化工原理課件第二章 總結(jié)

1、知識(shí)結(jié)構(gòu)圖知識(shí)結(jié)構(gòu)圖流流體體輸輸送送機(jī)機(jī)械械液體液體輸送輸送機(jī)械機(jī)械氣體氣體輸送輸送機(jī)械機(jī)械離心泵離心泵往復(fù)泵及往復(fù)泵及其它泵其它泵離心式離心式通風(fēng)機(jī)通風(fēng)機(jī)往復(fù)式往復(fù)式壓縮機(jī)壓縮機(jī)工作原理工作原理性能參數(shù)性能參數(shù)性能曲線性能曲線選型選型工作原理與理想壓縮循環(huán)工作原理與理想壓縮循環(huán)壓縮類(lèi)型壓縮類(lèi)型工作原理工作原理性能參數(shù)與基本方程式性能參數(shù)與基本方程式性能曲線性能曲線選型選型性能影響因素性能影響因素氣蝕現(xiàn)象氣蝕現(xiàn)象工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)離心泵工作原理離心泵工作原理離心泵主要部件？離心泵主要部件？什么是氣縛現(xiàn)象？什么是氣縛現(xiàn)象？如何啟動(dòng)與關(guān)閉泵？如何啟動(dòng)與關(guān)閉泵？離心泵的性能參數(shù)與基本方

2、程式離心泵的性能參數(shù)與基本方程式揚(yáng)程揚(yáng)程流量流量軸功率軸功率效率效率gHQNeeNN NNe222bDcQrTgcuHT222cos離心泵的性能曲線離心泵的性能曲線HQNQ Q/hm,3QmH ,NQN QH Q離心泵特性曲線離心泵特性曲線n一定一定離心泵性能影響因素離心泵性能影響因素密度的影響：密度的影響：（H，Q， ）與）與 無(wú)關(guān)；無(wú)關(guān)； , (N、Ne) 粘度的影響：粘度的影響： ，（，（H，Q， ） ；N 1212nnQQ21212nnHH31212nnNN1212DDQQ21212DDHH31212DDNN轉(zhuǎn)速的影響：轉(zhuǎn)速的影響：葉輪直徑的影響：葉輪直徑的影響：氣蝕現(xiàn)象氣蝕現(xiàn)象氣蝕是

3、指當(dāng)貯槽液面的壓力一定時(shí)，氣蝕是指當(dāng)貯槽液面的壓力一定時(shí)，如葉輪中心如葉輪中心的壓力降低到等于被輸送液體當(dāng)前溫度下的飽和的壓力降低到等于被輸送液體當(dāng)前溫度下的飽和蒸汽壓時(shí)，蒸汽壓時(shí)，葉輪進(jìn)口處的液體會(huì)出現(xiàn)大量的氣泡，葉輪進(jìn)口處的液體會(huì)出現(xiàn)大量的氣泡，這些氣泡隨液體進(jìn)入高壓區(qū)后又迅速被壓碎而凝這些氣泡隨液體進(jìn)入高壓區(qū)后又迅速被壓碎而凝結(jié)，致使氣泡所在空間形成真空，周?chē)囊后w質(zhì)結(jié)，致使氣泡所在空間形成真空，周?chē)囊后w質(zhì)點(diǎn)以極大的速度沖向氣泡中心，造成瞬間沖擊壓點(diǎn)以極大的速度沖向氣泡中心，造成瞬間沖擊壓力，從而使得葉輪部分很快損壞，同時(shí)伴有力，從而使得葉輪部分很快損壞，同時(shí)伴有泵體泵體震動(dòng)，發(fā)出噪音

