流體輸送機械習(xí)題

1、1、用離心泵將p =920kg/m3 卩=0.5PaS的液體從敞口貯槽送至敞口高位槽. 兩液面維持不變，高差15m管內(nèi)徑80mm管長200m含局阻).流量為21m3/h. 求：由于阻力引起的壓降；(2) 泵的有效功率；(3) 管路特性曲線方程(注明變量的單位)。15 m21/3600u廠 1 16m/s0 785 0 0820 081 16 920冃、去、Re170 8(層流)解:0 56464=0 374Re 170 8u2200 920 1 1625 / 2=0 374=5 79 105N/m22 0 08 2或：p= d20 0(2)在兩大液面間列柏式并整理后得:32 lu = 32 0

2、 5 200 1 16=5 79 際缶5A5 79X05he - g Z hf =9 81 15777J / kg920qVheP (21/3600)江 777況 920 1000Pe v e4 17kw1000(3)在層流范圍內(nèi):2、某離心泵的必需汽蝕余量為3.5m,現(xiàn)在海拔1000m的高原上使用，已知吸入 管路全部阻力損失為3 J/kg，今擬將該泵裝在水源之上3m處，問此泵能否正常 操作？該地大氣壓為90kPa,夏季的水溫為200C,飽和蒸汽壓為2338.43Pa。解：能正常操作。Hg =広-巴-I Hf -I NPSH r +0.51pgPg90 103-2338.433=-3.5+0.

3、5 4.63m 3m1000 9.819.813. 用一離心泵從精餾塔的再沸器以1.6 m3/h的流量將沸點下的液體抽送至某反應(yīng)釜中。該液體的密度為800kg/m3,粘度為0.5 X 10-3 Pa ?s，再沸器內(nèi)液體的 深度為0.7m。輸送管為光滑管（其摩擦系數(shù)計算公式為：），其內(nèi)徑為25mm再沸器與泵之間的全部管長（包括所有局部阻力）為 10m該流量下泵的必需氣蝕余量為1.5m， 問泵的安裝高度應(yīng)為多少？Hg =欝弋-Hf NPSHr +0,90 103 2338.431000 9.81盒-13.5+0.54.63m3m壬曲3才再沸器-1.24m。說明泵不能正常操作5、輸送管路對外加功的需

4、求如圖，吸入管d1 = 80mm l1 = 6m入仁0.02 ;壓出管d2 = 60mm 12 = 13m入2=0.03.E為閥門E E=6.4.兩液面高差H= 10m 流量為12L/s，泵進口高 于水面2m彎頭局部阻力系數(shù)取0.75。求：（1）每kg流體需從泵獲得多少機械能？（2）泵進、出口 pC pD?P;BMFHPal?2mhf2J2d2解：（1）泵入口管、出口管內(nèi)的流速分別為Jx1,ABd120.02 旦 05 0.750.08 2.392 亠 f2130.036.4 0.75 10.06)4.242二 139.5J/kghe 二 9.81 10 139.5 二 237.6J/kg1

5、2列伯努利方程：u吸二 CV/0785d2 T2 103/0.785 0.08 2.39m/su壓二 q/0785d2 T2 1Q3/0.785 0.06b 4.24m/s2 2h g毛 z)PLKUlIU 偉2 12Tg22 z)hfi2結(jié)果表明，流體獲得的外功主要用于克服阻力和增加流體的勢能21 C 列式:Pc 二pPaP13 105 - 9.8110002U吸 -gzc -牙-2.392hfi _c0.020.080.5 0.752.392二 71 J/ kg pC= 71 1000= 7.1 104 PaD 2列式:PD = gZ - Zd)781 8 嗨10000.03-13- 6.

6、4 0.75 10.064.242二 302.5J/kgpD= 302.5 1000 = 3.025 105PaPa21GHPa1FA結(jié)果表明，輸送機械對流體做的功最終結(jié)果主要是增加了流體的壓強2 2C D列式：he= Pd 一PcU壓一U吸Pd一Pcp2p二 302.5 - 7V 231.5J/ kg6、泵在分支管路中的壓頭與功率用同一臺泵由水池向兩高位槽送水，支管流量qV1= qV2 = 4L/s，兩槽水面高于池水面分別為zB= 25m zC= 20m ED管長100m含局阻），管徑75mn; DF長50m（含局阻），管徑50mm DG長50m（含除閥門外的局阻）管徑50mm均進 入阻力平

7、方區(qū)，入=0.025。求：（1）泵的壓頭與有效功率；（2）支路DG中閥門的阻力系數(shù).幻燈片18解：(1)先求出主管和支管的流速主管：u = 2 4 10九.785 0.075 1.81m/s支管：u1=2 4 10九.785 0.05 2.04m/s忽略分流點的動量交換與阻力損失，于 0-1列式可求得泵的壓頭和有 效功率：2h U1 * d1 2g2.042 19.6He = ZB hfE_D hfD_F 二 ZB=25 0.0251001.810.07519.6l u2 * +d 2g0.025500.05=35.9mPer Heqv35.9 8 10 3 1000 9.81 二 2817W幻燈片19(2)從分流點流出的液體具有相同的機械能，從圖看出， 流至B的液體比流至C的液體多增加勢能(zB zC) 而支路DG比支路DF多損失相同數(shù)量的能量.即：Zb - Zc = hfD_GhfD F2 2 2艮.生+生l i .上旳d2 2g 2g