【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 9）承第5題，若泵的轉(zhuǎn)速下降8%，試用作圖法畫(huà)出新的特性曲線(xiàn)，并設(shè)管路特性曲線(xiàn)不變，求出轉(zhuǎn)速下降時(shí)的工作點(diǎn)流量。[解] 設(shè)原來(lái)轉(zhuǎn)速為n，后來(lái)轉(zhuǎn)速n’=,前后各有關(guān)參量的關(guān)系為：可由原來(lái)的（He,V）數(shù)據(jù)一一對(duì)應(yīng)算出新轉(zhuǎn)速時(shí)的（H’e V’）數(shù)據(jù) ，如下表所示：轉(zhuǎn)速nV m3/h15He m轉(zhuǎn)速n’V’ m3/hH’e m 管路特性曲線(xiàn)：He =+ m ,(V—m3/h),可作圖法得（V,He’’ ）,數(shù)據(jù)如下：（,）,(,) ,(,)由作圖法得，工作點(diǎn)V=10）用離心泵輸送水，已知所用泵的特性曲線(xiàn)方程為：。當(dāng)閥全開(kāi)時(shí)的管路特性曲線(xiàn)方程：（兩式中He、He’—m，V—m3/h）。問(wèn)：①要求流量12m3/h，此泵能否使用？②若靠關(guān)小閥的方法滿(mǎn)足上述流量要求，求出因關(guān)小閥而消耗的軸功率。解: (1) He=36－ He‘=12＋ ∵He=He’，解得V=\適用 (2) 當(dāng)V=12m3/h \He=180。122=，He‘=12＋=12＋180。122= 11）用離心泵輸水。在n = 2900 r/min時(shí)的特性為He = 36－，閥全開(kāi)時(shí)管路特性為 He’= 12＋ (兩式中He、He’m , Vm3/h)。試求：①泵的最大輸水量；②要求輸水量為最大輸水量的85 %，且采用調(diào)速方法，泵的轉(zhuǎn)速為多少？解：(1) He= He’=12+ ∵He=He’，解得V= (2) V’==，令調(diào)速后轉(zhuǎn)速為n r/min H’=()2H V’= \泵: (29002/n2)H’=180。(29002/n2)V’2 \H’=36180。 n2/(29002)’2 當(dāng)V= 則H’=( n2/29002)180。180。 He’=12+’2 =12+180。= 由He=He’，解得n=2616r/min12) 12)用泵將水從低位槽打進(jìn)高位槽。兩槽皆敞口，液位差55m。管內(nèi)徑158mm。當(dāng)閥全開(kāi)時(shí)，管長(zhǎng)與各局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度之和為1000m。泵的性能可用He = －(Hem , Vm3/h)。試問(wèn)：①要求流量為110m3/h，選用此泵是否合適？②若采用上述泵，轉(zhuǎn)速不變，但以切割葉輪方法滿(mǎn)足110m3/h流量要求，以D、D’ 分別表示葉輪切割前后的外徑，問(wèn)D’/D為多少？解：(1)管路He=H0+KV2 =Dz+[8l(l+Sle)/(p2gd5)]Vs2=55+180。104Vs2=55+ =55+[8180。180。1000/(p2180。180。)] Vs2 由He= He=55+ 得V= m3/h 110 m3/h \適用 (2) H=(D/D’)2H’ V=(D/D’)V’ \切削葉輪后：(D/D’)2H’=(D/D’)V’ 即 H’=(D’/D)2180。(D’/D)V’ V=110 m3/h 時(shí)，H’=(D’/D)2180。(D’/D)V’=(D’/D)2180。(D’/D) 180。110 =(D’/D)(D’/D) He’=55+’2 =55+180。1102= m ，由He’=H’，解得D’/D=13） 13）某離心泵輸水流程如附圖示。泵的特性曲線(xiàn)方程為：He=180。104V2 (Hem , Vm3/s)。圖示的p為1kgf/cm2(表)。流量為12 L/s時(shí)管內(nèi)水流已進(jìn)入阻力平方區(qū)。若用此泵改輸r=1200kg/m3的堿液, 閥開(kāi)啟度、管路、液位差及P值不變，求堿液流量和離心泵的有效功率。 習(xí)題13 附圖解：p=1kgf/cm2=180。104Pa V=12L/s= 管路He’=H0+KV2=10+(180。104)/(180。1000)+KV2=20+K180。 He=180。104180。= m ∵He=He’\K=180。104 ∵改輸堿液閥門(mén)開(kāi)度、管路不變 \K=180。104 不變 管路: He’=Dz+p/(rg)+KV2=10+180。104/(180。1200)+180。104V2 =+180。