化工原理(第四版)习题解 第二章 流体输送机械.doc

第二章流体输送机械离心泵特性【2-1】某离心泵用15℃的水进行性能实验,水的体积流量为540m3/h,泵出口压力表读数为350kPa,泵入口真空表读数为30kPa。若压力表与真空表测压截面间的垂直距离为350mm,吸入管与压出管内径分别为350mm及310mm,试求泵的扬程。解水在15℃时,流量压力表真空表(表压)压力表与真空表测压点垂直距离管径流速扬程【2-2】原来用于输送水的离心泵现改为输送密度为1400kg/m3的水溶液,其它性质可视为与水相同。若管路状况不变,泵前后两个开口容器的液面间的高度不变,试说明:(1)泵的压头(扬程)有无变化;(2)若在泵出口装一压力表,其读数有无变化;(3)泵的轴功率有无变化。解(1)液体密度增大,离心泵的压头(扬程)不变。(见教材)(2)液体密度增大,则出口压力表读数将增大。(3)液体密度增大,则轴功率将增大。【2-3】某台离心泵在转速为1450r/min时,水的流量为18m3/h,扬程为20m(H2O)。试求:(1)泵的有效功率,水的密度为1000kg/m3;(2)若将泵的转速调节到1250r/min时,泵的流量与扬程将变为多少?解(1)已知有效功率(2)转速时流量,扬程柱转速流量扬程柱管路特性曲线、工作点、等效率方程【2-4】用离心泵将水由敞口低位槽送往密闭高位槽,,两槽液位相差4m且维持恒定。已知输送管路为f45mm×,在泵出口阀门全开的情况下,整个输送系统的总长为20m(包括所有局部阻力的当量长度),设流动进入阻力平方区,。在输送范围内该离心泵的特性方程为(的单位为m3/s,H的单位为m)。水的密度可取为1000kg/m3。试求:(1)离心泵的工作点;(2)若在阀门开度及管路其它条件不变的情况下,而改为输送密度为1200kg/m3的碱液,则离心泵的工作点有何变化?解(1)管路特性方程其中故管路特性方程离心泵特性方程两式联立得工作点下的流量与压头,(2)当改送密度为1200kg/m3的碱液时,泵特性方程不变,此时管路特性方程流动进入阻力平方区,且阀门开度不变,则k不变。因此管路特性方程变为将该方程与泵特性方程联立得新工作点下流量及压头****题2-5a附图【2-5】在一化工生产车间,要求用离心泵将冷却水由贮水池经换热器送到另一敞口高位槽,如****题2-5附图所示。已知高位槽液面比贮水池液面高出10m,管内径为75mm,管路总长(包括局部阻力的当量长度在内)为400m。流体流动处于阻力平方区,。流体流经换热器的局部阻力系数为。离心泵在转速时的特性曲线数据见下表。:(1)管路特性方程;(2)工作点的流量与扬程;(3)若采用改变转速的方法,使第(2)问求得的工作点流量调节到,应将转速调节到多少?(参看例2-3)。解已知(1)管路特性方程(2)工作点的流量与扬程管路特性曲线的与H计算值如下010121828工作点流量,扬程(3)将工作点流量从调节到,泵的转速应由调节到多少?将代入管路特性方程,求得等效率方程系数得等效率方程等效率方程的计算值如下0021从的泵特性曲线与等效率曲线的交点D,得到****题2-5b附图流量为时的转速为转速变化小于20%,效率基本不变。离心泵的并联及串联****题2-7附