化工原理上課件-13第二章總結(jié)學(xué)生版

第二章習(xí)題課某離心泵，n=1480r/min，特性方程為H=(V)=38.4-40.3V2(V,m3/min)，管路兩端有ΔZ+Δp/ρg=16.8m。管徑為76×4mm，管長(含所有局部阻力當(dāng)量長度)l+le=1360m，λ=0.03。求：輸液量V=？解：一定特性的泵在一定特性的管路中運(yùn)行，求流量V──工作點(diǎn)問題。管路特性即對整個(gè)管路列BornulliEq.,寫成H～Q形式：其中，阻力公式寫為：忽略速度頭，聯(lián)立求解可得：V=0.178m3/minH=37.2m用離心泵將20℃的清水（密度取1000kg/m3）從水池送往敞口的高位槽。在泵的入口和出口分別裝有真空表和壓強(qiáng)表。泵在一定轉(zhuǎn)數(shù)、閥門C在一定開度下，測得一組數(shù)據(jù)：泵的流量V、壓頭H、功率N、入口真空度

、壓強(qiáng)p2

。現(xiàn)分別改變?nèi)缦履骋粭l件，試判斷上面五個(gè)參數(shù)將如何變化：⑴將泵的出口閥C的開度加大；⑵改送密度為1260kg/m3的水溶液(其它性質(zhì)與水相近)；⑶泵的轉(zhuǎn)數(shù)提高8%；⑷泵的葉輪直徑減小5%。Zp1p2CZp1p2C00112233解：⑴加大閥門C的開度閥門開度↑──∑le↓──K↓──管路特性曲線改變──泵工作點(diǎn)由M→M’HVMM’H-VH-VH’-VN-V從右下圖可見：V↑──H↓──N↑泵入口真空表讀數(shù)變化，可在0-0、1-1截面間列式分析：─→真空表的讀數(shù)↑可見：V↑──u12/2g↑、∑hf0-1↑，(Z1-Z0)不變據(jù)離心泵基本方程(或特性曲線)知：其它條件不變，V↑─→泵的壓頭H↓──泵出口壓強(qiáng)表讀數(shù)p2↓離心泵特性實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了這一點(diǎn)。而N=ρgHV/η，即ρ↑──N↑從前面的柏努利方程式(在0-0、1-1之間)可知：ρ↑──泵入口真空度↑(p1↓)根據(jù)柏努利方程(在2-2、3-3間列式)：可判斷：泵出口壓強(qiáng)p2↑。⑵改送密度為1260kg/m3的水溶液(其它性質(zhì)與水相近)從泵的理論流量方程和基本方程知道：當(dāng)泵的n和D2不變──V和H與液體密度ρ無關(guān)，即V和H不變。根據(jù)柏努利方程(在0-0、1-1間及在2-2、3-3間列式)，…...可判斷：泵入口真空度和出口壓強(qiáng)都上升。可見：n↑──V↑、H↑、N↑⑶泵的轉(zhuǎn)數(shù)提高8%根據(jù)離心泵的比例定律：⑷泵的葉輪直徑減小5%根據(jù)離心泵的切削定律：在泵的流量調(diào)解方法中，從操作來說，改變出口閥門非常方便，從節(jié)能角度考慮，宜采用改變泵轉(zhuǎn)速或葉輪直徑的方法可見：D↓──V↓、H↓、N↓根據(jù)柏努利方程(在0-0、1-1間及在2-2、3-3間列式)，…...可判斷：泵入口真空度和出口壓強(qiáng)都下降。離心泵安裝高度及其影響因素一型號為6Sh-6離心泵，輸送40℃的水，V=198m3/h，吸入管阻力hf=2.4m，大氣壓pa=750mmHg。從樣本上知道(NPSH)r=5mH2O。求：⑴安裝高度Hg(max)=?⑵水溫由40℃→70℃，Hg(max)=?⑶吸入管徑減小20%，Hg(max)=?（計(jì)算中可以略去速度頭項(xiàng)）解：⑴0011在0-0、1-1截面間列BornulliEq.0011安裝時(shí)應(yīng)比此值小0.5～1.0m。⑵70℃的水查表知70℃水：ρ=978kg/m3，pv=0.318kgf/cm2⑶水溫仍為40℃，d減小20%Hg(max)=4.52-hf──？比例法設(shè)λ基本不變，有：則：Hg(max)=4.52-7.32=-2.8m比溫度變化的影響大得多。由知道。在輸送熱流體或低沸點(diǎn)液體時(shí)，要特別注意吸入高度問題。如飽和蒸汽壓較低，可采取如下措施：⑴采用安裝高度在地平面以下。⑵如必須采用吸入頭，則應(yīng)盡量減小吸入管阻力hf──吸入管路采用粗管減少不必要的管件離心泵盡可能靠近液源不能設(shè)置入口閥門！離心泵在兩敞口容器間輸液,以下說法是正確的：當(dāng)ρ變化時(shí)，離心泵的

