头(}/2g)之和必须大于操作温度下液体的饱和蒸气压头(P./pB)某一数值，此数值即为离心泵的气蚀余量。则气蚀余量的定义式为pv——操作温度下液体的饱和蒸气压，Pa。②离心泵的允许吸上真空度为避免气蚀现象，泵入口处压力p₁应为允许的最低绝对压力，但习惯上常把pi表示为真空度。若当地大气压为pa,则泵入口处的最高真空度为pa-pi,单位为Pa。若真空度以输送液体的液柱高度来计量，则此真空度称为离心泵的允许吸入真空度，以Hs"来表示，即pa——当地大气压力，Pa;P₁——泵吸入口处允许的最低绝对压力，Pa;p——被输送液体的密度，kg/m³。泵的允许吸上真空度Hs"是泵的抗气蚀性能参数，其值与泵的结构、流量、被输送液体的性质及当地大气压等因素有关。(3)离心泵的允许安装高度离心泵的允许安装高度(又称允许吸上高度)是指泵的吸入口与吸入贮槽液面间可允许达到的最大垂直距离，以Hg表示。若已知离心泵的允许吸上真空度，则通常为安全起见，离心泵的实际安装高度应比允许安装高度低0.5～1m。5.离心泵的工作点与流量调节(1)管路特性与离心泵的工作点当离心泵安装在特定的管路系统中工作时，实际的工作压头和流量不仅与离心泵本身的性能有关，还与管路的特性有关，即在输送液体的过程中，泵和管路是互相制约的。管路特性可用管路特性方程或管路特性曲线表达，它表示管路中流量(或流速)与压头的关系。图2-5管路输送系统示意图①管路特性方程和特性曲线在图2-5所示的输送系统中，由图中所示的截面1-1"与2-2"间列伯努利方程式求得，即在特定的管路系统中，于一定的条件下进行操作时，上式的△Z与P8均为定值，即若贮槽与受液槽的截面都很大，该处流速与管路流速相比可以忽略不计，则则H.=K+H若输送管路的直径均一，则管路系统的压头损失可表示为A——管路截面积，m²。可令则H₁=BQ²在特定的管路中输送液体时，管路所需的压头He随液体流量Qe的平方而变。如图2-6所示的He-Qe曲线。这条曲线称为管路特性曲线，表示在特定管路系统中，于固定操作条件下，流体流经该管路时所需的压头与流量的关系。此线的形状由管路布局与操作条件确定，而与泵的性能无关。图2-6管路特性曲线与泵的工作点②离心泵的工作点离心泵在管路中运行时，泵所能提供的流量及压头与管路所需要的数值应一致。此时安装在管路中的离心泵的工作点必须同时满足泵的特性方程和管路特性方程，即离心泵的工作点位管路特性曲线与离心泵特性曲线的交点。(2)离心泵的流量调节①改变阀门的开度改变离心泵出口管路上调节阀门的开度，即可改变管路特性曲线。例如，当阀门关小时，管路的局部阻力加大，管路特性曲线变陡。当阀门开大时，管路局部阻力减小，管路特性曲线变得平坦。②改变泵的转速改变泵的转速，实质上是改变泵的特性曲线。流量随转速下降而减小，动力消耗也相应降低，因此从能量消耗看是比较合理的。此外，减小叶轮直径也可以改变泵的特性曲线，从而使泵的流量变小，但一般可调节范围不大，且直径减小不当还会降低泵的效率，故工业上很少采用。③离心泵的并联和串联操作a.离心泵的并联操作设将两台型号相同的离心泵并联操作，各自的吸入管路相同，则两泵的流量和压头必相同，在同一压头下，两台并联泵的流量等于单台泵的两倍。两台泵并联操作的合成特性曲线Ⅱ,如图2-7所示。图2-7离心泵的并联并联泵的操作流量和压头可由合成特性曲线与管路特性曲线的交点决定。由图可见，由于流量增大使管路流动阻力增加，因此两台泵并联后的总流量必低于原单台泵流量的两倍。b.离心泵的串联操作假若将两台型号相同的泵串联操作，则每台泵的压头和流量也是相同的，因此在同一流量下，两台串联泵的压头为单台泵的两倍。两台串联泵的合成特性曲线Ⅱ,如图2-8所示。图2-8离心泵的串联同样，串联泵的工作点也由管路特性曲线与泵的合成特性曲线的交点决定。