气蚀和气缚
离心泵的气蚀现象及原因
离心泵的气蚀现象及原因离心泵的气蚀现象及原因(1)气蚀现象离心泵的叶轮在高速旋转时产生很大的离心力,液体在离心力的作用下,使泵的入口处产生低于离心泵的气蚀现象及原因(1)气蚀现象离心泵的叶轮在高速旋转时产生很大的离心力,液体在离心力的作用下,使泵的入口处产生低于大气压的真空度,当入口压力达到在该温度下的液体气化压力时,液体就开始汽化形成气泡。
这样,在运动的液体中形成的气泡随液体一起流动。
当气泡达到静压超过饱和蒸汽压区域时,气泡迅速溃灭。
周围的液体以高速向气泡中心运动,这就形成了高频的水锤作用,打击叶轮表面,并产生噪音和振动。
这种气泡的产生和破灭过程反复进行就对这一区域的叶轮表面产生破坏作用,使泵流量减少,扬程下降,效率降低等,这种现象叫气蚀现象。
(2)造成汽蚀的主要原因有:a.进口管路阻力过大或者管路过细;b.输送介质温度过高;c.流量过大,也就是说出口阀门开的太大;d.安装高度过高,影响泵的吸液量;e.选型问题,包括泵的选型,泵材质的选型等。
(3)离心泵的气缚:由于泵内气体的存在,离心泵的叶轮在高速旋转时,由于气体的密度小,其离心力不能产生足够的真空度,而无法将液体吸上来。
气缚是泵体内有空气,一般发生在泵启动的时候,主要表现在泵体内的空气没排净;而汽蚀是由于液体在一定的温度下达到了它的汽化压力,和输送介质,工况有密切的关系.(4)气蚀余量:泵在工作时液体在叶轮的进口处因一定真空压力下会产生汽体,汽化的气泡在液体质点的撞击运动下,对叶轮等金属表面产生剥蚀,从而破坏叶轮等金属,此时真空压力叫汽化压力,汽蚀余量是指在泵吸入口处单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量。
单位用米标注,用(NPSH)r。
吸程即为必需汽蚀余量Δh:即泵允许吸液体的真空度,亦即泵允许的安装高度,单位用米。
离心泵吸程=标准大气压(10.33米)-汽蚀余量-安全量(0.5米)水泵气蚀余量有两个概念:其一是与安装方式有关,称有效的气蚀余量NPSHA,它是指水流经吸入管路到达泵吸入口后所余的高出临界压力能头的那部分能量,是可利用的气蚀余量,属于“用户参数”;其二是与泵结本身有关,称必需的气蚀余量NPSHR,它是流体由泵吸入口至压力最低处的压力降低值,是临界的气蚀余量,属于“厂方参数”。
化工原理简答题
化工原理简答题化工原理简答题1.为什么一般情况下,逆流总是优于并流?并流适用于哪些情况?逆流推动力 t m 大,载热体用量少;热敏物料加热,控制壁温以免过高。
2.间壁式传热过程的三个步骤热流体给热于管壁内侧,热量自管壁内侧传导至管壁外侧,管壁外侧给热于冷流体。
3.强制对流和自然对流有何不同?流体在外力(泵,风机或其他势能差)作用下产生的宏观流动;在传热过程中因流体冷热部分密度不同而引起的流动。
4.冷、热流体在列管换热器中流动通道的选择原则是什么?(1 )不洁净和易结垢的液体宜在管程(2 )腐蚀性流体宜在管程(3 )压强高的流体宜在管内( 4 )饱和蒸汽宜走壳程(5 )被冷却的流体宜走壳程(6 )若两流体温差较大,对于刚性结构的换热器,宜将给热系数大的流体通入壳程(7 )流量小而粘度大的流体一般以壳程为宜5.离心泵的扬程和升扬高度有何不同?离心泵的扬程是指泵给以单位重量液体的有效能量、液体获得能量后,可将液体升扬到一定高度△Z,而且还要用于静压头的增量△P/ g 和动压头的增量△u2/2g 及克服输送管路的损失压头,而升扬高度是指将液体从低处送到高处的垂直距离,可见,升扬高度仅为扬程的一部分,泵工作时,其扬程大于升扬高度。
1/8化工原理简答题6.离心泵的压头受哪些因素影响?与流量,转速,叶片形状及直径大小有关.7.后弯叶片有什么优点?有什么缺点?优点:后弯叶片的叶轮使流体势能提高大于动能提高,动能在蜗壳中转换成势能时损失小,泵的效率高。
缺点:产生同样理论压头所需泵体体积比前弯叶片的大。
8.何谓“气缚”现象?产生此现象的原因是什么?如何防止气缚?因泵内流体密度小而产生的压差小,无法吸上液体的现象;原因是离心泵产生的压差与密度成正比,密度小,压差小,吸不上液体 ;灌泵,排气,防止吸入管路和轴封漏气。
9.影响离心泵特性曲线的主要因素有哪些?离心泵的特性曲线指He~qv ,η~qv,Pa~qv 。
影响这些曲线的主要因素有液体密度,粘度,转速,叶轮形状及直径大小。
离心泵发生气缚与气蚀现象的原因是什么【最新精选】
2、离心泵发生气缚与气蚀现象的原因是什么?有何危害?应如何消除?解答要点:离心泵在启动过程中若泵壳内混有空气或未灌满泵,则泵壳内的流体在随电机作离心运动产生负压不足以吸入液体至泵壳内,泵象被“气体”缚住一样,称离心泵的气缚现象;危害是使电机空转,容易烧坏电机;避免或消除的方法是启动前灌泵并使泵壳内充满待输送的液体,启动时关闭出口阀。
当泵壳内吸入的液体在泵的吸入口处因压强减小恰好气化时,给泵壳内壁带来巨大的水力冲击,使壳壁象被“气体”腐蚀一样,该现象称为汽蚀现象;汽蚀的危害是损坏泵壳,同3、刚安装好的一台离心泵,启动后出口阀已经开至最大,但不见水流出,试分析原因并采取措施使泵正常运行。
时也会使泵在工作中产生振动,损坏电机;降低泵高度能避免汽蚀现象的产生。
解答要点:原因可能有两个:其一,启动前没灌泵,发生气缚现象,此时应停泵、灌泵,关闭出口阀后再启动。
其二,吸入管路被堵塞,此情况下应疏通管路后灌泵,关闭出口阀,然后启动泵。
4、试比较离心泵和往复泵的工作原理,适用范围和操作上有何异同?解答要点:工作原理:离心泵依靠旋转叶轮产生离心力,使其叶轮间形成负压,在大气压或吸入槽面压力作用下吸入液体,与此同时,被叶轮甩出的液体获得了较高的静压能及动能,再经逐渐扩大流道使部分动能转化为静压能,在出口处静压能达最大而将液体压出泵外。
往复泵是依靠泵缸内作往复运动的活塞,靠容积改变而吸液和排液。
其吸液过程都是靠压差,而排液过程,往复泵是通过活塞将机械能以辟压能的形式直接给予液体,使液体静压能提高而排液。
适用范围:离心泵适用于输送粘度不大的液体和悬浮液,流量大而扬程不太高的场合;往复泵适用输送高扬程,而流量不大的清洁液体。
操作:离心泵会发生气缚现象,故开泵前一定要灌液排汽,而往复泵无气缚现象,有自吸能力;离心泵开泵前应将出口阀关闭,以减少启动功率,而往复泵则须打开出口阀,否则会因排不出液体使压力急剧增大而损坏泵;离心泵流量调节常用出口阀,往复泵流量调节则应用旁路阀,等等。
气缚和气蚀名词解释
气缚和气蚀名词解释气缚和气蚀是液体流动中常见的两种现象,通常发生在流体通过管道或装置时出现。
首先,我们来解释一下气缚。
气缚是指在液体流动过程中,由于管道或装置几何形状的变化、流速的变化或液体性质的变化等原因,使得液体中的气体在流动中无法顺利排出而聚集在某个区域,从而造成流体的流动受阻或完全停止的现象。
当气缚发生时,液体无法正常流动,会造成设备故障、能量损失、流动不稳定等问题。
气缚的主要原因可以归纳为以下几点:管道或装置的几何形状变化:当管道或装置的截面积突然减小,或者出现弯曲、收缩等情况时,液体的流速会增加,而气体的密度较小,很难跟随液体流动,因此容易聚集在几何形状变化的区域,导致气缚。
液体性质的变化:液体中的气体溶解度受到温度、压力等因素的影响,当液体经过温度或压力变化的区域时,气体的溶解度也会发生变化,从而导致气体在该区域聚集而形成气缚。
流体的流速变化:当流体的流速突然增大或减小时,会导致气体无法顺利排出,从而形成气缚。
