1、一 1.（12 分） 水塔供水系统，管路总长 Lm(包括局部阻力在内当量长度), 1-1到 2-2的高度 H (m),规定供水量 V m3/h。当忽略管出口局部阻力损失时，试导出管道最小直径 dmin 的计算式。若 L=150m，H=10m, V=10 m 3/h, =0.023，求 dmin*答案* 在 1-1与 2-2间列柏努利方程，以通过水平管的中心线为水平基准面gZA+uA2/2+pA/= gZB+uB2/2+pB/+Wf(Z1-Z2)+(p1-p2)/g=Wf =(L/d)u22/2g； 由 (p1-p2)=0 (Z1-Z2)=HH=(L/d)u22/2g 而 u2=Vh /3600
2、(d2/4)代入上式H=(8Vh L/3600gd2)= d2=(8LVh /3600gH)d=(8LVh/3600gH)0.5代入数据：d=0.023(815010/36009.8110) =0.0466m=46.6mm2.（12 分） 某厂如图所示的输液系统将某种料液由敞口高位槽 A 输送至一敞口搅拌反应槽 B 中,输液管为 382.5mm 的铜管,已知料液在管中的流速为 u m/s,系统的 Wf=20.6u2/2 J/kg,因扩大生产，须再建一套同样的系统, 所用输液管直径不变，而要求的输液量须增加30%,问新系统所设的高位槽的液面需要比原系统增高多少?*答案* 低液面 2-2 为基准，
3、在 1-1 与 2-2 间列柏努力方程： gZA+uA2/2+pA/= gZB+uB2/2+pB/+Wfu10u2; p1=p2于是 gZ1=gZ2+Wfg(Z1-Z2)=Wf =20.6 u2/2u=2g(Z1-Z2)/20.60.5 =(29.816/20.6)0.5=2.39m/sZ1=Z2+20.6u2/2g =5+20.6(1.32.39)2/(29.81) =15.14m增高为：Z 1-Z1=15.14-11=4.14m3.（15 分）如图所示的管路系统中，有一直径为 382.5mm、长为 30m 的水平直管段 AB, 并装有孔径为 16.4mm 的标准孔板流量计来测量流量,流量系
4、数 Co=0.63。流体流经孔板永久压强降为 3.5104N/m2，AB 段的摩擦系数可取为 0.024。试计算: 液体流经 AB 管段的压强差； 若泵的轴功率为 500W，效率为 60%，则 AB 管段所消耗的功率为泵的有效功率的百分率。*答案* 在 A-B 之间列柏方程 (管中心线为基准面 )：gZA+uA2/2+pA/= gZB+uB2/2+pB/+WfpA-p2=Wf=Lu2/2d+p 孔u0=C0 2gR(2-)/=0.6329.810.6(13600-867)/867 =8.284m/su=(16.4/33)28.284=2.046 m/spA -pB=0.024(30/0.033
5、)(2.0462/2)867+3.5104 =74590 N/m2Ne=We .Ws=(74590/867)(/4)d 2u =86(0.7850.03322.046867)=130w有效功率百分数=130/(5000.6)100%=43.3%4.（18 分）如本题附图所示，槽内水位维持不变。槽底部与内径为 100mm 钢管相连，管路上装有一个闸阀，阀前离管路入口端 15m 处安有一个指示液为汞的 U 管压差计，测压点与管路出口端之间距离为 20m。1当闸阀关闭时测得 R600mm，h1500mm；当闸阀部分开启时， 测得R400mm ，h 1400mm，管路摩擦系数取 0.02，入口处局部阻
6、力系数取 0.5，问每小时从管中流出水量为多少 m3。2当阀全开时（取闸阀全开 le/d15， 0.0 18） ，测压点 B 处的静压强为若干N/m2（表压） 。*答案* （1）当闸阀全关时，根据静力学关系：（Zh）R. 汞 得水槽液位高度： ZR 汞 /h=0.613.6-1.5=6.66m列 AA 与 BB 截面柏努利方程式： PB/（R 汞 h ） / =(0.413600-1.41000)/1000=4.04mZP B/ 2/2（ （/d） ） 2/2 （ 1（/d ） 2/26.664.04（10.0215/0.10.5） 2/24.5 2/2u（ 2.6229.81/4.5） 0.
