第二章l流体输送机械习题.ppt

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1、返回西南交通大学化工原理电子课件西南交通大学化工原理电子课件例：例：由水库将水打入一敞口水池由水库将水打入一敞口水池,水池水水池水面比水库水面高出面比水库水面高出5050m,m,要求的流量为要求的流量为90 90 30m30m3 3/h,/h,输送管内径为输送管内径为156156mm,mm,在阀门全开在阀门全开时时,管长及各局部阻力的当量长度的总和管长及各局部阻力的当量长度的总和为为100100m,m,对所使用的泵在对所使用的泵在Q=65-135 mQ=65-135 m3 3/h/h范范围内属于高效区围内属于高效区,在高效区内在高效区内,泵的性能曲泵的性能曲线可近似的用直线线可近似的用直线 表

2、示表示,。（1 1）核算泵能否满足要求。）核算泵能否满足要求。（2 2）若泵的效率在）若泵的效率在Q=90mQ=90m3 3/h/h时可取时可取68%68%，求泵的轴功率为多少？求泵的轴功率为多少？1返回西南交通大学化工原理电子课件西南交通大学化工原理电子课件2250 m112返回西南交通大学化工原理电子课件西南交通大学化工原理电子课件解解（1）先求）先求Q=90m3/h时，管路所需的压头。时，管路所需的压头。以以1-1截面为基准面，在截面为基准面，在1-1和和2-2截面之间列截面之间列柏努利方程：柏努利方程：2250 m113返回西南交通大学化工原理电子课件西南交通大学化工原理电子课件管内流

3、速：当流量Q=90m3/h时，泵提供的压头为：4返回西南交通大学化工原理电子课件西南交通大学化工原理电子课件（2）泵的轴功率为：5返回西南交通大学化工原理电子课件西南交通大学化工原理电子课件例：用水泵从池中抽水送至高位槽，泵入口、管出口管内径均为100mm,泵的入口管段长为50m（包括局部阻力当量长度），泵的入口真空度为5.12104Pa,出口压力表读数为3.11105Pa,假定流动处于阻力平方区,且 ,泵效率为70%,求泵的压头及轴功率（忽略两管间阻力损失）。1.5 m6返回西南交通大学化工原理电子课件西南交通大学化工原理电子课件解:以1-1截面为基准面,在1-1,和2-2截面之间列柏努利方

4、程:1.5 m00112 20.3m7返回西南交通大学化工原理电子课件西南交通大学化工原理电子课件以0-0截面为基准面,在0-0,和1-1截面之间列柏努利方程:8返回西南交通大学化工原理电子课件西南交通大学化工原理电子课件泵的轴功率为:9返回西南交通大学化工原理电子课件西南交通大学化工原理电子课件例:用离心泵向密闭高位槽送料,在特定转速 下,泵的特性方程为:当水在管内的流量Q=0.01m3/s时,流动进入阻力平方区。现改送密度 的水溶液（其它性质和水相近）时，密闭容器内保持表压118kPa不变，试求输送溶液时的流量和有效功率；10返回西南交通大学化工原理电子课件西南交通大学化工原理电子课件解：

5、本题条件下，离心泵的特性方程不变，而当流体在阻力平方区时，管路特性曲线方程中的B值保持恒定，当被输送液体密度增大时，管路特性方程中的A值变小，因而管路曲线向下平移，导致泵的工作点向流量加大方向移动。输送清水时，管路特性方程为：11返回西南交通大学化工原理电子课件西南交通大学化工原理电子课件输送清水时，管路特性方程为：2212 m11将有关数据代入上式：12返回西南交通大学化工原理电子课件西南交通大学化工原理电子课件当输送溶液时，B值不变，管路特性曲线变为：13返回西南交通大学化工原理电子课件西南交通大学化工原理电子课件泵的有效功率为：14返回西南交通大学化工原理电子课件西南交通大学化工原理电子

6、课件例例:用水泵将池中的清水用水泵将池中的清水(密度为密度为10001000kg/mkg/m3 3）输送到密闭高位槽，泵的特性方程为输送到密闭高位槽，泵的特性方程为:当压力表的读数为当压力表的读数为100100kPakPa时时,流量为流量为1010L/sL/s,流动进入阻力平方区。若管路及阀流动进入阻力平方区。若管路及阀门开度不变门开度不变,当压力表的读数为当压力表的读数为8080kPakPa时时,试求试求(1)(1)管路的特性方程管路的特性方程(2)(2)输送水时的流输送水时的流量量(3)(3)泵的有效功率。泵的有效功率。15返回西南交通大学化工原理电子课件西南交通大学化工原理电子课件221

7、0 m1116返回西南交通大学化工原理电子课件西南交通大学化工原理电子课件解：以以1-1截面为基准面，在截面为基准面，在1-1和和2-2截面截面之间列柏努利方程，压力表读数为之间列柏努利方程，压力表读数为100 100100kPakPa时的时的管路曲线为：管路曲线为：17返回西南交通大学化工原理电子课件西南交通大学化工原理电子课件时的管路特性曲线方程为：时的管路特性曲线方程为：（2）联解泵和管路的特性曲线方程：18返回西南交通大学化工原理电子课件西南交通大学化工原理电子课件（3）泵的有效功率：19返回西南交通大学化工原理电子课件西南交通大学化工原理电子课件例例:水槽中水经管道可从水槽中水经管道

8、可从C C、D D两支管同时两支管同时放出，水槽液面维持恒定，放出，水槽液面维持恒定，ABAB段管长为段管长为6 6m m（忽略忽略ABAB间所有的局部阻力），管内径间所有的局部阻力），管内径为为4141mmmm，BCBC段长段长6 6m m，当当阀门全开时该段局阀门全开时该段局部阻力总和的当量长度为部阻力总和的当量长度为9 9 m m；BDBD段长段长9 9 m m，当阀门全开时该段局部阻力总和的当量当阀门全开时该段局部阻力总和的当量长度为长度为15 15 m m，BCBC和和BDBD段管段管内径均为内径均为25 25 m mm m。试求：当试求：当D D管阀门关闭而管阀门关闭而C C管阀门全开时的管阀门全开时的流量。流量。20返回西南交通大学化工原理电子课件西南交通大学化工原理电子课件10 mABCD21返回西南交通大学化工原理电子课件西南交通大学化工原理电子课件22