离心泵管道摩擦阻力计算
流体流动阻力及离心泵特性曲线测定
流体流动阻力及离心泵特性曲线测定一．实验目的：1.通过实验学习直管阻力、直管摩擦系数的测定方法，理解并掌握流体流经直管时摩擦系数与雷诺数Re的关系。
2.学习局部阻力、局部阻力系数ζ的测定方法。
3.通过实验理解离心泵的工作原理和操作方法，加深对离心泵性能的了解。
4.掌握管路特性曲线的测量方法。
二．实验原理：1.流体流动阻力流体在管路中流动时，由于内摩擦力和涡流的存在，不可避免的引起能量的损失。
其损失主要有直管阻力损失和局部阻力损失。
（1）直管阻力损失流体在水平等径直管中稳定流动时，其阻力损失为：h f= ΔP f/ρ=(p1-p2)/ρ=λ(L/d)(u2/2) (3-1)λ=2dΔP f/ρLu2 (3-2)式中 h f——单位质量流体流经Lm直管的机械损失，J/kg;流体流经Lm直管的压降，Pa；λ——直管阻力摩擦系数，量纲为1；d——直管内径，m；ρ——流体密度，kg/m3L——直管长度，m；u——流体在管内流动的平均流速，m/s。
层流时，λ=64/Re (3-3)Re=duρ/μ (3-4)式中 Re——雷诺数，量纲为1；μ——流体黏度，Pa*s。
湍流时λ既随雷诺数Re变化，又随相对粗糙度（ε/d）变化，情况比较复杂，需由实验确定。
由式（3-2）可知，欲测定λ，需确定L、d、ρ、μ,并测定ΔP f、u等参数。
L、d为装置参数（表格中给出)，ρ、μ通过测定流体温度，再查相关手册而得，u可通过测定流体流量，再由流量方程计算得到。
采用U形管液柱压差计得：ΔP f=（ρ0-ρ）gR (3-5) 式中 R——柱液高度，m；ρ0——指示液密度，kg/m3根据实验装置结构参数L、d，指示液密度ρ0，流体温度t（用于查取流体物性ρ、μ）及实验时测定的流量Vs、液柱压差计得读数R，再通过（3-5）确定ΔP f、式（3-2)确定Re,用式（3-2）求取λ，再将Re和λ的关系绘制在对数坐标图上，从而揭示出不同流动形态的λ——Re关系。
离心泵计算公式范文
离心泵计算公式范文离心泵是一种常见的工业泵，广泛应用于供水、排水、空调、石油化工、冶金和化工等领域。
它通过离心力将液体从一处吸入，然后通过叶轮转动产生离心力，将液体压入叶轮的出口。
要计算离心泵的性能参数，需要了解以下几个主要的公式：1.流量（Q）计算公式：流量是离心泵的关键性能参数，表示单位时间内流经泵体的液体体积。
流量的计算公式如下：Q=n*V其中，n为泵的转速，单位为rpm；V为泵的容积，单位为m³。
2.扬程（H）计算公式：扬程是液体从进口到出口的压力能量转换的高度，也是离心泵的另一个重要性能参数。
扬程的计算公式如下：H=(P2-P1)/(ρ*g)其中，P2为泵出口压强，单位为Pa；P1为泵进口压强，单位为Pa；ρ为液体密度，单位为kg/m³；g为重力加速度，单位为m/s²。
3.功率（N）计算公式：离心泵的功率是泵所需的功率，表示泵的能量消耗程度。
功率的计算公式如下：N=(P2*Q)/η其中，P2为泵出口压强，单位为Pa；Q为流量，单位为m³/s；η为泵的效率，无单位。
4.效率（η）计算公式：泵的效率是指泵输送液体的能量转化效率，是衡量泵性能的重要指标。
效率的计算公式如下：η=(转速*扬程)/(367*功率)5.叶轮直径计算公式：叶轮直径是泵型号和尺寸设计的重要参数，它直接影响到泵的性能和效率。
叶轮直径的计算公式如下：D=(c*Q)/(π*v)其中，D为叶轮直径，单位为m；c为单位流量，单位为m³/(s·m)；Q为流量，单位为m³/s；v为泵转速，单位为m/s。
以上是离心泵的一些常用计算公式，根据具体的实际情况和需求，可以选择合适的公式进行计算和应用。
需要注意的是，实际的泵性能还受到一些其他的因素影响，如摩擦阻力、泵的结构和材料等，因此，在应用这些公式时需要进行适当的修正和调整。
管壁摩擦阻力 cfd
管壁摩擦阻力 cfd
在计算流体动力学（CFD）中，管壁摩擦阻力是一个非常重要的考虑因素，它影响流体的流动特性、能量损失以及设备的性能。
管壁摩擦阻力是由流体与管道壁面之间的相互作用产生的，这种作用会导致流体速度降低、压力增加，并产生能量损失。
在CFD模拟中，管壁摩擦阻力通常通过壁面函数或湍流模型来考虑。
壁面函数是一种简化的方法，用于描述近壁区域的流动特性，而湍流模型则用于模拟湍流流动中流体的行为。
这些模型可以基于实验数据或理论推导得出，并嵌入到CFD软件中，以便在模拟中准确计算管壁摩擦阻力。
管壁摩擦阻力的大小取决于多个因素，包括流体的性质（如密度、粘度等）、管道的形状和尺寸（如管道直径、壁面粗糙度等）、以及流体的流动状态（如层流或湍流）。
因此，在进行CFD模拟时，需要准确描述这些因素，以便准确计算管壁摩擦阻力。
在计算管壁摩擦阻力时，通常使用摩擦系数或阻力系数来描述阻力的大小。
这些系数可以通过实验测量或理论计算得出，并用于CFD模拟中。
此外，还可以使用壁面剪切应力等参数来描述管壁摩擦阻力的分布和大小。
在CFD模拟中，管壁摩擦阻力的计算对于预测流体流动特性、评估设备性能以及优化设计等方面都具有重要意义。
通过准确计算管壁摩擦阻力，可以更好地理解流体在管道中的行为，从而更有效地设计和优化流体系统。
流体管路阻力系数的测定
