化工原理第二版楊祖榮主編課后習(xí)題答案-資料下載頁
2025-01-18 06:24本頁面
【正文】 =H ep ?+ 11 2 ?2)+ Δ 12 (u u Zρg2g 2(215 + 3( ? ) + = 10 40)+ 110 2 46 32 = Ne= QHρg = 30 3600103 = e 100% = ∴η = 100% = 3N 5 N %40．在一化工生產(chǎn)車間，要求用離心泵將冷卻水從貯水池經(jīng)換熱器送到一敞口高位槽中。已知高位槽中液面比貯水池中液面高出 10m，管路總長為 400m（包括所有局部阻力的 u當(dāng)量長度）。管內(nèi)徑為 75mm，換熱器的壓頭損失2g ，摩擦系數(shù)可取為 。此離心 為 322 泵在轉(zhuǎn)速為 2900rpm 時(shí)的性能如下表所示： Q/(m3/s) 0 H/m 26 23 21 12 試求：（1）管路特性方程； （2）泵工作點(diǎn)的流量與壓頭。27 解：（1）管路特性曲線方程： 2e1h = ΔZ + ∑ h H= ΔP+ΔZ +Δu+ ∑f f 2g ρg l+ Σ λ+ = ΔZ + λ e e+32) 2g 2g h = ΔZ + ( ddf H= 10 +e(0. + 32) 2 035 5 ( 22)34 32 30 28 26 24= 10 + 10Q 8（2）在坐標(biāo)紙中繪出泵的特性曲線及管路特性曲 線的工作點(diǎn)： Q(m/s)3Q = ms H = 41．用離心泵將水從貯槽輸送至高位槽中，兩槽均為敞口，且液面恒定?，F(xiàn)改為輸送 密度為 1200 kg/m3的某水溶液，其他物性與水相近。若管路狀況不變，試說明： （1）輸送量有無變化？ （2）壓頭有無變化？ （3）泵的軸功率有無變化？ （4）泵出口處壓力有無變化？ 解： ρ 變化時(shí)，泵特性曲線不變。 管路特性曲線 He= Δz + Δ+pBQ 2 =+2不變?chǔ) BQ （1） 輸送量不變； （2）壓頭不變； （3） 軸功率： ρNQHeg N = η = η 增加28H (m ) （4）在貯槽液面 11′和泵出口 22′間列柏努力方程： 21 1+ 2gu+ Z+ H1=e2+ u 2+Z+ ∑ h2 ρg簡化： 2?H 122 2 ρg g ?ffP = ρg ? ??e? ? ∑ u Z h ?22g 2 ? Q工作點(diǎn) Q， H不變，∴ ue∑ h不變f 即 P2隨 ρ 的增加而增加。 42．用離心泵將水從敞口貯槽送至密閉高位槽。高位槽中的氣相表壓為 ，兩槽 液位相差 10m，且維持恒定。已知該泵的特性方程為 H = 40 ? 104Q2（單位：H—m， Q—m3/s），當(dāng)管路中閥門全開時(shí)，輸水量為 m3/s，且流動(dòng)已進(jìn)入阻力平方區(qū)。試求： （1）管路特性方程；（2）若閥門開度及管路其他條件等均不變，而改為輸送密度為 1200 kg/m3的堿液，求 堿液的輸送量。 解：（1）設(shè)輸送水時(shí)管路特性方程為 H= A + BQ2e 3其中， = 20= Δz + Δp10 + =A 101000 ρg 當(dāng)輸水量為 m3/s時(shí)，由泵特性方程與管路特性方程聯(lián)立： 2 40 ? 104= + B 2 205得 B = 10 即此時(shí)管路特性方程為 He= 20 + 105Q2（2）當(dāng)改送密度為 1200 kg/m3的堿液時(shí)，泵特性方程不變，此時(shí)管路特性方程 3A‘ = Δz + Δp=10 + 10 ρ ‘g 1200 = 29 流動(dòng)進(jìn)入阻力平方區(qū)，且閥門開度不變，則 B 不變。因此管路特性方程變?yōu)?H= + 10Q 52 將該方程與泵特性方程聯(lián)立， 4 2 =40 ? 10 Q 5 2 + 10Q可得堿液輸送量 Q’= 43．用離心泵向設(shè)備送水。已知泵特性方程為 H = 40 ? ，管路特性方程為 H= 25 + ，兩式中Q的單位均為m/h，H的單位為m。試求：23e （1）泵的輸送量； （2）若有兩臺(tái)相同的泵串聯(lián)操作，則泵的輸送量為多少？