4、，泵的流量，揚(yáng)程和效率明顯下震動(dòng)，發(fā)出噪音，泵的流量，揚(yáng)程和效率明顯下降降。 允許安裝高度允許安裝高度Hgmax3 . 0min, 1sgppHa100024. 0100081. 933.10vasspHHH實(shí)驗(yàn)值-1f,0vHgpNPSHgpHguHHrafsg10,21max25 . 02min211gpgugpNPSHrv離心泵的工作點(diǎn)離心泵的工作點(diǎn)泵的泵的HQ與管路的與管路的HQ曲線的交點(diǎn)曲線的交點(diǎn)2025e28)(kQHQdllggpzHe TBQAbDgctguguH222222 離心泵的流量調(diào)節(jié)離心泵的流量調(diào)節(jié)1. 改變出口閥開(kāi)度改變出口閥開(kāi)度2. 改變?nèi)~輪轉(zhuǎn)速改變?nèi)~輪轉(zhuǎn)速3.

5、改變?nèi)~輪直徑改變?nèi)~輪直徑 離心泵的選用離心泵的選用（1）根據(jù)液體的性質(zhì)確定類(lèi)型）根據(jù)液體的性質(zhì)確定類(lèi)型（2）確定管路流量和所需外加壓頭）確定管路流量和所需外加壓頭（3）根據(jù)所需）根據(jù)所需Q和和H確定泵的型號(hào)確定泵的型號(hào) （4）校核軸功率）校核軸功率 離心式通風(fēng)機(jī)的工作原理離心式通風(fēng)機(jī)的工作原理和離心泵相似，依靠葉輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使氣體和離心泵相似，依靠葉輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使氣體獲得能量，從而提高了氣體的壓強(qiáng)和速度。獲得能量，從而提高了氣體的壓強(qiáng)和速度。 離心式通風(fēng)機(jī)的離心式通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)性能參數(shù)風(fēng)量：風(fēng)量：按入口狀態(tài)計(jì)的單位時(shí)間內(nèi)的排氣體積。按入口狀態(tài)計(jì)的單位時(shí)間內(nèi)的排氣體積。全風(fēng)壓全風(fēng)壓：?jiǎn)挝惑w

6、積氣體通過(guò)風(fēng)機(jī)時(shí)獲得的能量。單位體積氣體通過(guò)風(fēng)機(jī)時(shí)獲得的能量。kst2212T2)(HHuppH 軸功率和效率：軸功率和效率： 1000tHQN1000tNHQ練習(xí)練習(xí)（1）離心泵的工作點(diǎn)是）離心泵的工作點(diǎn)是 曲線曲線與與 曲線的交點(diǎn)。曲線的交點(diǎn)。（2）離心泵的安裝高度超過(guò)允許安裝高度時(shí)，離心）離心泵的安裝高度超過(guò)允許安裝高度時(shí)，離心泵會(huì)發(fā)生泵會(huì)發(fā)生現(xiàn)象?，F(xiàn)象。（3）若被輸送的液體粘度增高，則離心泵的壓）若被輸送的液體粘度增高，則離心泵的壓頭頭 ，流量，流量 ，效率，效率 ，軸功率軸功率 。（5）在同一管路中，若用離心泵輸送）在同一管路中，若用離心泵輸送=1200Kg/m3的某流體（該溶液的其

7、它性質(zhì)與水相同），與輸送水的某流體（該溶液的其它性質(zhì)與水相同），與輸送水相比，離心泵的流量相比，離心泵的流量 ，揚(yáng)程，揚(yáng)程 ，泵出口，泵出口壓力壓力 ，軸功率，軸功率 。 （4）離心泵中）離心泵中 是將原動(dòng)機(jī)的能傳遞給液體轉(zhuǎn)是將原動(dòng)機(jī)的能傳遞給液體轉(zhuǎn)的部件。而的部件。而 則是將動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能的部件。則是將動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能的部件。 （6 6）泵啟動(dòng)時(shí)，先關(guān)閉泵的出口開(kāi)關(guān)的原因是）泵啟動(dòng)時(shí)，先關(guān)閉泵的出口開(kāi)關(guān)的原因是_。（7）離心泵的揚(yáng)程含義是）離心泵的揚(yáng)程含義是 。 （8 8）為避免發(fā)生氣蝕現(xiàn)象，應(yīng)使離心泵內(nèi)的最低）為避免發(fā)生氣蝕現(xiàn)象，應(yīng)使離心泵內(nèi)的最低壓力壓力 輸送溫度下液體的飽和蒸汽壓。輸

