化工原理第二章
化工原理(第四版)谭天恩-第二章-流体输送机械
注意安全防护
在操作流体输送机械时，应注意安全防护 ，穿戴好防护用品，避免发生意外事故。
THANKS
感谢观看
高效节能设计
优化流体输送机械的结构和运行方式，降低能耗，提高能效比。
减少排放
采取有效的措施减少流体输送机械在运行过程中产生的污染物排放， 如采用密封性能好的机械部件、回收利用排放的余热等。
环保材料
选择对环境友好的材料和润滑剂，减少对环境的污染。
资源循环利用
对流体输送机械中的可回收利用部分进行回收再利用，减少资源浪费 。
化工原理(第四版)谭 天恩-第二章-流体 输送机械
目录
• 流体输送机械概述 • 离心泵 • 其他类型的泵 • 流体输送机械的性能比较与选用 • 流体输送机械的维护与故障处理
01
CATALOGUE
流体输送机械概述
流体输送机械的定义与分类
定义
流体输送机械是用于将流体从一 个地方输送到另一个地方的机械 设备。
05
CATALOGUE
流体输送机械的维护与故障处理
流体输送机械的日常维护与保养
定期检查
对流体输送机械进行定期检查，确保其正 常运转，包括检查泵、管道、阀门等部件
是否完好无损，润滑系统是否正常等。
清洗与清洁
定期对流体输送机械进行清洗，清除残留 物和污垢，保持机械内部的清洁，防止堵 塞和腐蚀。
更换磨损部件
流体输送机械的应用
工业生产
在化工、石油、制药等领 域，流体输送机械广泛应 用于原料、半成品和成品 的输送。
能源与环保
流体输送机械在燃煤、燃 气等能源输送以及通风、 除尘等环保领域也有广泛 应用。
城市供暖与空调
在集中供暖和空调系统中 ，流体输送机械用于将热 源或冷源输送到各个用户 。
化工原理第二章流体输送设备
化工原理-第二章-流体输送设备一、选择题1、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生（）。
AA. 气缚现象；B. 汽蚀现象；C. 汽化现象；D. 气浮现象。
2、离心泵最常用的调节方法是（）。
BA. 改变吸入管路中阀门开度；B. 改变压出管路中阀门的开度；C. 安置回流支路，改变循环量的大小；D. 车削离心泵的叶轮。
3、离心泵的扬程，是指单位重量流体经过泵后获得的（）。
BA. 包括内能在内的总能量；B. 机械能；C. 压能；D. 位能（即实际的升扬高度）。
4、离心泵的扬程是（）。
DA. 实际的升扬高度；B. 泵的吸液高度；C. 液体出泵和进泵的压差换算成液柱高度D. 单位重量液体出泵和进泵的机械能差值。
5、某同学进行离心泵特性曲线测定实验，启动泵后，出水管不出水，泵进口处真空计指示真空度很高，他对故障原因作出了正确判断，排除了故障，你认为以下可能的原因中，哪一个是真正的原因（）。
CA. 水温太高；B. 真空计坏了；C. 吸入管路堵塞；D. 排出管路堵塞。
6、为避免发生气蚀现象，应使离心泵内的最低压力（）输送温度下液体的饱和蒸汽压。
AA. 大于；B. 小于；C. 等于。
7、流量调节，离心泵常用（），往复泵常用（）。
A；CA. 出口阀B. 进口阀C. 旁路阀8、欲送润滑油到高压压缩机的气缸中，应采用（）。
输送大流量，低粘度的液体应采用（）。
C；AA. 离心泵；B. 往复泵；C. 齿轮泵。
9、1m3气体经风机所获得能量，称为（）。
AA. 全风压；B. 静风压；C. 扬程。
10、往复泵在启动之前，必须将出口阀（）。
AA. 打开；B. 关闭；C. 半开。
11、用离心泵从河中抽水，当河面水位下降时，泵提供的流量减少了，其原因是（）。
CA. 发生了气缚现象；B. 泵特性曲线变了；C. 管路特性曲线变了。
12、离心泵启动前____ ，是为了防止气缚现象发生。
DA 灌水；B 放气；C 灌油；D 灌泵。
13、离心泵装置中____ 的滤网可以阻拦液体中的固体颗粒被吸入而堵塞管道和泵壳。
化工原理 第二章 流体流动.
