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第二章 流体输送机械 离心泵特性 【2-1】某离心泵用15℃的水进行性能实验，水的体积流量为540m3/h，泵出口压力表读数为350kPa，泵入口真空表读数为30kPa。若压力表与真空表测压截面间的垂直距离为350mm，吸管与压出管内径分别为350mm及310 mm，试求泵的扬程。 解 水在15℃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 【2-2】原来用于输送水的离心泵现改为输送密度为100kg/m3的水溶液，其他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的液面间的高度不变，试说明：(1)泵的压（扬程）有无变化；(2)若在泵出口装一压力表，其读数有无变化；(3)泵的轴功率有无变化。 解 (1)液体密度增大，离心泵的压头（扬程）不变。（见教材） (2)液体密度增大，则出口压力表读数将增大。 (3)液体密度增大，则轴功率将增大。 【2-3】某台离心泵在转速为1450r/min时，水的流量为18m3/h，扬程为20m(H2O)。试求：(1)泵的有效功率，水的密度为1000kg/m3; (2)若将泵的转速调节到1250r/min时，泵的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 管路特性曲线、工作点、等效率方程 【2-4】用离心泵将水由低位槽送往高位槽，两槽液m且维持恒定。已知输送管路为?45mm×2.5mm，在泵出口阀门全开的情况下，整个输送系统的总长为20m（包括所有局部阻力的当量长度），摩擦系数为0.02。在输送范围内该离心泵特性方程为（的单位为m3/s，的单位为m）。水的密度可取为1000kg/m3试求离心泵工作点 kg/m3的碱液，则离心泵的工作点有何变化？ 解管路特性方程 其中 故管路特性方程 离心泵特性方程 两式联立 得工作点下的流量与压头 ，当改送密度为1200 kg/m3的碱液时，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，则不变。因此管路特性方程变为 将该方程与泵特性方程联立 得量 ，【2-】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2-附图所示。 已知高位槽液面比贮水池液面高出10m，管内径为75mm，管路总长（包括局部阻力的当量长度在内）为400m。流体流动处于阻力平方区，摩擦系数为0.03。流体流经换热器的局部阻力系数为。 离心泵在转速特性曲线数据下表 0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 26 25.5 24.5 23 21 18.5 15.5 12 8.5 试求：(1)管路特性方程；(2)工作点的流量与扬程；(3)若采用改变转速的方法，使第(2)求得的工作点流量调节到，应转速调节到多少（参看例2-3）。 解 已知(1) 管路特性方程 (2) 工作点的流量与扬程 管路特性曲线的与H计算值如下 0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 10 10.5 12 14.5 18 22.6 28 34.6 42.1 工作点流量，扬程 (3) 将工作点流量从调节到，泵的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 等效率方程的计算值如下 0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.0045 0 1.31 5.24 11.8 21 26.5 从的泵特性曲线与等效率曲线的交点D，得到 流量为时的转速为 转速变化小于20%，效率基本不变。离心泵的并联及串联 【2-】若习题2-第2改为两台泵并联操作，管路特性曲线不变，试求泵工作点的流量与扬程。 解 习题2-附图中点A为工作点流量水柱 【2-】若习题2-第2改为两台泵串联操作，管路特性曲线不变，试求工作点的流量与扬程。 解 习题2-附图中点A为工作点， 流量水柱 离心泵的安装高度 【2-】用型号为的离心泵，将敞口水槽中的水送出，吸入管路的压头损失为，当地环境大气的绝对压力为98kPa。 试求：(1)水温20℃时泵的安装高度，(2)水温80℃时泵的安装高度。 解 已知环境大气压力（绝压）