8、送溫度下液體的飽和蒸汽壓。 習(xí)題課例例1：如圖的輸水系統(tǒng)。已知管內(nèi)徑為：如圖的輸水系統(tǒng)。已知管內(nèi)徑為d=50mm, 在在閥門(mén)全開(kāi)時(shí)輸送系統(tǒng)的閥門(mén)全開(kāi)時(shí)輸送系統(tǒng)的(l+le)=50m，摩擦系數(shù)可取，摩擦系數(shù)可取=0.03，泵的性能曲線，在流量為，泵的性能曲線，在流量為6m3/h至至15m3/h范范圍內(nèi)可用下式描述圍內(nèi)可用下式描述: H=18.920.82Q0.8，此處，此處H為泵為泵的揚(yáng)程的揚(yáng)程m，Q為泵的流量為泵的流量m3/h，問(wèn)，問(wèn):(1)如要求流量為如要求流量為10 m3/h ，單，單位質(zhì)量的水所需外加功為多少位質(zhì)量的水所需外加功為多少? 單位重量的水所需外加功為多單位重量的水所需外加功為

9、多少少?此泵能否完成任務(wù)此泵能否完成任務(wù)? (2)如要求輸送量減至如要求輸送量減至8m3/h(通通過(guò)關(guān)小閥門(mén)來(lái)達(dá)到過(guò)關(guān)小閥門(mén)來(lái)達(dá)到)，泵的軸功，泵的軸功率減少百分之多少率減少百分之多少?(設(shè)泵的效設(shè)泵的效率變化忽略不計(jì)率變化忽略不計(jì))10m解：解：（1）smu/415. 105. 0785. 03600/10203.302415. 105. 05003. 0222udllWefkgJWgZWfe/13.12803.3081. 9102mgWHe06.13單位質(zhì)量水所需外加功單位質(zhì)量水所需外加功單位重量水所需外加功單位重量水所需外加功泵在該流量下所能提供的揚(yáng)程泵在該流量下所能提供的揚(yáng)程H泵泵=1

10、8.92-0.82Q0.8=18.92-0.82100.8=13.75泵可用需泵 HH（2）泵泵QgHN 泵泵QHN 1075.13前NH泵后泵后=18.92-0.82Q0.8=18.92-0.8280.8=14.59859.14后N%1 .151075.13859.141-(）前后前NNN如圖所示的輸水系統(tǒng)，輸水量為如圖所示的輸水系統(tǒng)，輸水量為36m3/h，輸水管均為，輸水管均為802mm的鋼管，已知水泵吸入管路的阻力損失為的鋼管，已知水泵吸入管路的阻力損失為0.2m水柱，壓出管路的阻力損失為水柱，壓出管路的阻力損失為0.5m水柱，壓力表水柱，壓力表的讀數(shù)為的讀數(shù)為2.45105Pa，試求：

11、，試求：（1）水泵吸入管路上真空表的）水泵吸入管路上真空表的讀數(shù)（讀數(shù)（mmHg 柱）。柱）。（2）水泵的升揚(yáng)高度）水泵的升揚(yáng)高度;（3）若水泵的效率）若水泵的效率70，水泵的軸功率（水泵的軸功率（kw）；）；4.8m0.2m11223344（1）在）在1-1與與2-2間列柏努利方程間列柏努利方程21 ,222220fHgugpZsmu/2 . 2076. 0785. 03600/3622 . 081. 922 . 281. 910008 . 4022pmmHgPap386514702水泵吸入管路上真空表的讀數(shù)為水泵吸入管路上真空表的讀數(shù)為386mmHg（2）在）在2-2與與3-3間列柏努利方