接下来,我们来解释一下气蚀。
气蚀是指在液体流动中,由于流体中的气体在流动过程中突然减压而发生气泡形成和破裂的现象,从而引起局部区域的冲刷和磨损。
气蚀通常会导致设备的损坏、性能下降甚至失效。
气蚀的主要原因可以归纳为以下几点:系统中的负压区域:当液体流经系统中的负压区域时,液体中的气体由于压力的突然降低而发生气泡形成和破裂,从而引起冲刷和磨损。
流体中的气体含量:当液体中的气体含量过高时,液体流动过程中气体会快速减压,从而引发气蚀。
流体速度过高:当液体的流速过高时,液体流动过程中的压力会降低,从而引起气体减压和气蚀。
气缚和气蚀的解决方法主要包括以下几个方面:设计合理的管道和装置几何形状,避免突然变化的截面积、弯曲和收缩等情况。
控制液体的流速,避免流速过高或过低。
控制液体中的气体含量,采取适当的除气措施。
采用抗气蚀材料,提高装置的抗气蚀能力。
定期检查和维护设备,及时发现和修复可能引起气缚和气蚀的问题。
水泵发生气缚和气蚀的原因
水泵发生气缚和气蚀的原因”气缚”:由于泵内存气,启动泵后吸不上液的现象,称“气缚”现象。
“气缚”现象发生后,泵无液体排出,无噪音,振动。
为防止“气缚”现象发生,启动前应灌满液体。
“气蚀”:由于泵的吸上高度过高,使泵内压力等于或低于输送液体温度下的饱和蒸汽压时,液体气化,气泡形成,破裂等过程中引起的剥蚀现象,称“气蚀”现象,“气蚀”发生时液体因冲击而产生噪音、振动、使流量减少,甚者无液体排出。
为防止“气蚀”现象发生;泵的实际安装高度应不高于允许吸上高度。
1、离心泵气缚现象1)气缚发生原因离心泵在启动前没有灌满被输送的液体,或者是在运转过程中泵内渗入了空气,因为气体的密度小于液体的密度,产生的离心力小,无法把空气甩出去,泵壳内的流体在随电机作离心运动产生负压不足以吸入液体至泵壳内,泵象被“气体”缚住一样,失去了自吸能力而无法输送液体,称作离心泵的气缚现象。
2)产生危害情况泵打不出液体来,机组产生剧烈振动,同时伴有强烈刺耳的噪音,电机空转,容易烧坏电机。
影响输送液体的效率和离心泵的正常工作。
3)预防措施集锦启动前要灌泵并使泵壳内充满待输送的液体,启动时关闭出口阀。
为防止灌入泵壳内的液体因重力流入低位槽内,在泵吸入管路的入口处装有止逆阀(底阀);如果泵的位置低于槽内液面,则启动时无需灌泵。
做好壳体的密封工作,灌水的阀门不能漏水,密封性要好。
2、离心泵气蚀现象1)气蚀发生原因当泵壳内吸入的液体在泵的吸入口处因压强减小恰好气化时,给泵壳内壁带来巨大的水力冲击,使壳壁象被“气体”腐蚀一样,该现象称为汽蚀现象。
造成汽蚀的主要原因有:(1)进口管路阻力过大或者管路过细;(2)输送介质温度过高;(3)流量过大,也就是说出口阀门开的太大;(4)安装高度过高,影响泵的吸液量;(5)选型问题,包括泵的选型,泵材质的选型等。
含气泡的液体挤入高压区后急剧凝结或破裂。
因气泡的消失产生局部真空,周围的液体就以极高的速度流向气泡中心,瞬间产生了极大的高达几万kpa的高速冲击力,造成对叶轮和泵壳的冲击,使材料受到侵蚀和破坏。
气蚀和气缚现象
气蚀和气缚现象气蚀和气缚现象是在流体力学中常见的现象。
在一些特定的条件下,当液体中存在气体时,就会发生气蚀和气缚现象。
这些现象会给流体系统带来很多问题,影响其正常的运行。
本文将详细介绍气蚀和气缚现象的定义、原理、机理以及防止措施。
一、气蚀现象的定义及原理气蚀现象是指液体中存在气体时,流体中的气泡在流动过程中与流体中的壁面相互作用,使壁面上的材料被腐蚀或磨损的现象。
这种现象往往会发生在高速流动的液体中,特别是在液体中存在气体时更为明显。
气蚀现象不仅会导致流体系统的泄漏和损坏,还会使流体系统的效率降低,影响其正常的运行。
气蚀现象的原理是液体中存在气体时,气泡在流动过程中会与流体中的壁面相互作用,使壁面上的材料被腐蚀或磨损。
这是由于气泡周围的液体在流动过程中会形成高速的涡流,产生很高的局部压力和温度,从而导致局部腐蚀或磨损。
如果气泡的数量和流体速度越大,气蚀现象就会越明显。
二、气缚现象的定义及原理气缚现象是指在液体中存在气体时,气泡被卡在液体流道中,阻碍了流体的正常流动。
这种现象通常会发生在液体中存在气体时,液体的流动速度较慢或流道中存在突出的凸起物时。
气缚现象会导致流体系统的效率降低,对流体系统的正常运行产生不利影响。
气缚现象的原理是液体中存在气体时,气泡容易被卡在液体流道中,阻碍了流体的正常流动。
这是由于气泡的直径和密度与液体相比较小,容易被卡在流道中。
当气泡被卡在流道中时,会形成流动的障碍,使流体的速度降低,从而影响流体系统的正常运行。
气蚀和气缚现象的机理都与气泡在液体中的行为有关。
当气泡在液体中流动时,会与液体相互作用,产生局部的压力和温度变化。
这些变化会导致液体局部腐蚀和磨损,或者使气泡被卡在液体流道中,阻碍了流体的正常流动。
气蚀现象的机理主要包括以下几个方面:1.气泡在流动过程中会与流体中的壁面相互作用,产生局部的压力和温度变化,从而导致壁面上的材料被腐蚀或磨损。
2.当气泡数量和流体速度越大时,气蚀现象就会越明显,因为液体周围的压力和温度变化会更加剧烈。
化工原理复习题_谭天恩版(可编辑)
化工原理复习题_谭天恩版二简答题1产生气缚现象与气蚀现象的原因是什么答气缚现象产生的原因是泵内未灌满水存有空气空气的密度远小于水产生的离心力小泵轴中心处的真空不足以将水吸入泵内气蚀现象产生的原因是泵入口处的压强小于输送条件下的饱和蒸汽压时就会产生气泡气泡在破裂过程中损坏叶片2离心泵的操作三要点是什么答操作三要点一是灌水防气缚二是泵启动前关出口阀降低启动功率三是停机前关出口阀防高压液体倒流损坏叶轮3指出换热器强化有那些途径其主要途径是什么换热器强化的途径一是增大传热面积二是增大传热推动力三是增大传系数K其主要途径是增大传系数K4在列管换热器中拟用饱和蒸汽加热空气试问①传热系数接近哪种流体的膜系数②传热管壁温接近哪种流体的温度答传热系数接近膜系数小的流体即空气的膜系数传热管壁温接近膜系数大的那一侧流体温度即饱和蒸汽的温度因为空气的膜系数远远小于蒸汽的膜系数7离心泵启动前要灌引水其目的是什么泵启动后却没有水出来其可能的原因又是什么答启动前必须灌水其目的是防止发生气缚现象如果不灌液则泵体内存有空气由于ρ空气ρ液所以产生的离心力很小因而叶轮中心处所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内达不到输液目的泵启动后却没有水出来其可能的原因一管路堵塞二是电机接线反了使叶轮倒转三是泵的安装高度可能高了8某厂刚完成大修任务其中一台通过电机带动的离心泵在开启出口阀后不能送液其可能的原因是什么答原因可能有两个其一启动前没灌泵此时应停泵灌泵关闭出口阀后再启动其二电机接线不正确致使叶轮倒转10某固体微粒从不同的高度落下其沉降速度如何为什么答沉降速度相同因为沉降速度只与颗粒直径颗粒密度流体性质有关而与沉降高度无关13在强化传热的过程中为什么要想办法提高流体的湍动程度答由于总热阻为对流热阻所控制而对流传热的热阻主要集中在层流底层内提高流体的湍动程度能减薄层流底层的厚度降低热阻从而可以提高传热效果14产生气缚现象与气蚀现象的原因是什么答缚现象产生的原因是泵内未灌满水存有空气空气的密度远小于水产生的离心力小泵轴中心处的真空不足以将水吸入泵内气蚀现象产生的原因是泵入口处的压强小于输送条件下的饱和蒸汽压时就会产生气泡气泡在破裂过程中损坏叶片15影响颗