化工原理高教版上册第二章02

1、3 13 33 23 43 63 5例例3 图示管路输送液体图示管路输送液体,泵转速泵转速n=2900r/min时，时，泵特性曲线为泵特性曲线为He=40-0.1qV2(Hem,qVm3/h)流量为流量为10m3/h, 现欲采用现欲采用降低转速的办法使流量降低转速的办法使流量减少减少30% (流动处于阻力平方区流动处于阻力平方区) 。求：转速求：转速n应降至多少？应降至多少？解：管路解：管路H=12+KqV2原工作点原工作点A: qV=10m3/h H=40-0.1102=30m代入管路方程代入管路方程 新工作点新工作点B: qV=7m3/h; H=12+0.1872=20.82m将将 ,同时

2、代入泵特性方程同时代入泵特性方程H=40-0.1qV2得新泵特性方程得新泵特性方程 18. 0122 VqHKnnqqVV 2)(nnHHee 221 . 0)(40VeqnnH 将将B点点qV=7m3/h; H=20.82m代入代入得得 n=0.80182900=2325 r/min 易犯错误：易犯错误：解：解： =2030r/min对工作点的含义毫无认识对工作点的含义毫无认识.8018. 0 nn1072900 VVqqnn3组合操作组合操作串联组合串联组合同样流量下，两泵压头相加同样流量下，两泵压头相加 H单单=(qV)， H串串=2(qV) 例如：例如： H单单=20-2qV2 H串串

3、=40-4qV2 工作点工作点 H 2H并联组合并联组合同样压头下，两泵流量相加同样压头下，两泵流量相加 H单单=(qV)，例如：例如： H单单=20-2qV2 H并并=20-0.5qV2 工作点工作点 qV2qV)2(VqH 并并组合方式的选择组合方式的选择当当 时，时，必须串联必须串联 max单单Hg P2.4 离心泵的安装高度离心泵的安装高度1汽蚀现象汽蚀现象(录像录像) 叶轮入口叶轮入口K处压强最低，处压强最低，Hg太大时，太大时，pKpV,液体汽化，形成汽泡，受压缩后溃灭。液体汽化，形成汽泡，受压缩后溃灭。后果：叶轮受冲击而出现剥落后果：叶轮受冲击而出现剥落 泵轴振动强烈，甚至振断泵

4、轴振动强烈，甚至振断2汽蚀余量汽蚀余量NPSH由由1至至K：pK=pV, 发生汽蚀发生汽蚀, 这时这时p1最小最小, 定义临界汽蚀余量定义临界汽蚀余量(NPSH)c由由0至至K：pK=pV时时 KfkkHgugpgugp 1221122 gpgugpNPSHVC 2)(21min1KfkHgu 122 100fgHHgp gugpHkkKf221 guHHgpgpHkKffVg221100max CfVgNPSHHgpgpH)(100max 规定必需汽蚀余量规定必需汽蚀余量 (NPSH)r=(NPSH)c+,进泵样本，与流量有关进泵样本，与流量有关实际汽蚀余量实际汽蚀余量 物理意义物理意义须比

5、须比(NPSH)r大大0.5m以上，以上，最大允许安装高度最大允许安装高度Hg为为实际安装高度实际安装高度HgHg=3m两槽液面之间列管路方程两槽液面之间列管路方程 H=Z+Hf=20+1+6=27mHg=3m两槽液面之间列管路方程两槽液面之间列管路方程 H=Z+Hf=20+1+6=27m0.3MPa(表表) 真空泵：生成负压，进口真空泵：生成负压，进口0.1MPa, 出口出口0.1MPa5.3 通风机通风机1常用类型：轴流式通风机常用类型：轴流式通风机 离心式通风机离心式通风机轴流式通风机轴流式通风机2离心式通风机离心式通风机(录像录像)原理与离心泵相同，不同之处：原理与离心泵相同，不同之处

6、：风压风压 pT动能在总机械能中所占比重明显动能在总机械能中所占比重明显3特性曲线特性曲线 参数：风量参数：风量qV, 风压风压pT,pS, 功率功率P, 效率效率出厂标准：出厂标准：0.1MPa,20空气空气, =1.2kg/m3以入口状态为基准：以入口状态为基准： qV, , pT,使用中注意换算使用中注意换算 TTpp 例例1 某离心风机铭牌给出全压某离心风机铭牌给出全压1.8103Pa, 现用于现用于输送输送=1.5kg/m3的气体。的气体。求：求：PT=?解：解： PaPPTT31025. 22 . 15 . 11800 5.4 鼓风机鼓风机1罗茨风机罗茨风机(录像录像)注意：正位移

