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工艺1-3a
五、应用柏努利方程式解题要点 1)作图与确定衡算范围:包括未知数 2)截面的选取:截面与流动方向相垂直,截面间流体必须一连续;已知量多,…… 3)基准水平面的选取:取二截面中较低者的中心水平面为之。 4)两截面上的压强:单位、基准一致。 5)单位必须一致:各物理量、各能量形式一致。 其中 We=0 , Z2=0,Z1=H p1=p2=0 (表压) A1>>A2 u1=0 则有 2. 确定设备中的相对位置 如图:已知Vs,管子规格、系统能量 损失,求 (1)H=? (2)Vs/=Vs (1+0.05) 时,H/-H=? 解:确定衡算范围1-1~2-2 确定衡算水平基准面:2-2截面的中心水平面 根据 3. 确定输送设备的有效功率 例:用离心泵把20oC的水从贮槽送至水洗塔顶部,槽内水位维持恒定,各部分相对位置如本题附图所示。水流经系统的能量损失为 ∑hf J/kg ,设泵的效率为0.55,试求水泵的轴功率。 * 例1 求 Ne 解:衡算范围 1-1~2-2 衡算水平基准面:1-1水平面 根据 其中:Z1=0,u1=0, p1表=0, Z2=26m , u2=Vs/A 则: 小 结 总压头=位压头+动压头+静压头 He=We/g , Hf= ?hf./g Ne=Wews 柏努利方程式: 1、理想流体 2、实际流体 总机械能=位能+动能+静压能 2.4 流体输送设备 2.4.1 概 述 We——外加能量,由输送设备提供。 流体输送设备分类 按工作原理分 1、动力式(叶轮式),包括离心式、轴流式输送机械,依靠旋转的叶轮给流体提供能量。例 离心泵 2、容积式(正位移式)、包括往复式、旋转式输送机械,依靠往复运动的活塞或转子的挤压给流体提供能量。例 往复泵 3、其它类型,例喷射泵等 按流体的可压缩性分 液体输送设备——一般称为泵 气体输送设备——风机、压缩机等 2.4.1 离心泵 1 工作原理 图2. 叶轮中心的液体在叶轮高速旋转下被甩向叶轮边缘,液体获得能量。 泵启动时,若泵内存有空气,引起气缚现象 气缚现象 防止气缚,泵启动前向泵内灌满水 2 主要部件 实物结构 (1)叶轮: 由叶片和盖板组成,分为 闭式、半闭式、开式。 2.泵壳和导轮 导轮 3 性能参数 1)流量——单位时间内泵排送到管路系统的液体体积。Q表 示,单位:m3/h, m3/s 2)压头——(扬程)离心泵对单位重量液体所提供的有效能 量。H表示,单位:m。 3)效率——反映泵内的能量损失大小η 4)轴功率 N=Ne/η 、 Ne=HQρg、N=QH ρ /102η (KW) 式中 N——轴功率,W Ne——有效功率 , W H——泵在输送条件下压头,m Q——泵在输送条件下流量,m3/s 4) 特性曲线 H-Q曲线 H随Q的增加而下降 N-Q曲线 N随Q的增加而增加 η-Q曲线 有一最高值 离心泵的工作范围: 最高效率的92%左右 教材图2-12 p92 设计点 最佳工况参数 高效区 5)流量调节 1、改变出口阀门开度, 2、改变泵的转速, 3、改变回流量 * 小 结 1、流体输送设备的分类 2、离心泵 1)工作原理: 原理 气缚现象发生原因及防止 2)主要部件: 叶轮 泵壳 轴封装置 3)主要性能参数与特性曲线 Q、H、N、η?; H-Q,N-Q, η-Q曲线 2.3.1 正位移泵 1.基本结构和工作原理 活塞 泵缸 吸入阀 活塞杆 排出阀 往复泵有自吸能力,启动前不灌泵。 动画09 一 往复泵 2.3 其他类型化工用泵 为了改善单动泵流量的不均匀性,设计出了双动泵和三联泵。 往复泵的流量曲线 2.往复泵的性能参数与特性曲线 流量(排液能力) 双动泵理论流量 单动泵理论流量 活塞的截面积 活塞冲程 活塞每分钟往复次数 活塞杆的截面积 考虑流量的损失,实际的计算式为 功率与效率 往复泵的特性曲线 3. 往复泵的工作点与流量调节 往复泵的工作点 往复泵的流量调节 (1)旁路调节装置 (2)改变活塞冲程或往复频率 三 旋转泵 1.齿轮泵(GearPump.swf)、齿轮泵.flv 2.螺杆泵 2.3.2 非正位移泵 2.3.3 常用化工用泵的性能比较 二 计量泵 1
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