实验数据处理1.原始数据记录⑴装置参数：离心泵型号：MS60 /0.55SSC 转速：2850 r/min 额定流量：60 L/min额定功率：0.55 kw 额定扬程：19.5 m 泵进出口测压点高度差: 12.10 cm⑵水的相关参数: t = 28.1 o C，ρ= 995.7 kg*m-3，μ= 0.9579*10-3 Pa*s。
重力加速度g = 9.81 m/s2⑵原始数据记录表 1 原始数据记录表序号流量q v（L/h）泵进口压力(kpa)泵出口压力(Mpa)电动机功率N电(kW)泵转速n(r/min)1 600 -0.2 0.243 0.227 29402 800 -0.2 0.240 0.240 29403 1000 -0.2 0.238 0.245 29204 1200 -0.2 0.236 0.255 29405 1400 -0.2 0.231 0.274 29406 1600 -0.7 0.234 0.260 29207 1800 -0.4 0.229 0.279 29208 2000 -0.9 0.227 0.289 29209 2200 -0.8 0.224 0.297 290010 2400 -1.1 0.221 0.305 292011 2600 -1.1 0.218 0.314 290012 2800 -1.5 0.219 0.321 290013 3000 -1.8 0.211 0.311 290014 3200 -1.7 0.209 0.339 290015 3400 -2.1 0.204 0.344 288016 3600 -2.3 0.200 0.353 288017 3800 -2.7 0.196 0.361 288018 4000 -2.3 0.193 0.368 288019 4200 -3.1 0.188 0.378 288020 4400 -3.3 0.184 0.381 288021 4600 -3.7 0.179 0.389 288022 4800 -3.9 0.175 0.396 288023 5000 -3.7 0.169 0.403 288024 5200 -4.1 0.170 0.400 286025 5400 -4.4 0.164 0.408 286026 5600 -4.9 0.157 0.415 286027 5800 -5.1 0.154 0.419 284028 6000 -5.8 0.142 0.428 28402.数据分析及处理以q v = 600 L/h（即第一组数据）为例，计算过程如下：单位换算：600 L/h = 600/1000/3600 m3/s = 1.67*10-4 m3/s, 12.1 cm = 0.121 m,根据基本原理部分的公式，在校核转速后，计算各流量下的泵扬程、轴功率和效率①由式q v’ / q v= n’/n可得:q v’= n’/n*q v = (2940/2850*1.67*10-4) m3/s = 1.72*10-4 m3/s②扬程H = H0 + (p2 –p1)/（ρg）= 0.121+( 0.243*1000000+0.2*1000)/(9.81*995.7) = 25.02 m由式H’ / H = (n’/n)2可得:H’ = (n’/n)* H = [(2850/2940)2*23.26] m = 23.51 m③轴功率N = N电*0.95 = (0.227*0.95) = 0.216 kw由式N’ / N = (n’/n)3可得:N’= (n’/n)3*N = [(2850/2940)3*0.216] kw = 0.196 kwη= (q v Hρg/N) *100% = (1.67*10-4*25.02*995.7*9.81/0.216/1000)*100% = 18.93% η’ = (q v’H’ρg/N’) = (1.72*10-4*23.51*995.7*9.81/0.196/1000)*100% = 20.11%按此方法，对后面几组数据实施同样的计算，列出表格如下：表2 离心泵特性曲线数据处理表序号q v×10-4（m3/s)q v’×10-4（m3/s)H（m）H’（m）N（kW）N’（kW）η/% η/’%1 1.67 1.62 25.02 23.51 0.216 0.196 18.93 20.112 2.22 2.15 24.71 23.22 0.228 0.208 17.68 18.783 2.78 2.71 24.51 23.35 0.233 0.216 17.18 18.124 3.33 3.23 24.30 22.84 0.242 0.221 16.36 17.395 3.89 3.77 23.79 22.36 0.260 0.237 14.91 15.846 4.44 4.34 24.15 23.00 0.247 0.230 15.95 16.837 5.00 4.88 23.61 22.49 0.265 0.246 14.53 15.338 5.56 5.42 23.45 22.34 0.275 0.255 13.93 14.709 6.11 6.01 23.14 22.34 0.282 0.268 