7、53.38 m/sV0.7850.1 23.38360095.5 m3/h（2）当闸阀全开时，列 AA 与 CC 截面柏努利方程：Z 2/2h f（1（lle）/d ） 2/26.66(1+0.018(35/0.1+15)+0.5) 2/2; 解得 u4.02m/s , 由 AA 与 BB 截面间柏努利方程式得：Z 2/2P B/ f P B/（1（/d） 2/2PB/Z（1 （/d） ） 2/26.66（10.01815/0.1 0.5）4.02/(29.81) 3.2 m, PB31392 N/m25.（15 分）有一内径为 d50mm 的管子，用孔板流量计测量水的流量，孔板的孔流系数 C
8、0 0.62，孔板内孔直径 d025 mm，U 形压差计的指示液为汞：（1）U 形压差计读数 R200mm，问水的流量为多少？（ 2）U 形压差计的最大读数Rmax800mm，问能测量的最大水流量为多少? （3）若用上述 U 形压差计，当需测量的最大水流量为 Vmax30m 3/h 时，则孔板的孔径应该用多大？（假设孔板的孔流系数不变）（1） 0C 0（2（s ）/） 0.5 0.62（29.810.212.6） 0.54.36m/s V0.7850.025 24.3636007.7m 3/h（2） max0.62（2 max（ ）/） 0.50.62（ 20.89.8112.6） 0.58.
9、72m/sVmax0.7850.025 28.72360015.4m 3/h（3） max8.72 m/s; V max30m 3/h300.785d 028.723600 解得： d00.0349m34.9mm即应该用 d035mm 孔径的孔板。6.（12 分）用内径为 300mm 的钢管输送 20的水，为了测量管内水流量，在 2m 长主管上并联了一根总长为 10m（包括局部阻力的当量长度）内径为 53mm 的水煤气管，支管上流量计读数为 2.72m3/h,求总管内水流量为多大？ 取主管的摩擦系数为 0.018，支管的摩擦系数为 0.03。*答案* 设主管中水流量为 V1，支管中水流量为 V
10、2则 VV 1V 2 V20.785d 22u236002.72m 3/hu22.72/（36000.7850.053 2）0.343m/sWf2 2（l 2/d2）u 22/20.0310/0.0530.343 2/20.333/kgWf2 Wf1 1（l 1/d1）u 12/20.0182/0.3u12/20.333 /kg解得 u12.36 m/s Vs/4d 12 136000.7850.3 22.363600600m 3/h总流量 V600 2.72602.72m 3/h7.（16 分）在附图所示的管路系统中，有一直径为 382.5mm、长为 30m 的水平直管段AB，在其中间装有孔
11、径为 16.4mm 的标准孔板流量计来测量流量，流量系数 Co 为 0.63，流体流经孔板的永久压降为 6104Pa，AB 段摩擦系数 取为 0.022，试计算：液体流经 AB 段的压强差； 若泵的轴功率为 800w，效率为 62%，求AB 管段所消耗的功率为泵的有效功率的百分率。已知:操作条件下液体的密度为 870 kg/m3,U 形管中的指示液为汞,其密度为13600kg/m3。*答案* uo =Co2gR(-)/=0.6320.69.81(13600-870)/870 =8.27m/su=(do /d)2uo =(16.4/33)28.27=2.043m/sWs=2.043(/4)0.0
12、332870 =1.52kg/s流体流经 AB 段的压强差：在 A 与 B 两截面间列柏努利方程(管中心线为基准面)ZA g+(pA /)+(uA2/2)=ZB g+(pB /)+(uB2/2)+WfZA =ZB uA =uBWf=(l/d)(u2/2)+(610/) =0.022(30/0.033)(2.0432/2)+(6104/870) =111J/kgpA -pB =Wf =870111=96570PaNe=8000.62=496wAB 段所消耗的功率 N：N=WsW f =1.52111=168.7wN/Ne=118.7/496=0.34=34%8.（18 分）某液体密度 800kg
13、/m3，粘度 73cp，在连接两容器间的光滑管中流动，管径300mm，总长为 50m(包括局部当量长度)，两容器液面差为 3.2m(如图示)。求： 管内流量为多少? 若在连接管口装一阀门，调节此阀的开度使流量减为原来的一半，阀的局部阻力系数是多少? 按该管折算的当量长度又是多少?层流:=64/Re; 湍流=0.3164/Re0.25*答案* 在 1-1 面和 2-2 面之间，列柏式以 2-2 面为基准面：u1u20 gz=Wf= (l/d)(u2/2) 设流体流动符合柏拉修斯公式：=0.3164/Re 0.25； Re=du/ gz=0.3164/Re0.25 (l/d)( u2/2) =0.