粒沉降速度的因素有哪些答影响颗粒沉降速度包括如下几个方面颗粒的因素尺寸形状密度是否变形等介质的因素流体的状态气体还是液体密度粘度等环境因素温度影响ρμ压力颗粒的浓度浓度大到一定程度使发生干扰沉降等16离心泵的真空度随着流量的增大是增加还是减小为什么答增大因为流量增大时泵入口处的动能增大同时流动阻力也增大根据柏努利方程总能量不变则入口处的静压能将减小也就是真空度增大17简述离心泵的工作原理答离心泵工作分吸液与排液过程吸液过程的推动力是液面压力常为大气压与泵内压力负压之差而泵内的负压是由于电机带动泵轴泵轴带动关键部件叶轮旋转产生离心力叶片之间的液体从叶轮中心处被甩向叶轮外围叶轮中心处就形成真空排液过程的推动力则是由于液体以很高的流速流入泵壳的蜗形通道后因截面积扩大大部分动能转变为静压能而形成压差将液体从压出口进入压出管输送到所需的场所18如图1-1截面的压强必大于2-2截面的压强1-1截面的压强必小于2-2截面的压强上述两种说法不正确你认为哪种正确答两种说法不正确根据柏努利方程可知二截面的总能量不变由于不清楚流动方向所以不能确定压强大小如果由1-1流向2-2管径减小由连续性方程得流速增大动能增大存在流动阻力则1-1截面的压强必大于2-2截面的压强如果从2-2流向1-1则需要讨论19为什么随着过滤时间的增加过滤速率减少答随着过滤时间的增加滤渣越厚过滤阻力增大从而过滤速率减小21一台离心泵输送20℃清水时泵操作正常当用此泵输送70℃热水时泵产生噪音且流量与压头均降低试定性分析其原因并从理论上提出改善办法答其原因是产生了气蚀现象此时泵入口处的压强小于输送条件下的饱和蒸汽压改善办法理论上提高安装高度可以采取提高液面上方压强减少弯头管件与阀件或是将泵安装在液面下方23列管式换热器什么情况下需要有温度补偿装置常用的热补偿装置有哪几种答当壳体和管壁之间的温差在50℃以上时由于两者热膨胀程度不同产生温差应力因此要考虑温度补偿问题有三种形式温度补偿补偿圈补偿浮头补偿U型管补偿三计算题1密度为1200kgm3com在内径为75mm的钢管中的流量为25m3h最初液面与最终液面的高度差为24m管道的直管长为112m管上有2个全开的截止阀和5个90°标准弯头其当量长度为200m摩擦系数为003求泵所需的实际功率设泵的效率η 50解在碱液面1-1与塔内液面2-2间列柏努利方程并以碱液面为基准面u1≈0 u2≈0 p1 0 表压 p2 0 表压 z1 0 z2 24Hf λl+led∑ζu22gu 4qvπd2 4×25314×00752×3600 157ms进口ξ 1 05 出口ξ 2 1λ 002Hf [003× 200112 007515]×15722×981 1587mHe Z2-Z1+Hf 24+1587 3987m泵所提供的外加压头为3987 m若泵的效率为70则轴功率为P Peη qvHeρgη25×3987×1200×9813600×05 6519W2用一台离心泵将密度为1100 kgm3的水溶液从敞口贮槽中送往表压强为300kPa的塔中溶液管出口至贮槽液面间的垂直距离为20m送液量为30m3h管路为Ф68×4mm钢管直管长度及局部阻力当量长度总计为140m管路的摩擦系数λ为0022离心泵的效率为60%求泵的轴功率解在贮槽液面1-1与管出口外侧2-2间列柏努利方程并以1-1为基准面u1≈0 u2≈0 p1 0 表压 p2 300kPa 表压 z1 0 z2 20 Hf λl+led∑ζu22gu 4qvπd2 4×30314×0062×3600 30msHf [0022×140006]×3022×98 236mHe Z2-Z1+Hf 20+236 436m泵所提供的外加压头为436 m若泵的效率为60则轴功率为P Peη qvHeρgη 30×436×1100×983600×06 6528W3某离心泵的额定流量为168m3h扬程为18m试问此泵能否将密度为1100kgm3流量为250Lmin的碱液自敞口碱池输送到表压为30kPa塔内碱液面到塔液面间的垂直距离为10m管路为Ф75×35mm钢管泵的吸入管路和压出管路总长为120m 均包括局部阻力的当量长度管路的摩擦系数λ为003 分析能否完成输送任务在此比较流量与压头大小就行流量Qe 250Lmin 15m3h<168 m3h 1分在碱液面1-1和塔液面2-2间列柏努利方程u 4qvπd2 4×15314×00682×3600 115msHf λ lle u22dg 003×120×11522×981×0068 357mZ2-Z1 10u1≈0 u2≈0 p2-p1 30kPaHe 10+0+30×10001100×981+357 163m<18m故该泵能够完成输送任务4将密度为1200kgm3的碱液自碱池用离心泵打入塔内碱液面到塔液面间的垂直距离为10m塔内压力表读数为60kPa管路为Ф68×4mm钢管流量为30 m3 h 泵的吸入管路和压出管路总长为120m 均包括局部阻力的当量长度管路的摩擦系数λ为002若泵的效率为70试求泵的轴功率解在碱液面1-1与塔液面2-2间列柏努利方程Hf λl+led∑ζu22gu 4qvπd2 4×30314×0062×3600 295msHf 002×120×2952006×2×981 1774mHe Z2-Z1+ p2-p1 ρg+Hf10+60×10001200×981+1774 3284m泵所提供的外加压头为3284 m若泵的效率为70则轴功率为Pa Pη qmHeρgη 30×3284×1200×9813600×07 4602W518分欲用离心泵将20℃水以30m3h的流量由水池打到敝口高位槽两液面均保持不变液面高差为18m泵的吸入口在水池液面上方45m处泵的吸入管路全部阻力为1mH2O柱压出管路全部阻力为3mH2O柱泵的效率为06求泵的轴功率若已知泵的允许汽蚀余量为25m问上述安装高度是否合适动压头可忽略水的密度可取1000kgm3饱和蒸汽压为2335kPa分析水池液面为1-1 高位槽液面为2-2并以1-1为基准面根据柏氏方程Z1+P1ρg+u122g+He =Z2+P2ρg+u222g+∑Hfu1≈0 u2≈0 p1 0 表压 p2 0 表压 z1 0 z2 18 H=ΔZ+∑H f 1 – 2 =18+1+3=22m∴P轴=qvHρ102η= 303600 ×22×1000 102×06 =3kwHg p0-pv gρ --△hHf0-11013-2335 ×10001000×981-25-10 659m为防止发生气蚀现象实际安装高度比理论值低1m即为569m而泵实际安装在液面上45m处故泵能够正常操作6用一台离心泵将密度为1100 kgm3的水溶液从敞口贮槽中送往表压强为300kPa的塔中塔液面至贮槽液面间的垂直距离为20m送液量为30m3h管路为Ф68×4mm钢管直管长度80m弯头阀门等管件的当量长度总计为60m管路的摩擦系数λ为0022离心泵的效率为60%求泵的轴功率分析贮槽液面为1-1 塔液面为2-2并以1-1为基准面根据柏氏方程gZ1 12 u12 P1ρ W gZ2 12 u22 P2ρ∑hfu1≈0 u2≈0 p1 0 表压 p2 300 表压 z1 0 z2 20 ∑hf ∑hf1∑hf2∑hf1 λlu22d∑hf2 λled∑ξ u22u 4qvπd2 4×303600×314×0062 295ms 进口ξ 1 05 出口ξ 2 1λ 0022∑hf 0022×140006+0510 ×29522 2299Jkg W gz2+P2ρ+∑hf 981×20+300×10001100+2299 6988JkgP Wqvρη 6988×30×11003600×06 106761Js7 18分用一离心泵以40m3h的流量将20℃的水从开口贮槽送到某开口容器贮槽和容器的水位恒定液面高度差为30m管道均为φ80×25mm的无缝钢管吸入管长为20m排出管长为100m 均包括局部阻力的当量长度摩擦系数为002泵前后两测压口的垂直距离为05m泵安装在液面上方45m处允许汽蚀余量为25m20℃水的密度为1000kgm3饱和蒸汽压为2335kPa试求①泵的效率为70水泵的轴功率②泵能否正常操作解 1 在开口贮槽液面1-1与开口容器液面2-2间列柏努利方程Hf λl+led∑ζu22g λ 002u 4qvπd2 40×4 314×00752×3600 2516msHf 002×120×251620075×2×981 1032mHe Z2-Z1+ p2-p1 ρg+Hf 30+0+0+1032 4032mP qvHρgη 40×4032×1000×9813600×07 6278W泵实际安装在液面上45m处贮槽液面0-0与泵入口处1-1间允许安装高度为Hg p0-pv gρ --△hhf0-1Hf0-1 002×20×251620075×2×981 172mHg 1013-2335 ×10001000×981-25-172 587m为防止发生气蚀现象实际安装高度比理论值低1m即为487m故泵能够正常操作818分图示吸液装置中吸入管尺寸为管的下端位于水面下并装有底阀及拦污网该处的局部压头损失为若截面处的真空度为由截面至截面的压头损失为求1吸入管中水的流量2吸入口处的表压解以水面0-0为基准面在0-0与截面间列伯努利方程表压代入上式得①在截面与截面间列伯努利方程表压代入上式得②由①与②解得由①式可以解得表压9用离心泵把水从贮槽送至附图所示表压为1kgfcm-2的水洗塔中贮槽液面恒定其上方为大气压在某输送量下泵对每kg水作的功为3177Jkg管内的摩擦系数为0018泵的吸入管路和压出管路总长分别为10m及100m包括直管长及所有局部阻力当量长度管子采用Φ108×4mm的钢管若在泵的出口处装一压力表而测压处与泵入口处之间的位差和摩擦阻力均可忽略不计试求压力表的读数为多少kNm2解定贮槽液面为1-1管出口外侧为2-2液面为基准面列柏式Z1gP1ρu122we Z2gP2ρu222∑Wf而∑Wf λ LLe u2 2d 0018× 10100 u2 2×01 99 u2∴ 0003177 20×9807981001000099 u22∴u2 15ms再在测压口3-3与2-2间列柏式Z3gP3ρu322 Z2gP2ρu222∑Wf而∑Wf λL u22d 0018×100×152 2×01 2025Jkg∴ 0P310001522 18×980798100100002025∴ P3 2961×103Nm2 2961 Nm2表压10用离心泵将水从储槽送至水洗塔的顶部槽位维持恒定各部分相对位置如本题附图所示管路的直径均为76×25 mm在操作条件下泵入口处真空表的读数为2466×103 pa水流经吸入管与排出管不包括喷头的能量损失可分别按与计算由于管径不变故式中u为吸入或排出管的流速ms排水管与喷头处的压强为9807×103 pa表压求泵的有效功率水的密度取为1000 kgm3解已知d=0071 mp1 -2466×103 pa在水面与真空表间列柏努利方程在水面与喷头间列柏努利方程1115分在逆流换热器内用20℃的水比热容42kJ kg·K 将流量为4500kgh 的液体由80℃冷却30℃其比热容为19kJ kg·K 液体走壳程对流传热膜系数为1700W m2·K 已知换热器由直径为Ф25×25mm的钢管组成钢管的导热系数λ 45 W m·K 管程走水对流传热膜系数为850 W m2·K 若水的出口温度不超过50℃假设污垢热阻热损失可忽略试计算 1 水的用量 2 传热面积解 1 水用量qmrCPr t2-t1 qmlCPl t2-t14500×19× 80-30 qml×42× 50-20 qml 3393kgh2 传热面积A--传热基本方程Q KA △tm①求传热速率热负荷热损失不计则Q Qr qmrCPr t2-t1 4500×19× 80-30 3600 11875kW②求平均推动力△tm 〖 T-t2 - T-t1 〗ln T-t2 T-t180-50 - 30-20 In 3010 182K③传热系数Ko 4716 W m2·K④求传热面积A 11875×10004716×182 138m212在单管程单壳程列管换热器中用120℃的饱和水蒸汽加热管内的有机液体管内液体总流量为15000kgh温度由20℃升至50℃其比热容为176kJ kg·℃测得有机液的对流传热系数为790W m2·℃蒸汽冷凝传热系数为1×104 W m2·℃换热管的直径为Ф25×25mm忽略管壁热阻污垢热阻及热损失试计算传热面积解传热面积A--传热基本方程Q KA △tm①求传热速率热负荷Q QL qmLCPl t2-t1 15000×176× 50-20 3600 220kW②求平均推动力△tm 〖 T-t2 - T-t1 〗ln T-t2 T-t1 120-20 - 120-50 In10070 841K③求传热系数1Ko doαi di Ri+ bdo λ dm Ro+ 1αo1Ko 2520×790+1100001Ko 000168 Ko 595 W m2·K④求传热面积Ao 220×1000595×841 439m21310分某列管式加热器由多根Ф25×25mm的钢管组成将苯由20℃加热到50℃苯在管内流动其流量为15m3h苯的比热为176kJ kg·K 密度为858kgm3加热剂为130℃的饱和水蒸汽在管外冷凝已知加热器以外表面积为基准的总传热系数为700W m2·K 试求换热器面积解求A--传热基本方程Q KA △tm1求传热速率热负荷Q QL qmLCPl t2-t115×858×176× 50-20 3600 18876kW2求平均推动力△tm 〖 T1-t2 - T2-t1 〗ln T1-t2 T2-t1130-20 - 130-50 In11080 942K3已知传热系数Ko 700W m2·℃4求传热面积Ao 18876×1000700×942 286m 214某列管式加热器由18根长3米Ф25×25mm的钢管组成将苯由20℃加热到60℃苯在管内流动其流量为16m3h苯的比热为176kJ kg·K 密度为858kgm3加热剂为120℃的饱和水蒸汽在管外冷凝已知苯在管内的对流传热膜系数为900W m2·K 水蒸汽的对流传热膜系数为13000 W m2·K 试校核该换热器能否使用解求A--传热基本方程Q KA △tm①求传热速率热负荷Q QL qmLCPl t2-t116×858×176× 60-20 3600 26846kW②求平均推动力△tm 〖 T1-t2 - T2-t1 〗ln T1-t2 T2-t1120-20 - 120-60 In10060 783K 或80K③已知蒸汽的膜系数远大于苯的膜系数所以Ko≈900W m2·K④求传热面积Ao 26846×1000900×783 381m2 382m2⑤校核换热器的面积为AO nπdOL 18×314×0025×3 424 