1、61第二章 习 题管路特性1. 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573.5mm 无缝钢管, 管长 50m(包括局部阻力的当量长度)。碱液的密度 =1200kg/m 3, 粘度 =2mPas。管壁粗糙度为 0.3mm。试求：(1) 流动处于阻力平方区时的管路特性方程；(2) 流量为 30m3/h时的 He和 Ne。 习题 1 附图 习题 2 附图离心泵的特性2. 直径 0.4m, 高 0.2m的空心圆筒内盛满水, 圆筒以 1000rpm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)
2、 液体作用于顶盖上的压强分布(p 与半径 r的关系)；(2) 筒圆周内壁上液体的势能 及动能 比轴心处各增加了多少？gPu23. 某离心泵在作性能试验时以恒定转速打水, 当流量为 71m3/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。带泵管路的流量及调节4. 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 d、管长 l(包括局部阻力的gP当量长度)，粗糙度 , 液体物性 、 及泵的特性方程 。试作一框图以表示求取输液量的计
3、算步2BVAHe骤。62习题 4 附图5. 某离心水泵的特性曲线数据如下：V,l/min 0 1200 2400 3600 4800 6000He, m 34.5 34 33 31.5 28 26管路终端与始端的位差 5m, 管长 360m(包括局部阻力的当量长度), 泵的进、出口内径为 120mm, 设 为一常数0.02。求泵的供水量及有效功率。*6. 某台离心泵的特性曲线可用方程 表示。式中 He为泵的扬程, m ；V 为流量, m 3/min。现该泵用20VHe于两敞口容器之间送液, 已知单泵使用时流量为 1m3/min。欲使流量增加 50%, 试问应该将相同两台泵并联还是串联使用? 两
4、容器的液面位差为 10m。*7. 某带有变频调速装置的离心泵在转速 1480rpm下的特性方程为 (V- m3/min)。输送管路两2.40.38e端的势能差为 16.8m, 管径为 764mm, 长 1360m(包括局部阻力的当量长度),=0.03。试求:(1) 输液量 V；(2) 当转速调节为 1700rpm时的输液量 V。离心泵的安装高度8. 某离心泵的必需汽蚀余量为 3.5m, 今在海拔 1000m的高原上使用。已知吸入管路的全部阻力损失为 3J/N。今拟将该泵装在水源之上 3m处, 试问此泵能否正常操作？该地大气压为 90kPa, 夏季的水温为 20。*9. 要将某减压精馏塔塔釜中的
5、液体产品用离心泵输送至高位槽, 釜中真空度为 67kPa(其中液体处于沸腾状态, 即其饱和蒸汽压等于釜中绝对压强)。泵位于地面上, 吸入管总阻力为 0.87J/N, 液体的密度为 986kg/m3, 已知该泵的必需汽蚀余量(NPSH) r为 3.7m, 试问该泵的安装位置是否适宜? 如不适宜应如何重新安排？63习题 9 附图 习题 10 附图离心泵的选型10. 如图所示, 从水池向高位槽送水, 要求送水量为每小时 40吨, 槽内压强为 0.03MPa(表压), 槽内水面离水池水面 16m, 管路总阻力为 4.1J/N。拟选用 IS型水泵。试确定选用哪一种型号为宜？往复泵11某单缸双动往复输水泵
6、，每分钟活塞往复 60次，活塞直径为 200mm，活塞杆直径为 30mm，活塞行程为 300mm。实验测得此泵的输水量为 0.018m3/s，求此泵的容积效率 V。气体输送机械12. 现需输送温度为 200、密度为 0.75kg/m3的烟气, 要求输送流量为 12700m3/h, 全压为 1.18kPa。工厂仓库中有一台风机, 其铭牌上流量为 12700m3/h, 全压为 1.57kPa, 试问该风机是否可用？*13. 在多级往复式压缩机中的某一级, 将氨自 0.15MPa(表)压缩到 1.1MPa(表)。若生产能力为 460m3/h(标准状况), 总效率为 0.7, 气体进口温度为-10, 试计算该级压缩机所需功率及氨出口时的温度。设压缩机内进行的是绝热过程, 氨的绝热指数为 1.29。*14. 某真空操作设备需要一台真空泵, 已知真空系统压力 p=2.5kPa(绝压),温度为 20, 工艺过程液体的饱和蒸汽压为 0.6kPa, 其分子量为 30。外界漏入真空系统的空气量为 2.0kg/h, 工艺过程产生的不凝性气体量可忽略不计。试在下列 W型往复真空泵中选一台适宜的泵。型 号 W1 W2 W3 W4 W5抽气速率 m 3/h 极限真空 kPa(绝压) 601.331251.332001.333701.337701.33