14、3164/(/)0.25 (l/d1.25)(u1.75/2) u1.75=2gz/0.3164/(/)0.25(l/d1.25)=9.01542;u=3.513m/s验证：Re=0.33.513800/0.073=115504000，假设正确V= (/4)d2u=(/4)(0.3) 23.5133600=893.95(m3/h)流量减半，即是流速减半 u=3.513/2=1.7565m/sRe=5775,符合柏拉斯式条件, 列 1-1 面至 2-2 之间的柏式：gz=(0.3164/Re0.25)(l/d)+(u2/2);=2gz/u-(0.3164/Re0.25)(l/d)=29.813.
15、2/1.7565-(0.3164/57750.25)(50/0.3) =14.3又 (u2/2)=(le /d)(u2/2)=(0.3164/Re0.25)(le /d)(u2/2); =(0.3164/Re0.25)(le /d)le =(d/0.3164)Re0.25 =(0.314.3/0.3164)57750.25=118.2(m)9.（20 分）粘度为 30cp，密度为 900kg/m3 的液体，自 A 经内径为40mm 的管路进入 B，两容器均为敞口，液面视为不变。管路中有一阀门。当阀全关时，阀前后压力表读数分别为 0.9atm 和 0.45atm。现将阀门打至 1/4 开度，阀门
16、阻力的当量长度为 30m，阀前管长 50m，阀后管长 20m（均包括局部阻力的当量长度 )。试求: (1）管路的流量m3/h？(2）阀前后压力表读数有何变化？*答案* （1）阀关时 P1Z 1，Z 1P 1/0.99.8110 4/(9009.81)=10mZ2P 2/0.459.8110 4/（ 9009.81）5m阀开时，两槽面间列柏式:PA/Z A A2/2P B/Z B B2/2W f（1） （Z AZ B）W f（105）9.8149.05W fWf=（ /d）u 2/2=（502030）/0.04）u 2/21250u 2 代入（1） 49.051250u 2设 0.02，则（49
17、.05/（12500.02） ） 0.51.4m/sRe0.041.4900/ （3010 -3）1680 层流64/1680 0.038 设分析：，仍为层流49.05125064/ （0.04900/(301 0-3)）u 2 0.736 m/sVs0.7850.04 20.73636003 .33m 3/h（2）阀开后，P 1，P 210.（20 分）用离心泵将密闭储槽中 20的水通过内径为 100mm 的管道送往敞口高位槽。两储槽液面高度差为 10m,密闭槽液面上有一真空表 P1 读数为 600mmHg(真),泵进口处真空表 P2 读数为 294mmHg(真)。出口管路上装有一孔板流量计
18、,其孔口直径 d0=70mm,流量系数 = 0.7, U 形水银压差计读数 R=170mm。 已知管路总能量损失为 44J/kg，试求：出口管路中水的流速。泵出口处压力表 P3(与图对应)的指示值为多少?(已知 P2 与 P3 相距 0.1m)。*答案* u 0 = (2P/)0.5P=Rg(o-)=0.179.81(13600-1000)=2.1104V=0.7(/4)(0.07)2(2.11042/1000) 0.5 =0.70.785(0.07) 2 (4.210) 0.5 =0.0174 m3/su=V/(0.785d2)=0.0174/(0.7850.12)=2.22m/s选低位水池
