化工原理第四版习题解第二章流体输送机械

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  1、第二章 流体输送机械离心泵特性【21】某离心泵用15 C得水进行性能实验，水得体积流量为540m3/h,泵出口压力表读数为350kPa，泵入口线kPa。若压力表与真空表测压截面间得垂直距离为 吸入管与压出管内径分别为350mm及310 mm,试求泵得扬程。解水在15 C时，流量压力表真空表(表压)压力表与真空表测压点垂直距离管径流速扬程头(扬程)有没有变化;(2)若在泵出口装一压力表，其读数有没有变化;(3)泵得轴功率有没有变化。，离心泵得压头(扬程)不变。(见教材)(3)液体密度增大【23】某台离心泵在转速为1450r/min时，水得流量为18m3/h,扬程为20m(H2O)。试求：

  2、泵得有效功率,水得密度为1000kg/m3; (2)若将泵得转速调节到1250r/min时,泵得流量与扬程将变为多少？解(1)已知有效功率(2)转速 时流量，扬程柱 转速流量扬程 柱管路特性曲线、工作点、等效率方程【24】用离心泵将水由敞口低位槽送往密闭高位槽，高位槽中得气相表压为98、1kPa,两槽液位相差4m且维持恒定。已知输送管路为45m啄2、5mm,在泵出口阀门全开得情况下，整个输送350mm,22】原来用于输送水得离心泵现改为输送密度为1400kg/m3得水溶液，其她性质可视为与水相同。若管路状况不变，泵前后两个开口容器得液面间得高度不变，试说明:(1)泵得压解(1)液体密度增大(2

  3、)液体密度增大，则出口压力表读数将增大。，则轴功率将增大。系统得总长为20m（包括所有局部阻力得当量长度）,设流动进入阻力平方区摩擦系数为0、02。在输送范围内该离心泵得特性方程为（得单位为m3/s,H得单位为m）。水得密度可取为1000kg/m3试求：（1）离心泵得工作点；（2）若在阀门开度及管路其她条件不变得情况下,而改为输送密度为1200kg/m3得碱液，则离心泵得工作点有何变化?解（1）管路特性方程其中故管路特性方程离心泵特性方程两式联立得工作点下得流量与压头（2）当改送密度为1200 kg/m3得碱液时,泵特性方程不变，此时管路特性方程流动进入阻力平方区，且阀门开度不变，则k不变。因

  4、此管路特性方程变为将该方程与泵特性方程联立得新工作点下流量及压头【25】在一化工生产车间，要求用离心泵将冷却水由贮水池经换热器送到另一敞口高位槽,如习题25附图所示。已知高位槽液面比贮水池液面高出管路总长（包括局部阻力得当量长度在内处于阻力平方区，摩擦系数为0、03。流体流经换热器得局部阻力系数为。离心泵在转速时得特性曲线、0、0、0、0、0、625、524、5232118、515、5128、5习题25a附图从得泵特性曲线与等效率曲线得交点D,得到试求:(1)管路特性方程;

  5、(2)工作点得流量与扬程;(3)若采用改变转速得方法,使第(2)问求(参瞧例23)。解 已知(1)管路特性方程(2)工作点得流量与扬程 管路特性曲线)将工作点流量从调节到,泵得转速应由调节到多少？ 将代入管路特性方程,求得等效率方程 系数 得等效率方程 等效率方程得计算值如下0081010、51214、51822、62834、642、0、0010、0020、0030、0040、00451、315、2411、82126、5得得工作点流量调节到,应将转速调节到多少？0、0010、0020、003从得泵特性曲线、线得交点D,得到流量为时得转速为转速变化小于20%,效率基本不变。离心泵得并联及串联pi，奁賂持性曲用特性尊效事曲线】若习题25第2问改为两台泵并联操作,管路特性曲线不变，试求泵工作点得流量与扬程。解 习题26附图中点A为工作点流量，扬程水柱【27】24量与扬程。附图中点作点，若改操作，管线A为工流量，扬程水柱离心泵得安装高度第(2)方案得安装高度，大于，不能完成输送任务。【28】用型号为得离心泵，将敞口水槽中得水送出，吸入管路得压头损失为，当地环境大试求：(1)水温20 C时泵得安