104V2 泵 He=180。104V2 ∵He=He’ ，解得：V= ∵He=180。104V2=180。104180。= m \Ne= HegVr=180。180。180。1200=180。103W14) 14)某離心泵輸水，其轉(zhuǎn)速為2900r/min，已知在本題涉及的范圍內(nèi)泵的特性曲線(xiàn)可用方程He = 。泵出口閥全開(kāi)時(shí)管路特性曲線(xiàn)方程為： He’ = 12 + (兩式中He、He’190。m，V190。m3/h)。①求泵的最大輸水量。②當(dāng)要求水量為最大輸水量的85 %時(shí)，若采用庫(kù)存的另一臺(tái)基本型號(hào)與上述泵相同，但葉輪經(jīng)切削5 %的泵，需如何調(diào)整轉(zhuǎn)速才能滿(mǎn)足此流量要求？解：(1)由He= He’=12+ 令He=He’ 解得V= (2)D’/D= V’==180。= \另一泵：He=36180。180。= 調(diào)整轉(zhuǎn)速后：He=(n/2900)(n/2900)V =(n/2900)(n/2900) 180。 =(n/2900)(n/2900) 又 He’=12+ =12+180。= m，由 He=He’ 解得n=2756 r/min15) 15)某離心泵輸水流程如圖示。水池敞口，(表)。該泵的特性曲線(xiàn)方程為：He= (He190。m , V190。m3/h)。在泵出口閥全開(kāi)時(shí)測(cè)得流量為30m3/h?，F(xiàn)擬改輸堿液，其密度為1200kg/m3，管線(xiàn)、高位槽壓力等都不變，現(xiàn)因該泵出現(xiàn)故障，換一臺(tái)與該泵轉(zhuǎn)速及基本型號(hào)相同但葉輪切削5 %的離心泵進(jìn)行操作，問(wèn)閥全開(kāi)時(shí)流量為多少？ 解：p==180。104 Pa 管路He’=Dz+p/(rg)+KV2=20+180。104/(180。1000)+KV2=23+KV2 V=30m3/h時(shí)He==180。302=39 m 習(xí)題15 附圖He’=23+KV2=23+K180。302 由于He=He’ \K= \管路He’=23+ 泵: He=48180。(D’/D)=48180。= 改泵后管路: He’=Dz+p/(rg)+KV2=20+180。104/(180。1200)+ =+ He= He‘=+ 得V= m3/h16) 16)IS10080160型離心泵， P0=,水溫150C,將水由低位槽汲入泵，有管路情況基本的性能，知V=60m3/h,查的△h,允=,H2O,求最大安裝高度[解] 150C清水：ρ=9999kg./m3,PV= 17) 17)100KY100250型離心泵，P0=,水溫150C,將水由低位槽汲入泵，已知工作點(diǎn)流量為100m3/h,查得[HS]=,汲水管內(nèi)徑為100mm,。求Hg,max 18）大氣狀態(tài)是10℃、750mmHg(絕壓)。現(xiàn)空氣直接從大氣吸入風(fēng)機(jī)，然后經(jīng)內(nèi)徑為800mm的風(fēng)管輸入某容器。已知風(fēng)管長(zhǎng)130m，所有管件的當(dāng)量管長(zhǎng)為80m，管壁粗糙度，空氣輸送量為2104m3/h (按外界大氣條件計(jì))。104Pa(表壓)。，當(dāng)流量為21982 m3/h，mmH2O。問(wèn)：該風(fēng)機(jī)能否適用？19） 19） 離心式風(fēng)機(jī)輸送空氣，由常壓處通過(guò)管道水平送至另一常壓處。流量6250kg/h。管長(zhǎng)1100m(包括局部阻力)，,。外界氣壓1kgf/cm2，大氣溫度20℃。若置風(fēng)機(jī)于管道出口端，試求風(fēng)機(jī)的全風(fēng)壓。[提示：1. 風(fēng)管兩端壓力變化(p1p2)/p1 20 %時(shí)，可視為恒密度氣體，其rM值按平均壓力(p1+p2)/2計(jì)算。2. 為簡(jiǎn)化計(jì)算，進(jìn)風(fēng)端管內(nèi)氣體壓力視為外界氣壓。3. 管道兩端壓差 104Pa ]解: 以下以H表示管路的壓降 (p1－p2)。 ∵pm=[p0+(p0－H)]/2=p0－H/2 rm=pmM/(RT)=(p0－H/2)M/(RT) \H=l(l/d)(u2/2) rm=l(l/d)( rm u)2/(2rm) =llW2/{[(p/4)d2]22drm} =8llW2RT/[p2d5(p0－H/2)M] 令C=8llW2RT/(p2d5M) 則上式為 H2－2p0H+2C=0 其中C=8180。180。1100180。(6250/3600)2180。8314180。(p2180。180。29)=180。