19、的水平为基准面，取 1-1、2-2 两截面建立柏努利方程：Z1+(p1/g)+(u12/2g)+He= Z2+(p2/g)+(u22/2g)+hfu1= u2= 0 , Z1= 0 , p2/g0He= Z2+hf -( p1/g) =10+(44/9.81)+0.613.6=22.7(mH2O)再选泵入口管所在面为基面，取 3-3、4-4 两截面建立柏努利方程： Z3+(p3/g)+(u32/2g)+He= Z4+(p4/g)+(u42/2g)(p4/g)=H-ho -( u42- u32)/2g+ (p3/g) ;( u42- u32)/2g0p4=g(H-ho +(p3/g) =1000
20、9.8(22.7-0.1-0.29413.6) =1.83105Pa=1.8 大气压( 表)p4=1.8kgf.cm-2(表) 泵出口处的指示值为 1.8kgf.cm-211.（18 分） 如图所示，槽内水位维持不变，在水槽底部用内径为 100mm 的水管引水至用户 C 点。管路上装有一个闸阀，阀的上游距管路入口端 10m 处安有以汞为指示液的 U管压差计（s=13600kg/m 3)，压差计测压点与用户 C 点之间的直管长为 25m。问：（1）当闸阀关闭时，若测得 R=350mm，h=1.5m，则槽内液面与水管中心的垂直距离 Z 为多少m？（2）当闸阀全开时（ 阀=0.17 , =0.02）
21、 ，每小时从管口流出的水为若干 m3/h？*答案* （1）闸阀关闭，系统内处于静止，由 U 管处等压面得： 水 g(Z+h)=sgRZ=s.R/ 水-h =136000.35/1000-1.5=3.26m（2）以槽液面为 1-1，管出口内侧为 2-2，管中心线为基准面，列柏式：Z1+u12 /（2g)+P 1 /(g)= Z2+u22 /（2g)+P 2 /(g)+hf又 hf=(.L/d+). u22/(2g) =(0.0235/0.1+0.5+0.17)u22 /(2g)=7.67 u22 /(2g)则 3.26+0+0=0+ u22/(2g)+0+7.67 u22/(2g)解得 u2=2
22、.72m/sV =.d2.u2 /4 =.(0.1)22.723600/4=76.87m3/h12.（20 分）如下图所示的输水系统,用泵将水池中的水输送到敞口高位槽,管道直径均为 833.5mm,泵的进、出管道上分别安装有真空表和压力表，真空表安装位置离贮水池的水面高度为 4.8m, 压力表安装位置离贮水池的水面高度为 5m。当输水量为 36m3/h 时，进水管道的全部阻力损失为 1.96J/kg，出水管道的全部阻力损失为 4.9 J/kg，压力表的读数为 2.5kgf.cm-2，泵的效率为 70%，试求：两液面的高度差H 为多少 m? 泵所需的实际功率为多少 kw? 真空表的读数多少 kg
23、f.cm-2?*答案* 取截面 0-0, 1-1, 2-2, 3-3 如图, 在截面 2-2 和 3-3 间列柏努利方程以 2-2为基准面(目的求 H3) Z2g+(p2/)+(u22/2)= Z3g+(p3/)+(u32/2)+Wf1at=9.807104N/m2=1kgf.cm-2 ;u=Q/A=(36/3600)(/4)0.0762=2.21m/s(2.59.807104/103)+ (2.212/2) =H39.81+4.9245.2+2.44=9.81H3 +4.9 H 3=242.74/9.81=24.74m;H= H3 +5=24.74+5=29.74m在 0-0 和 3-3 间
24、列柏努利方程以 0-0 为基准面( 求 We)Z0g+(p0/)+(u02/2)+We=Hg +(p3/)+(u32/2)+WfWe=Hg +Wf=29.749.81+(1.96+4.9)=298.62J/kgms=Vs=(36/3600)103=10kg/s;Ne=MsWe= 10298.62wN 实 =Ne/=2986.2/0.70=4267W=4.266kw在 00 和 11 间列柏氏方程以 00 为基准面Z0g+(p0/)+(u02/2)= Z1g+(p1/)+(u12/2)+Wf(p0 p1)/=4.89.81+(2.212/2)+1.96 =51.49J/kg(p0 p1)=51.