AHe--V特性曲線發(fā)生變化，N軸～V線也發(fā)生變化

BHe--V特性曲線不發(fā)生變化，但N軸～V特性曲線要發(fā)生變化

CHe--V特性曲線發(fā)生變化，N軸～V特性曲線不發(fā)生變化

DHe--V特性曲線與N軸～V特性曲線都不發(fā)生變化當(dāng)離心泵內(nèi)充滿空氣時(shí)，將發(fā)生氣縛現(xiàn)象，這是因?yàn)開_______。

(A)氣體的粘度太小；(B)氣體的密度太小；

(C)氣體比液體更容易起旋渦；(D)氣體破壞了液體的連續(xù)性由于離心泵葉輪形狀不同,流體阻力損失也不同,阻力損失最大的為

A后彎葉輪B直葉輪

C前彎葉輪Dβ2=90°的葉輪當(dāng)管路性能曲線寫為L=A+BQ2時(shí)________A)A只包括單位重量流體需增加的位能B)A包括單位重量流體需增加的位能與靜壓能之和C)BQ2代表管路系統(tǒng)的局部阻力損失D)BQ2代表單位重量流體增加的動(dòng)能在測定離心泵特性曲線時(shí)下面的安裝是錯(cuò)誤的______A)泵進(jìn)口處安真空表B)進(jìn)口管路上安孔板流量計(jì)C)泵出口處安壓力表D)出口管路上安調(diào)節(jié)閥離心泵停車時(shí)要________A)先關(guān)出口閥后斷電B)先斷電后關(guān)出口閥C)先關(guān)出口閥先斷電均可D)單級式的先斷電，多級式的先關(guān)出口閥Δ、如圖示循環(huán)管路，離心泵的安裝高度Hg＝3m，泵特性曲線可近似表示為He＝23－1.43×105V2，式中V以m3/s表示。吸入管長（包括全部局部阻力的當(dāng)量長度）為10m，排出管長（包括全部局部阻力的當(dāng)量長度）為120m，管徑均為50mm，假設(shè)摩擦系數(shù)λ＝0.02，水溫20℃。試求：（1）管路內(nèi)的循環(huán)水量為多少？（2）泵進(jìn)、出口壓強(qiáng)各為多少？解：管路特性與泵特性曲線聯(lián)解得112200在0-0～1-1之間建立Bernonlli方程在1-1～2-2之間建立Bernonlli方程因?yàn)樗砸阎篞＝12m3/h，泵出口壓力p2=3.8atm（表壓），入口真空表p1=200mmHg，N=2.3kw，壓力表與真空表的垂直距離h＝0.4m，吸入管d1=68mm，排出管d2=41mm，pa=760mmHg求：He、η解：忽略阻力損失，在泵入口和出口截面之間列Bernoulli方程：將上述數(shù)據(jù)代入，有：20℃水以30m3/h的流量由水池打到敞口高位槽,高差為18m,泵的吸入口在水池液面上方2m處。泵的吸入管路全部阻力為1mH2O柱,壓出管路全部阻力為3mH2O柱,泵的效率為0.6.求泵的軸功率。(動(dòng)壓頭可忽略)