化工原理课件第二章总结.ppt

第二章第二章 复习复习知识结构图知识结构图流流体体输输送送机机械械液体液体输送输送机械机械气体气体输送输送机械机械离心泵离心泵往复泵及往复泵及其它泵其它泵离心式离心式通风机通风机往复式往复式压缩机压缩机工作原理工作原理性能参数性能参数性能曲线性能曲线选型选型工作原理与理想压缩循环工作原理与理想压缩循环压缩类型压缩类型工作原理工作原理性能参数与基本方程式性能参数与基本方程式性能曲线性能曲线选型选型性能影响因素性能影响因素气蚀现象气蚀现象工作点与流量调节工作点与流量调节离心泵工作原理离心泵工作原理离心泵主要部件？离心泵主要部件？什么是气缚现象？什么是气缚现象？如何启动与关闭泵？如何启动与关闭泵？离心泵的性能参数与基本方程式离心泵的性能参数与基本方程式扬程扬程流量流量轴功率轴功率效率效率离心泵的性能曲线离心泵的性能曲线HQNQ Q离离心心泵泵特特性性曲曲线线n一定一定离心泵性能影响因素离心泵性能影响因素密度的影响：密度的影响：（H，Q，）与）与 无关；无关；,(N、Ne)粘度的影响：粘度的影响：，（，（H，Q，）；N 转速的影响：转速的影响：叶轮直径的影响：叶轮直径的影响：气蚀现象气蚀现象气蚀是指当贮槽液面的压力一定时，气蚀是指当贮槽液面的压力一定时，如叶轮中心如叶轮中心的压力降低到等于被输送液体当前温度下的饱和的压力降低到等于被输送液体当前温度下的饱和蒸汽压时，蒸汽压时，叶轮进口处的液体会出现大量的气泡，叶轮进口处的液体会出现大量的气泡，这些气泡随液体进入高压区后又迅速被压碎而凝这些气泡随液体进入高压区后又迅速被压碎而凝结，致使气泡所在空间形成真空，周围的液体质结，致使气泡所在空间形成真空，周围的液体质点以极大的速度冲向气泡中心，造成瞬间冲击压点以极大的速度冲向气泡中心，造成瞬间冲击压力，从而使得叶轮部分很快损坏，同时伴有力，从而使得叶轮部分很快损坏，同时伴有泵体泵体震动，发出噪音，泵的流量，扬程和效率明显下震动，发出噪音，泵的流量，扬程和效率明显下降降。允许安装高度允许安装高度Hgmax离心泵的工作点离心泵的工作点泵的泵的HQ与管路的与管路的HQ曲线的交点曲线的交点离心泵的流量调节离心泵的流量调节1.改变出口阀开度改变出口阀开度2.改变叶轮转速改变叶轮转速3.改变叶轮直径改变叶轮直径 离心泵的选用离心泵的选用（1）根据液体的性质确定类型）根据液体的性质确定类型（2）确定管路流量和所需外加压头）确定管路流量和所需外加压头（3）根据所需）根据所需Q和和H确定泵的型号确定泵的型号 （4）校核轴功率）校核轴功率 离心式通风机的工作原理离心式通风机的工作原理和离心泵相似，依靠叶轮的旋转运动，使气体和离心泵相似，依靠叶轮的旋转运动，使气体获得能量，从而提高了气体的压强和速度。获得能量，从而提高了气体的压强和速度。离心式通风机的离心式通风机的性能参数性能参数风量：风量：按入口状态计的单位时间内的排气体积。按入口状态计的单位时间内的排气体积。全风压：全风压：单位体积气体通过风机时获得的能量。单位体积气体通过风机时获得的能量。轴功率和效率：轴功率和效率：练习练习（1）离心泵的工作点是）离心泵的工作点是 曲线曲线与与 曲线的交点。曲线的交点。（2）离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心）离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生泵会发生现象。现象。（3）若被输送的液体粘度增高，则离心泵的压头）若被输送的液体粘度增高，则离心泵的压头 ，流量，流量 ，效率，效率 ，轴功率，轴功率 。（5）在同一管路中，若用离心泵输送）在同一管路中，若用离心泵输送=1200Kg/m3的某流体（该溶液的其它性质与水相同），与输送水的某流体（该溶液的其它性质与水相同），与输送水相比，离心泵的流量相比，离心泵的流量 ，扬程，扬程 ，泵出口，泵出口压力压力 ，轴功率，轴功率 。（4）离心泵中）离心泵中 是将原动机的能传递给液体转是将原动机的能传递给液体转的部件。而的部件。而 则是将动能转变为静压能的部件。则是将动能转变为静压能的部件。（6 6）泵泵启启动动时时，先先关关闭闭泵泵的的出出口口开开关关的的原原因因是是_。（7）离心泵的扬程含义是）离心泵的扬程含义是 。（8 8）为为避避免免发发生生气气蚀蚀现现象象，应应使使离离心心泵泵内内的的最最低低压力压力 输送温度下液体的饱和蒸汽压。