m2故该换热器能满足要求15在逆流换热器内用20℃的水将流量为4500kgh的液体由80℃冷却30℃其比热容为19kJ kg·K 液体走壳程对流传热系数为1700W m2·K 已知换热器由直径为Ф25×25mm的钢管组成钢管的导热系数λ 45 W m·K 管程走水对流传热系数为850 W m2·K 若水的出口温度不超过50℃假设污垢热阻热损失可忽略试计算传热面积解传热面积A--传热基本方程Q KA △tm①求传热速率热负荷热损失不计则Q Qr qmrCPr t2-t1 4500×19× 80-30 3600 11875kW②求平均推动力△tm 〖 T-t2 - T-t1 〗ln T-t2 T-t180-50 - 30-20 In 3010 182K③传热系数Ko 4716 W m2·K④求传热面积A 11875×10004716×182 138m216有一列管换热器由Ф25×25mm的120 根钢管组成110℃的饱和水蒸气在壳方冷凝以加热在管内作湍流流动的某液体且冷凝水在饱和温度下排出已知液体平均比热为4187 kJkg·K由15℃加热到90℃管内对流传热系数为ai 800Wm2·K 蒸气冷凝的对流传热系数ao 11×104Wm2·K忽略污垢热阻壁阻和热损失每小时收集冷凝水2100kg在饱和温度下蒸气冷凝潜热R 2232kJkg试求传热面积解求A--传热基本方程Q KA △tm求传热速率热负荷Q Qr GrR 2100×22323600 1302kw②求平均推动力△tm 〖 T1-t2 - T2-t1 〗ln T1-t2 T2-t1110-15 - 110-90 In9520 481K③求传热系数1Ko doαi di+1αo 1Ko 2520×800+1110001Ko 000165 Ko 606 或1Ko 1 αi+1αo④求传热面积Ao 1302×1000606×481 447m21715分在单管程单壳程列管换热器中用120℃的饱和水蒸汽加热管内的有机液体管内液体流速为05ms总流量为15000kgh温度由20℃升至50℃其比热容为176kJ kg·℃密度为858kgm3测得有机液的对流传热系数为790W m2·℃蒸汽冷凝传热系数为1×104 W m2·℃换热管的直径为Ф25×25mm忽略管壁热阻污垢热阻及热损失试计算1换热管的根数2传热面积解1换热管根数nG uAρ150****0005×nπ0022 4×858 n 312传热面积A--传热基本方程Q KA △tm①求传热速率热负荷Q QL GLCPl t2-t1 15000×176× 50-20 3600 220kW②求平均推动力△tm 〖 T-t2 - T-t1 〗ln T-t2 T-t1120-20 - 120-50 In10070 841K③求传热系数1Ko doαi di Ri+ bdo λ dm Ro+ 1αo1Ko 2520×790+1100001Ko 000168 Ko 595 W m2·℃④求传热面积Ao 220×1000595×841 439m2应用四方面主要是轴功率计算要多些校核泵泵能否使用一看qvHP是否满足二看是否发生汽蚀现象安装高度一定要有比较过程二传热设计计算或校核传热基本方程依据 Q KA △tm①求传热速率热负荷--Q Q i②求平均推动力--一流体变温逆流或利用热量衡算式求温度再求推动力Q qmrCpr T1-T2 qmlCpl t2-t1 qmR Q③求传热系数④求传热面积管长⑤比较A或Q。
气蚀和气缚现象
气蚀和气缚现象
气蚀和气缚是液体在管道或泵中传输时产生的两种不同的现象。
气蚀是指在液体中存在气体时,气泡在高速液流中猛烈碰撞管道表面形成高温高压区域,使金属表面发生物理或化学变化,进而加剧金属表面的损蚀及局部侵蚀,严重时会形成腐蚀孔和管壁破裂。
气蚀现象常见于高速液流或高水头下的泵站、水电站厂房,对于机械设备和液体输送管道都会造成类似的损害。
气缚是指管道内存在气体,由于管径变窄或者管道部分升高造成的液体流速减缓,气体无法及时从液流中移除形成气隙,从而阻碍了液体的正常流动,使得管道内出现流动障碍。
气缚现象常见于高山水电站厂房、农村自来水供应管道、火车和公路隧道水流液压机构等。
气缚可能会导致管道堵塞或者流速异常而影响产水、生产和使用。
离心泵的原理
在正常情况下,离心泵不允许用入口阀来调节流量,以免 抽空,而应用出口阀来调节。
离心泵运行的最小流量不得低于额定流量的1/3。
对于出口压差较大的高压离心泵,在出口流管上应设置一 与额定流量相应的限流孔板,以防超负荷调节。
缓慢的关小离心泵的出口阀,观察泵的 压力、电机电流等参数。
待完全关闭离心泵出口阀后,切断电源。
离
心
泵
待泵完全停转后,关闭入口阀。
的
停
运
通知内操泵已停止。
先将泵出口阀关闭,再停泵,严
离
防泵倒转。停泵注意轴的减速情
心
况,如时间过短,要检查泵内是 否有磨、卡等现象。
泵
停
运
如果是大型泵,待泵冷却到一定
时
温度后,再停给泵降温的循环水。
应
注
意
如该泵需要修理,入口阀也关上, 应根据修理项目决定是否吹扫和
气缚的危害
气缚现象发生后,泵无液体排出,无噪音, 振动,影响操作。 气缚的防止气 1、在启动前向壳内灌满液体。做好壳体的
密封工作,灌水的阀门和莲蓬头不能漏水密 封性要好。 2、离心泵吸入管路装有底阀,以防止启动
前灌入的液体从泵内流。滤网可阻止液体中 的固体吸入。排出管路装有调节阀是供开泵 停泵和调节流量时使用。 3、将离心泵的吸入口置于备输送液体的液 面之下,液体会自动流入泵内。
气蚀的防止
提高离心泵本身抗汽蚀的性能
①改进泵的吸入口至叶轮叶片入口附近的结 构议计 ②采用前置诱导轮 ③采用双吸式叶轮 ④设计工沉采用稍大的正冲角。 ⑤采用抗汽蚀的材料。 提高进液装置汽蚀余量的措施 ①增加离心泵前储液罐中液面上的压力 ②减小泵前吸上装置的安装高度。 ③将吸上装置改为倒罐装置 ④减小泵前管路上的流动损失
什么叫气蚀气蚀现象怎么解决
什么叫气蚀气蚀现象怎么解决什么叫气蚀,气蚀现象怎么解决一、什么叫气蚀:当离心泵壳内存有空气,因空气的密度比液体的密度小得多而产生较小的离心力。
从而,贮槽液面上方与泵吸入口处之压力差不足以将贮槽内液体压入泵内,即离心泵无自吸能力,使离心泵不能输送液体,此种现象称为“气蚀现象”。
液体在一定温度下,降低压力至该温度下的汽化压力时,液体便产生汽泡。
把这种产生气泡的现象称为汽蚀。
汽蚀时产生的气泡,流动到高压处时,其体积减小以致破灭。
这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。
泵在运转中,若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处)因为某种原因,抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时,液体便在该处开始汽化,产生大量蒸汽,形成气泡,当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时,气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。
在气泡凝结破裂的同时,液体质点以很高的速度填充空穴,在此瞬间产生很强烈的水击作用,并以很高的冲击频率打击金属表面,冲击应力可达几百至几千个大气压,冲击频率可达每秒几万次,严重时会将壁厚击穿。
在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。