由图可见，两台泵串联操作的总压头必低于单台泵压头的两倍。c.离心泵组合方式的选择工业上究竟采用何种组合方式比较经济且合理，应考虑管路要求的压头及管路特性曲线的形状。第一、对于管路所要求的△Z+△p/pg值高于单泵可提供最大压头的特定管路，则只能采用泵的串联操作。第二、对于管路特性曲线较平坦的低阻管路，采用并联组合，可获得较串联组合高的流量和压头；对于管路特性曲线较陡的高阻管路，采用串联组合，可获得较并联组合高的流量和压头。(1)离心泵的类型④杂质泵(P型);(2)离心泵的选择首先应根据输送液体的性质和操作条件确定泵的类型，然后按已确定的流量Qe和压头He管路所要求的流量Qe和压头He完全相符，且考虑到操作条件的变化和备有一定的裕量，所选泵的流量和压头可稍大一点，但在该条件下对应泵的效率应比较高，即点(Qe、He)坐标1.往复泵直动泵(蒸汽、气体或液体驱动)和手动泵3类，其中以电动往复泵最为常见。(1)往复泵a.往复泵的压头之一。b.往复泵的流量(排液能力)往复泵的流量(排液能力)只与泵的几何尺寸和活塞的往复次数有关，而与泵的压头及管路a.旁路调节往复泵(正位移泵);(2)计量泵(3)隔膜泵2.旋转泵(1)齿轮泵(2)螺杆泵3.旋涡泵泵的类型非正位移泵泵的类型离心泵旋涡泵均匀性均匀均匀流恒定性随管路特性而变量范围广，易达大小流量流量不易达到高压头压头低压头高压头效率稍低低正位移泵往复泵脉动恒定旋转泵尚均匀恒定较小流量小流量较高压头较高高压头较高压头较高流量调出口阀调作用旁路或转旁路调节速、行程调旁路调节节部分型号有自吸力启动出口阀关出口阀全出口阀全出口阀全开较简便流量和压用范围小流量、较小流量、高小流量、较高广，尤适宜高压头、低压头、不含于大流量、黏度清洁杂质的黏适用场合压头、高黏度于大流量、黏度清洁杂质的黏的液体中压头；不液体性液体的液体太适合高黏度液体1.离心通风机、鼓风机与压缩机(1)离心通风机a.低压离心通风机，出口风压低于0.9807×10³Pa(表压);a.根据伯努利方程式，计算输送系统所需的实际风压Hr,再将Hr换算成实验条件下的风压H。b.根据所输送气体的性质(如清洁空气、易燃、易爆或腐蚀性气体以及含尘气体等)与风c.根据以风机进口状态计的实际风量与实验条件下的风压坼，从风机样本或产品目录中的(2)离心鼓风机和压缩机2.旋转鼓风机与压缩机(1)罗茨鼓风机(2)液环压缩机3.往复压缩机(1)往复压缩机的工作过程现以单动往复压缩机为例说明压缩机的工作过程。如图2-9所示，吸气阀S和排出阀D都装在活塞的一侧，设压缩机入口处气体的压力为P₁,出口处为P₂。图2-9理想压缩的p-V图(2)往复压缩机的主要性能参数①排气量往复压缩机的排气量又称为压缩机的生产能力，通常将压缩机在单位时间内排出的气体体积换算成吸入状态下的数值，所以又称为压缩机的输气量。②轴功率与效率实际所需的轴功率比理论功率大，其原因是：a.实际吸气量比实际排气量大，凡吸入的气体都要经历压缩过程，多消耗了能量；b.气体在汽缸内湍动及通过阀门等的流动阻力要消耗能量；③轴功率压缩机运动部件的摩擦也要消耗能量，所以压缩机的轴功率为na——绝热总效率，一般na=0.7～0.9,设计完善的压缩机na≥0.8。(3)多级压缩图2-10所示为多级压缩过程，即将压缩机内的两个或更多个汽缸串联起来。气体在第一个汽缸1内被压缩后，经中间冷却器2、油水分离器3送入第二个汽缸进行压缩，连续地依次经过若干汽缸的压缩，即达到所要求的最终压力。每经过一次压缩称为一级，每一级的压缩比只占总压缩比的一个分数。图2-10三级压缩示意图1、4、7-汽缸；2、5-中间冷却器；8-气体出口冷却器；3、6、9-油水分离器采用多级压缩具有以下优点。①避免排出气体温度过高；②减少功耗，提高压缩机的经济性；③提高汽缸容积利用率；④压缩机结构更为合理。