化工原理第二章泵习答案.doc

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1、二流体输送机械习题解答1.解:(1)离心泵内有高速旋转的叶轮向液体传送动能,此动能即而又转变为液体的压力能,靠此压力能输送液体;正位移泵利用活塞或转子挤压液体使其升压而输送液体.(2)叶轮将机械能传给液体,平衡孔平衡轴向推力,泵壳即为收集液体又为转能装置,密封圈是防止空气漏入泵内或液体漏出泵外.2.解:在真空表与压强表截面间列柏努利方程z1+u12/2g+p1/ρg+H=z2+p2/ρg+u22/2g+Hfu1=u2,z2-z1=0.4m,hf=0p1=-185×133.3=-24660.5(N/m2),p2=1.55×9.81×104=1.5

2、2×105(N/m2)∴H=0.4+(1.52+0.2466)/(1000×9.81)×105=18.41(mH2O)Ne=QHρg=(26/3600)×18.41×1000×9.81=1.3(kw)η=Ne/N=1.3/2.45=53.2％3.解:(1)流量,扬程均够,电机功率不够.因为:有效功率N=HQPg=15×(38/3600)×1800×9.81=2.8(kw)如效率仍按0.8考虑,则轴功率Ne为:Ne=2.8/0.8=3.5(kw)故应换一台功率大于3.5KW的电机即可.(2)主要是扬程不够,可用改变转速的办法来解决.H'/H=(

3、n'/n)2,n'=n(H'/H)1/2=2900(25/15)1/2=3741(转/分)Q'=Q(n'/n)=39.6×1.29=51.1(m3/h)N'=N(n'/n)3=2.02(3741/2900)3=4.34(kw)转速提高到3741r/min,电机功率大于4.34kw即可.4.解:Hs'=Hs-(10.0-9.16)=6.5-(10.0-9.16)=5.66(m)Zs=Hs'-Hf=5.66-3=2.66(m)3m>2.66m,故泵不能正操作.5.解:(1)从附录查得,65Y-60B型油泵性能参数为H=38m,Q=19.8m3/h,

4、△h=2.6m管路所需压头:H=△z+△p/ρg+Σhf=5+(1.8×9.81×104)/(800×9.81)+5=32.5(m)管路所需流量Q=15m3/h,故该泵所提供的压头和流量均能保证要求.(2)安装高度:Zs=pO/ρg-pv/ρg-△h-Hf=(760×133.3)/(800×9.81)-(600×133.3)/(800×9.81)-2.6-1=-0.88(m)即安装高度需低于液面0.88m,现低于液面1.2m,当然可行.6解:库存泵的Hs=6mH2O,由此可求得该泵入口处的充许最低压强为:pA/ρg-pe/ρg=Hs∴pe/ρg

5、=pA/ρg-Hs=10.33-6=4.33(m)pe=4.33×1000×9.81=4.25×104(N/m2)(绝压)原泵操作时,泵进口的绝压为:(pe)操=0.95×105-294×133.3=5.58×104(N/m2)(pe)操>pe，故不会发生气蚀.7解:Zs≥pO/ρg-pv/ρg-△h-hfs,由于液体处于沸腾状.pO=pv,则:-2.1≤-2-λ(L/0.05)(u2/2g)u=5.8/(0.785×0.052×3600)=0.821(m/s)∴L=(0.1×0.05×2×9.81)/(0.02×0.8212)=7.3(m)8

6、解:查得60℃的水pv=0.203(kgf/cm2)=2.03mH2O;吸上高度要比(pA-pv)/ρg=10.33-2.03=8.3m低,但图(c)中的吸上高度已有8m,考虑到吸入管阻力等因素,此种安装方式可能发生气蚀,而不能将水送到高位槽.(a).(b)两种方式可以送到.流量与泵之性能及管路特性有关,此两种方式中,管路情况都是一样的,故此两种方式都可达到相同的流量.N=QHρg/η,既然(a).(b)两种安装方式的Q.H都一样,其它条件亦同,故输送所需之轴功率亦相等.9.解:H=△z+△p/ρg+hf△z=20m,△p=0,hf=[8/(π

7、2g)](λ)[(l+∑le)/d5]Q2将数据代入并化简:H=20+0.00062Q2式中,Q单位为m3/h,H单位为m。将Q赋予一定的值,并计算得H的值如下表:Q020406080120160200H2020.3521.022.224.028.935.944.8以表中数据作图得管路特性曲线,并与泵特性曲线交于工作点M,分别求得工作点的流量：Q=142m3/h,H=32m,η=0.74,N=18kw.10.解:H=△z+△p/ρg+u2/2g+hf=5+0+0+λ(L/d)(u2/2g)+ζ(u2/2g)=5+1.186u2u=Q/(0.78

8、5d2×3600)=Q/(0.785×0.122×3600)H=5+0.00072Q2=5+2.59×10-6Q'2Q单位:m3/h;Q'单位:l/m