第二章-练习题.doc

流体输送
l、离心泵输送管路中，离心泵的结构及转速一定，其输出流量取决_____________；现用离心泵向高压容器输送液体，若将高压容器改为常压，其它条件不变，则该泵输送的液体流量________；轴功率________。
分析：管路特性曲线、增大、增大
H=A+BQ2→管路特性曲线 A↓ B不变 交点↓ Q↑

5、往复压缩机的余隙系数是指 。当气体的压缩比一定时，若余隙系数增大，则容积系数 （增大，减小，不变。下同。）压缩机的吸气量也就 。
余隙体积与活塞一次扫过面体积之比、减小、减小
2．用离心通风机将5000kg/h的空气输入加热器中,由20℃加热至140℃,对于该风机安装于加热器前或加热器后两种情况,有( )
(A) 需要输送的流量不变,但需要的全风压要变;
(B) 需要的全风压不变,但需要的流血量要变;
(C) 需要输送的流量和需要的全风压都要变;
(D)需要输送的流量和需要的全风压都不变。
[Ｑ＝5000kg/h,20℃→140℃,风机装于加热器前后，则＿＿]
提示：由于气体密度在加热器前后发生变化，从而流量与全风压都将改变。
3．离心泵将动能变为静压能的主要部件是 。
(A)叶轮 (B)泵壳 (C)泵壳和叶轮 (D)叶轮和导轮
6．用一台离心泵从水池向水塔送水，该泵工作点处于在高效率区。若管路保持不变，再并联一台型号相同的离心泵，则 。
(A)仅原泵在高效区工作 (B)仅新装泵在高效区工作
(C)两泵均在高效区工作 (D)两泵均不在高效区工作
D
1．用离心泵把江水送至敞口高位槽,若管路条件不变,而江面下降,则泵的压头、泵的流量、管路总阻力损失和泵出口压力表读数将如何变化?[管路条件不变，江面下降，He, V, Hf, P出？]
ANALYSIS:
H=A+BQ2→管路特性曲线 A↑ B基本不变
交点↑ Q↓，Ｈ↑
∴，
高位槽条件不变，Q↓，u↓，排出管路阻力↓，Ｐ出↓
H↑，主要用于位能变化

2.（15分）某生产系统要求以4(kg/s)的流量将容器A中的饱和液体用离心泵C送至容器B。两容器中的液面高度维持恒定。液体的密度为800(kg/m3)、粘度为0.0015(Pa·s)。已知:高差ZAC=9(m)、ZBC=20(m);管长(包括当量长度在内)LAC=20(m)、LBC=50(m); 容器A压力表读数PA=0.02(MPa)、 容器B压力表读数PB=0.12(MPa);管路采用φ57×3.5的无缝钢管。摩擦系数λ=0.3164/Re0.25。
现因原有的输送泵损坏,拟将库存的一台离心泵换上。该泵的铭牌上标明扬程为40(m),流量为20(m3/h),允许汽蚀裕量为2.3(m),均小于原有泵的值。试校核库存泵是否能完成此输送任务?[G=4kg/s,ρ=800,μ=0.0015,ZAC=9, ZBC=20, LAC=20, LBC=50,PA=0.02, PB=0.112,Φ57×3.5,泵：Ｑ′＝２０m3/h,He′=40,Δh′=2.3m,问该泵能否满足要求?]
SOLU: ,即流量满足要求。
在Ａ－Ｂ之间进行能量衡算
---(1)
---(2)

代入（１）（２）得

∴ 扬程满足要求。

即气蚀余量满足要求
所以 泵能满足要求

2.（15分）如图所示，用离心泵将敞口水池中的水送到反应塔内，出水管口高出水池液面4m，塔顶压力表读数为1.17×105Pa，输送管道为内径50mm的钢管，已知管路调节阀全开喷水量为30m3/h时，管路总阻力为2mH2O柱。若该离心泵的特性方程为H=20-0.00055Q2，式中：H为泵的扬程m,Q为泵的流量m3/h,设水的密度为1000kg/m3。
问：(1)此泵单独使用能否完成0.5m3/min的输送任务?
(2)写出调节阀全开时的管路特性方程，以L=f(Q)函数式表示。式中:L为管路所需功头m,Q为管路输送流量m3/h。
(3)若将这种泵两台并联使用于该管路,当管路调节阀全开时,喷水量为多少m3/h
(Ｈ=4m,P=1.17×105Pa,d=50mm,当Q=30m3/h时，Ｈf总＝２mH2O,泵H=20-0.00055Q2(H-m,Q-m3/h),ρ=1000kg/m3，求：（１）泵单独用，能否完成Q=0.5m3/min的输送任务？（２）写出阀全开时，管路特征方程，Ｌ＝f(Q)（３）两台泵并联于管路，阀全开时，Q＝？)

4m

第2题
SOLU: (1)泵单独用时，管路特征曲线L=A+BQ2,

∴ 管路曲线
工作点：
解出 Q＝38.33m3/h=0.639 m3/min>0.5 m3/min
∴ 单独用泵时，能完成Q＝0.5m3/min的输送任务。
(２)调节阀全开时，由（１）知管路特性曲线
(3)两台泵并联于管路，泵的特性曲线

解出Q＝30.345m3/h
即两台并联于管路，阀门全开时，喷水量θ为30.345 m3/h
1、将20℃的水（粘度μ=0.001Pas）以30立方米每小时的流量从水池送至塔顶。已知塔顶压强为0.05MPa（表），与水池水面高差为10m，输水管φ89×4mm，长18m，管线局部阻力系数∑ξ=13（阀全开时），摩擦系数λ=0.01227+0.7543／Ｒｅ0.38。
　　（1）求所需的理论功率（kw）；
　　（2）一泵的特性可近似用下式表达：
　　　　　扬程：Ｈ＝22.4+5Ｑ-20Ｑ2m
　　　　　效率：η＝2.5Ｑ-2.1Ｑ2
　　式中Ｑ的单位为立方米每分钟。求最高效率点的效率，并评价此泵的适用性。如适用，求因调节阀门使功率消耗增加多少。（15分）
解：1）

2）

实际流量：

此泵适用
泵提供的扬程：
调节阀增加的能耗=19.9-17.46=2.44m
二、(20分)一台输水管路中的离心泵，转速为n=2900 r/min，该泵的特性曲线可用H=30-0.02Q2(m水柱)表示。当管路中所有阀门全开时，管路特性曲线为He=10+0.03Q2(m水柱)表示，(以上两式中Q的单位均为m3/h)。若泵的效率为η=60％，试求：(1)泵的最大输水量和轴功率；(2)若用泵的出口阀调节输水量为最 大输水量的50％，则因出口阀关小而损失的压头增加为多少：(3)采用变速电机调节离心泵，使输水量为最大输水量的50％，则泵的转速应为多少?[H'/H=(n'/n)2]
解：1）

2）
因出口阀关小而损失的压头为15m
3）

34、图示输水管路，用离心泵将江水输送至常压高位槽。已知吸入管直径Φ 70X3mm，管长L AB=15m,压出管直径Φ60X3mm，管长 LCD =80m( 管长均包括局部阻力的当量长度)，摩擦系数λ均为0.03， △Z=12m， 离心泵特性曲线为He=30-6x10 5V 2 ,式 He：m；V：m 3／S。
试求：
1、管路流量为多少m3/h ;
2、旱季江面下降3m,与原流量相比,此时流量下降百分之几?
3、江面下降后，B处的真空表和C处的压力表读数各有什么变化(定性分析)?
(14．8m3/h ；8．8％：真空表读数上升，压力表读数下降。)