根据理论计算可知，当每级的压缩比相等时，多级压缩所消耗的总理论功最小，即对于i级压缩，总压缩比为P₂/P₁时，则每一级的压缩比为式中：x——每级的压缩比。(4)往复压缩机的类型与选择①往复压缩机的类型往复压缩机有多种分类方法，工业上常用的分类方法如下。a.按所压缩气体种类分类，可分为空气压缩机、氨气压缩机、氢气压缩机、石油气压缩机和氧气压缩机等。b.按吸气和排气方式分类，可分为单动式压缩机与多动式压缩机。~c.按压缩机产生的终压分类，可分为低压(9.81×105Pa以下)压缩机、中压(9.81×10⁵~9.81×106Pa)压缩机和高压(9.81×106Pa以上)压缩机。d.按排气量分类，可分为小型(10m³/min以下)压缩机、中型(10.30m³/min)压缩机和大型(30m³/min以上)压缩机。e.按气缸放置方式或结构形式分类，可分为立式(垂直放置)压缩机、卧式(水平放置)压缩机和角式(几个气缸互相配置成L形、V形和W形)压缩机。②压缩机的选择选用压缩机时，首先应根据所输送气体的性质，确定压缩机的种类；然后，根据生产任务及场地条件，选择压缩机的结构形式；最后，根据排气量和排气压力(或压缩比),从压缩机样本或产品目录中选择适宜的型号。4.真空泵(1)真空泵的主要特性有：①极限真空(剩余压力),它是真空泵所能达到的最低压力，习惯上以绝对压力表示，单位为Pa;②抽气速率，它是指单位时间内由真空泵吸入口吸进的气体体积，常以m³/h表示。(2)真空泵的分类①往复真空泵往复真空泵的构造及原理与往复压缩机的基本相同。往复真空泵所排出的气体应不含有液体，如气体中含有大量可凝性气体，则必须设法(一般采用冷凝法)将可凝性气体除去后再进入泵内，往复真空泵属于干式真空泵。②水环真空泵此类泵适用于抽吸含有液体的气体，尤其在抽吸有腐蚀性或爆炸性气体时更为适宜。但其效率较低，且真空度受泵体中水的温度所限制。③喷射泵喷射泵是利用流体流动时的静压能与动能相互转换的原理来吸、送流体的，它既可用于吸送气体，也可用于吸送液体。但是其效率很低，蒸汽消耗量大，故一般多作真空泵使用，而不作为输送设备用。由于所输送的流体与工作流体混合，因而使其应用范围受到一定限制。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忽略不计。试计算该泵的效率，并列出该效率下泵的性由于为连续性流动，所以流量Q为26m³/h。而由于管径未变，故u=u2,且忽略两口之间的流动阻力，即H=0。故泵的压头为(3)泵的效率(4)泵的轴功率2.用某离心泵以40m³/h的流量将贮水池中65℃的热水输送到凉水塔顶，并经喷头喷出而落入凉水池中，以达到冷却的目的。已知水在进入喷头之前需要维持49kPa的表压强，喷头入口较贮水池水面高8m。吸入管路和排出管路中压头损失分别为1m和5m,管路中的动压头可以忽略不计。试选用合适的离心泵，并确定泵的安装高度。当地大气压按101.33kPa计。而由于管路中的动压头可以忽略，即u₁=uz,吸入管路和排出管路中的压头损失故泵的压头为因为输送清水，故可以选IS型水泵，再根据Q=40m³/h,H.=19m的要求，在IS型水泵的特性曲线图上作出相应点。该点位于IS80-65-125弧线下方，所以可以选用，其转速2900r/min,而此时该泵的性能参数为Q=50m³/h,H=20m,可以满足题目要求，其效率为n=75%,N.=3.63kW,NPSH=3.0m。查教材附录得，65℃的水其物理性质，p=泵的允许安装高度3.常压贮槽内盛有石油产品，其密度为760kg/m³,黏度小于20cSt,在贮存条件下饱和蒸气压为80kPa,现拟用65Y-60B型油泵将此油品以15m³/h的流量送往表压强为177kPa的设备内。贮槽液面恒定，