若并聯(lián)操作，輸送量又為多 少？ 解：（ 1）H = 40 ? 2 H= 25 + 2e 2 3 2聯(lián)立： 40 ? = 25 + 解得： Q = mh（2） 兩泵串聯(lián)后： 2泵的特性： H = 2(40 ? ) 與管路特性聯(lián)立： 2Q = Q2 (40 ? )解得： Q = m3 h（3） 兩泵并聯(lián)后： 泵的特性： H = 40 ? ()22Q與管路特性聯(lián)立： 2 Q225 + = 40 ? ( 解： 得Q = .48m3/h 2 )30 44．用型號(hào)為 IS6550125 的離心泵將敞口貯槽中 80℃的水送出，吸入管路的壓頭損失 為 4m，當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?98kPa。試確定此泵的安裝高度。 5 3解：查附錄： 800C 水， Pv= 10 Pa, ρ =在附錄中查得IS6550125 泵的必需氣蝕余量 （NPSH）r= 泵允許安裝高度： Hg允=P ? P (NPSH ) ? ∑ hv 3g ?98 10 ? ? = 4 10? 5 r f吸入= 為安全起見，再降低 ，即 Hg = ? ? ?= 即泵需要安裝在水槽液面以下 或更低位置。45．用離心泵從真空度為 360mmHg的容器中輸送液體，所用泵的必需汽蝕余量為 3m。 該液體在輸送溫度下的飽和蒸汽壓為 200mmHg，密度為 900kg/m3，吸入管路的壓頭損失為 ，試確定泵的安裝位置。若將容器改為敞口，該泵又應(yīng)如何安裝？（當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?100kPa） 解：（1）當(dāng)容器內(nèi)真空度為 360mmHg 時(shí)，?H g允 = pvρg ? ? (NPSH r)∑ hf吸入 360=101325)760 ? 101325 ? 3? =760900 200 ?故泵宜安裝在液面以下（＋）＝ 更低的位置。 （2）當(dāng)容器敞口時(shí)，? pH g允 = pv 3ρg? (NPSH )r 200?∑hf吸入 ? 760 = ? 3 ? = 100 10 101325900 故泵宜安裝在液面以上低于（－）＝ 的位置。 31 46．如附圖所示，用離心泵將某減壓精餾塔塔底的釜液送至貯槽，泵位于貯槽液面以 下 2m處。已知塔附圖該泵的允許安裝高度： VHg =允? p? (NPSH ) ? ∑ h ρg r f吸入 = ? ? = ? 而實(shí)際安裝高度 Hg實(shí)＝? amp。gt。 Hg允 ，說明此泵安裝不當(dāng)，泵不能正常操作，會(huì) 發(fā)生氣蝕現(xiàn)象。 47． 802 = ∴ He= 25 + 3 選泵 IS10080160，其性能為：由 Q = 100 mh, He=3 Q = 100 mh, H = 32m, η = 78%, N = 確定安裝高度： 11.) = 2kNPSHr W,( 32 pv kg 200C 水， ρ = 允3m Pv= Hg = ? p (NPSH ) ? ∑ hρ rf吸入 Σ h吸入f= λ(l + ∑ l )e 吸入6= ) 1032g = 2 ( ?∴ Hg 允= ? ? = 減去安全余量 ， 以下。為 即泵可安裝在河水面上不超過 的地方。48． 760 kg/m3?，F(xiàn)將該油品送入 φ 5m，流量為 15m3/h。 釜ρg g2510 He= 312++ He=+ = 5760 2 ，查油泵樣本，選泵 60Y60B 其性能為：m 壓頭 38m 由 Q=15 mh3流量 mh 軸功率 效率 55% 49．現(xiàn)從一氣柜向某設(shè)備輸送密度為 ，氣柜內(nèi)的壓力為 650Pa（表壓）， 設(shè)備內(nèi)的壓力為 （絕壓）。通風(fēng)機(jī)輸出管路的流速為 ，管路中的壓力損失為500Pa。試計(jì)算管路中所需的全風(fēng)壓。（設(shè)大氣壓力為 ） ρ解： p = ( ?2 p T + u 2 + p p ) Δ 12 2 f
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