水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外,还会产生噪声和振动,并导致泵的性能下降,严重时会使泵中液体中断,不能正常工作。
为了使泵内充满液体,通常在吸入管底部安装一带滤网的底阀,该底阀为止逆阀,滤网的作用是防止固体物质进入泵内损坏叶轮或防碍泵的正常操作。
二、气蚀现象怎么解决:提高离心泵本身抗气蚀性能的措施(1)改进离心泵的吸入口至叶轮附近的结构设计。
增大过流面积;增大叶轮盖板进口段的曲率半径,减小液流急剧加速与降压;适当减少叶片进口的厚度,并将叶片进口修圆,使其接近流线形,也可以减少绕流叶片头部的加速与降压;提高叶轮和叶片进口部分表面光洁度以减小阻力损失;将叶片进口边向叶轮进口延伸,使液流提前接受作功,提高压力。
化工仿真实习思考题及答案完全版
化⼯仿真实习思考题及答案完全版⼀、离⼼泵思考题1.离⼼泵操作不当会出现“⽓蚀”与“⽓缚”现象。
分析产⽣这两种现象的原因、现象、解决⽅法。
答:⽓蚀:当液体在与固体表⾯接触处的压⼒低于它的蒸汽压⼒时,将在固体表⾯附近形成⽓泡。
另外,溶解在液体中的⽓体也可能析出⽽形成⽓泡。
随后,当⽓泡流动到液体压⼒超过⽓泡压⼒的地⽅时,⽓泡变溃灭,在溃灭瞬时产⽣极⼤的冲击⼒和⾼温。
固体表⾯经受这种冲击⼒的多次反复作⽤,材料发⽣疲劳脱落,使表⾯出现⼩凹坑,进⽽发展成海绵状。
严重的其实可在表⾯形成⼤⽚的凹坑,深度可达20mm。
⽓蚀的机理是由于冲击应⼒造成的表⾯疲劳破坏,但液体的化学和电化学作⽤加速了⽓蚀的破坏过程。
减少⽓蚀的有效措施是防⽌⽓泡的产⽣。
⾸先应使在液体中运动的表⾯具有流线形,避免在局部地⽅出现涡流,因为涡流区压⼒低,容易产⽣⽓泡。
此外,应当减少液体中的含⽓量和液体流动中的扰动,也将限制⽓泡的形成。
选择适当的材料能够提⾼抗⽓蚀能⼒。
通常强度和韧性⾼的⾦属材料具有较好的抗⽓蚀性能,提⾼材料的抗腐蚀性也将减少⽓蚀破坏。
⽓缚:离⼼泵启动时,若泵内存有空⽓,由于空⽓密度很低,旋转后产⽣的离⼼⼒⼩,因⽽叶轮中⼼区所形成的低压不⾜以将储槽内的液体吸⼊泵内,虽启动离⼼泵也不能输送液体。
此种现象称为⽓缚,表⽰离⼼泵⽆⾃吸能⼒,所以必须在启动前向壳内灌满液体。
解决⽓缚⽅法:在启动前向壳内灌满液体。
做好壳体的密封⼯作,灌⽔的阀门和莲蓬头不能漏⽔密封性要好。
为了使泵内充满液体,通常在吸⼊管底部安装⼀带滤⽹的底阀,该底阀为⽌逆阀,滤⽹的作⽤是防⽌固体物质进⼊泵内损坏叶轮或妨碍泵的正常操作。
2.启动与停⽌离⼼泵时,泵的出⼝阀应处于什么状态?为什么?答:离⼼泵在排出管路阀门关闭状态下启动,因为离⼼泵是靠叶轮离⼼⼒形成真空的吸⼒把⽔提起,所以,离⼼泵启动时,必须先把闸阀关闭,灌⽔。
⽔位超过叶轮部位以上,排出离⼼泵中的空⽓,才可启动。
启动后,叶轮周围形成真空,把⽔向上吸,其闸阀可⾃动打开,把⽔提起。
化工原理复习题2
化工原理复习题21、从流体静力学基本方程了解到U 型管压力计测量其压强差是( A.与指示液密度、液面高度有关,与U 形管粗细无关 )。
2、理想流体在简单管路中作连续流动时,在管子直径小处,静压强就( B.小)。
3、当流体在园管内流动时,管中心流速最大,若为滞流时,平均速度与管中心的最大流速的关系为( C.Um = 1/2Umax )4、水在园形直管中作滞流流动,流速不变,若管子直径增大一倍,则阻力损失为原来的( A. 1/4 )。
5、水在园形直管中作完全湍流时,当输送量,管长和管子的相对粗糙度不变,仅将其管径缩小一半,则阻力变为原来的( B.32 )倍。
6、如图所示,若液面恒定,忽略流动阻力损失,则放水管的出口速度U 与_A.H_有关7、流体体积流量一定时,有效截面扩大,则流速减小,动压头减小,静压头增加。
8、柏努利方程如衡算基准以1.-kg J 表示,柏努利方程可表示常数=++22u pgz ρ;若用J/ N (m )表示则可表示为常数=++gu g p z 22ρ。
9、流体在圆形管道中作层流流动,如果只将流速增加一倍,则阻力损失为原来的__ 2_倍;如果只将管径增加一倍,流速不变,则阻力损失为原来的_1/4_ 倍。
10、U 形管压差计测压时,当一端与大气相通时,读数R 表示的是_表压_或_真空度____。
11、流体在管路中作连续稳定流动时,任意两截面流速与管径的关系为21222221d d u u = ,所以,流速随着管径的减小而增大。
12、流体在管道内作稳定流动时,任一截面处的流速、压强等__不随时间_ 变化。
13、液体在等直径的管中作稳态流动,静压强沿管长__度逐渐降低___。
14、为防止气蚀现象发生,离心泵在运转时,必须使泵入口处的压强__大于__饱和蒸汽压。
15、离心泵采用并联操作的目的是___提高流量__,串联操作的目的是_提高扬程。
16、流体流动状态的判断依据是雷诺数Re 。
( Y )17、园管的当量直径等于它的内径。
《化工原理》基本知识点
《化⼯原理》基本知识点第⼀章流体流动⼀、压强1、单位之间的换算关系:221101.3310330/10.33760atm kPa kgf m mH O mmHg====2、压⼒的表⽰(1)绝压:以绝对真空为基准的压⼒实际数值称为绝对压强(简称绝压),是流体的真实压强。
(2)表压:从压⼒表上测得的压⼒,反映表内压⼒⽐表外⼤⽓压⾼出的值。
表压=绝压-⼤⽓压(3)真空度:从真空表上测得的压⼒,反映表内压⼒⽐表外⼤⽓压低多少真空度=⼤⽓压-绝压3、流体静⼒学⽅程式0p p ghρ=+⼆、⽜顿粘性定律F du A dyτµ==τ为剪应⼒;dudy为速度梯度;µ为流体的粘度;粘度是流体的运动属性,单位为Pa·s;物理单位制单位为g/(cm·s),称为P (泊),其百分之⼀为厘泊cp111Pa s P cP== 液体的粘度随温度升⾼⽽减⼩,⽓体粘度随温度升⾼⽽增⼤。
三、连续性⽅程若⽆质量积累,通过截⾯1的质量流量与通过截⾯2的质量流量相等。
111222u A u A ρρ=对不可压缩流体1122u A u A =即体积流量为常数。
四、柏努利⽅程式单位质量流体的柏努利⽅程式:22u p g z We hfρ++=-∑22u pgz E ρ++=称为流体的机械能单位重量流体的能量衡算⽅程:HfHe p u z -=?+?+?ρ22z :位压头(位头);22u g :动压头(速度头);pρ:静压头(压⼒头)有效功率:Ne WeWs =轴功率:NeN η=五、流动类型雷诺数:Re du ρµ=Re 是⼀⽆因次的纯数,反映了流体流动中惯性⼒与粘性⼒的对⽐关系。
(1)层流:Re 2000≤:层流(滞流),流体质点间不发⽣互混,流体成层的向前流动。
圆管内层流时的速度分布⽅程:2max 2(1)r r u u R=-层流时速度分布侧型为抛物线型(2)湍流Re 4000≥:湍流(紊流),流体质点间发⽣互混,特点为存在横向脉动。
什么叫气蚀气蚀现象怎么解决
什么叫气蚀气蚀现象怎么解决什么叫气蚀,气蚀现象怎么解决一、什么叫气蚀:当离心泵壳内存有空气,因空气的密度比液体的密度小得多而产生较小的离心力。
从而,贮槽液面上方与泵吸入口处之压力差不足以将贮槽内液体压入泵内,即离心泵无自吸能力,使离心泵不能输送液体,此种现象称为“气蚀现象”。
液体在一定温度下,降低压力至该温度下的汽化压力时,液体便产生汽泡。
把这种产生气泡的现象称为汽蚀。
汽蚀时产生的气泡,流动到高压处时,其体积减小以致破灭。