13.38 14.0210 6.67 6.51 22.86 21.78 0.290 0.269 12.87 13.5811 7.22 7.10 22.55 21.78 0.298 0.283 12.33 12.9212 7.78 7.64 22.70 21.92 0.305 0.289 12.14 12.7213 8.33 8.19 21.91 21.16 0.295 0.280 12.10 12.6814 8.89 8.74 21.69 20.95 0.322 0.306 10.99 11.5115 9.44 9.35 21.22 20.78 0.327 0.317 10.59 11.0216 10.00 9.90 20.83 20.40 0.335 0.325 10.13 10.5517 10.56 10.45 20.46 20.04 0.343 0.332 9.73 10.1318 11.11 11.00 20.12 19.70 0.350 0.339 9.39 9.7719 11.67 11.55 19.69 19.28 0.359 0.348 8.94 9.3120 12.22 12.09 19.30 18.90 0.362 0.351 8.70 9.0521 12.78 12.64 18.83 18.44 0.370 0.358 8.31 8.6522 13.33 13.19 18.44 18.05 0.376 0.365 7.99 8.3223 13.89 13.74 17.80 17.43 0.383 0.371 7.58 7.8924 14.44 14.39 17.94 17.82 0.380 0.376 7.70 7.9625 15.00 14.95 17.36 17.24 0.388 0.384 7.31 7.5526 15.56 15.50 16.70 16.58 0.394 0.390 6.91 7.1427 16.11 16.17 16.41 16.52 0.398 0.402 6.72 6.9028 16.67 16.73 15.25 15.36 0.407 0.411 6.12 6.28注：t是水的温度，q v是水的流量，N电是电动机功率，p1 是泵进口压力，p2是泵出口压力，n 是泵转速，ρ是水的密度，q V’是校核流量，H是扬程，H’是校核扬程，N是轴功率，N’是校核轴功率，η是效率，η’是校核效率。
离心泵计算公式 (1)
安装高度 S 排除高度 D 直管长度 L 吸入容器内 操作压力P1 排除容器内 操作压力P2 管内径d 绝对粗糙度ξ 液体密度ρ 液体粘度u 饱和蒸汽压
名称
90°弯头数目 蝶阀数目DN≤200 蝶阀数目DN200～300 蝶阀数目DN400～600
截止阀数目 闸阀数目
止回阀数目 转子流量计数目 带滤水器的底阀数目 文式流量计数目 盘式流量计数目
名称
液体流量 效率
质量流量 雷诺数 压力损失△Pf 90°弯头当量长度 蝶阀当量长度DN≤200 蝶阀当量长度DN200～300 蝶阀当量长度DN400～600 截止阀当量长度 闸阀当量长度 总当量长度
可选参数
取值
单位
名称
取值
30
m^3/h
液体流速
1.658704883
60
%
轴功率P
71.45833333
31500
kg/h
有效功率Pe
15.435
46443.73673
摩擦因数λ
0.028026844
25301.81998
Pa
压头损失
2.458874634
9.6
m
止回阀当量长度
180
13.5
m
转子流量计当量长度
0
0
m
带滤水器的底阀当量长度
0
0
m
文式流量计当量长度
0
0
m
角阀当量长度
0
0
m
203.1
m
计算说明 需输入的参数。 推荐参数，不建议更改。
角阀数目 常数g
化工离心泵计算
取值
0.5
50
80 0.2 1050 0.003
化工原理：2-1离心泵的工作压力及性能参数（液体密度粘度对水泵性能的影响）
化工原理：2-1离心泵的工作压力及性能参数（液体密度粘度对水泵性能的影响）特别说明：由于360摘手不能对全文剪切复制，现以形式剪切上传。
【2-1】在用水测定离心泵性能的实验中，当流量为26m3/h时，离心泵出口处压强表和入口处真空表的读数分别为152kPa和24.7kPa，轴功率为2.45kW，转速为2900r/min。
若真空表和压强表两测压口间的垂直距离为0.4m，泵的进、出口管径相同，两测压口间管路流动阻力可忽略不计。
试计算该泵的效率，并列出该效率下泵的性能。
[答：泵的效率为53.1%，其它性能略]【2-2】如本题附图所示的输水系统，管路直径为φ80×2mm，当流量为26m3/h时，吸入管路的能量损失为6J/kg，排出管路的压头损失为0.8m，压强表读数为245kPa，吸入管轴线到U形管汞面的垂直距离h = 0.5m，当地大气压强为98.1kPa，试计算：（1）泵的升扬高度与扬程；（2）泵的轴功率（η=70%）；（3）泵吸入口压差计读数R。
[答：(1)ΔZ = 24.9m, H =30.84m; (2)N = 4.32kW; (3)R = 0.3573m]离心泵在化工生产中应用最为广泛，这是由于其具有性能适用范围广（包括流量、压头及对介质性质的适应性）、体积小、结构简单、操作容易、流量均匀、故障少、寿命长、购置费和操作费均较低等突出优点。