本章着重讨论流体流动过程的基本原理和流体 在管内的流动规律，并应用这些规律去分析和计 算流体的输送问题：
1. 流体静力学 3. 流体的流动现象 5. 管路计算
2. 流体在管内的流动 4. 流动阻力 6. 流量测量
要求 掌握连续性方程和能量方程 能进行管路的设计计算
概述 流体: 在剪应力作用下能产生连续变形的物体称
为流体。如气体和液体。
流体的特征：具有流动性。即
抗剪和抗张的能力很小； 无固定形状，随容器的形状而变化；
在外力作用下其内部发生相对运动。
流体的研究意义
流体的输送：根据生产要求，往往要将这些流体按照生产 程序从一个设备输送到另一个设备，从而完成流体输送的任
务：流速的选用、管径的确定、输送功率计算、输送设备选用
为理想气体)
解： 首先将摄氏度换算成开尔文：
100℃＝273+100=373K
求干空气的平均分子量： Mm ＝ M１y1 + M2y2 + … + Mnyn
Mm =32 × 0.21+28 ×0.78+39.9 × 0.01
=28.96
气体平均密度：
0
p p0
T0 T
0
T0 p0
p T
Mm R
解：应用混合液体密度公式，则有
1
m
a1
1
a2
2
0.6 0.4 1830 998
7.285 10 4
m 1370 kg / m3
例2 已知干空气的组成为：O221%、N278%和Ar1%(均为体积%)。 试求干空气在压力为9.81×104Pa、温度为100℃时的密度。(可作
化工原理第二章-流体输送机械
w2 w2 w2 c2小，泵内流动阻力损失小
c2 c2
c2
uuu222
前径后弯向弯叶叶叶片片片
3) 理论流量
H T
u22 g
u2ctg2 gD2b2
若离心泵的几何尺寸（b2、D2、β2）和转速n一定，则式可表示
为
表示HT∞与QT呈线性关系，该直线的斜率与叶 片形状β2有关，即 β2>90°时，B<0, HT∞随QT的增加而增大。 β2=90°时，B=0, HT∞与QT的无关。 β2<90°时，B>0, HT∞随QT的增加而减少。
Ne
轴功率 N ：电机输入到泵轴的功率，由于泵提供给流 体的实际扬程小于理论扬程，故泵由电机获得的轴功并不 能全部有效地转换为流体的机械能。
N Ne
有效功率 Ne：流体从泵获得的实际功率，可直
接由泵的流量和扬程求得
Ne = HgQρ
N QH 102
电机
泵
2. 离心泵特性曲线及其换算
用20C清水测定
包括 ：H~Q曲线(平坦型、陡降型、 驼峰型) N~Q曲线、 ~Q曲线
QgH
N
由图可见： Q，H ，N，
有最大值。
思考： ➢ 离心泵启动时均关闭 出口阀门，why？ ➢为什么Q＝0时，N0？
０2
高效区
与最高效率相比， 效率下降5％～8％
设计点
3.离心泵性能的改变和换算
1）液体性质的影响 （1）密度:
思考：泵壳的主要作用是什么？
①汇集液体，并导出液体； ②能量转换装置
轴封装置：离心泵工作时是泵轴旋转而泵壳不动，泵轴与泵 壳之间的密封。
作用：防止高压液体从泵壳内沿间隙漏出，或外界空气 漏入泵内。
化工原理(第二版)第二章
p0
g
p1
g
u12 2g
H f
p0
g
p1
g
u12 2g
pv
g
pv
g
H
f
p0
g
ha
pv
g
Hf
p0
g
h
pv
g
Hf
Hg max
47
（3）允许汽蚀余量的校正
h~20度清水，条件不同时要校正，校正曲线说明书
2. 离心泵的实际压头
实际压头比理论压头要小。具体原因如下： （1）叶片间的环流运动
主要取决于叶片数目、装置角2、叶轮大小、液体粘度等因素，而几 乎与流量大小无关。
c2 c2
23
阻 力 损 失
（2）水力损失 冲 击损 失 阻力损失 可近似视为与流速的平方呈正比
24
冲击损失 在设计流量下，此项损失最小。流量若偏离设计量越远， 冲击损失越大。
高效
区
设计点 Q
33
3．离心泵特性的影响因素
（1）流体的性质：
密度的影响
对 H~Q 曲线、~Q 曲线无影响，但N QgH ，
故，N~Q 曲线上移。
粘度的影响 当比 20℃清水的大时，H，N，
实验表明，当<20 厘斯时，对特性曲 线的影响很小，可忽略不计。
化工原理第二章-传递过程基本方程
z
o x
z
x y
y
2.1.5 控制体与控制面
柱坐标系（Cylindrical coordinates）：r，，z
= 0
z
z u
o
r
uz
r z
ur
2.1.5 控制体与控制面
球坐标系（ Spherical coordinates）：r，，
= 0
= 0
u r o
ur
r
u
作业 p.114-115 2.1，2.2
2.2 质量守恒与连续性方程
2.2.1 宏观质量恒算（总质量恒算）
恒算范围：宏观控制体
q m ,in qmi ,in
i 1,2,...,n
qm,out qmi ,out
i 1,2,...,n
若控制体内的流体包含 n 个组分，则对任一组分 i应用质 量守恒定律有：
对质点的其它物理量A也可进行上述运算
DA Dt
A t
A x
ux
A y uy
A z
uz
A t
u • A
DA/Dt称为物理量A的随体导数，A/t称 为局部导数，（u•)A称为对流导数
2.1.5 控制体与控制面
控制体与控制面 控制体：位置和大小固定的空间体积。可以是假想的，
对稳定流动过程，管道任一截面处的质量流量相等。
不可压缩流体 A2u2 A1u1 qV 对不可压缩流体，管道任一截面处的体积流量相等。
不可压缩流体在均匀管道内流动时，平均流速沿途保持 定值，并不因摩擦而减速!