这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。
泵在运转中,若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处)因为某种原因,抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时,液体便在该处开始汽化,产生大量蒸汽,形成气泡,当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时,气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。
在气泡凝结破裂的同时,液体质点以很高的速度填充空穴,在此瞬间产生很强烈的水击作用,并以很高的冲击频率打击金属表面,冲击应力可达几百至几千个大气压,冲击频率可达每秒几万次,严重时会将壁厚击穿。
在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。
水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外,还会产生噪声和振动,并导致泵的性能下降,严重时会使泵中液体中断,不能正常工作。
为了使泵内充满液体,通常在吸入管底部安装一带滤网的底阀,该底阀为止逆阀,滤网的作用是防止固体物质进入泵内损坏叶轮或防碍泵的正常操作。
二、气蚀现象怎么解决:提高离心泵本身抗气蚀性能的措施(1)改进离心泵的吸入口至叶轮附近的结构设计。
增大过流面积;增大叶轮盖板进口段的曲率半径,减小液流急剧加速与降压;适当减少叶片进口的厚度,并将叶片进口修圆,使其接近流线形,也可以减少绕流叶片头部的加速与降压;提高叶轮和叶片进口部分表面光洁度以减小阻力损失;将叶片进口边向叶轮进口延伸,使液流提前接受作功,提高压力。
[研究]什么叫气蚀气蚀气象如何处理
什么叫气蚀气蚀现象怎么解决什么叫气蚀,气蚀现象怎么解决一、什么叫气蚀:当离心泵壳内存有空气,因空气的密度比液体的密度小得多而产生较小的离心力。
从而,贮槽液面上方与泵吸入口处之压力差不足以将贮槽内液体压入泵内,即离心泵无自吸能力,使离心泵不能输送液体,此种现象称为“气蚀现象”。
液体在一定温度下,降低压力至该温度下的汽化压力时,液体便产生汽泡。
把这种产生气泡的现象称为汽蚀。
汽蚀时产生的气泡,流动到高压处时,其体积减小以致破灭。
这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。
泵在运转中,若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处)因为某种原因,抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时,液体便在该处开始汽化,产生大量蒸汽,形成气泡,当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时,气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。
在气泡凝结破裂的同时,液体质点以很高的速度填充空穴,在此瞬间产生很强烈的水击作用,并以很高的冲击频率打击金属表面,冲击应力可达几百至几千个大气压,冲击频率可达每秒几万次,严重时会将壁厚击穿。
在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。
水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外,还会产生噪声和振动,并导致泵的性能下降,严重时会使泵中液体中断,不能正常工作。
为了使泵内充满液体,通常在吸入管底部安装一带滤网的底阀,该底阀为止逆阀,滤网的作用是防止固体物质进入泵内损坏叶轮或防碍泵的正常操作。
二、气蚀现象怎么解决:提高离心泵本身抗气蚀性能的措施(1)改进离心泵的吸入口至叶轮附近的结构设计。
增大过流面积;增大叶轮盖板进口段的曲率半径,减小液流急剧加速与降压;适当减少叶片进口的厚度,并将叶片进口修圆,使其接近流线形,也可以减少绕流叶片头部的加速与降压;提高叶轮和叶片进口部分表面光洁度以减小阻力损失;将叶片进口边向叶轮进口延伸,使液流提前接受作功,提高压力。
离心泵的气缚和气蚀
离心泵的气缚和气蚀离心泵的气敷:离心泵启动时,若泵内存有空气,由于空气密度很低,旋转后产生的离心力(离心力计算公式=质量*速度平方/半径)小,因而叶轮中心区所形成的低压不足以将储槽内的液体吸入泵内,虽启动离心泵也不能输送液体。
此种现象称为气缚。
表示离心泵无自吸能力,所以必须在启动前向壳内灌满液体。
防止气敷现象在启动前向壳内灌满液体。
做好壳体的密封工作,灌水的阀门和莲蓬头不能漏水密封性要好。
离心泵吸入管路装有底阀,以防止启动前灌入的液体从泵内流出。
滤网可阻止液体中的固体吸入。
排出管路装有调节阀是供开泵停泵和调节流量时使用。
将离心泵的吸入口置于备输送液体的液面之下,液体会自动流入泵内。
离心泵的气蚀离心泵安装高度不合理时,将导致泵进口压力过低,当进口压力降至被输送液体在该温度下对应的饱和蒸汽压时,将发生汽化,所生成的汽泡在随液体从入口向外周流动中,又因压力迅速增大而急剧冷凝,发生逆相变化,气泡瞬间溃灭。
使周围液体以很大的速度从周围冲向气泡中心,产生频率很高、瞬时压力很大的冲击,使设备表面产生疲劳,发生腐蚀,这种现象称为气蚀现象。
通俗的讲,泵在运转中,若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处)因为某种原因,抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时,液体便在该处开始汽化,产生大量蒸汽,形成气泡,当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时,气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。
在气泡凝结破裂的同时,液体质点以很高的速度填充空穴,在此瞬间产生很强烈的水击作用,并以很高的冲击频率打击金属表面,冲击应力可达几百至几千个大气压,冲击频率可达每秒几万次,严重时会将壁厚击穿。
气蚀现象的危害汽蚀时传递到叶轮及泵壳的冲击波,加上液体中微量溶解的氧对金属化学腐蚀的共同作用,在一定时间后,可使其表面出现斑痕及裂缝,甚至呈海面状逐步脱落;发生汽蚀时,还会发出噪声,进而使泵体震动,可能导致泵的性能下降;同时由于蒸汽的生成使得液体的表观密度下降,于是液体实际流量、出口压力和效率都下降,严重时可导致完全不能输出液体。
气缚和气蚀名词解释
气缚和气蚀名词解释气缚和气蚀是两个液体动力学领域经常出现的现象,这两个现象都与液体流动的速度和压力有关。
本文将对这两个现象的概念、原理、原因和预防措施进行详细解释。
一、气缚1. 概念气缚是指在液体中存在气泡时,液体在经过泵或管道时,气泡在高速流动的液体中形成的半圆形空洞,又称为空泡;也叫气穴、空蚀、空鼓等。
气缚会影响液体的流动,容易引起机械与化学的破坏和腐蚀等问题。
2. 原理气缚是由于液体在高速流动时,流速增加,而液体压力下降,当液体的压力降到气泡的饱和压力以下,气泡就膨胀成为一个空洞,形成气缚现象。