因而，本章将离心泵作为流体力学原理应用的典型实例加以重点介绍。
一. 离心泵的基本结构和工作原理讨论离心泵的基本结构和工作原理，要紧紧扣住将动能有效转化为静压能这个主题来展开。
（一）离心泵的基本结构离心泵的基本部件是高速旋转的叶轮和固定的蜗牛形泵壳。
具有若干个（通常为4～12个）后弯叶片的叶轮紧固于泵轴上，并随泵轴由电机驱动作高速旋转。
叶轮是直接对泵内液体做功的部件，为离心泵的供能装置。
泵壳中央的吸入口与吸入管路相连接，吸入管路的底部装有单向底阀。
泵壳侧旁的排出口与装有调节阀门的排出管路相连接。
管路阻力实验报告
实验三 管路阻力的测定一、实验目的1.学习管路阻力损失h f ，管子摩擦系数λ及管件、阀门的局部阻力系数ζ的测定方法，并通过实验了解它们的变化，巩固对流体阻力基本理论的认识；2.测定直管摩擦系数λ与雷诺数Re 的关系；3.测定管件、阀门的局部阻力系数。
二、基本原理流体在管路中流动时，由于粘性剪应力和涡流的存在，不可避免地会产生流体阻力损失。
流体在流动时的阻力有直管摩擦阻力（沿程阻力）和局部阻力（流体流经管体、阀门、流量计等所造成的压力损失。
1.λ－Re 关系的测定：流体流经直管时的阻力损失可用下式计算：22u d L h f⋅=λ；－直管阻力损失，式中：kg J h f / L －直管长度，m ；d －直管内径，m ； u －流体的流速，m/s ； λ－摩擦系数，无因次。
已知摩擦系数λ是雷诺数与管子的相对粗糙度（△/d ）的函数，即λ＝（Re ,△/d ）。
为了测定λ－Re 关系，可对一段已知其长度、管径及相对粗糙度的直管，在一定流速（也就是Re 一定）下测出阻力损失，然后按下式求出摩擦系数λ：为：对于水平直管，上式变：可根据伯努利方程求出阻力损失＝2)(2222121212uu p p g Z Z h h u L d h f f f-+-+-=⋅ρλρ21p p h f -=J/kg其中，21p p -为截面1与2间的压力差，Pa ；ρ流体的密度，kg/m 3。
用U 形管压差计测出两截面的压力，用温度计测水温，并查出其ρ、μ值，即可算出h f ，并进而算出λ。
由管路上的流量计可知当时的流速，从而可计算出此时的Re 数；得到一个λ－Re 对应关系，改变不同的流速，有不同的Re 及λ，可得某相对粗糙度的管子的一组λ－Re 关系。
以λ为纵坐标，Re 为横坐标，在双对数坐标纸上作出λ－Re 曲线，与教材中相应曲线对比。
2.局部阻力系数ζ的测定流体流经阀门、管件（如弯头、三通、突然扩大或缩小）时所引起的阻力损失可用下式计算：22u h f ζ= J/kg式中ζ即为局部阻力系数。
管道离心泵 吸程计算公式
管道离心泵吸程计算公式管道离心泵是一种常用的工业泵，用于输送各种液体，包括水、油、化学品等。
在设计和选择管道离心泵时，吸程是一个重要的参数，它决定了泵的性能和工作效率。
在本文中，我们将介绍管道离心泵吸程的计算公式，以帮助工程师和设计师正确选择和使用管道离心泵。
管道离心泵的吸程是指泵能够从液体源头吸取液体的最大高度。
吸程的计算需要考虑多个因素，包括液体的密度、泵的设计参数、管道布局等。
下面我们将介绍吸程计算的公式和相关参数。
首先，吸程的计算需要考虑液体的密度。
液体的密度会影响液体在管道中的流动和泵的吸程。
一般来说，液体的密度越大，吸程越小。
吸程的计算公式中通常会包含液体密度的参数。
其次，泵的设计参数也会影响吸程的计算。
例如，泵的设计扬程、泵的转速、叶轮直径等参数都会对吸程产生影响。
一般来说，设计扬程越大，吸程越小；转速越高，吸程越大；叶轮直径越大，吸程越小。
另外，管道的布局和管道摩擦阻力也会对吸程产生影响。
管道的长度、管道的直径、管道的弯头和阀门等都会对吸程产生影响。
一般来说，管道越长、直径越小、弯头和阀门越多，吸程越大。
综合考虑以上因素，我们可以得到管道离心泵吸程的计算公式如下：Hs = H + (Pv/ρg) + (V²/2g) + (hL + hG)。
其中，Hs为吸程，单位为米；H为泵的设计扬程，单位为米；Pv为泵的出口压力，单位为帕斯卡；ρ为液体的密度，单位为千克/立方米；g为重力加速度，单位为米/秒²；V为液体在管道中的流速，单位为米/秒；hL为管道摩擦阻力损失，单位为米；hG为管道高度损失，单位为米。
通过上述公式，我们可以计算出管道离心泵的吸程，进而选择合适的泵和设计合理的管道布局。
在实际工程中，我们还需要考虑其他因素，如泵的效率、管道的材料和安装方式等，以确保管道离心泵能够稳定、高效地工作。
总之，管道离心泵吸程的计算是一个复杂的过程，需要考虑多个因素。
通过合理选择泵的设计参数、管道布局和液体性质，我们可以计算出合理的吸程，并确保管道离心泵的稳定运行。
离心泵计算题(解密)
考; z 1 r1 1− r 2
2
其中扬程校正实验系数ψ = 0.6 + 0.6 sin β A 2 = 0.6 + 0.6 × sin 38 = 0.97 ， 代入上式，求得滑移系数 µ = 0.76 则理论扬程 H T = µH T∞ = 0.76 × 103.98 = 79 m
3
