制药工程原理课后习题答案（可编辑）.pdfVIP

好学近乎知，力行近乎仁，知耻近乎勇。——《中庸》

制药工程原理课后习题答案

习题与思考题

第二章液体搅拌

第三章流体输送设备

【例2-1】离心泵特性曲线的测定

附图为测定离心泵特性曲线的实验装置,实验中已测出如下一组

数据:

泵进口处真空表读数p12.67×104Pa真空度

泵出口处压强表读数p22.55×105Pa表压

泵的流量Q12.5×10-3m3/s

功率表测得电动机所消耗功率为6.2kW

吸入管直径d180mm

压出管直径d260mm

两测压点间垂直距离Z2-Z10.5m

泵由电动机直接带动,传动效率可视为1,电动机的效率为

0.93

实验介质为20℃的清水

试计算在此流量下泵的压头H、轴功率N和效率η。

解:(1)泵的压头在真空表及压强表所在截面1-1与2-2间列

柏努利方程:

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式中Z2-Z10.5m

p1-2.67×104Pa(表压)

p22.55×105Pa(表压)

u1

u2

两测压口间的管路很短,其间阻力损失可忽略不计,故

H0.5+

29.88mH2O

(2)泵的轴功率功率表测得功率为电动机的输入功率,电动机

本身消耗一部分功率,其效率为0.93,于是电动机的输出功率(等于泵

的轴功率)为:

N6.2×0.935.77kW

(3)泵的效率

在实验中,如果改变出口阀门的开度,测出不同流量下的有关

数据,计算出相应的H、N和η值,并将这些数据绘于坐标纸上,即得该

泵在固定转速下的特性曲线。

【例2-2】将20℃的清水从贮水池送至水塔,已知塔内水面高于

贮水池水面13m。水塔及贮水池水面恒定不变,且均与大气相通。输

水管为φ140×4.5mm的钢管,总长为200m(包括局部阻力的当量长

度)。现拟选用4B20型水泵,当转速为2900r/min时,其特性曲线见附

图,试分别求泵在运转时的流量、轴功率及效率。摩擦系数λ可按0.02

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计算。

解:求泵运转时的流量、轴功率及效率,实际上是求泵的工作

点。即应先根据本题的管路特性在附图上标绘出管路特性曲线。

(1)管路特性曲线方程

在贮水池水面与水塔水面间列柏努利方程

式中ΔZ13mΔp0

由于离心泵特性曲线中Q的单位为L/s,故输送流量Qe的单位

也为L/s,输送管内流速为:

本题的管路特性方程为:

He13+

(2)标绘管路特性曲线

根据管路特性方程,可计算不同流量所需的压头值,现将计算

结果列表如下:

Qe/L?s-1048