化工原理上课件-13第二章总结学生版

第二章习题课某离心泵，n=1480r/min，特性方程为H=(V)=38.4-40.3V2(V,m3/min)，管路两端有ΔZ+Δp/ρg=16.8m。管径为76×4mm，管长(含所有局部阻力当量长度)l+le=1360m，λ=0.03。求：输液量V=？解：一定特性的泵在一定特性的管路中运行，求流量V──工作点问题。管路特性即对整个管路列BornulliEq.,写成H～Q形式：其中，阻力公式写为：忽略速度头，联立求解可得：V=0.178m3/minH=37.2m用离心泵将20℃的清水（密度取1000kg/m3）从水池送往敞口的高位槽。在泵的入口和出口分别装有真空表和压强表。泵在一定转数、阀门C在一定开度下，测得一组数据：泵的流量V、压头H、功率N、入口真空度

、压强p2

。现分别改变如下某一条件，试判断上面五个参数将如何变化：⑴将泵的出口阀C的开度加大；⑵改送密度为1260kg/m3的水溶液(其它性质与水相近)；⑶泵的转数提高8%；⑷泵的叶轮直径减小5%。Zp1p2CZp1p2C00112233解：⑴加大阀门C的开度阀门开度↑──∑le↓──K↓──管路特性曲线改变──泵工作点由M→M’HVMM’H-VH-VH’-VN-V从右下图可见：V↑──H↓──N↑泵入口真空表读数变化，可在0-0、1-1截面间列式分析：─→真空表的读数↑可见：V↑──u12/2g↑、∑hf0-1↑，(Z1-Z0)不变据离心泵基本方程(或特性曲线)知：其它条件不变，V↑─→泵的压头H↓──泵出口压强表读数p2↓离心泵特性实验也证实了这一点。而N=ρgHV/η，即ρ↑──N↑从前面的柏努利方程式(在0-0、1-1之间)可知：ρ↑──泵入口真空度↑(p1↓)根据柏努利方程(在2-2、3-3间列式)：可判断：泵出口压强p2↑。⑵改送密度为1260kg/m3的水溶液(其它性质与水相近)从泵的理论流量方程和基本方程知道：当泵的n和D2不变──V和H与液体密度ρ无关，即V和H不变。根据柏努利方程(在0-0、1-1间及在2-2、3-3间列式)，…...可判断：泵入口真空度和出口压强都上升。可见：n↑──V↑、H↑、N↑⑶泵的转数提高8%根据离心泵的比例定律：⑷泵的叶轮直径减小5%根据离心泵的切削定律：在泵的流量调解方法中，从操作来说，改变出口阀门非常方便，从节能角度考虑，宜采用改变泵转速或叶轮直径的方法可见：D↓──V↓、H↓、N↓根据柏努利方程(在0-0、1-1间及在2-2、3-3间列式)，…...可判断：泵入口真空度和出口压强都下降。离心泵安装高度及其影响因素一型号为6Sh-6离心泵，输送40℃的水，V=198m3/h，吸入管阻力hf=2.4m，大气压pa=750mmHg。从样本上知道(NPSH)r=5mH2O。求：⑴安装高度Hg(max)=?⑵水温由40℃→70℃，Hg(max)=?⑶吸入管径减小20%，Hg(max)=?（计算中可以略去速度头项）解：⑴0011在0-0、1-1截面间列BornulliEq.0011安装时应比此值小0.5～1.0m。⑵70℃的水查表知70℃水：ρ=978kg/m3，pv=0.318kgf/cm2⑶水温仍为40℃，d减小20%Hg(max)=4.52-hf──？比例法设λ基本不变，有：则：Hg(max)=4.52-7.32=-2.8m比温度变化的影响大得多。由知道。在输送热流体或低沸点液体时，要特别注意吸入高度问题。如饱和蒸汽压较低，可采取如下措施：⑴采用安装高度在地平面以下。⑵如必须采用吸入头，则应尽量减小吸入管阻力hf──吸入管路采用粗管减少不必要的管件离心泵尽可能靠近液源不能设置入口阀门！离心泵在两敞口容器间输液,以下说法是正确的：当ρ变化时，离心泵的

AHe--V特性曲线发生变化，N轴～V线也发生变化

BHe--V特性曲线不发生变化，但N轴～V特性曲线要发生变化

CHe--V特性曲线发生变化，N轴～V特性曲线不发生变化

DHe--V特性曲线与N轴～V特性曲线都不发生变化当离心泵内充满空气时，将发生气缚现象，这是因为________。

(A)气体的粘度太小；(B)气体的密度太小；

(C)气体比液体更容易起旋涡；(D)气体破坏了液体的连续性由于离心泵叶轮形状不同,流体阻力损失也不同,阻力损失最大的为

A后弯叶轮B直叶轮

C前弯叶轮Dβ2=90°的叶轮当管路性能曲线写为L=A+BQ2时________A)A只包括单位重量流体需增加的位能B)A包括单位重量流体需增加的位能与静压能之和C)BQ2代表管路系统的局部阻力损失D)BQ2代表单位重量流体增加的动能在测定离心泵特性曲线时下面的安装是错误的______A)泵进口处安真空表B)进口管路上安孔板流量计C)泵出口处安压力表D)出口管路上安调节阀离心泵停车时要________A)先关出口阀后断电B)先断电后关出口阀C)先关出口阀先断电均可D)单级式的先断电，多级式的先关出口阀Δ、如图示循环管路，离心泵的安装高度Hg＝3m，泵特性曲线可近似表示为He＝23－1.43×105V2，式中V以m3/s表示。吸入管长（包括全部局部阻力的当量长度）为10m，排出管长（包括全部局部阻力的当量长度）为120m，管径均为50mm，假设摩擦系数λ＝0.02，水温20℃。试求：（1）管路内的循环水量为多少？（2）泵进、出口压强各为多少？解：管路特性与泵特性曲线联解得112200在0-0～1-1之间建立Bernonlli方程在1-1～2-2之间建立Bernonlli方程因为所以已知：Q＝12m3/h，泵出口压力p2=3.8atm（表压），入口真空表p1=200mmHg，N=2.3kw，压力表与真空表的垂直距离h＝0.4m，吸入管d1=68mm，排出管d2=41mm，pa=760mmHg求：He、η解：忽略阻力损失，在泵入口和出口截面之间列Bernoulli方程：将上述数据代入，有：20℃水以30m3/h的流量由水池打到敞口高位槽,高差为18m,泵的吸入口在水池液面上方2m处。泵的吸入管路全部阻力为1mH2O柱,压出管路全部阻力为3mH2O柱,泵的效率为0.6.求泵的轴功率。(动压头可忽略)