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1、1,例1 本題附圖所示為液體循環(huán)系統(tǒng),即液體由密閉容器A進(jìn)入 離心泵,又由泵送回容器A 。液體循環(huán)量為1.8m3/h,液體密度 為750kgm3;輸送管路系統(tǒng)為內(nèi)徑25mm的碳鋼管,從容器 內(nèi)液面至泵入口的壓頭損失為0.55m,泵出口至容器A液面的 全部壓頭損失為1.6m,泵入口處?kù)o壓頭比容器A液面上方靜壓 頭高出2m,容器A內(nèi)液面恒定。試求: 1、管路系統(tǒng)要求泵的壓頭He; 2、容器A中液面至泵入口的 垂直距離h0,h,A,1,2,1,2,2,例2,如圖所示,高位槽A內(nèi)的液體通過(guò)一等徑管流向槽B。 在管線上裝有閥門,閥門前、后M、N處分別安裝壓力 表。假設(shè)槽A、B液面維持不變,閥門前后管長(zhǎng)分
2、別為 l1、l2?,F(xiàn)將閥門關(guān)小,試分析管內(nèi)流量及M、N處壓力 表讀書如何變化,解: (1)管內(nèi)流量變化分析,閥門管小后,管內(nèi)流量將變小。證明如下,在兩槽液面1-1與2-2間列機(jī)械能衡算式,式中,p1,3,當(dāng)閥門關(guān)小時(shí),Z1、Z2、p1、p2均不變,u1u20(槽截面管截面),故兩截面處的總機(jī)械能Et1、Et2不變,又管長(zhǎng)L1、L2于管徑d也不變,所以變化不大可視為常數(shù)。 但閥門關(guān)小時(shí)增大,故由式(1)可知u減小,即管內(nèi)流量v 減小。 (2)M處壓力表讀數(shù)變化分析 由截面1-1 和M點(diǎn)所在的截面的機(jī)械能間的機(jī)械能衡算式可知,當(dāng)閥門關(guān)小時(shí),式(2)中等號(hào)右邊除u減小外,其余量均不變,故PM增大。
3、(3)N處壓力表讀數(shù)變化分析 同理,由N點(diǎn)所在的截面和截面2-2間的機(jī)械能衡算式可知,2,4,當(dāng)閥門關(guān)小時(shí),式(3)中等號(hào)右邊除u減小外,其余各量均不變, 且 恒大于零(因?yàn)閚-2中至少包含一個(gè) 出口局部阻力系數(shù)0=1),故Pn減小,結(jié)論: 1、在其他條件不變時(shí),管內(nèi)任何局部阻力的增大將使該管內(nèi) 的流速下降,反之亦然。 2、在其他條件不變時(shí),關(guān)小閥門必將導(dǎo)致閥前(或閥上游) 靜壓強(qiáng)的上升以及閥后(或閥下游)靜壓強(qiáng)下降,反之亦然,3,5,討論:用機(jī)械能衡算式分析管路某出靜壓強(qiáng)的變化時(shí),不宜將 局部阻力系數(shù)已起變化的部分包括在衡算式內(nèi)。如題中分析M處壓 力變化時(shí),若在M點(diǎn)所處截面與2-2截面間列機(jī)
4、械能衡算式,當(dāng)閥關(guān)小時(shí),式(4)中u減小,而M-2增大,因此難以由式(4) 直接判斷出PM的變化趨勢(shì),使分析過(guò)程變得復(fù)雜。因此適當(dāng)?shù)倪x 取衡算范圍以避免式中同時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)或兩個(gè)以上的變量成相反變 化的情況,4,6,例3 如圖所示,高位水箱下面接一32x2.5的水管,將水引向 一樓某車間,其中,ABC段管長(zhǎng)為15m。假設(shè)摩擦系數(shù)約為 0.025,球心閥全開及半開時(shí)的阻力系數(shù)分別為6.4和9.5,其他 局部阻力損失可忽略。試問(wèn): (1)當(dāng)球心閥全開時(shí),一樓 水管內(nèi)水的流量為多少? (2)今若在c處接一相同直徑 的管子(如圖虛線所示), 也裝有同樣的球心閥且全 開,以便將水引向離底層 3m處的二樓。計(jì)
5、算當(dāng)一樓水管上閥門全開或半開時(shí), 一、二樓水管及總管內(nèi)水的流量各為多少,7,例4 一油田用600X25、長(zhǎng)L= 100km 水平鋪設(shè)的管線將原 油輸送至某煉油廠油庫(kù)。已知原油粘度= 0.187Pa.s 密度=890kgm3。因油管允許承受的最高壓力為6MPa (表壓),故全程需設(shè):兩個(gè)泵站,如圖所示。第一個(gè)泵 站設(shè)在油田處,試問(wèn)要使油管達(dá)到最大輸送能力,第二 個(gè)泵站應(yīng)設(shè)在何處?此時(shí)輸送量為多少?假設(shè)局部阻力 損失忽略不計(jì),管壁絕對(duì)粗糙度=0.1m,8,例5 用往復(fù)泵將某種粘稠液體從敞口貯槽B送至密閉容器A內(nèi),用 旁路調(diào)節(jié)流量。主管上裝有孔板流量計(jì)C,其孔徑d0=30mm, 孔流系數(shù)C0=0.6
6、3;主管直徑為66x3mm,DA管段長(zhǎng)度(包括 所有局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度)為80m;旁路管直徑為38x3mm,其 長(zhǎng)度(包括局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度)為50m。被輸送液體粘度為100 mPa.s,密度為1100kg/m2;U型管壓差計(jì)讀數(shù)R=0.3m,指示液為水銀; A槽內(nèi)液面上方壓強(qiáng)表讀數(shù)為49kPa。已知主管和支管中流型相 同。試求 1、支管中液體流量,m3/h; 2、泵的軸功率(=85%),kW.。 注:計(jì)算時(shí)可忽略從貯槽液面至D截面 之間主管段的流動(dòng)阻力,9,例6 用離心泵向E、F兩個(gè)敞口高位槽送水,管路系統(tǒng)如圖所示 已知:所有管路內(nèi)徑均為33mm,摩擦系數(shù)為0.028,A、B管段 的長(zhǎng)度(含所有局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度)為100m,泵出口處壓強(qiáng)表 讀數(shù)為294kPa,各槽內(nèi)的也面恒定。試計(jì)算: 1、當(dāng)泵只向E槽供水,而 不向F槽供水、F槽內(nèi)的水也不向 E槽倒灌(通過(guò)調(diào)節(jié)閥門V1與 V2的開度實(shí)現(xiàn)),此時(shí)管內(nèi)流速 和BC段的長(zhǎng)度(含所有局部 阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度)為若干; 2、欲同時(shí)向E、F兩槽供水, 試定性分析如何調(diào)節(jié)兩閥門 的開度,10,例7 某轉(zhuǎn)子流量計(jì),出廠時(shí)用標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣進(jìn)行標(biāo)定,其刻 度范圍為1050m3/h,試計(jì)算: 1、用該轉(zhuǎn)子流量計(jì)測(cè)定20
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