C u 2 = u 2 − C r 2 ctgβ A2 = 24.28 − 3.02 × ctg 29 = 18.83m / s
流量 Q = ηV πD2 b2τ 2 C r 2 = π × 0.95 × 0.32 × 0.019 × 0.94 × 3.02 = 0.051m / s 扬程 H = η h
H T∞ 间的对应关系。
解： （1）对于此泵而言， u 2 = 当理论流量 QT∞=7.2m3/h 时，
πD2 n
60
=
π × 0.182 × 1450
60
= 13.81m / s
Cr 2 =
QT∞ 7.2 / 3600 = = 0.56m / s πD2 b2τ 2 π × 0.182 × 0.007 × 0.9
πD1 n
=
π × 0.162 × 1450
由于叶轮入口无预旋，
5
即 α1 = 90 ，则 C r1 = u1tgβ A1 = 12.29 × tg18 = 3.99 m / s
o
根据连续性方程，可知
C r1πD1b1τ 1 = C r 2πD2 b2τ 2 则
Cr 2 =
C r1 D1b1τ 1 3.99 × 0.162 × 0.033 × 0.81 = 3.02m / s = D2 b2τ 2 0.32 × 0.019 × 0.94
离心泵扬程的计算(1)
le —当量长度， m
1、液体流速u方法：
工艺所需流量Q，工艺管道直径d u 4Q
d 2
2、λ—摩擦因数的计算： （1） 雷诺准数 Re du
其中流体密度 、流体粘度 查物性手册。
（2）相对粗糙度= ε 绝对粗糙度ε查表
d
λ与雷诺准数Re及相对粗糙度ε/d的关系图可查 得摩擦因数λ。
第二节 计算实例
如图所式，水泵由水井中直接抽水输入表压为196KPa 的密闭 高位槽中。已知水泵流量 Q=160L/S ,吸水管：直径D1=400mm 管长L1=30m，压水管：直径D2=400mm，管长L2=200m。管道均为 铸铁管，吸水管、压水管各有一个90º标准弯头、一个闸阀（ 全开），试计算水泵的扬程H。
额定扬程计算得：H额=1.05H=1.05x43.44=45.6m
第三节 注意事项
1、升举高度只是扬程的一部分。 2、扬程计算过程中，需注意参数的单位换算。 3、计算管道阻力损失过程中，不能忽视泵进口及
出口的异径管。
5.07
10 5
查表得铸铁管粗糙度ε=0.3mm， 相对粗糙度：ε/d=0.3/400=0.00075 由关系图得出:λ=0.018
直管长度由泵进口和出口直管长度的总长：
l l l 30 200 230 m
1
2
管件当量长度长度由泵进口和出口管件当量长度的总
长： le le弯 le阀 14 3 17m 查当量长度表：两个90º标准弯头
(H
f
)21
罐的1-1和2-2都属于大截面，故u1=u2=0m/s
上式可简化为：
H
Z
P2 P1 g
阻力实验
4
实验报告格式
一、实验目的 二、实验原理 三、实验装置流程 四、实验过程及记录（实验步骤、原始数据记录表、数据计算过程<以一组数据为例>） 五、实验结果分析与总结（数据计算结果表、阻力系数与雷诺系数关系图、结果分析） 六、思考与讨论（任选讲义中 2-3 道思考题回答）
注意事项
1、因为泵是机械密封，必须在泵有水时使用，若泵内无水空转，易造成机械密封件升温
雷诺系数 Re d u
式中：d、ρ、μ— 管内径[m]、流体在测量温度下的密度和粘度 [Kg/m3]、[PaS]
2、直管摩擦阻力损失 Δpsf 及摩擦阻力系数 λ 的测定 流体在管路中流动，由于粘性剪应力的存在，不可避免的会产生机械能损耗。根据范宁
（Fanning）公式，流体在圆形直管内作定常稳定流动时的摩擦阻力损失为：
psf
l d
u2 2
[Pa]
式中： l ——沿直管两测压点间距离，m；
λ——直管摩擦系数，无因次；
由上可知，只要测得 Δpsf 即可求出直管摩擦系数 。根据柏努里方程和压差计对等径管
读数的特性可知：当两测压点处管径一样，且保证两测压点处速度分布正常时，压差计读数
Δp 即为流体流经两测压点处的直管阻力损失 Δpsf。
以上(1)和(2)式联立解得：
p
' f
2p23 p14
则局部阻力系数为：
2 (2p23 p14) u2
三、实验装置流程
实验装置示意图如下，离心泵、循环水池、管道及架子等均为不锈钢材质，工作流体 为水。其流程为：
循环水池离心泵涡轮流量计调节阀各测量管段循环水池。
φ 19×2
F1
相对细管
φ 25×2.5
第二章 流体输送机械 课后习题答案
第二章 流体输送机械习题1. 在用水测定离心泵性能的实验中，当流量为26 m 3/h 时，泵出口处压强表和入口处真空表的读数分别为152 kPa 和24.7 kPa ，轴功率为2.45 kW ，转速为2900 r/min 。
若真空表和压强表两测压口间的垂直距离为0.4 m ，泵的进、出口管径相同，两测压口间管路流动阻力可忽略不计。
试计算该泵的效率，并列出该效率下泵的性能。
