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第2章流体输送机械与搅拌习题解答.pdf
第二章 流体输送机械与搅拌
习 题
1. 用离心泵将密闭储槽中 20 ℃的水通过内径为100mm 的管道送往敞口高位槽，如附图所示，
两储槽液面高度差为10m，密闭槽液面上有一真空表p1 的读数为600mmHg （真）；泵进口处真空表
p3 ，读数为294mmHg （真）。出口管路上装有一孔板流量计，
其孔径 d =70mm ，流量系数C =0.70 ，U 形水银压差计读数
0 0
R=170mm ，管路总能量损失为44J/kg ，试求：
（1）出口管路中水的流速；
（2 ）该泵的扬程H 是多少？
（3 ）若p3 与p4 相距0.1m，其间的阻力损失可忽略，则
泵出口处压力表p4 的指示值为多少?
习题1 附图
解：（1）管内流量：
2gR(ρ −ρ) 2 2×9.81×0.17×(13600 −1000) −3 3
q C A i 0.70×0.785×0.070 × 1.74=×10 m / s
v 0 0
ρ 1000
−3
qV 1.74×10
故出口管路中水的流速为： u 2.22m / s
2
π 2 0.785 ×0.1
d
4
（2 ）在1-1 截面 1 至2-2 截面之间列机械能衡算式，可得：
2 2
p 1 u 1 p 2 u 2
z1+ + +H z 2 =+ + +∑H f (1→2)
ρ 2 ρ 2
g g g g
以1-1 为基准面，则：z =0 ，z =10m，p = −600mmHg= −80.0kPa，p =0 ，u =u ≈0，Σh =44J/kg 。
1 2 1 2 1 2 f
故该泵的扬程为：
p 2 −p 1 ∑hf 80 ×103 44
∴H (z2 =−z1)+ + 10=+ 3 + 22.7m
ρg g 10 ×9.81 9.81
（3 ）取3-3 至4-4 两截面建立机械能衡算式，可得：
2 2
p 3 u 3 p 4 u 4
z3 + + +H z4 =+ + +∑H f (3→4)
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