输送温度下液体的饱和蒸汽压。习题课例例1：如如图图的的输输水水系系统统。已已知知管管内内径径为为d=50mm,在在阀阀门门全全开开时时输输送送系系统统的的(l+le)=50m，摩摩擦擦系系数数可可取取=0.03，泵泵的的性性能能曲曲线线，在在流流量量为为6m3/h至至15m3/h范范围围内内可可用用下下式式描描述述:H=18.920.82Q0.8，此此处处H为为泵泵的扬程的扬程m，Q为泵的流量为泵的流量m3/h，问，问:(1)如要求流量为如要求流量为10 m3/h，单，单位质量的水所需外加功为多少位质量的水所需外加功为多少?单位重量的水所需外加功为单位重量的水所需外加功为多少多少?此泵能否完成任务此泵能否完成任务?(2)如要求输送量减至如要求输送量减至8m3/h(通通过关小阀门来达到过关小阀门来达到)，泵的轴功，泵的轴功率减少百分之多少率减少百分之多少?(设泵的效设泵的效率变化忽略不计率变化忽略不计)10m解：解：（1）单位质量水所需外加功单位质量水所需外加功单位重量水所需外加功单位重量水所需外加功泵在该流量下所能提供的扬程泵在该流量下所能提供的扬程H泵泵0.8100.8=13.75（2）H泵后泵后0.880.8=14.59如如图图所所示示的的输输水水系系统统，输输水水量量为为36m3/h，输输水水管管均均为为802mm的的钢钢管管，已已知知水水泵泵吸吸入入管管路路的的阻阻力力损损失失为为0.2m水水柱柱，压压出出管管路路的的阻阻力力损损失失为为0.5m水水柱柱，压压力力表表的读数为的读数为2.45105Pa，试求：，试求：（1）水泵吸入管路上真空表的）水泵吸入管路上真空表的读数（读数（mmHg 柱）。柱）。（2）水泵的升扬高度）水泵的升扬高度;（3）若水泵的效率）若水泵的效率70，水泵的轴功率（水泵的轴功率（kw）；）；4.8m0.2m11223344（1）在）在1-1与与2-2间列柏努利方程间列柏努利方程水泵吸入管路上真空表的读数为水泵吸入管路上真空表的读数为386mmHg（2）在）在2-2与与3-3间列柏努利方程间列柏努利方程(3)水泵的轴功率水泵的轴功率在在1-1与与4-4间列柏努利方程间列柏努利方程水泵的升扬高度为水泵的升扬高度为29.7m流体力学【1-12】高位槽内高位槽内贮贮有有20的水，水的水，水深深1m并并维维持不持不变变。高位槽底部接。高位槽底部接一一长长12m直径直径100mm的垂直管。若的垂直管。若假定管内的阻力系数假定管内的阻力系数为为0.02，试试求求(1)管内流量和管内出管内流量和管内出现现的最低的最低压压强强各各为为多少？多少？(2)若将垂直管无限延若将垂直管无限延长长，管内流量和，管内流量和最低点最低点压压强强有何改有何改变变？（3）若将高位槽底部所接垂直管管）若将高位槽底部所接垂直管管径加倍，长度不变，管内流量有何径加倍，长度不变，管内流量有何变化？变化？1.在断面在断面1-1和和2-2间间列机械能衡算式得求列机械能衡算式得求u 从管入口点从管入口点B至管出口没有任何局部阻力。故至管出口没有任何局部阻力。故B点点处处的的h最低，最低，压压强强最低。在断面最低。在断面1-1和和B-B间间列机械能衡算式：列机械能衡算式：2.当管当管长长H无限延无限延长长，上式中水深，上式中水深h，入口入口损损失和出口失和出口动动能皆可忽略。能皆可忽略。此时管内最低压强此时管内最低压强 Qv=0.0777m3/s对于温度为20的的水水pv=2338pa，PB远远大于大于pv，1、如果是理想流体，没有阻力损失，随着、如果是理想流体，没有阻力损失，随着H的增加，管内流体的增加，管内流体保持匀速运动，流体的重量依靠压差平衡，若管路出口为大气保持匀速运动，流体的重量依靠压差平衡，若管路出口为大气压，管内必出现很大的真空度。压，管内必出现很大的真空度。pB(3)在断面在断面1-1和和2-2间间列机械能衡算式列机械能衡算式u高位槽大幅度提高流量的往往达不到目的高位槽大幅度提高流量的往往达不到目的u在加大压头的统统是，管路阻力也加大了，流量的在加大压头的统统是，管路阻力也加大了，流量的增加有限，即使高位槽无限高增加有限，即使高位槽无限高(Qv(Qv仅增加了仅增加了22.5%)22.5%)u适当增加管径，不仅增大流通面积又降低管道阻力，适当增加管径，不仅增大流通面积又降低管道阻力，流量的提高大于流量的提高大于4 4倍。倍。