【例2.4】
密度为920kg/m3、粘度为3.5cP的某油料，稳定流经一大 小管组成的串联管路。大小管尺寸分别为φ38×2.5mm和 φ25×2.5mm。已知油料在大管中的流速为0.8m/s，试分 别求该油料在大管和小管中的体积流量、质量流量及质 量流速。
化工原理第二章1
③工作点对应的各性能参数反映一台泵的实际工作状态。
14
3．离心泵的流量调节 （1）改变管路特性------变出口阀的开度
15
（2）改变泵的特性 ----变叶轮转速 nA＜nB，转速增加,流量和压头均
增加。
（3）改变泵的特性 ----切削叶轮直径
调节范围不大，只能变小，适合 长期性调整，操作中调整不可行
P63
例2－3
16
四
离心泵的组合操作
1．双泵并联 ①理论上，H不变，Q加倍； ②实际工作流量并未加倍（QB＜2QA），压头有所增加 ；n台完全相同的泵并联，组合泵的特性方程为： ③
H A B Q2 n2
2．双泵串联 ①理论上，Q不变，H加倍；
θ
28
3.往复泵特点：
(1) 流量只与泵缸尺寸、冲程、活塞往复次数有关，与泵的压
头、管路等无关。
(2) 理论上
单动泵的流量：QT＝ASnr 双动泵的流量：QT＝(2A-a)S nr 式中： QT —— 往复泵理论流量，m3/s； A —— 活塞截面积，m2；
a —— 活塞杆截面积，m2；
有效功率Ne ：单位时间离心泵对流体做的功。 Ne=gQH ；
轴功率N：单位时间内由电机输入离心泵的功。 效率η ：泵对外加能量的利用程度。 η = Ne /N 2．离心泵的性能曲线 ①H-Q曲线：随着流量的增加，泵的压头下降， 此规律对流量很小的情况可能不适用。 ② N-Q曲线：轴功率随流量的增加而增大，离心
部真空，周围液体以很高的流速冲向真空区域； ③当汽泡的冷凝发生在叶片表面附近时，大量液体以高频冲 击力冲击叶片，使叶轮损伤，这种现象称为“汽蚀”。
化工原理第二章 吸收.
2.2.1平衡溶解度
⑴溶解度曲线 对 单组 分 物 理 吸收 的 物 系 ，根 据 相 律 ，自 由 度 数 F 为 F=CΦ +2=3-2+2=3(C=3,溶质A，惰性组分B,溶剂S，Φ ＝2，气、液两 相)，即在温度 t ，总压 p ，气、液相组成共4个变量中，由3个自 变量（独立变量），另1个是它们的函数，故可将平衡时溶质在气 相中的分压 pe 表达为温度 t ，总压 p 和溶解度 x 的函数：
2.1概述
①溶剂应对被分离组分（溶质）有较大的溶解度，或者说在 一定的温度与浓度下，溶质的平衡分压要低。这样，从平衡角度 来说，处理一定量混合气体所需溶剂量较少，气体中溶质的极限 残余浓度亦可降低；就过程数率而言，溶质平衡分压↓，过程推 动力大，传质数率快，所需设备尺寸小。 ②溶剂对混合气体中其他组分的溶解度要小，即溶剂应具备 较高的选择性。若溶剂的选择性不高，将同时吸收混合物中的其 他组分，只能实现组分间某种程度的增浓而不能实现较为完全的 分离。 ③溶质在溶剂中的溶解度应对温度的变化比较敏感，即不仅 在低温下溶解度要大，平衡分压要小，而且随着温度升高，溶解 度应迅速下降，平衡分压应迅速上升。这样，被吸收的气体容易 解吸，溶剂再生方便。
2.1概述
④溶剂的蒸汽压要低，不易挥发。一方面是为了减少溶剂在 吸收和再生过程的损失，另一方面也是避免在气体中引入新的杂质。 ⑤溶剂应有较好的化学稳定性，以免使用过程中发生变质； ⑥溶剂应有较低的粘度，不易产生泡沫，以实现吸收塔内良 好的气液接触和塔顶的气液分离。 ⑦溶剂应尽可能满足价廉、易得、无毒、不易燃烧等经济和 安全条件。 实际上很难找到一个理想得溶剂能够满足上述所有要求，应 对可供选择得溶剂做全面得评价，以便作出经济、合理得选择。 ⑹吸收操作得经济性 吸收总费用＝设备(塔、换热器等)折旧费＋操作费(占比重大)
化工原理 第二章流体输送机械
第二章 流体输送机械离心泵特性【2-1】某离心泵用15℃的水进行性能实验，水的体积流量为540m 3/h ，泵出口压力表读数为350kPa ，泵入口真空表读数为30kPa 。
若压力表与真空表测压截面间的垂直距离为350mm ，吸入管与压出管内径分别为350mm 及310 mm ，试求泵的扬程。
