流体输送机械习题及答案、 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/11/15 5:47:24星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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当输送溶液时,B值不变,管路特性方程变为

118?103??12??)2He?1.044?105(qv 1200?9.807?)2?22?1.044?105(qv此方程与泵的特性方程联解,便可求解改送溶液时的流量,即

?)2?22?1.044?105(qv?)2 42?7.56?104(qv??0.01054m3/s 解得 qv所以 H?42?7.56?104?0.010542?33.6m

泵的有效功率为

??g?33.6?0.01054?1200?9.81?4169W Pe?Hqv由上面计算可知,当泵上下游两容器的压强差不为零时,被输送液体密度的变化必引起管路特性曲线的改变,从而导致泵工作点的移动。在本题条件下,密度加大,使泵的流量加大,压头下降,功率上升。

2【12】某带有变频调速装置的离心泵在转速1480r/min下的特性方程为He?38.4?40.3qv(qv单位为m/min)。输送管路两端的势能差为16.8m,管径为?76?4mm,长1360m(包括局部阻力的当量长度),??0.03。试求: (1)输液量qv;

(2)当转速调节为1700r/min时的输液量qv。 解:(1)管路特性方程为(qv单位为m/min):

H???l?le112qv2?Hf?16.8??()()?gd2g1?d26042136011qv2 ?16.8?0.03???()?0.0682?9.810.785?0.068236002?16.8?645qv3

3

(1)

2泵的特性方程为: He?38.4?40.3qv

(2)

式(1)和式(2)联立得:

2216.8?645qv?38.4?40.3qv

解得:qv?0.178m3/min

(2)当泵的转速调为n??1700r/min时,根据泵的比例定律

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?n?H??n??qv?; e???

He?n?qvn?/(即He?He?2qv),将此式代入泵特性方程得: qv22??(38.4?40.3qvHe)(?2qv)qvn?17002?2?38.4?(?2?50.7?40.3qv?2?38.4?()2?40.3qv)?40.3qvn14802将调速后泵的特性方程与管路特性方程H?16.8?645qv联立

??0.222m3/min 得 qv

【13】某型号的离心泵,在一定的转速下,在输送围,其压头与流量的关系可用

2He?18?6?105qv(He单位为m,qv单位为m/s)来表示。用该泵从贮槽将水送至高位槽,

3

如附图所示。两槽均为敝口,且水面维持恒定。管路系统的总长为20m(包括所有局部阻力的当量长度),管径为φ46×3mm,摩擦系数可取为0.02,试计算:(1)输水量为多少m/h;(2)若泵的效率为65%,水的密度为1000kg/m,离心泵在运转时的轴功率为多少kW;(3)若将该输送系统的高位槽改为密闭容器,其水面上方的压强为49kPa(表压),其它条件均不变,试分析此情况下的输水量与泵的轴功率将如何变化(不必计算,用公式与特性曲线图示说明)。

22H'HA'AHe~qvPa'PaPa~qv3

3

3m11 图2-10 例13附图 qv'qv 解:(1)求输水量。取1-1截面为位能基准,在1-1和2-2截面间列机械能衡式,可得管路的特性方程

H??p??z??Hf ?g上式中 ?z?3m,?p?0

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l?leu2l?le1qHf????(v)2d2gd2g1?d2 4201qv2?0.02???()2?3.23?105qv20.042?9.810.785?0.04代入得管路的特性方程为:

2H?3?3.23?105qv

2联立泵的特性方程He?18?6?105qv得出泵在该管路系统中的工作点为:

He?8.25m;qv?0.00403m3/s?14.51m3/h

即该输送系统的输送量为14.51m/h。

(2)泵的轴功率:Pa?Heqv?g?8.25?0.00403?1000?9.81?501.8w?0.5018kw

?0.65(3)将高位槽改为密闭容器后,泵的特性曲线不变,而管路的特性曲线发生变化,在管路特?p49?1032??5m,Hf仍为3.23?105qv性方程中,?z?3m,,因此,管路的特性方?g1000?9.812程为:H?8?3.23?105qv

3

上式表明,管路特性曲线的形状不变,位置上移,由附图可见改造后泵的工作点由A点??qv,Pa??Pa。 移至A'点,输水量和泵的轴功率皆减小,即qv

【14】某混合式冷凝器的真空度为78.5kPa,所需冷却水量为5×10kg/h,冷水进冷凝器的入口比水池的吸水面高15m,用φ114×7mm管道输水,管长80m,管路配有2个球心阀和5个弯头,现仓库中有四种规格离心泵如下:

编号 流量L/min 扬程m 1 500 10 2 1000 10 3 1000 15 4 2000 15 4

已知阀门的阻力系数??3,弯头的阻力系数??1.26,管入口??0.5,摩擦系数??0.02,试问用哪一号泵,并说明理由。

解:冷却水流量 qv?qm/??5?104/1000?50m3/h?833.3L/min

1输送管冷水流速 u?qv/(?d2)?50/(0.785?0.12?3600)?1.77m/s

4在水池液面与冷凝器入口外端两截面列机械能衡算式,可得如下管路的特性方程:

?p真?plu2H???z??Hf??z?(????)

?g?gd2g上式中有关管件的局部阻力系数分别为:进口突然收缩??0.5,阀门??3,弯头

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??1.26,出口突然扩大??1,代入得

?78.5?104801.772H??15?(0.02?2?3?5?1.26?0.5?1)1000?9.810.12?9.81 ?11.76m所选泵的额定流量和扬程应略大于系统所需的,所以应选3号泵(流量为1000L/min,

扬程为15m)。1、2号泵扬程低,4号泵流量大,虽可用,但效率低,故不宜。