25、491000/(9.81103)=0.525kgf.cm-2二 1.（10 分） 将 20的水由水池打至一敞口高位槽中，槽内的水面与水池内的水面的垂直距离为 31.6m。管路总能量损失为 50J/kg，流量为 20m3/h，试求理论功率为多少kw？*答案* 在水池液面 1-1 与高位槽液面 2-2 间列柏努利方程 (1-1 为基准)：Z 1 12/2P 1/eZ 2 22/2P 2/+WfZ10，Z 231.6m，P 1 P2， 10， 20， Wf50/kgeZ 2W f9.8131.6503 60/kgms20/36001000 5.556kg/s; Ne m s3605.5562000/
26、s2kw2.（16 分）如图所示输水系统。已知:管路总长度(包括所有局部阻力当量长度) 为 100m，从压力表至高位槽所有管长（包括所有局部阻力当量长度）为 80m,管路摩擦系数=0.025，管子内径为 0.05m，水的密度 =1000kg/m3,泵的效率为 0.8,输水量为 10m3/h，求:(1)泵轴功率 N 轴=?(2)压力表的读数为多少 kgf/cm2* N 轴=Ne/ ,Ne=msWe ,m s=101000/3600=2.778kg/sWe-泵对单位质量流体所做的有效功。选取 1-1 与 2-2 截面，并以 1-1 截面的基准面。在两截面间做能量衡算：Z1 12/2P 1/HeZ
27、2 22/2P 2/+h fZ1=0 Z2=2+18=20m p1=p2=0 10， 20，We=gZ2+hf hf=(L/d)(u2/2)u=(V/3600)/(/4)d2 =(10/3600)/(0.7852 0.052)=1.415m/shf=0.025(100/0.05)(1.4152/2)=50.06J/kg; We=9.8120+50.06=246.25J/kgNe=MsWe=2.778246.25=684J/s; N 轴 =Ne/0.8=684/0.8=855W再就 3-3 与 2-2 截面做能量衡算，并取 3-3 为基准面gZ3+(p3/)+(u32/2)=gZ2+(p2/)+
28、(u22/2)+hfZ3=0 Z2=18 p2=0 u2=0p3/=gZ2+hf -(u32/2) =9.8118+(l/d) (u32/2) -(u32/2)=176.58+0.025(80/0.05)(1.4152/2)-(1.4152/2)=176.58+40.04-1.0=215.62J/kg ; P3=215.62=215620N/m2P3=215620/(9.81104)=2.198kgf/cm2 (表)3.（18 分）如图 3B57 离心泵将 20的水由敞口水池送到一压力为 2.5at 的塔内,管径为1084mm 管路全长 100m(包括局部阻力的当量长度，管的进、出口当量长度也
29、包括在内) 。已知：水的流量为 56.5m3/h，水的粘度为 1 厘泊，密度为 1000kg/m3，管路摩擦系数可取为0.024，试计算并回答：(1)水在管内流动时的流动形态； (2)管路所需要的压头和功率； *答案* 已知：d=108-24=100mm=0.1mA=(/4)d2=3.14(1/4)0.12=0.78510-2m2l+le=100m Q=56.5m3/hu=Q/A=56.5/(36000.78510-2)=2m/s=1cp=10-3PaS =1000kg/m3 =0.024 Re=du/=0.121000/10-3=21054000; 水在管内流动呈湍流 以 1-1 面为水平基