108 由 H2－(2180。180。104)H+(2180。180。108)=0 解得 H=6222 Pa 校核：H/p1=6222/(180。104)= ，把氣體密度視為常量是可以的。 則風(fēng)機(jī)的全風(fēng)壓H全=H=6222 Pa20） 20） 離心泵、往復(fù)泵各一臺(tái)并聯(lián)操作輸水。兩泵“合成的”性能曲線(xiàn)方程為：He = －(V22)2，V指總流量。 閥全開(kāi)時(shí)管路特性曲線(xiàn)方程為：He’= 51+KV2, (兩式中：He、He’mH2O，VL/s)?，F(xiàn)停開(kāi)往復(fù)泵，僅離心泵操作。試求管路特性曲線(xiàn)方程中的 K值。解：只開(kāi)離心泵時(shí) He= V= L/s時(shí) He==－180。= m He’=51+KV2=51+K180。 ∵He= He’ \K= m/(L/s)2第三章 習(xí)題1） 1）有兩種固體顆粒，一種是邊長(zhǎng)為a的正立方體，另一種是正圓柱體，其高度為h，圓柱直徑為d。試分別寫(xiě)出其等體積當(dāng)量直徑 和形狀系數(shù) 的計(jì)算式。2） 2），顆粒是高度h=5mm，直徑d=3mm的正圓柱，床層空隙率 、若以1atm，25℃ 空速通過(guò)床層，試估算氣體壓降。[解] 圓柱體：3）擬用分子篩固體床吸附氯氣中微量水份?，F(xiàn)以常壓下20℃空氣測(cè)定床層水力特性，得兩組數(shù)據(jù)如下：空塔氣速 ，床層壓降 試估計(jì)25℃、 通過(guò)此床層的壓降。（含微量水份氯氣的物性按純氯氣計(jì)）氯氣 ， [解]常壓下，歐根公式可化簡(jiǎn)為3） 3） 令水通過(guò)固體顆粒消毒劑固定床進(jìn)行滅菌消毒。固體顆粒的篩析數(shù)據(jù)是：～，12%；～，%；～，45%；～，%；～，%（以上百分?jǐn)?shù)均指質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）。顆粒密度為1875 。固定床高350mm，截面積為314mm2。以20℃ 空速通過(guò)床層，測(cè)得壓降為677mmH2O，試估算顆粒的形狀系數(shù) 值。 4） 4）以單只濾框的板框壓濾機(jī)對(duì)某物料的水懸浮液進(jìn)行過(guò)濾分離。已知懸浮液中每m3水帶有45㎏固體，固體密度為1820 。當(dāng)過(guò)濾得到20升濾液，試估算濾餅的含水率，以質(zhì)量分率表示。6）某粘土礦物加水打漿除砂石后，需過(guò)濾脫除水份。在具有兩只濾框的壓濾機(jī)中做恒壓過(guò)濾實(shí)驗(yàn)，，測(cè)得過(guò)濾時(shí)間與濾液量數(shù)據(jù)如下：過(guò)濾時(shí)間，分： 濾液量，升： 試計(jì)算過(guò)濾常量K，以 為單位，并計(jì)算 ，以 為單位。可采用由積分式 導(dǎo)出的 求K與 。[解] 為便于直接使用題給數(shù)據(jù)：改用組別XiYi1234567）欲過(guò)濾分離某固體物料與水構(gòu)成的懸浮液，經(jīng)小試知，在某恒壓差條件下過(guò)濾常量 ，濾布阻力 ，每1m3濾餅中含485㎏水，固相密度為2100 ?，F(xiàn)擬采用葉濾機(jī)恒壓差過(guò)濾此料漿，使用的濾布、壓差和料漿溫度均與小試時(shí)的相同。，每次過(guò)濾到濾餅厚度達(dá)30mm便停止過(guò)濾，問(wèn)：每批過(guò)濾的時(shí)間為多少？若濾餅需以清水洗滌，每批洗滌水用量為每批濾液量的1/10，洗滌壓差及洗滌水溫均與過(guò)濾時(shí)的相同，問(wèn)：洗滌時(shí)間是多少？[解] 已知：8）某懸浮液用葉濾機(jī)過(guò)濾，(體積比)，經(jīng)過(guò)小試測(cè)得過(guò)濾常數(shù)=105m2/s ,不計(jì)濾布阻力， m3濾液/m3濾餅，按最大生產(chǎn)率原則生產(chǎn)，整理、裝拆時(shí)間為20分鐘,求每只濾葉的最大生產(chǎn)率及每批過(guò)濾的最大濾餅厚度。9）有一葉濾機(jī)，在恒壓下過(guò)濾某種水懸浮液時(shí)，得到如下過(guò)濾方程： ，其中 ， 。在實(shí)際操作中，先在5分鐘內(nèi)作恒壓過(guò)濾，此時(shí)過(guò)濾壓差升至上述試驗(yàn)壓強(qiáng)，然后維持恒壓過(guò)濾，全部過(guò)濾時(shí)間為20分鐘，試求：①每一循環(huán)中每m2過(guò)濾面積所得濾液量？②過(guò)濾后再用相當(dāng)于濾液總量的 水進(jìn)行洗滌，洗滌時(shí)間為多少？解：①∵ q2＋30q = 300τ∴ qe=15 m3/m2 K=300 m2/min恒速