化工原理13第二章总结学生版课件

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Z+p/g=16.8m。管径为 764mm，管长(含所有局部阻力当量长度)l+ le=1360m， =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Bornulli Eq., 写成HQ形式：,其中，阻力公式写为：,忽略速度头，,联立求解可得：,V=0.178m3/min H=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： 将泵的出口阀C的开度加大； 改送密度为1260kg/m3的水溶 液(其它性质与水相近)； 泵的转数提高8%； 泵的叶轮直径减小5%。,解： 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MM,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=gHV/，即 N,从前面的柏努利方程式(在0-0、1-1之间)可知： 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。, 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, 泵的转数提高8%,根据离心泵的比例定律：, 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： 安装高度H g(max) =? 水温由4070， H g(max) =? 吸入管径减小20%， H g(max) =? （计算中可以略去速度头项）,解：,在0-0、1-1截面间列Bornulli Eq.,安装时应比此值小0.51.0m。, 70的水,查表知70水：=978kg/m3，pv=0.318kgf/cm2, 水温仍为40，d 减小20%,Hg(max)=4.52-hf,？,比例法,设基本不变，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：, 采用安装高度在地平面以下。, 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：当变化时，离心泵的 A He-V特性曲线发生变化，N轴V线也发生变化 B He-V 特性曲线不发生变化，但N轴V 特性曲线要发生变化 C He-V 特性曲线发生变化，N轴 V特性曲线不发生变化 D He-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 D 2=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,、如图示循环管路，离心泵的安装高度Hg3m，泵特性曲线可近似表示为He231.43 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 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,在0-01-1之间建立Bernonlli方程,在1-12-2之间建立Bernonlli方程,因为,所以,已知：Q12m3/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h0.4m，吸入管d1=68mm，排出管d2=41mm，pa=760mmHg 求：He、,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) 若已知泵的必须气蚀余量为4m,问上述安装高度是否合适。,He=Z2-Z1 +hf,1-2=18+1+3=22m Na=V Heg/ =（30/3600）2210009.81/0.6=3.0103w =3.0kw,解：在11、22两截面间Bonoulli方程：,安装高度合适。,