30、准面,在 1-1 与 2-2 面间列柏努利方程：Z1 12/2P 1/HeZ 2 22/2P 2/+h fZ1=0 u1=0 p1=0(表压) Z2=18m u2=0; P2/g=2.59.81103/(10009.81)=25mhf =(l+le )/d(u2/2g) =0.024(100/0.1)22/(29.81)=4.9m;He=18+25+4.9=47.9mNe=HQg=47.910009.8156.5/3600=7.4kw4.（20 分）如图所示，用离心泵将水从贮水池输送到敞口高位槽中，已知高位槽的水面离贮水池的水面高度保持为 10m，输送水量用孔板流量计测得。孔板安装在离高位槽水
31、面0.8m 处, 孔径为 20mm，孔流系数为 0.61。管路为 573.5mm 的钢管，直管长度和局部阻力当量长度之和(包括孔板局部阻力当量长度 )为 250m，其中贮水池至孔板前测压点 A 的直管长度和局部阻力当量长度之和为 50m 。水的密度为 1000kg/m3，水的粘度为 1cp,摩擦系数近似为 =0.3164/Re0.25。U 形管中指示液均为水银,其密度为13600kg/m3。当水的流量为 6.86m3/h 时，试确定：(1)水通过泵所获得的外加能量为多少? (2)在孔板前测压点 A 处安装的U 形管压力计中指示液读数 R1 为多少? 孔板流量计的 U形管中指示液读数 R2 为多
32、少 ?* u=Vs/(0.785d 2)=6.86/(0.7850.0523600)=0.971m/sRe=0.050.9711000/(110-3)=48550=0.3164/Re0.25=0.1364/485500.25=0.0213取贮水池液面为 1-1 截面,高位槽液面为 2-2 截面,列柏努利方程式：Z1g+p1/+u12/2+We= Z2g+p2/+u22/2+h(f 1 2)W=Z2g +h(f 1 2)= Z2g +(l+le )/d(u2/2)=109.81+0.0213(250/0.05)(0.9712/2) =98.1+50.2=148.3J/kg以 A 点为 2-2截面
33、, 在 1-1 与 2-2截面间列柏努利方程式Z1g+p1/+u12/2+We= Z2g+p2/+u22/2+h(f 1 2)(p2-p1)/=(pA -pa )/= We - Z2g -(u2/2)-(l+le )/d(u2/2)=148.3-9.29.81-0.9712/2-0.0213(50/0.05)(0.9712/2)=148.3-90.252-0.4714-10.04=47.53J/kg;pA -pa =47.53661000=47.53103N/m2R1=(pA -pa )/g(o -) =47.53103/9.81(13600-1000)=0.3846m=38.46cm根据 V
34、s=CoAo2gR2 (o -)/; R2=(Vs/CoAo)/2g(o -)式中: Co=0.61, Ao=0.7850.022=3.1410-4m2;Vs=6.86/3600m3/s, R2=(6.86/3600)(1/(0.613.1410-4)1000/29.81(13600-1000)=0.4m =40cm5.（12 分）欲用离心泵将 20水以 30m3/h 的流量由水池打到敝口高位槽，两液面均保持不变，液面高差为 18m，泵的吸入口在水池液面上方 2m 处。泵的吸入管路全部阻力为1mH2O 柱，压出管路全部阻力为 3mH2O 柱，泵的效率为 0.6，求泵的轴功率。若已知泵的允许吸上
35、真空高度为 6m，问上述安装高度是否合适？（动压头可忽略） 。水的密度可取 1000kg/m3。*答案* 如图取 11，22 截面，并以 11 截面为基准面，列柏努里方程：Z1P 1/u 12/2He Z 2P 2/u 22/2h f HZh f( 1 2)1813 22mN 轴 QH/（102）(30/3600)221000/(1020.6)3kwHg 允 Hs 允 u 2/2h f 吸 615m 2mHg 实 Hg 允 安装高度合适。6（15 分）如附图所示，计划在蓄水池 A 的一侧安装一台离心泵，将水输送至列管换热器B 的壳程内作冷却用，要求水的流量为 18m3/h，水自换热器出来后流进