解 水在15℃时./39957kg m ρ=，流量/V q m h =3540 压力表350M p kPa =，真空表30V p kPa =-（表压） 压力表与真空表测压点垂直距离00.35h m = 管径..12035031d m d m ==，流速 / ./(.)1221540360015603544V q u m s d ππ===⨯. ../.221212035156199031d u u m s d ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭扬程 222102M V p p u u Ηh ρg g--=++ ()(.)(.)....⨯--⨯-=++⨯⨯332235010301019915603599579812981....m =++=0353890078393 水柱【2-2】原来用于输送水的离心泵现改为输送密度为1400kg/m 3的水溶液，其他性质可视为与水相同。
若管路状况不变，泵前后两个开口容器的液面间的高度不变，试说明：(1)泵的压头（扬程）有无变化；(2)若在泵出口装一压力表，其读数有无变化；(3)泵的轴功率有无变化。
解 (1)液体密度增大，离心泵的压头（扬程）不变。
（见教材） (2)液体密度增大，则出口压力表读数将增大。
(3)液体密度ρ增大，则轴功率V q gHP ρη=将增大。
【2-3】某台离心泵在转速为1450r/min 时，水的流量为18m 3/h ，扬程为20m(H 2O)。
试求：(1)泵的有效功率，水的密度为1000kg/m 3; (2)若将泵的转速调节到1250r/min 时，泵的流量与扬程将变为多少？解 (1)已知/,/V q m h H m kg m ρ===331820 1000水柱，有效功率 .e V P q gH W ρ==⨯⨯⨯=181000981209813600(2) 转速 /min 11450n r =时流量3118V q m h =／，扬程1220m H O H =柱 转速 /m i n 21250n r = 流量 ./322111250181551450V V n q q m h n ==⨯= 扬程 .2222121125020149m H O 1450n H H n ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭柱 管路特性曲线、工作点、等效率方程【2-4】用离心泵将水由敞口低位槽送往密闭高位槽，高位槽中的气相表压为98.1kPa ，两槽液位相差4m 且维持恒定。
化工原理第二章 流体输送机械
注意：在选用离心泵时，应使离心泵在该点附近工作。
一般要求操作时的效率应不低于最高效率的92%。
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 p1=2.67×104 Pa(真空度) ，泵出 口处压强表读数 p2=2.55×105 Pa(表压) ， 泵的流量 q=12.5×10-3 m3 /s ，功率表测 得电动机所消耗功率为 6.2kW ，吸入管 直径 d1=80mm，压出管直径 d2=60mm ， 两测压点间垂直距离 Z2－Z1=0.5m，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。
1
1
p K z g
u 2 0 2g
He K H f
压头损失—取决于管内布局及管内流速的大小
2 l le u H f d 2g
在管路中，通常用流量反应生产任务 u
l le 8 H f 2 4 qv2 d d g
转速
当液体的粘度不大且转速n变化不大时（小于20%），利用
出口速度三角形相似的近似假定，若不变，可推知：
q' n q n H n H n
2
H
转速增大
比例定律
n
n
p' n p n
3
0
Q
叶轮直径
当叶轮直径因切割而变小时，若变化程度小于20%，不 变，则
理论压头、实际压头及各种压头损失与流量的关系为 H
q-H
实际压 头
化工原理第二章习题及答案
C安置回流支路，改变循环量的大小
D车削离心泵的叶轮
21、 当管路性能曲线写为H=A+BV2时（）
A A只包括单位重量流体需增加的位能
BA包括单位重量流体需增加的位能与静压能之和
Cbv2代表管路系统的局部阻力损失
D BV2代表单位重量流体增加的动能
22、往复泵没有以下缺点
A流量不均匀
B与流量成直线关系
C可写为He】A+BV2,且B>0
D dHe/dV<0B
28、 离心泵在n=ni时的特性曲线（Hi〜V关系）与n=门2时的特性曲线（出〜V关系）对应点 的关系是（）。
A
B
D
29、当离心泵内充满空气时，
A气体的黏度太小
C气体比液体更容易起漩涡D
30、 离心泵漏入大量空气后将发生（
A汽化现象B气缚现象
第二章 流体输送机械
1、泵流量 泵单位时间输送液体体积量
2、压头 流体输送设备为单位重量流体所提供的能量
3、效率 有效功率与轴功率的比值
