化工原理(第四版)習(xí)題解第二章流體輸送機(jī)械

1、資料收集于網(wǎng)絡(luò) 如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站 刪除 謝謝第二章流體輸送機(jī)械離心泵特性【2-1】某離心泵用15C的水進(jìn)行性能實(shí)驗(yàn)，水的體積流量為540m3/h，泵出口壓力表讀數(shù)為350kPa，泵入口真空表讀數(shù)為30kPa。若壓力表與真空表測(cè)壓截面間的垂直距離為350mm，吸入管與壓出管內(nèi)徑分別為350mm及310 mm，試求泵的揚(yáng)程。解 水在 15 C時(shí)=995.7kg/m3，流量 qV =540m3/h壓力表pM =350kPa,真空表 m =-30kPa （表壓）壓力表與真空表測(cè)壓點(diǎn)垂直距離館=0.35m管徑 d0.35m, d2 =0.31m流速qv二 24d1540 / 36001.56m /s2

2、4(0.35)U2L.56J變 L.99m/s 丿 031丿精品文檔2 2揚(yáng)程H = he上巴e 2gcc350X103 _(Ld 2g= 0.0218450.068(1.91)22 9.81=2.68最后計(jì)算流速qV25 /36001 91,u1.91m/ s： 2* . . 2d X(0.068)44此流速在表1-4中的1.53.0m/s范圍內(nèi)有效功率Pe =qV pgH =-22.68 =1540W =1.54 kW e3600揚(yáng)程H =20 2.68 =22.68 m設(shè)泵的效率=0.65P 15 4軸功率 P =2 3 7 Wn 0. 6 5選用離心泵 IS65 -50 -160其流量

3、范圍為1530m3/h ,揚(yáng)程范圍為3530m ,轉(zhuǎn)速為2900r / min ,軸功率為2.653.71kW，汽蝕余量：h =2 2.5m?！?-12】有一臺(tái)離心泵的額定流量為16.8m 3/h，揚(yáng)程為 18m。試問此泵是否能將密度30kPa的設(shè)備中?為1060kg/m 3,流量為250L/min的液體，從敞口貯槽向上輸送到表壓為敞口貯槽與高位設(shè)備的液位垂直距離為8.5m。管路的管徑為75.5mm 3.75mm ,管長(zhǎng)為124m（包括直管長(zhǎng)度與所有管件的當(dāng)量長(zhǎng)度），摩擦系數(shù)為0.03。. 、亠二2503解 流量 =250L/min60=15m3/h1000流速qv15/36001 15 /u

4、1.15m/ s: 2 24d- (O.068)壓頭2H - Z S程UPgd 2g30 x103124(1.15)2、亠宀=8.50.0315.1m 液柱1060 漢 9.810.068 2 匯 9.81流量與壓頭都略小于額定值，該泵可以用。往復(fù)泵【2-13】有一臺(tái)雙動(dòng)往復(fù)泵，其活塞的行程為300mm，活塞直徑為180mm，活塞桿直徑為50mm。若活塞每分鐘往復(fù)55次，其理論流量為若干？又實(shí)驗(yàn)測(cè)得此泵在26.5min內(nèi)能使一直徑為 3m的圓形貯槽的水位上升2.6m，試求泵的容積效率（即實(shí)際流量/理論流量）。解活塞行程 S =3 0 m m .0 m活塞直徑 D =0. 1 m，活塞截面積 A

5、 = D2 =斗X（0. 1 8活塞桿直徑 d = 0.05m，活塞桿截面積a d2（0.05）244活塞往復(fù)頻率n = 5 5 /m i n理論流量qV 理=（2 A a Sn201820 052 ）0.3 55 =0 807 3 m / m in44K 1實(shí)際流量qV實(shí)a2 2.60.693m3 /min426.5容積效率二qV 實(shí) /qV 理=0.6 93 0807.0859氣體輸送機(jī)械【2-14】有一臺(tái)離心式通風(fēng)機(jī)進(jìn)行性能實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的數(shù)據(jù)如下：空氣溫度為20C，風(fēng)機(jī)出口的表壓為 230Pa，入口的真空度為 150Pa，送風(fēng)量為 3900m3 /h。吸入管與排出管的 內(nèi)徑分別為 300m

6、m 及250mm，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為 1450r/min，所需軸功率為0.81kW。試求風(fēng)機(jī)的全風(fēng)壓、靜風(fēng)壓及全風(fēng)壓效率。解 已知風(fēng)量qV=3900 m/ h吸入管內(nèi)徑 d1=0.3m,排出管內(nèi)徑 d2=0.2m吸入管風(fēng)速U1qv二 23900 / 3600兀24（0.3）= 15.3m / s排出管風(fēng)速U2 二Uidi= 15.3 竺0.252= 22m / s3t=20 ”，p=101.325kPa 下，空氣密度 =1.205 kg/m進(jìn)口動(dòng)壓pdl =L.2；(詢靈心出口動(dòng)壓pd =J.2 0 5( ?2292Pad222進(jìn)口靜壓Psi - -150Pa，出 口靜壓Ps2 =230Pa全風(fēng)壓pt

7、 =(ps2 Fd2)-(psi - Fdi) 230 -29150 140 =532Pa靜風(fēng)壓Pst二 Pt pd 5 3 2 2 92= 2F4a)已知軸功率P =0. 8 k W 8 1V0ptqV 5 3 2 3 9 0 0有效功率Pet V576W36003600P 576全風(fēng)壓效率=二= =0.711P 810【2-15】倉(cāng)庫(kù)里有一臺(tái)離心式通風(fēng)機(jī)，其銘牌上的流量為1.27 103m3/h ,全風(fēng)壓為 1.569kPa 。現(xiàn)想用它輸送密度為1.0kg/m3的氣體，氣體流量為1.27 103m3/h ,全風(fēng)壓為 1.3kPa。試問該風(fēng)機(jī)是否能用？解通風(fēng)機(jī)銘牌上的風(fēng)量與全風(fēng)壓是在標(biāo)定條件

8、(20 C, 101.325kPa)下用空氣測(cè)定的，標(biāo)定條件下空氣的密度為1.2kg/m3。現(xiàn)在把氣體在操作條件下的流量1.27 103m3 /h及全風(fēng)壓1.3kPa換算為標(biāo)定條件下的風(fēng)量cpc及全風(fēng)壓Pto。qV01.27 103 1.012= 1.058 103 m5/hPt0=1.3 Tr1.56 kPa被輸送氣在標(biāo)定條件下的風(fēng)量及全風(fēng)壓都稍低于通風(fēng)機(jī)銘牌上的風(fēng)量及全風(fēng)壓，該風(fēng) 機(jī)可以使用?！?-16】有溫度為 25 C、流量為60m3 / min的空氣，從101kPa壓縮到505kPa (均為絕對(duì)壓力)，絕熱指數(shù)為1.4，試求空氣絕熱壓縮后的溫度，并求等溫壓縮和絕熱壓縮所需理論功率，假設(shè)為理想氣體。解-1)T211P1=273 251.4丄505市 而=472K =199CRTli P28 314x298 等溫壓縮Ws。=l= 151 37 5kJ .kg /M(Pi ,291=1.185 kg/m3,qV = 60m3/min =1m3/s流量qm =qV p =1 x 1 1 Z5 . 1