解： 在真空表和压强表测压口处所在的截面11'-和22'-间列柏努利方程，得22112212,1222e f p u p u z H z H g g g gρρ-+++=+++∑其中：210.4z z m -= 41 2.4710()p Pa =-⨯表压 52 1.5210p Pa =⨯(表压)12u u =,120f H-=∑则泵的有效压头为：521213(1.520.247)10()0.418.41109.81e p p H z z m g ρ-+⨯=-+=+=⨯ 泵的效率：32618.4110100%53.2%1023600102 2.45e e Q H N ρη⨯⨯==⨯=⨯⨯ 该效率下泵的性能为：326/Q m h = 18.14H m = 53.2%η= 2.45N kW =2. 用某离心泵以40 m 3/h 的流量将贮水池中65 ℃的热水输送到凉水塔顶，并经喷头喷出而落入凉水池中，以达到冷却的目的。
已知水在进入喷头之前需要维持49 kPa 的表压强，喷头入口较贮水池水面高8 m 。
吸入管路和排出管路中压头损失分别为l m 和5 m ，管路中的动压头可以忽略不计。
试选用合适的离心泵，并确定泵的安装高度。
当地大气压按101.33 kPa 计。
解：在贮槽液面11'-与喷头进口截面22'-之间列柏努利方程，得22112212,1222e f p u p u z H z H g g g gρρ-+++=+++∑ 2,122e f p u H z H g gρ-∆∆=∆+++∑ 其中：8z m ∆= 49p kPa ∆=20u ∆=,12156f Hm -=+=∑ 3980/kg m ρ=349108619.19809.81e H m ⨯=++=⨯ 根据340/Q m h = ，19.1e H m =，输送流体为水，在IS 型水泵系列特性曲线上做出相应点，该点位于8065125IS ---型泵弧线下方，故可选用(参见教材113页），其转速为2900/min r ，由教材附录24(1)查得该泵的性能，350/Q m h =，20e H m =，75%η=， 6.3N kW =，必需气蚀余量() 3.0r NPSH m =由附录七查得65C 时，42.55410v p Pa =⨯ 泵的允许安装高度 ,01()a vg r f p p H NPSH H gρ--=-- 101330255403.01980.59.81-=--⨯ 3.88m =3. 常压贮槽内盛有石油产品，其密度为760 kg/m 3，黏度小于20 cSt ，在贮存条件下饱和蒸气压为80 kPa ，现拟用65Y-60B 型油泵将此油品以15 m 3/h 的流量送往表压强为177 kPa 的设备内。
水泵流量与压力_扬程
水泵的扬程、功率与闭合系统中的管道长度L有关。
水泵流量Q= 25m^3/h =0、00694 m^3/s管道流速取2m/s左右,则管内径D=[4Q/(3、1416V)]^(1/2)=[4*0、00694/(3、1416*2)]^(1/2)=0、0665m选用管径D= 70 mm = 0、070 m,流速V=[4Q/(3、1416D)]^(1/2)=1、34 m/s管道摩阻S=10、3n^2/D^5、33=10、3*0、012^2/0、070^5、33 = 2122水泵扬程H=h+SLQ^2=170+2122*600*0、00694^2 = 231 m配套电动机功率N=9、8QH/k =9、8*0、00694*231/0、5 = 31、4 kw注:式中,H——水泵扬程,单位m;S——管道摩阻,S=10、3n^2/d^5、33,n为管内壁糙率,钢管可取n=0、012,D为内径,以m为单位。
L——管道长度,以m为单位;Q——流量,以 m^3/s为单位。
P——电动机功率,kw;k ——水泵电动机机组的总效率,取50%,选定水泵、电动机后,功率可按实际情况精确确定。
按扬程与出水量来选择,与管道长度无关。
实际计算应为:(要扬程+管道阻力)*(1+泵的损耗)、所以应为:(50+10)*1、1=66米所以泵的扬程应选在65-75米之间,再加上您需要的流量,泵就能补水泵与给水泵计算方法一样。
补水泵的流量Q由需要而定,即单位时间锅炉水补给量。
补水泵的扬程由提水高度、锅炉压力水头以及管路的沿程水头损失与局部水头损失而定。
设管长为L,沿程阻力系数为k,局部阻力系数为j,提水高度为Z,锅炉压力为P,水的密度为p,重力加速度用g表示,则补水泵扬程:H = Z+P/(pg)+(kL/D)V^2/(2g)+jV^2/(2g)式中平均流速V=4Q/(3、14D^2) ,D为管内径。
对于循环泵,流量当然瞧需要而定,流量确定后,算出循环回路的水头损失总与就就是泵之扬程。
离心泵有效功率公式计算实例
离心泵装置1—泵；2—吸液罐；3—底阀；4—吸入管路；5—吸入管调节阀；6—真空表；7—压力表；8—排出管调节阀；9—单向阀；10—排出管路；11—流量计；12—排液罐03 转速转速是指泵轴每分钟旋转的次数，一般用符号n表示，单位为r/min。
转速是离心泵的一个很重要的性能指标，转速改变后，离心泵的流量、扬程、轴功率都要发生变化。
一般泵产品样本上规定的转速是指泵的最高转速许可值，实际工作中最高不超过许可值的4%。
04 功率功率是单位时间内所做的功，常用单位是瓦特（W）或千瓦（kW）。
泵的功率有有效功率、轴功率和配用功率之分。
（1）有效功率有效功率是离心泵的输出功率，即泵在单位时间内对输送出去的液体所做的功，用符号Ne表示，可按下式计算：ρ——液体的密度，kg/m3；Q——体积流量，m3/s；H——扬程，m；G——重力加速度，m/s2；Ne——有效功率，kW。