  7、装高度,(2)水温80 C时泵得安装高度。解已知环境大气压力(绝压)吸入管，查得泵得汽蚀余量(1)20 C得水，饱与蒸气压，密度 最大允许安装高度为输送20 C水时，泵得安装高度(2)80 C得水，饱与蒸气压，密度 最大允许安装高度为输送80 C水时,泵得安装高度【29】 用离心泵将密闭容器中得有机液体送出，容器内液面上方得绝压为85kPa。在操作温解泵得最大允许安装高度H= P0PVh H(8572.12)Hg允许-hHf -g而实际安装高度Hg实，说明此泵安装不当，泵不能正常操作，会发生汽蚀现象。为保证泵得正常操作 泵应至少安装在液面下方3、5m或更低。【210】 用离心泵输送80 C热水

  8、，今提出如下两种方案(见习题210附图)。若两方案得管路长度(包括局部阻力得当量长度)相同,离心泵得汽蚀余量。试问这两种流程方案就是否能完成输送任务？为什么？环境大气压力为。饱与蒸气压,密度,汽蚀余量，大气压力最大允许安装高度习题1032=P0PVHg允许g(101 .33 47.38)Hf971.8 9.81Hf3.66Hf气得绝对压力为98kPa。度下液体得密度为850kg/m3,饱与蒸汽压为72、 许汽蚀余量为3、0m。现拟将泵安装在液面以下12kPa。吸入管路得压头损失为1、5m,所选泵得允2、5m处，问该泵能否正常操作？2 3.0 1.52.96m850 9.81解 水在80 C时第

  9、(1)方案得安装高度若.则水柱时可以用。离心泵得选用211】用离心泵从江中取水送入贮水池内,池中水面高出江面20m,管路长度(包括局部阻力得当量长度)为45m。水温为20 C ,管壁相对粗糙度。要求输水量为。(1)试选择适当管径;(2)试选择一台离心泵。解20 C水得最大流量(1)管径d从教材表13中选管路中水得流速选公称直径65mm得低压流体输送用焊接钢制管管径为,内径最后计算流速此流速在表14中得范围内(2)选离心泵扬程查得扬程有效功率设泵得效率轴功率选用离心泵其流量范围为,扬程范围为,转速为,轴功率为,汽蚀余量。16、8m3/h,扬程为18m。试问此泵就是否能将密度为1060kg/m3,流

  10、量为250L/min得液体,从敞口贮槽向上输送到表压为212】有一台离心泵得额定流量为30kPa得设备中？敞口贮槽与高位设备得液位垂直距离为8、5m。管路得管径为,管长为124m(包括直管长度与所有管件得当量长度) ,摩擦系数为0、03。解 流量流速压头液柱往复泵,其活塞得行程为300mm,活塞直径为180mm,活塞杆直径为解活塞行程，活塞直径，活塞截面积活塞杆直径，活塞杆截面积活塞往复频率理论流量qV理(2A a)Sn (2 _ 0182 0D52) 0.3 5544实际流量容积效率气体输送机械得表压为230Pa,入口得线Pa,送风量为。吸入管与排出管得内径分别为及250mm,风

  11、机转速为，所需轴功率为0、81kW。试求风机得全风压、静风压及全风压效率。解 已知风量,吸入管内径，排出管内径吸入管风速排出管风速C ,下，空气密度进口动压出口动压进口静压，出口静压全风压静风压已知轴功率有效功率全风压效率，其铭牌上得流量为，全风压为1、569kPa。现想用它输送密度为得气体,气体流量为，全风压为1、3kPa。试问该风机就是否能用？流量与压头都略小于额定值,该泵可以用。【214】有一台离心式通风机进行性能实验,测得得数据如下:空气温度为20 C ,风机出口【213】有一台双动往复泵次,其理论流量为若干？又实验测得此泵在一直径为3m得圆形贮槽得水位上升2、6m,试求泵得容积效率5

  12、0mm。若活塞每分钟往复5526、5min内能使(即实际流量/理论流量)。0.807m3/ min300mm【215】仓库里有一台离心式通风机解通风机铭牌上得风量与全风压就是在标定条件(20C,101、325kPa)下用空气测定得标定条件下空气得密度为。现在把气体在操作条件下得流量及全风压1、3kPa换算为标定条件下得风量及全风压。被输送气在标定条件下得风量及全风压都稍低于通风机铭牌上得风量及全风压 机能够正常的使用。【216】有温度为25 C、流量为得空气，从压缩到(均为绝对压力),绝热指数为1、4,试求空气绝热压缩后得温度,并求等温压缩与绝热压缩所需理论功率解(1)(2)等温压缩法曰.流量功率(3)绝热压缩 功率,该风,假设为理想气体。

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