12、程間列柏努利方程32,2333222222feHgugpZHgugpZ32,32H fuu不計(jì)mHe4 .30100081. 9514701045. 22 . 05(3)水泵的軸功率水泵的軸功率kWgHQN27. 410007 . 03600/365 .3081. 91000在在1-1與與4-4間列柏努利方程間列柏努利方程41 ,4feHZHmZ7 .295 . 02 . 04 .304水泵的升揚(yáng)高度為水泵的升揚(yáng)高度為29.7m流體力學(xué)【1-12】高位槽內(nèi)貯有高位槽內(nèi)貯有20的水，水的水，水深深1m并維持不變。高位槽底部接并維持不變。高位槽底部接一長(zhǎng)一長(zhǎng)12m直徑直徑100mm的垂直管。若的垂

13、直管。若假定管內(nèi)的阻力系數(shù)為假定管內(nèi)的阻力系數(shù)為0.02，試求，試求(1)管內(nèi)流量和管內(nèi)出現(xiàn)的最低壓強(qiáng)各管內(nèi)流量和管內(nèi)出現(xiàn)的最低壓強(qiáng)各為多少？為多少？(2)若將垂直管無(wú)限延長(zhǎng)，管內(nèi)流量和若將垂直管無(wú)限延長(zhǎng)，管內(nèi)流量和最低點(diǎn)壓強(qiáng)有何改變？最低點(diǎn)壓強(qiáng)有何改變？（3）若將高位槽底部所接垂直管管）若將高位槽底部所接垂直管管徑加倍，長(zhǎng)度不變，管內(nèi)流量有何徑加倍，長(zhǎng)度不變，管內(nèi)流量有何變化？變化？ 1. 在斷面在斷面1-1和和2-2間列機(jī)械能衡算式得求間列機(jī)械能衡算式得求u 從管入口點(diǎn)從管入口點(diǎn)B至管出口沒(méi)有任何局部阻力。故至管出口沒(méi)有任何局部阻力。故B點(diǎn)處的點(diǎn)處的h最低，壓強(qiáng)最低。在斷面最低，壓強(qiáng)最低。

14、在斷面1-1和和B-B間列機(jī)械能衡算式：間列機(jī)械能衡算式： 2222aBBBBppuugh 225121000 8.11000 9.81 1 1.013 101.52BBaBupghp （） （）（）smQvsmdHhHguB/0634.0/1.81)(2322.當(dāng)管長(zhǎng)當(dāng)管長(zhǎng)H無(wú)限延長(zhǎng)，上式中水深無(wú)限延長(zhǎng)，上式中水深h，入口損失和出口動(dòng)能皆可忽略。入口損失和出口動(dòng)能皆可忽略。 2229.810.19.9/0.02gHgum sHdd此時(shí)管內(nèi)最低壓強(qiáng)此時(shí)管內(nèi)最低壓強(qiáng) Qv=0.0777m3/s對(duì)于溫度為20的的水水pv=2338pa，PB遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)大于pv，1、如果是理想流體，沒(méi)有阻力損失，隨著、如果是理想流體，沒(méi)有阻力損失，隨著H的增加，管內(nèi)流的增加，管內(nèi)流體保持勻速運(yùn)動(dòng)，流體的重量依靠壓差平衡，若管路出口為大體保持勻速運(yùn)動(dòng)，流體的重量依靠壓差平衡，若管路出口為大氣壓，管內(nèi)必出現(xiàn)很大的真空度。氣壓，管內(nèi)必出現(xiàn)很大的真空度。 2)1 ()()(2202222BBaBaaupghphHgugugpgphHpB(3)在斷面在斷面1-1和和2-2間列機(jī)械能衡算式間列機(jī)械能衡算式s