（2）轴功率轴功率是指离心泵的输入功率，即原动机传给泵轴的功率，用符号N表示。
由于泵内存在各种损失，泵不可能将原动机输入的功率全部转变为液体的有效功率。
（3）配用功率离心泵的配用功率是指与之配合的原动机的功率，用ND表示，它和轴功率的关系为：ND=（1.1~1.2）N一般情况下，当N<4.5kW时，取1.2；当4.5kW<N≤40kW时，取1.15；当N>40kW时，取1.10。
通常泵铭牌上标明的功率不是有效功率，而是轴功率或配用功率。
05 效率效率是表示离心泵性能好坏以及利用原动机能量多少的主要技术经济指标，是指泵的有效功率和轴功率的比值，又称为泵的总效率，用符号η表示。
因为离心泵内存在各种损失，所以离心泵的效率不可能为100%。
离心泵内存在的损失主要有：（1）容积损失。
由于泵的泄漏，泵的实际排出量总是小于吸入量，这种损失称为容积损失，主要包括密封环泄漏损失、平衡机构泄漏损失、级间泄漏损失和轴封泄漏损失。
（2）水力损失（又称流动损失）。
水泵摩阻系数
水泵摩阻系数
水泵摩阻系数是指水泵在运行时产生的摩擦阻力与流体通过时的动能损失之比。
这个系数通常用来描述水泵的性能特征，对于设计和评估水泵系统的效率至关重要。
下面是一些关于水泵摩阻系数的详细说明：
1.定义：
水泵摩阻系数通常用符号λ表示，它是一个无量纲数，表示水泵内部摩擦和流体运动所造成的阻力相对于水流动能的比例关系。
通常情况下，摩阻系数λ越小，水泵的效率就越高，因为此时水泵的摩擦损失相对较小。
2.计算方法：
水泵摩阻系数的计算通常需要通过实验测定或者基于经验公式估算。
在实验测定中，可以通过在水泵系统中进行试验，并测量流速、压力、功率等参数，然后根据测得的数据计算摩阻系数。
另一种方法是使用经验公式，根据水泵的类型、结构、流量和扬程等参数，利用已有的经验数据进行估算。
3.影响因素：
水泵摩阻系数受到多种因素的影响，包括水泵类型（如离心泵、柱塞泵等）、设计特征（如叶轮形状、叶片数量）、工作状态（如转速、流量）以及流体特性（如粘度、密度）等。
通常情况下，水泵摩阻系数随着流量增加而增加，因为流体在通过水泵时会产生更大的摩擦阻力。
4.应用：
水泵摩阻系数是水泵性能评价的重要指标之一，可以用于比较不同水泵的性能、优化水泵系统的设计和运行参数。
在水力工程、给水排水、工业生产等领域，对水泵摩阻系数的准确评估和控制能够提高水泵系统的效率和可靠性。
总的来说，水泵摩阻系数是描述水泵性能和阻力特征的重要参数，其准确评估和控制对于水泵系统的设计、运行和维护具有重要意义。
离心泵计算题
PA C A P C + + Z A + H = B + B + Z B + ∑ h AB ρg 2 g ρg 2 g
其中 PA=196133Pa，PB=176479.7+1372930=1549409.7Pa，ρ=850kg/m3， ZA=8m，ZB=14+4=18m， 由于吸入管与排出管直径相同，所以 CA= CB，
πD1 n
=
π × 0.162 × 1450
由于叶轮入口无预旋，
5
即 α1 = 90 ，则 C r1 = u1tgβ A1 = 12.29 × tg18 = 3.99 m / s
o
根据连续性方程，可知
C r1πD1b1τ 1 = C r 2πD2 b2τ 2 则
Cr 2 =
C r1 D1b1τ 1 3.99 × 0.162 × 0.033 × 0.81 = 3.02m / s = D2 b2τ 2 0.32 × 0.019 × 0.94
离心泵计算题计算题简便计算题及答案二元一次方程组计算题递等式计算题浮力计算题压强计算题初中化学计算题三位数加减法计算题二次根式计算题
第一章 离心泵
【1-1】一台离心泵从开口水池内吸水，其装置如题 1-1 附图所示：安装高度 Zg=4m，吸 入管直径 D1=0.1m.若泵的流量为 34m3/h，吸入管总当量长度为 18m，试计算输水时， 泵入口处真空表的读数为多少汞柱？其绝对压力为多少水柱？ 解：根据伯努力方程，以泵入口处为基准，则有
τ1 = 1 − τ2 = 1−
u1 =
6 × 0.005 Zδ = 1− = 0.81 πD1 sin β A1 π × 0.162 × sin 18
离心泵习题
离心泵填空题2在离心泵的运转过程中，是将原动机的能量传递给液体的部件，而则是将动能转变为静压能的部件。
3．离心泵的流量调节阀应安装在离心泵的位置上，而正位移泵调节阀只能安装在位置上。
4、用离心泵将一个低位敞口水池中的水送至敞口高位水槽中，如果改为输送密度为1100kg/m3但其他物性与水相同的溶液,则流量，扬程，功率。
（增大，不变，减小，不能确定)3、用一台离心泵输送某液体，当液体温度升高，其它条件不变,则离心泵所需的扬程，允许安装高度。
2、产品样本上离心泵的性能曲线是在一定的下，输送时的性能曲线。
3、用离心泵在两敞口容器间输液, 在同一管路中，若用离心泵输送ρ＝1200kg.m-3 的某液体（该溶液的其它性质与水相同），与输送水相比，离心泵的流量,扬程，泵出口压力,轴功率。
（变大,变小，不变,不确定）3、在离心泵性能测定实验中,当水的流量由小变大时，泵入口处的压强。