4、轴功率 电机为泵轴所提供的功率
5、理论压头 具有无限多叶片的离心泵为单位重量理想流体所提供的能量
6、气缚现象 因为泵中存在气体而导致吸不上液体的现象
7、离心泵特性曲线 在一定转速下，离心泵主要性能参数与流量关系的曲线
C汽蚀现象D气浮现象
31、离心泵的调节阀开大时，则（）A吸入管路的阻力损失不变
C泵入口处真空度减小
B泵出口的压力减小
D泵工作点的扬程升高
2
1、离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生
气蚀
2、离心通风机的全风压是指
动风压和静风压之和
3、单级往复泵的理论流量计算式为
化工原理-第二章-离心泵
2、离心泵的工作原理
（1）叶轮被泵轴带动旋转，对位于叶片间的流体做 功，流体受离心力的作用，由叶轮中心被抛向外围 。当流体到达叶轮外周时，流速非常高（15～25 m/s)，使流体获得动能。
（2）泵壳汇集从各叶片间被抛出的液体，这些液体 在壳内顺着蜗壳形通道逐渐扩大的方向流动，使流 体的动能转化为静压能。
例：有一离心泵用来输送水，出口管速 度为3.6m/s，流体离开叶轮的线速度是 30m/s，试确定流体流经泵前后的压力差 。忽略阻力损失。
2023/11/12
解：从叶轮边沿处到泵的出口处列伯努利方程为：
Z1
u12 2g
P1
g
H
Z2
u22 2g
P2
g
H
f
忽略高度差，即 Z1=Z2
已知 H=0 ΣHf=0 u1=30m/s u2=3.6m/s
2023/11/12
离心泵的压头取决于：
▪ 泵的结构（叶轮的直径、叶片的弯曲情况等）
▪ 转速 n
▪ 流量 Q
可以通过实验测定离心 泵的压头（扬程），其 具体方法为： （1）在泵的前后安装 真空表、压力表； （2）进行能量衡算。
2023/11/12
H的计算可根据进、出两截面间的柏努利方程：
P进
g
u进2 2g
导叶轮上的叶片的弯曲方向与叶轮上叶片的弯曲方向相反 ，其弯曲角度正好与液体从叶轮流出的方向相适应，引导液 体在泵壳的通道内平缓的改变方向，使能量损失减小，使动 能向静压能的转换更为有效。
2023/11/12
（3）轴封装置
a)轴封的作用
为了防止高压液体从泵壳内沿轴的四周而漏出，或者外界
空气漏入泵壳内。
n2 n1
化工原理内容概要-第2章
《化工原理》内容提要第二章流体输送机械1. 基本概念1）离心泵的主要构件：叶轮和蜗壳2）泵的流量q v：指泵的单位时间内送出的液体体积，等于管路中的流量，这是输送任务所规定必须达到的输送量。
3）泵的压头（又称扬程）He是指泵向单位重量流体提供的能量。
4）流体输送机械的分类：动力式（叶轮式）、容积式（正位移式）、其他类型。
5）离心泵的主要构件：叶轮和蜗壳。
6）离心泵的主要性能参数：流量、扬程、效率、轴功率。
7）离心泵特性曲线：描述压头、轴功率、效率与流量关系的曲线。
8）离心泵的工作点：泵特性曲线与管路特性曲线的交点。
9）离心泵的调节：改变管路特性（阀门的开大关小，改变K值）；改变泵的特性（改变D、n，调节工作点）。
10）往复泵的结构：由泵缸、活塞、活塞杆、吸入和排出单向阀（活门）构成，有电动和汽动两种驱动形式。
2. 基本原理1）离心泵的工作原理：电动机经泵轴带动叶轮旋转，叶片间的液体在离心力作用下，沿叶片间的通道从叶轮中心进口处甩向叶轮外围，以很高速度汇入泵壳；液体经泵壳将大部分动能转变为静压能，以较高压力从压出口进入排出管。
2）泵的汽蚀现象：当水泵叶轮中心进口出压力低于操作温度下被输送液体的饱和蒸汽压时，液体将发生沸腾部分汽化。
所生成的汽泡，在随液体从叶轮进口向叶轮外围流动时，因压强升高，气泡立即凝聚。
高速度冲向原空间，在冲击点处产生高频高压强冲击。
当气泡的凝结发生在叶轮表面时，气泡周围液体在高压作用下如细小的高频水锤撞击叶片，加之气泡中可能带有氧气等对金属材料发生化学腐蚀作用，将导致叶片过早损坏。
3）离心泵的选用原则：①根据被输送液体的性质确定泵的类型；②确定输送系统的流量和所需压头；③根据所需流量和压头确定泵的型号。
4）往复泵的工作原理：活塞往复运动，在泵缸中造成容积的变化并形成负压和正压，完成一次吸入和排出。
5）气体输送的特点：气体的密度相对液体很小，①动力消耗大；②气体输送机械体积一般都很庞大；③输送机械内部气体压力变化的同时，体积和温度也将随之发生变化。
化工原理-第二章-流体输送机械PPT课件
Vmh
(4)轴功率N
离心泵的轴功率N可直接用效率来计算：
流体密度，kg/ m3
泵的效率
N HQg /
泵的轴功率，W 泵的压头，m
泵的流量，m3/s