7、特性注意：正位移特性 温度过高会使转子卡住温度过高会使转子卡住5.5 压缩机压缩机1往复式压缩机往复式压缩机(录像录像) 原理与往复泵相同。余隙容积：免撞缸原理与往复泵相同。余隙容积：免撞缸, ,当压缩比当压缩比 达到上限时达到上限时, ,VB=VC,流量为零流量为零主要指标：生产能力主要指标：生产能力qV, , 以吸入常温常压空气测定以吸入常温常压空气测定 排出压强排出压强p2, , 12ppkkppTT11212 VpCCk 1 111121kkCppkkVpP5.6 真空泵真空泵目的：获得和维持负压目的：获得和维持负压主要性能参数：主要性能参数：1. 极限真空：能达到的稳定的最低压强，极

8、限真空：能达到的稳定的最低压强， 用绝对压强表示用绝对压强表示2. 抽气速率：以吸入口状态为基准，抽气速率：以吸入口状态为基准，m3/h真空泵抽真空泵抽漏入系统的空气漏入系统的空气系统内产生的不凝性气体系统内产生的不凝性气体部分物料部分物料( (占有一定的分压占有一定的分压) )选真空泵时注意：选真空泵时注意：1 1抽气速率要大于漏气速率抽气速率要大于漏气速率2 2被带走的物料量的多少被带走的物料量的多少化工原理化工原理复习复习:第一章第一章 基本概念：基本概念：连续性假定连续性假定 质点质点 拉格朗日法拉格朗日法 欧拉法欧拉法 定态流动定态流动 轨线与流线轨线与流线 控制体控制体 粘性的物理

9、本质粘性的物理本质总势能总势能 理想流体与实际流体的区别理想流体与实际流体的区别可压缩流体与不可压缩流体的区别可压缩流体与不可压缩流体的区别牛顿流体与非牛顿流体的区别牛顿流体与非牛顿流体的区别伯努利方程的物理意义伯努利方程的物理意义 平均流速平均流速 动能校正因子动能校正因子均匀分布均匀分布 均匀流段均匀流段 层流与湍流的本质区别层流与湍流的本质区别雷诺数的物理意义雷诺数的物理意义 泊谡叶方程泊谡叶方程量纲分析实验研究方法的主要步骤量纲分析实验研究方法的主要步骤 摩擦系数摩擦系数完全湍流粗糙管完全湍流粗糙管 局部阻力当量长度局部阻力当量长度 毕托管毕托管驻点压强驻点压强 孔板流量计、转子流量计

10、的特点孔板流量计、转子流量计的特点重要公式：重要公式：牛顿粘性定律牛顿粘性定律 静力学方程静力学方程 机械能守恒式机械能守恒式 雷诺数雷诺数 阻力损失阻力损失 ， 层流层流 或或 局部阻力局部阻力 当量直径当量直径 dydu gzpgzp2211 fehugzphugzp 2222222111 dGdu Re22udlhf ?dqduhVf Re64 232dulhf 22uhf Ade4孔板流量计孔板流量计 ,转子流量计转子流量计 换算换算 P 200ACqVgRi)( P fffRVAgVCAuAq)(2000 )()(,AfBBfAAVBVqq 第二章第二章 基本概念：基本概念：管路特性

11、方程管路特性方程 输送机械的压头或扬程输送机械的压头或扬程离心泵的主要构件离心泵的主要构件 离心泵理论压头的影响因素离心泵理论压头的影响因素叶片后弯原因叶片后弯原因 气缚现象气缚现象 离心泵特性曲线离心泵特性曲线 离心泵工作点离心泵工作点 离心泵的调节手段离心泵的调节手段汽蚀现象汽蚀现象 必需汽蚀余量必需汽蚀余量(NPSH)r离心泵的选型离心泵的选型(类型、型号类型、型号) 正位移特性正位移特性往复泵的调节手段往复泵的调节手段离心泵与往复泵的比较离心泵与往复泵的比较(流量、压头流量、压头)通风机的全压、动风压通风机的全压、动风压 真空泵的主要性能参数真空泵的主要性能参数重要公式：重要公式：管路特性管路特性 泵的有效功率泵的有效功率 泵效率泵效率 最大允许安装高度最大允许安装高度