3、泵的扬程的单位是，其物理意义是。
3、离心泵的泵壳制成蜗牛状，其作用是.3、当地大气压为745mmHg，侧得一容器内的绝对压强为350mmHg，则真空度为_____________mmHg；侧得另一容器内的表压强为1360mmHg，则其绝对压强为___________mmHg。
5 离心泵的工作点是______________曲线与______________曲线的交点。
离心泵选择题1、离心泵开动之前必须充满被输送的流体是为了防止发生( ）。
A 气缚现象B 汽化现象C 气浮现象D 汽蚀现象2、离心泵铭牌上标明的扬程是指( )A. 功率最大时的扬程B。
最大流量时的扬程C。
泵的最大扬程 D. 效率最高时的扬程3、离心泵停泵的合理步骤是；先开旁通阀，然后( ）。
A．停止原动机，关闭排出阀，关闭吸入阀B．关闭吸入阀，停止原动机，关闭排出阀C．关闭原动机,关闭吸入阀,关闭排出阀D．关闭排出阀，停止原动机，关闭吸入阀4、离心泵的压头是指( ）。
水泵流量与压力_扬程
水泵的扬程、功率与闭合系统中的水泵流量Q= 25m^3/h =0.00694 m^3/s管道流速取2m/s左右，则管内径D=[4Q/(3.1416V)]^(1/2)=[4*0.00694/(3.1416*2)]^(1/ 2)=0.0665m选用管径D= 70 mm = 0.070 m,流速V=[4Q/(3.1416D)]^(1/2)=1.34 m/s管道摩阻S=10.3n^2/D^5.33=10.3*0.012^2/0.070^5.33 = 2122水泵扬程H=h+SLQ^2=170+2122*600*0.00694^2 = 231 m配套电动机功率N=9.8QH/k =9.8*0.00694*231/0.5 = 31.4 kw注：式中，H——水泵扬程，单位m；S——管道摩阻，S=10.3n^2/d^5.33,n为管内壁糙率，钢管可取n=0.012，D为内径，以m为单位。
L——管道长度，以m为单位；Q——流量，以m^3/s为单位。
P——电动机功率，kw；k ——水泵电动机机组的总效率，取50%，选定水泵、电动机后，功率可按实际情况精确确定。
按扬程和出水量来选择，与管道长度无关。
实际计算应为:(要扬程+管道阻力)*(1+泵的损耗).所以应为:(50+10)*1.1=66米所以泵的扬程应选在65-75米之间,再加上你需要的流量,泵就能补水泵和给水泵计算方法一样。
补水泵的流量Q由需要而定，即单位时间锅炉水补给量。
补水泵的扬程由提水高度、锅炉压力水头以及管路的沿程水头损失和局部水头损失而定。
设管长为L，沿程阻力系数为k，局部阻力系数为j,提水高度为Z,锅炉压力为P，水的密度为p，重力加速度用g 表示，则补水泵扬程:H = Z+P/(pg)+(kL/D)V^2/(2g)+jV^2/(2g)式中平均流速V=4Q/（3.14D^2），D为管内径。
对于循环泵，流量当然看需要而定，流量确定后，算出循环回路的水头损失总和就是泵之扬程。
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単位：ｍ 32 0.6 0.6 0.4 1.3 16.5 3.1
40 0.7 0.7 0.5 1.6 18 3.7
50 0.9 0.8 0.6 2 21.3 0.8 5.2
头和阀门折算成的管道长度
配管中附件的数量
配管径（ｍｍ） ９０゜弯头 ９０゜长弯头 三通 变径三通 球阀 蝶阀 旋启阀 25 32 40 50
12.6 c㎡ 7957.7 cm/min 1.33 m/sec
流 量＝
100 (L/min)
配管抵抗：ｈｍ＝ｆ＊Ｌ／Ｄ＊Ｖ＊Ｖ／２／ｇ 计算公式 配管阻力：ｈｍ＝ 7.3 ｍです 配管阻力加系统垂直高度即为系统总扬程
配管附件相当的直管长
配管径（ｍｍ） ９０゜弯头 ９０゜长弯头 三通 变径三通 球阀 蝶阀 旋启阀 25 0.5 0.5 0.3 1 13.7 2.2
管道阻力计算（不包括垂直高度）
离心泵管道摩擦阻力计算公式
計算緒元
ｆ：摩擦損失係数＝ D:配管内径＝ L:管全長＝ 配管相当全長＝ 0.0325 ＝ 40 （mm） 100 （ｍ） 100 （ｍ）
配管中管道相当全长为管道实际长度加上弯头和阀门折算成的管道长 0.02+0.0005/管内径
配管横截面面积 管道流速
125 0 0 0 0 0 0 0
150 0 0 0 0 0 0 0
合計 0 0 0 0 0 0 0 0
100 1.8 1.3 0.9 3.7 36.5 0.9 11.6
125 2.2 1.5 1 4.6 45.6 1 15.2
150 2.7 1.7 1.2 5.5 57.8 1 19.2
65
80
100
125
150
65 0 0 0 0 0 0 0
80 0 0 0 0 0 0 0
100 0 0 0 0 0 0 0
配管径（ｍｍ） ９０゜弯头 ９０゜长弯头 三通 变径三通 球阀 蝶阀 旋启阀
25 0 0 0 0 0 0 0
32 0 0 0 0 0 0 0
40 0 0 0 0 0 0 0
1.1 0.9 0.6 2.3 23.5 0.8 6.4
80 1.3 1 0.7 2.9 28.6 0.9 8.2