【正文】 03 kPa的高位槽中，兩容器中液面維持恒差8 m，管路系統(tǒng)總壓頭損失為4 m。解：本題旨在比較離心泵的并聯(lián)和串聯(lián)的效果。 解：聯(lián)立管路和泵的特性方程便可求泵的工作點對應(yīng)的q、H，進(jìn)而計算Pe。兩曲線的交點M即泵在此管路中的工作點，由圖讀得q= m3/min，H= m，則習(xí)題7 附圖 q / (m3/min)kW= kW習(xí)題7 附表2qe / (m3/min)0He /m注意：在低流量時，q～H曲線出現(xiàn)峰值。由題給實驗數(shù)據(jù)作出q～H曲線。7．在指定轉(zhuǎn)速下，用20 ℃的清水對離心泵進(jìn)行性能測試，測得q～H數(shù)據(jù)如本題附表所示。解：泵的允許安裝高度為式中 則 ，實際安裝高度為–，故泵在操作時可能發(fā)生氣蝕現(xiàn)象。已知： m， m， m處。6．用離心泵將真空精餾塔的釜殘液送至常壓貯罐。解：為確保泵的安全運行，應(yīng)以55 ℃熱水為基準(zhǔn)確定安裝高度。解：(1) 泵的安裝高度在水池液面和泵入口截面之間列柏努利方程式（水池液面為基準(zhǔn)面），得即 m（2）輸送55 ℃清水的允許安裝高度55 ℃ kg/m3， kPa則 =m=原安裝高度（ m） m才能不發(fā)生氣蝕現(xiàn)象。 m。 m。（1）改送密度為1220 kg/m3的果汁（其他性質(zhì)與水相近）；（2）泵的轉(zhuǎn)速降至2610 r/min。試計算泵的流量、壓頭和效率。泵吸入管和排出管內(nèi)徑均為80 mm，吸入管中流動阻力可表達(dá)為（u1為吸入管內(nèi)水的流速，m/s）。習(xí)題1 附圖解：（1）管路特性方程甲、乙兩地油罐液面分別取作11’與22’截面，以水平管軸線為基準(zhǔn)面，在兩截面之間列柏努利方程，得到 由于啟動離心泵之前pA=pC,于是=0則 又 mh2/m5=10–2 h2/m5則 （qe的單位為m3/h）（2）輸油管線總長度m/s= m/s于是 m=1960 m2．用離心泵（轉(zhuǎn)速為2900 r/min）進(jìn)行性能參數(shù)測定實驗。已知輸油管內(nèi)徑為100 mm，；油品密度為810 kg/m3。啟動泵之前A、C兩壓力表的讀數(shù)相等。解：在截面和截面之間列柏努利方程式，得；第二章 流體輸送機械 1．用離心油泵將甲地油罐的油品送到乙地油罐。甲苯在孔板處的流速為 甲苯的流量為 檢驗Re值，管內(nèi)流速為 原假定正確?，F(xiàn)測得U管壓差計的讀數(shù)為600 mm，試計算管中甲苯的流量為多少（kg/h）？ 解：已知孔板直徑do= mm，管徑d1=33 mm，則 設(shè)ReReo，由教材查圖130得Co=，查附錄得20 ℃甲苯的密度為866 kg/m3，103 Pa試求空氣的質(zhì)量流量（kg/h）。測速管插入管道的中心線處。將λ與ub,BD代入式（b）得 解得 將ub,BC、ub,BD值代入式（c），解得 將ub,AB、ub,BC值代入式（d）左側(cè)，即 計算結(jié)果與式（d）右側(cè)數(shù)值基本相符（≈），故ub,BD可以接受，于是兩支管的排水量分別為 24．在內(nèi)徑為300 mm的管道中，用測速管測量管內(nèi)空氣的流量。） 解：（1）當(dāng)BD支管的閥門關(guān)閉時，BC支管的最大排水量 在高位槽水面11，與BC支管出口內(nèi)側(cè)截面CC,間列機械能衡算方程，并以截面CC,為基準(zhǔn)平面得 式中 z1=11 m，zc=0，ub1≈0，p1=pc故 =11=（a） （b） （c） （d） （e）將式（e）代入式（b）得 （f）將式（f）、（d）代入式（b）,得 ubC=ub,BC，并以∑hf值代入式（a），解得 ub,BC= m/s故 VBC=3600 m3/h= m3/h （2）當(dāng)所有閥門全開時，兩支管的排水量根據(jù)分支管路流動規(guī)律，有 （a）兩支管出口均在同一水平面上，下游截面列于兩支管出口外側(cè)，于是上式可簡化為 將值代入式（a）中，得 （b） 分支管路的主管與支管的流量關(guān)系為 VAB=VBC+VBD 上式經(jīng)整理后得 （c）在截面11，與CC’間列機械能衡算方程，并以CC’為基準(zhǔn)水平面，得 （d）上式中 z1=11 m，zC=0，ub1≈0，ub, C≈0上式可簡化為 前已算出 因此 在式（b）、（c）、（d）中，ub,AB、ub,BC、ub,BD即λ均為未知數(shù)，且λ又為ub,BD的函數(shù)，可采用試差法求解。AB管段內(nèi)徑為38 m、長為58 m；BC支管的內(nèi)徑為32 mm、 m；BD支管的內(nèi)徑為26 mm、長為14 m，各段管長均包括管件及閥門全開時的當(dāng)量長度。設(shè)水溫為12 ℃，試求管路的輸水量（m3/h）。 下面驗算所設(shè)的λ值是否正確： 10 ℃水物性由附錄查得 ρ=1000 kg/m3，μ=105 Pa 由e/d及Re，查得λ=故 習(xí)題22附圖 22．如本題附圖所示，自水塔將水送至車間，輸送管路用mm的鋼管，管路總長為190 m（包括管件與閥門的當(dāng)量長度，但不包括進(jìn)、出口損失）。有6 m的壓頭可供克服流動的摩擦阻力，試求管徑的最小尺寸。） 解：（1）閘閥部分開啟時水的流量 在貯槽水面11，與測壓點處截面22，間列機械能衡算方程，并通過截面22，的中心作基準(zhǔn)水平面，得 （a）式中 p1=0(表) ub2=0，z2=0 z1可通過閘閥全關(guān)時的數(shù)據(jù)求取。問每小時從管中流出多少水（m3）？ （2）當(dāng)閘閥全開時，U管壓差計測壓處的壓力為多少Pa（表壓）。壓差計連接管內(nèi)充滿了水，測壓點與管路出口端之間的直管長度為20 m。） 解：在反應(yīng)器液面11，與管路出口內(nèi)側(cè)截面22，間列機械能衡算方程，以截面11，為基準(zhǔn)水平面，得 （1）式中 z1=0，z2=17 m，ub1≈0 p1=103 Pa (表)，p2=0 (表) 將以上數(shù)據(jù)代入式（1），并整理得 =17+++=+其中 =（++） ==105 根據(jù)Re與e/d值，查得λ=，并由教材可查得各管件、閥門的當(dāng)量長度分別為 閘閥（全開）： 2 m = m 標(biāo)準(zhǔn)彎頭： 5 m =11 m故 =(++4)=于是 泵的軸功率為 ===流體輸送管路的計算 習(xí)題20附圖 20．如本題附圖所示，貯槽內(nèi)水位維持不變。（已知溶液的密度為1073 kg/m3， Pas。反應(yīng)器內(nèi)液面與管路出口的距離為17 m。103 Pa的真空度，高位槽液面上方為大氣壓。解：令 18．某液體以一定的