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1、第二章流体输送机械【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310mm,试求泵的扬程。解水在15C时=.5g/m,流量q=m/hV压力表p=k0a,真空表p=，kPa(表压)MV压力表与真空表测压点垂直距离h=0.35m0管径d=.m,d=.1流速u=/=.6/sd(.)d)0.5=.Id丿31丿u=u9m/s#扬程Pgg00#9.759.【2-2】原来用于输送水的离心泵现改为输送密度为1400kg/m3的水溶液，其
2、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p增大，则轴功率P=qvgH将增大。n【2-3】某台离心泵在转速为1450r/min时，水的流量为18m3/h,扬程为20m(H2O)。试求：(1)泵的有效功率，水的密度为1000kg/m3;(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q=8/h,H=m
3、水柱，p=kg/mV有效功率P=qpgH=eV090.81W1(2)转速n=r/min时流量q=8/h,扬程H=V11转速5r/0min流量nqq=xV2V1n.5m3/h扬程HH【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。已知输送管路为45mmx2.5mm,在泵出口阀门全开的情况下，整个输送系统的总长为20m（包括所有局部阻力的当量长度），设流动进入阻力平方区，摩擦系数为0.02。在输送范围内该离心泵的特性方程为H=28-6x105q2（q的单位为m3/s,H的单位为m）。水的密度可取为1000kg/m3。试求：（1）离心
4、泵的工作点；（2）若在阀门开度及管路其他条件不变的情况下，而改为输送密度为1200kg/m3的碱液，则离心泵的工作点有何变化？解（1）管路特性方程H=H+kq2其中0g103x9.81#故管路特性方程H=14+3.23x105q2离心泵特性方程H=286x105q2e0.0.2X=3兀2gd53.149.8105.04k=九81+3=0.028x兰=3x2$10#两式联立286x105q2=14+3.23x105q2得工作点下的流量与压头q=3.89x10-3m3/s，H=18.92m（2）当改送密度为1200kg/m3的碱液时，泵特性方程不变，此时管路特性方程流动进入阻力平方区，且阀门开度不
5、变，则k不变。因此管路特性方程变为H=12.3+3.23x105q2将该方程与泵特性方程联立286x105q2=12.3+3.23x105q2得新工作点下流量及压头q=4.12x10-3m3/s，H=17.78m2-5】在一化工生产车间，要求用离心泵将冷却水由贮水池经换热器送到另一敞口高位槽，如习题2-5附图所示。已知高位槽液面比贮水池液面高出10m,管内径为75mm,管路总长（包括局部阻力的当量长度在内）为400m。换轨器流体流动处于阻力平方区,摩擦系数为0.03。流体流经换热器的局部阻力系数为=2离心泵在转速n=0/min时的H-q特性曲线数据见V下表。q/ms，V00.0010.0020
6、.0030.0040.0050.H/m2625.524.5232118.51试求：（1）管路特性方程；（2）工作点的流量与扬程；（3）若采问求得的工作点流量调节到3.5习题2-5a附图参看例2-3）。m3s,应将转速调节到多少？解已知d=.m,l+l=e(1)管路特性方程H=H+kqVH=AZ+Ap=+Pg0mHO+(0.07)55(0.22qV2(2)工作点的流量与扬程#管路特性曲线的化与H计算值如下q/m-s-0V0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.008H/m1010.51214.51822.62834.642.1工作点流量qVA=.4/s，扬程H=
7、.AmHO（3）将工作点流量从q=VA0.004m35/s调节到q=.VC03m35/s，泵的转速应由290r/0min调节到多少？将q=VC3/S代入管路特性方程，求得#mHO#流量为q.3/,VC等效率方程HK2qV系数VC得等效率方程H.xqi等效率方程的计算值如下q/m-s，V00.0010.0020.0030.0040.0045H/m01.315.2411.82126.5从n2900r/min的泵特性曲线与等效率曲线的父点D,得到转速变化小于20%,效【2-8】用型号为-m,当地环境大气的绝对试求：(1)水温20C时泵的安装高度，(2)水温80C时泵的安装高度。解已知环境大气压力pk
8、Pa(绝压)吸入管Hm(HO),查得泵的汽蚀余量Ah=2mf2(1)20C的水，饱和蒸气压p.kPa,密度p.kg/mV最大允许安装高度为Hg允许h，2m#输送20C水时，泵的安装高度H1.62mg80C的水，饱和蒸气压p.kPa,密度p.1g/mV最大允许安装高度为TTp一pa,y口（，）xH广一h厶H，.mg允许pgf.x.输送80C水时，泵的安装高度HH，说明此泵安装不当，泵不能正常操作，会发生汽蚀现象。为g实g允保证泵的正常操作，泵应至少安装在液面下方3.5m或更低。【2-10】用离心泵输送80C热水，今提出如下两种方案（见习题2-10附图）。若两方案的管路长度（包括局部阻力的当量长度）相同，离心泵的汽蚀余量hm。试问这两种流程方案是否能完成输送任务？为什么？环境大气压力为10.31k3Pa。#H=_Pv-Ah-H-1._=_78H.Hg允许gf.x9ff第(2)方案的安装高度Hm,大于H,不能完成输送任务。gg允许第(1)方案的安装咼度Hmg若-.-H.则H.m水柱时可以用。ff#