一般小型离心泵的效率50~70%，大型离心泵效率可达90% 。
2、离心泵特性曲线（Characteristic curves）
由于离心泵的各种损失难 以定量计算，使得离心泵的特
性曲线H～Q、N～Q、η～Q
的关系只能靠实验测定，在泵 出厂时列于产品样本中以供参 考。右图所示为4B20型离心泵
在 转 速n＝ 2900r/min 时 的特
性曲线。若泵的型号或转速不 同，则特性曲线将不同。借助 离心泵的特性曲线可以较完整 地了解一台离心泵的性能，供 合理选用和指导操作。
H/m NkW
u2
D2n
60
根据装置角β2的大小，叶片形状可分为三种：
w2
c2
2
2
u2
w2
c2
2
2
u2
w2 2
c2 2 u2
(a)
(a)β2< 90o为后弯 叶片，cotβ2 >0， HT∞ <u22 /g
(b) (b)β2= 90o为径向 叶片，cotβ2 =0 ， HT∞ =u22 /g
(c) (c) β2 > 90o为前 弯叶片，cotβ2 <0，HT∞ > u22 /g
c2r
c2' r
u2
u2'
Q n Qn
H ( n)2 Hn
N H Qg ( n )3 N HQg n
不同转速下的速度三角形
比例定律
（4）叶轮直径D2对特性曲线的影响
化工原理第二章平面力系
如图所示，平面上作用一力 F ，在同平面内任取一点O， 点O称为矩心，点O到力的作用线的垂直距离h称为力臂。
力对点的矩：
力对点之矩是一个代数量， 它的绝对值恒等于力的大小与力臂的乘积， 它的正负可按下法确定：力使物体绕矩心逆时针转向转动 时为正，反之为负。 力 F 对于点O的矩
由右图容易看出，力F对点O的矩的大 小也可用三角形OAB面积的两倍表示， 即
(2)画受力图。
滑轮受到钢丝绳的拉力
＝
＝P；
由于滑轮的大小可忽略不计，故这些力可看作是汇交力系。
(3)列平衡方程 为使每个未知力只在一个轴上有投影， 在另一轴上的投影为零，坐标轴应尽量 取在与未知力作用线相垂直的方向。这 样在一个平衡方程中只有一个未知数， 不必解联立方程，故选取坐标轴如图所 示。 (a)
和
当Ox、Oy两轴不相垂直时，力沿两轴的分力 值上也不等于力在两轴上的投影X、Y。
、
在数
2．平面汇交力系合成的解析法
设由n个力组成的平面汇交力系作用 于一个刚体上。以汇交点O作为坐 标原点，建立直角坐标系Oxy 。
此汇交力系的合力
合矢量投影定理：合矢量在某一轴上的投影等于各分矢量在同 一轴上投影的代数和。 由此可得
例2—3 如图所示，重物P＝20kN，用钢丝绳挂在支架的滑轮 B上，钢丝绳的另一端缠绕在铰车D上。杆AB与BC铰接，并 以铰链A、C与墙连接。如两杆和滑轮的自重不计，并忽略摩 擦和滑轮的大小，试求平衡时杆AB和BC所受的力。
解：(1)取滑轮B为研究对象。 AB、BC两杆都是二力杆，假 设杆AB受拉力、杆BC受压力；
平面汇交力系可简化为一合力．其合力的大小与方向等于各分 力的矢量和(几何和)，合力的作用线通过汇交点。设平面汇交 力系包含n个力，以 表示它们的合力矢，则有
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单项选择题一(摘自百度,含答案)1、离心泵开动以前必须充满液体就是为了防止发生( )。
AA、气缚现象;B、气蚀现象;C、汽化现象;D、气浮现象。
2、离心泵最常用得调节方法就是( )。
BA、改变吸入管路中阀门开度;B、改变压出管路中阀门得开度;C、安置回流支路,改变循环量得大小;D、车削离心泵得叶轮。
3、离心泵得扬程,就是指单位重量流体经过泵后获得得( )。
BA、包括内能在内得总能量;B、机械能;C、压能;D、位能(即实际得升扬高度)。
4、离心泵得扬程就是( )。
DA、实际得升扬高度;B、泵得吸液高度;C、液体出泵与进泵得压差换算成液柱高度D、单位重量液体出泵与进泵得机械能差值。
5、某同学进行离心泵特性曲线测定实验,启动泵后,出水管水量很小,泵进口处真空计指示真空度很高,她对故障原因作出了正确判断,排除了故障,您认为以下可能得原因中,哪一个就是真正得原因( )。
CA、水温太高;B、真空计坏了;C、吸入管路堵塞;D、排出管路堵塞。
6、为避免发生气蚀现象,应使离心泵内得最低压力( )输送温度下液体得饱与蒸气压。
AA、大于;B、小于;C、等于。
7、流量调节,离心泵常用( ),往复泵常用( )。
A;CA、出口阀B、进口阀C、旁路阀8、欲送润滑油到高压压缩机得气缸中,应采用( )。
输送大流量,低粘度得液体应采用( )。
C;AA、离心泵;B、往复泵;C、齿轮泵。
