2流体输送机械

第二章

流体输送机械

管路特性

2-1.如附图所示。拟用一泵将碱液由敞口碱液槽打入位差为

10m 高的塔中。塔顶压强

为0.06MPa （表压）。全部输送管均为$ 57 x 3.5mm 无缝钢管,管长50m （包括局部阻力的当量 长度）。碱液的密度p =1200kg/m 3

,粘度卩=2mPa • s。管壁粗糙度为 0.3mm 。 试求：⑴ 流动处于阻力平方区时的管路特性方程；

（2）流量为30m 3

/h 时的He 和P Q

习题2-2 附图

-二 0.006，查图得怎=0.033。 d

管路特性方程

He = ：z ：P Kq ：

8 0.033 50 3.142 0.055

9.81 ip

2

0.06乂106

2

5

2

H e = ：Z

Kq V2 =10

Kq ； =15.10 4.37 105q ；2

e

-g

1200 9.81

（2） H e =15.10 4.37 10

5

q ； =15.10 4.37 105

： i 30

45.45m

13600丿

P e = ;?gq v H^1200 9.81

45.45 =4458.65W =4.46kW

3600

离心泵的特性

2-2.直径0.4m,高0.2m 的空心圆筒内盛满水，圆筒以1000r/min 绕中心轴旋转，筒顶部 中心处开有一小孔与大气相通。试用静力学基本方程式 （1-8）求：（1）液体作用于顶盖上的

压

p

u

2

强分布（p 与半径r 的关系）;（2）筒圆周内壁上液体的势能 —及动能—比轴心处各增加

K )

1

r — ---- —i

MM

* Tj

_

1

0, 4 J D _________ —

解：（1）v 在阻力平方区，••• 5

-4.37 10

习题2-1附图

Pg 2g

解:

⑴…爲h

h f

2g I d 1

■ 2 | 2、 l AB U 1 + l CD U 2

d

2丿 8- g 二2

l

AB . j CD d ； d ； 2

h v 了多少？

解：（1离心力场中静力学方程为

-.2 2

"门r

C

2

2

1000 104.67

r 2 = 5.48 106r 2

6 2 二 5.

48 10

竺=22.34J/N

1000 9.81

2-3.某离心泵在作性能试验时以恒定转速打水 ，当流量为71m 3

/h 时，泵吸入口处真空 表读数0.029MPa,泵压出口处压强计读数 0.31MPa 。两测压点的位差不计,泵进、出口的管 径相同。测得此时泵的轴功率为 10.4kW,试求泵的扬程及效率。

:p^O.31

。029 106

= 34.56m

g 1000 9.81

仁管謨32

%

带泵管路的流量及调节

2-4.图示的输水管路，用离心泵将江水输送至常压高位槽。已知吸入管直径

①70 X 3mm,

管长l AB =15m ，压出管直径 ①60 X 3mm ，管长l cD =80m （管长均包括局部阻力的当量长度）

，

摩擦系数 入均为0.03, △ z=12m，离心泵特性曲线为 H e

=30-6 105

q 2 （其中H e 为m ；

q v 为m 3

/s ；试求：（1）管路流量；（2）旱季江面下降3m 时的流量。

.P 0 ：gz

-.2 2

2

由小孔处得知

p

- 0， z 0 - 0 , r ^ - 0

o =——

60

2000 3

・14

=104.67

60

解:

H e

P e "pq v

6

0.

31 0.029

10 71

=6685.83w=6.69kw

3600

解:

H e

P 81 2

石 g 「：2d 5q v

盅二 A-Bq ；

联立得q v

A*

g

H e =.；z h f -12 4.67 105q 2 H e =30 — 6 105q ；

联立求解得管路流量 q v =14.79m '/s (2) H e = ：z h f =15 4.67 10

5

q ；

H e =30-6 105

q ；

旱季江面下降3m 时的流量q v =13.80m 3

/s

A P

2-5.在离心泵和输送管路的系统中

，已知下列条件：输送管路两端的势能差

，管径

pg

d 、管长1(包括局部阻力的当量长度

)，粗糙度& ,液体物性 卩、p 及泵的特性方程

H e = A-Bq ；。试作一框图以表示求取输液量的计算步骤。

h f

8 0.03 9.81 3.142

15 Q0645

=4.67 105

q ：

5

2 . g 二 d