3. 原因气缚形成的原因有多种,主要表现为:(1)管道内的气泡:管道内的气泡受到流体的压力下降,膨胀增大,形成气缚;(2)液体蒸发:液体在流动过程中温度升高导致蒸发,液位下降,气泡形成气缚;(3)液体迅速流过管道弯曲处或管道中的阀门、测量仪器等:由于流动的加速和流动的方向改变,使液体的压力下降,形成气缚;(4)管路中有局部漏气或串气:管路内有些小漏洞,液体中的气体进入,形成气缚。
4. 预防措施为了避免气缚产生及其带来的诸多问题,需要采取以下几种预防措施:(1)保证液体流动过程中的均匀性:减少液体流速的变化,尽量避免流速的增加突然变化;(2)增加管道的直径:管道直径越大,液体的速度越慢,气泡形成的机会就越小;(3)改善液体物理性质:通过调整液体的密度和黏度来减少气缚的发生;(4)安装菱角垫、泡沫塞等防止空气进入的设施或泵吸口设施上增加气水分离器等。
二、气蚀1. 概念气蚀是指在流体经过弯曲或局部收缩的管道中,由于液流速度过快而形成的液流中空气气泡之间的激烈液固相互作用,造成管道内壁的破坏。
英文名为“cavitation”,也称气穴腐蚀、空蚀腐蚀、空泡腐蚀等。
2. 原理当管道中的液体在高速运动时,负压区被形成,液体压力下降,导致管道中的液体蒸发形成气泡,当气泡移向高压区时,气泡瞬间坍塌,产生巨大的冲击波,对管道内壁和设备表面造成腐蚀损伤。
简述气缚现象
气缚现象一、什么是气缚现象1.1 气缚的概念气缚是一种典型的鸟类行为,通常指鸟类在紧急情况下,为了适应环境变化而气凝固在原地不动的现象。
1.2 气缚现象的表现气缚现象通常表现为鸟类停止飞翔、躲藏在树枝或地面上、保持静止不动的行为。
1.3 气缚现象的原因气缚现象的产生有多种原因,包括恐惧、压力、惊吓、寻找食物等等。
二、气缚现象的类型2.1 恐惧性气缚恐惧性气缚是最常见的一种气缚类型,当鸟类感到恐惧或受到威胁时,会选择停止飞翔并气凝固在原地,以期避免被发现。
2.2 压力性气缚压力性气缚是指鸟类在面对压力或竞争时选择气缚的行为,这种行为通常出现在繁殖季节,当鸟类需要保护自己的巢穴或领地时。
2.3 惊吓性气缚惊吓性气缚是指鸟类在受到突然的惊吓或危险威胁时,会迅速停止运动并保持静止不动,以期掩盖自己的存在。
2.4 探食性气缚探食性气缚是一种特殊的气缚现象,当鸟类在觅食时感到有利可图的目标时,会选择停止行动,等待适时的机会。
三、气缚现象的生理机制3.1 神经系统的作用气缚现象涉及神经系统的调控,当鸟类感到有危险或压力时,神经系统会向身体发送信号,促使鸟类停止运动。
3.2 激素的作用在气缚现象中,激素也发挥着重要的作用,激素的分泌可以改变鸟类的行为模式,从而促使其选择气缚。
3.3 环境因素的影响环境因素也会影响气缚现象的发生,例如温度、湿度、风力等等。
四、气缚现象的进化意义4.1 避免捕食气缚现象可以使鸟类在面对捕食者时减少被探测到的概率,提高生存率。
4.2 降低竞争气缚现象在繁殖季节可以降低鸟类之间的竞争,保护自己的巢穴或领地。
4.3 省能减压气缚现象对鸟类来说也是一种省能减压的行为,通过停止运动并保持静止,可以减少能耗和压力。
五、气缚现象的研究方法与应用5.1 实地观察研究者可以通过实地观察鸟类的气缚现象,记录其表现和环境因素,以深入探究其原因和生理机制。
5.2 实验研究通过在实验室中模拟气缚的条件,研究者可以进一步揭示气缚现象的细节和相互关系。
泵的气缚现象
泵的气缚现象
泵的气缚现象指的是在泵的工作过程中,由于泵入口处的压力较低,导致空气或气体进入泵内,与液体一起被泵送到出口处。
这种现象通常发生在泵启动、停机或运转过程中压力波动较大时。
气缚现象会影响泵的正常工作,降低泵的性能,甚至可能导致泵损坏。
气缚现象产生的原因主要有以下几点:
1、泵启动时,入口处的压力较低,此时若管道中存在空气,就容易吸入泵内。
2、泵在停机后,管道内的液体可能产生气泡,当泵重新启动时,气泡会被泵送到出口。
3、泵长时间低速运行,管道内的液体流速较低,容易产生气蚀,气蚀产生的气泡随着液体一起被泵送。
4、管道中存在低洼处,液体在此处积聚,长时间不流动容易产生气体。
为避免泵的气缚现象,可以采取以下措施:
1、在泵启动前,确保管道内充满液体,避免空气进入。
2、安装气泵或真空泵,在泵启动时抽取管道内的气体。
3、控制泵的启动和停止速度,避免压力波动过大。
4、定期检查和清理管道,确保管道内液体流畅。
5、选用具有防气蚀性能的泵,如轴流泵、混流泵等。
6、在泵的进口处安装过滤器,避免吸入管道内的杂质。
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离心泵的气敷
离心泵启动时,若泵内存有空气,由于空气密 度很低,旋转后产生的离心力(离心力计算公 式=质量*速度平方/半径 )小,因而叶轮中心 区所形成的低压不足以将储槽内的液体吸入泵 内,虽启动离心泵也不能输送液体。此种现象 称为气缚。表示离心泵无自吸能力,所以必须 在启动前向壳内灌满液体。
气蚀现象的危害
汽蚀时传递到叶轮及泵壳的冲击波,加上液 体中微量溶解的氧对金属化学腐蚀的共同作用, 在一定时间后,可使其表面出现斑痕及裂缝, 甚至呈海面状逐步脱落;发生汽蚀时,还会发 出噪声,进而使泵体震动,可能导致泵的性能 下降;同时由于蒸汽的生成使得液体的表观密 度下降,于是液体实际流量、出口压力和效率 都下降,严重时可导致完全不能输出液体。
防止气敷现象
在启动前向壳内灌满液体。做好壳体的密封工 作,灌水的阀门和莲蓬头不能漏水密封性要好。 离心泵吸入管路装有底阀,以防止启动前灌 入的液体从泵内流出。滤网可阻止液体中的固 体吸入。排出管路装有调节阀是供开泵停泵和 调节流量时使用。 将离心泵的吸入口置于备输送液体的液面之下, 液体会自动流入泵内。
造成气蚀的主要原因
造成汽蚀的主要原因有: 1.进口管路阻力过大或者管路过细 2.输送介质温度过高; 3.流量过大,也就是说出口阀门开的太大; 4.安装高度过高,影响泵的吸液量; 5.选型问题,包括泵的选型,泵材质的选型 等.
气蚀的解决方法
解决办法: 1.清理进口管路的异物使进口畅通,或者增 加管径的大小; 2.降低输送介质的温度; 3.降低安装高度; 4.重新选泵,或者对泵的某些部件进行改进, 比如选用耐汽蚀材料等等.
离心泵的气蚀
离心泵安装高度不合理时,将导致泵进口压力过低,当进 口压力降至被输送液体在该温度下对应的饱和蒸汽压时, 将发生汽化,所生成的汽泡在随液体从入口向外周流动中, 又因压力迅速增大而急剧冷凝,发生逆相变化,气泡瞬间 溃灭。使周围液体以很大的速度从周围冲向气泡中心,产 生频率很高、瞬时压力很大的冲击,使设备表面产生疲劳, 发生腐蚀,这种现象称为气蚀现象。通俗的讲,泵在运转 中,若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后 的某处)因为某种原因,抽送液体的绝对压力降低到当时 温度下的液体汽化压力时,液体便在该处开始汽化,产生 大量蒸汽,形成气泡,当含有大量气泡的液体向前经叶轮 内的高压区时,气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小 以至破裂。在气泡凝结破裂的同时,液体质点以很高的速 度填充空穴,在此瞬间产生很强烈的水击作用,并以很高 的冲击频率打击金属表面,冲击应力可达几百至几千个大 气压,冲击频率可达每秒几万次,严重时会将壁厚击穿。