第二章输送机械

1、第二章 习 题 管路特性2-1.如附图所示。拟用一泵将碱液由敞口碱液槽打入位差为10m高的塔中。塔顶压强为0.06MPa（表压）。全部输送管均为6 57X 3.5mm无缝钢管，管长 50m（包括局部阻力的当量长度）。碱液的密度p =1200kg/m3,粘度=2mPa- s。管壁粗糙度为 0.3mm=3-一试求：（1）流动处于阻力平万区时的管路特性万程；（2）流量为30m/h时的He和Pe。习题2-1 附图习题2-2 附图解：（1）二,在阻力平方区，f d一 0.006 ,查图得 d管路特性方程0.033。He zKq：g8 l2 5"d g8 0.033 503.142 0.055

2、9.814.37 105p 20.06 1025 2He z Kq2 10-Kq2 15.10 4.37 1 05 q：g1200 9.81(2) He 15.10 4.37 105q：一515.10 4.37 10530360045.45mPegqvHe离心泵的特性301200 9.8145.45 4458.65W 4.46kW36002-2.直径0.4m,高0.2m的空心圆筒内盛满水，圆筒以 1000r/min绕中心轴旋转，筒顶部中心处开有一小孔与大气相通。试用静力学基本方程式（1-8）求：（1）液体作用于顶盖上的压强分布（p与半径r的关系）；（2）筒PU2圆周内壁上液体的势能 工及动能工

3、一比轴心处各增加了多少?g2g解：（1）离心力场中静力学方程为2 2r - p gz C 2PogZo2 2r。由小孔处得知P。0, z。0, r。0C 02 n602000 3.1460104.672r21000 104.672 2r22625.48 10 r(2)262u- 548 0-22.34J/N2g 1000 9.812-3.某离心泵在作性能试验时以恒定转速打水，当流量为71m3/h时，泵吸入口处真空表读数 0.029MPa,泵压出口处压弓II计读数 0.31MPa。两测压点的位差不计，泵进、出口的管彳5相同。测得此时泵的轴功率为10.4kW,试求泵的扬程及效率。解：H ep 0.

4、31 0.029106人34.56mg 1000 9.81Pepqv0.31 0.029 106 71 6685.83w36006.69kwPe6.69Pa10.464.32%带泵管路的流量及调节2-4.图示的输水管路，用离心泵将江水输送至常压高位槽。已知吸入管直径中70X3mm管长l AE=15m,压出管直径 中60X3mm管长l cD=80m （管长均包括局部阻力的当量长度），摩擦系数 人均为0.03, z=12m,离心泵特性曲线为He30 6 105q：（其中H为现qv为m/s ;）试求：（1）管路流量； 旱季江面下降 3m时的流量。2解：(1) H e z hfz hfg 2ghf2

5、1 ABU12g d1I 21 CD u2d281 ABg 2d；lCDd；2qv0.033.142150.0645800.05452. 一 一52qv4.67 10 qv_52He z hf 12 4.67 105q；P 一 ，一P,管径d、管长l （包括局 g部阻力的当量长度），粗糙度£ ,液体物性 心P及泵的特性方程He A Bqv2O试作一框图以表示求取输液量的计算步骤。解：H eHe A Bq2联立得qvA P gB 82l5 g 2d5He 30 6 105qv2联立求解得管路流量 qv=14.79m3/s(2) He z hf 15 4.67 105q2He 30 6

6、105qv2旱季江面下降 3m时的流量qv=13.80m3/s2-5.在离心泵和输送管路的系统中，已知下列条件：输送管路两端的势能差2-6.某离心水泵的特性曲线数据如下:V L/min012002400360048006000H m34.5343331.52826管路终端与始端的位差5m,管长360m（包括局部阻力的当量长度 ），泵的进、出口内径为 120mm设入为常数0.02 。求泵的供水量及有效功率。23 _ _*2-7. 某台离心泵的特性曲线可用万程 He 20 2q：表示。式中H为泵的扬程，m ;印为流量，m /min。现该泵用于两敞口容器之间送液，已知单泵使用时流量为1m37min。

7、欲使流量增加 50%试问应该将相同两台泵并联还是串联使用？两容器的液面位差为10mo解：设入不变He z -p Kq210 Kq2 He 20 2q2g 3 当 qv=1m/min 时He 10 K He 20 2K 8管路特性方程为He 10 8q2当 qv=1.5m3/min 时管路压头 He 10 8q： 10 8 1.5228m并联：He 20 2q220 2 0.75218.88m串联：He 40 4q240 2 1.5231m 28m两台泵串联使用。2-8.某带有变频调速装置的离心泵在转速1480 r/min 下的特性方程为 He 38.4 40.3q2（为流量，m3/min）。输

8、送管路两端的势能差为16.8m,管径为巾76X4mm,长1360m（包括局部阻力的当量长度），入=0.03。试求:（1）输液量qv； （2）当转速调节为1700 r/min 时的输液量 .。解：（1）He8 0.03 1360_259.81 3.140.068360022q： 16.8 644.7q：2He 38.4 40.3q2联立得 qv=0.178m3/min ;（2）当转速调节为 1700 r/min时,2He He 38.4qv21700148022H eqvn_H eqvn2240.3qv 50.7 40.3qv2He 16.8 644.7q2联立得 qv=0.222m3/min。

9、离心泵的安装高度2-9.某离心泵的必需汽蚀余量为3.5m,今在海拔1000m的高原上使用。已知吸入管路的全部阻力损失为3J/N。今拟将该泵装在水源之上3m处，试问此泵能否正常操作？该地大气压为 90kPa,夏季的水温为 20C。解：查 20 c水 pv 2338.43Pa ,3998.2kg/m2ghf 16qvqm40 103100040m3/hc90 102338.43H f NPSH r 0.5 Hg 33.5 0.51.95m 3mg9.81 998.2此泵不能否正常操作。*2-10.要将某减压精储塔塔釜中的液体产品用离心泵输送至高位槽，釜中真空度为 67kPa（其中液体处于沸腾状态，

10、即其饱和蒸汽压等于釜中绝对压强）。泵位于地面上，吸入管总阻力为 0.87J/N,液体的密度为986kg/m3 ,已知该泵的必需汽蚀余量 （NPSH）为3.7m,试问该泵的安装位置是否适宜 ？如不适宜应如何重新安解：H a 匹 H f NPSH r 0.50.873.7 0.55.07m3.5mgIg g该泵的安装位置不适宜，泵的安装位置下移或设备上移1.57m o离心泵的选型2-11.如图所示，从水池向高位槽送水，要求送水量为每小时40吨，槽内压强为 0.03MPa（表压），槽内水面离水池水面16m,管路总阻力为4.1J/N 。拟选用IS型水泵。试确定选用哪一种型号为宜？解：水池液面为截面 1 ,高位槽液面为截面 2,水池液面为基准面，列伯努利方程0.03 1060 4.1 23.16m1000 9.81压头为 23.16m,流量为 40n3/h ,查图选 IS80-65-160 或 IS100-65-315 。往复泵2-12 .某单缸双动往复输水泵，每分钟活塞往复60次，活塞直径为 200mm活塞