*9、1m3 气体经风机所获得得能量,称为( )。
AA、全风压;B、静风压;C、扬程。
10、往复泵在启动之前,必须将出口阀( )。
AA、打开;B、关闭;C、半开。
11、用离心泵从河中抽水,当河面水位下降时,泵提供得流量减少了,其原因就是( )。
CA、发生了气缚现象;B、泵特性曲线变了;C、管路特性曲线变了。
12、离心泵启动前_____,就是为了防止气缚现象发生。
DA 灌水;B 放气;C 灌油;D 灌泵。
13、离心泵装置中_____得滤网可以阻拦液体中得固体颗粒被吸入而堵塞管道与泵壳。
AA、吸入管路;B、排出管路;C、调节管路;D、分支管路。
14、为提高离心泵得经济指标,宜采用_____ 叶片。
BA 前弯;B 后弯;C 垂直;D 水平。
选择题二(摘自化工管理学习指南,题号与指南同,答案见指南)2、试选择适宜得输送机械完成如下输送任务:⑴含有纯碱颗粒得水悬浮液( );⑵高分子聚合物黏稠液体( );⑶黏度为0、8mPa·s得有机液(要求,) ( )。
A、离心泵;B、旋涡泵;C、往复泵;D、开式碱泵3、离心泵得汽蚀余量值越小,其抗汽蚀性能( )。
A、越好;B、越差;C、不确定4、用离心泵将敞口水池中得清水送至常压容器,在夏天需加大送水量(开大泵出口阀),试判断如下参数变化趋势:⑴泵入口真空度得读数( );⑵泵出口压力表(调节阀上游)读数( );⑶泵出口调节阀下游压力表读数( );⑷泵得压头( );⑸泵得轴功率( );⑹泵得效率( )。
A、增大;B、变小;C、不变;D、不确定6、有自吸能力得泵就是( )。
A、离心泵;B、旋涡泵;C、正位移泵;D、轴流泵7、离心泵停止操作时宜( )。
A、先关出口阀后停电;B、先停电后关阀;C、先关出口阀或先停电均可;D、单级泵先停电,多级泵先关出口阀8、往复泵适用于( )。
A、大流量且要求流量特别均匀得场合;B、介质腐蚀性特别强得场合;C、流量较小、压头较高得场合;D、投资较小得场合9、离心泵铭牌上标出得流量与压头数值就是( )。
A、最高效率点对应值;B、操作点对应值;C、最大流量下对应值;D、计算值10、离心泵得效率随流量得变化情况就是( )。
A、增大,增大;B、增大,先增大后减小;C、增大,减小;D、增大,先减小后增大12、用离心泵将池中20℃清水送至常压容器B。
若B变为100KPa(表压)得密闭容器,则泵流量将( ),压头将( ),轴功率( ),效率( )。
A、变大;B、变小;C、不变;D、不确定13、对于已知余隙系数ε值得往复压缩机,随着压缩比得增高,其容积系数将( )。
A、增大;B、变小;C、不变;D、不确定1、(2分)离心泵起动时,应把出口阀关闭,以降低起动功率,保护电机,不致超负荷工作,这就是因为( )A、Q启动＝0, N启动≈0 ;B、Q启动〉0,N启动〉0;C、Q启动0, N启动〈02、离心泵开动以前必须充满液体就是为了防止发生( )A、气缚现象B、汽蚀现象C、汽化现象D、气浮现象3、离心泵最常用得调节方法就是( )A、改变吸入管路中阀门开度B、改变压出管路中阀门得开度C、安置回流支路,改变循环量得大小D、车削离心泵得叶轮4、(2分)离心泵得扬程,就是指单位重量流体经过泵后能量得值( )A、包括内能在内得总能量B、机械能C、压能D、位能(即实际得升扬高度)5、(2分)已知流体经过泵后,压力增大ΔP N/m2,则单位重量流体压力能增加为( )A、ΔPB、ΔP/ρC、ΔP/(ρｇ)D、ΔP/(2ｇ)6、(2分)当离心泵内充满空气时,将发生气缚现象,这就是因为( )A、气体得粘度太小B、气体得密度太小C、气体比液体更容易起漩涡D、气体破坏了液体得连续性7、(2分)某同学进行离心泵特性曲线测定实验,启动泵后,出水管不出水,泵进口处真空计指示真空度很高,她对故障原因作出了正确判断,排除了故障,您认为以下可能得原因中,哪一个就是真正得原因( )A、水温太高B、真空计坏了C、吸入管路堵塞D、排出管路堵塞8、(2分) 在某校离心泵特性曲线实验装置中泵得安装高度为－1m,泵得入口处装一U形管压差计,则测得入口处得压力( )A、自始至终大于大气压力B、随着流量得增大,经历大于大气压力,等于大气压力,小于大气压力三个阶段C、自始至终小于大气压力D、自始至终等于大气压力9、(2分) 一台试验用离心泵,开动不久,泵入口处得真空度逐渐降低为零,泵出口处得压力表也逐渐降低为零,此时离心泵完全打不出水。
发生故障得原因就是( )A、忘了灌水B、吸入管路堵塞C、压出管路堵塞D、吸入管路漏气10、(2分)离心泵得允许吸上真空度随泵得流量增大而( )A、增大B、减少C、不变11、(2分)用离心泵将液体从低处送到高处得垂直距离,称为( )A、扬程B、升扬高度C、吸液高度12、(2分)流量调节,离心泵常用( ),往复泵常用( )A、出口阀B、进口阀C、旁路阀13、(2分)输送气体得密度越大,则风机得风压( )A、越高B、越低C、不变14、(2分)欲送润滑油到高压压缩机得气缸中,应采用( )。
输送大流量,低粘度得液体应采用( ) A、离心泵B、往复泵C、齿轮泵15、(2分)用离心泵从河中抽水,当河面水位下降时,泵提供得流量减少了,其原因就是( )。
A、发生了气缚现象B、泵特性曲线变了C、管路特性曲线变了16、(2分)当离心泵输送得液体得粘度增大时,则其( )A、扬程减少,流量、效率、轴功率均增大;B、扬程、流量、效率均降低,轴功率增大C、扬程、效率增大,流量,轴功率减少;D、扬程、流量、效率均增大,轴功率减少17、(2分)离心泵得吸液高度与( )无关A、排出管路得阻力大小;B、吸入管路得阻力大小C、当地大气压D、被输送液体得密度一、填空题:1、某输水得水泵系统,经管路计算得,需泵提供得压头为He=19m水柱,输水量为0、0079m3/s ,则泵得有效功率为________、2、离心泵得主要部件有如下三部分:______,_____,_______、3、离心泵得主要参数有:______,______,______,________、4离心泵得特性曲线有: _____________,_________________,___________________、5.离心泵得最大安装高度不会大于_______________、6、离心泵得工作点就是如下两条曲线得交点:______________,________________、7.调节泵流量得方法有:_____________,__________________,____________________、8、液体输送设备有:___________,___________,__________,___________,_______、9、气体输送设备有:________,_________,___________、10、泵起动时,先关闭泵得出口开关得原因就是＿＿＿＿＿＿＿＿____________11、若被输送得流体粘度增高,则离心泵得压头＿＿＿,流量＿＿＿,效率＿＿＿,轴功率＿＿＿＿。
12、离心泵得流量调节阀安装在离心泵＿＿＿管路上,关小出口阀门后,真空表得读数＿＿＿＿,压力表得读数＿＿__＿。
13、流体输送设备按工作原理大致可分为四类即＿＿＿,＿＿,＿＿＿,＿＿＿＿。
14、离心泵得安装高度超过允许安装高度时,离心泵会发生＿＿___＿＿现象。
15、离心泵得扬程含义就是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿16、离心泵叶轮按有无盖板可分为＿＿＿＿,＿＿＿＿＿,＿＿__＿＿。
17、离心泵铭牌上标明得流量与扬程指得就是＿＿＿＿＿＿＿时得流量与扬程。
18、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/m3得某液体(该溶液得其它性质与水相同),与输送水相比,离心泵得流量＿＿＿＿＿＿＿,扬程＿＿＿＿＿,泵出口压力＿＿＿＿,轴功率＿＿＿。
19、离心泵用来输送常温得水,已知泵得性能为:Q＝0、05m3/s时H＝20m ;管路特性为Q＝0、05m3/s时,He＝18m,则在该流量下,消耗在调节阀门上得压头增值ΔH＝＿＿＿＿＿＿m;有效功率ΔN＝＿＿＿＿＿＿kw。
20、离心泵起动时,如果泵内没有充满液体而存在气体时,离心泵就不能输送液体。
这种现象称为__________现象。
21、离心泵采用并联操作得目得就是________,串联操作得目得就是_________。
22、风机得风压就是指_________得气体通过风机而获得得能量。
23、离心通风机得性能曲线比离心泵得性能曲线多了一条____________曲线。
1、某输水得水泵系统,经管路计算得,需泵提供得压头为H = 19m水柱,输水量为20kg·s1,则泵得有效功率为_________。
2、离心泵得主要部件有如下三部分:______,_____,_______。
3、调节离心泵流量得方法有:___________,___________,____________。
4、离心泵起动时,先关闭泵得出口阀得原因就是______________________________。
5、离心泵得流量调节阀安装在离心泵______管路上,关小出口阀门后,真空表得读数______,压力表得读数______。