36、高位水槽 C 中，回收他用。已知：（1）蓄水池 A 水面标高 3m，高位槽 C 处进水管末端标高 23m；（2）输水管为 603.5mm 的钢管；（ 3）管路部份的压头损失h f19u 2/（2）mH 2O，换热器B 壳程的压力损失P73.6u 2/（2）kN.m -2；（式中，u 为管内流体流速，m/s ） 水 1000kg/m 3今库存有一台 2B31 型离心泵，其性能参数如下表所示，试核算选用此泵是否合适。流 量 扬程 轴功率 允许吸入真空度 m3/h m kw m10 34.5 1.87 8.720 30.8 2.60 7.230 24 3.07 5.7本题目有题图：titu066.b
37、mp*答案* 选择计算截面 11，22 面如题图所示；地平面为基准面。uVs/A18/3600/（(/4)(0.06-20.0035） 22.27m/sZ1P 1/u 12/2He Z 2P 2/u 22/2h f P1P 2 ;u10He （ 23-3）(2.27 2/(29.81)192.27 2/(29.81)73.62.27 2/(29.81)1000/(10009.81) 27.2mH 2O由 2B31 型离心泵特性曲线图查得： Q18m 3/h, He 31.5m（27.2m ）且 62 ，而 m a x 65;65 9058.5（62） 故此泵通用。7（15 分）如图所示输水系统
38、，管长、管径(均以 m 计) 和各局部阻力的阻力系数 均标于图中。直管部分的 值均为 0.03。求： (1）以流量 Q m3/min 和压头 He (m)表示的管路特性曲线方程, (2）输水量为 15m3/h 时，要求泵提供的有效功率（以 kw 计）*答案* （）u 1（d 2/d1） 2u20.64 u 2;Qu 2 (/4)d2601.884 u 2或 u20.531Q u10.34Qe 20 +(3+0.2+0.0320/0.25) u12/2g + (20.2+0.5+1+0.03260/0.2) u22/2g20+0.286 u 12+2.086 u2220+0.0331Q+0.58
39、82Q20 + 0.62Q（） Q15/600.25 m 3/minHe 20+0.620.2520.04mNe QHe /600.2520.0410009.81/60 819 w 0.819kw7.（20 分）欲用离心泵在两敞口容器间输液, 该水泵铭牌标有：流量 39.6m3/h，扬程15m，轴功率 2.02kw,效率 80%，配用 2.8kw 电机，转数 1400r/min。 今欲在以下情况使用是否可以？如不可时采用什么措施才能满足要求（要用计算结果说明） （1）输送比重为 1.8的溶液，流量为 38m3/h，扬程 15m, （2）输送比重为 0.8 的油类，流量为 40m3/h，扬程30
40、m, （3）输送比重为 0.9 的清液，流量为 30m3/h，扬程 15m*答案* （1） 电动机功率不够N38/3600151800/(1020.8)3.5kW 换大电机（2） 扬程不够H/H （n/n） 2; 15/30（1400/ ） 1980增加1980 转/分。检查功率： N/N （n/n） 32.02/N （1400/1980 ） 3 N 5.72 kw换一电机功率为 5.72Kw，1980 转/ 分。（3）可以使用。通过关小出口阀调节至工作点。8.(8 分)有一台离心泵，铭牌上标出允许吸上真空度 Hs5m，用来输送 20的清水，已知吸入管路的全部阻力损失为 1.5mH2O,当地大
41、气压为 10mH2O，若略去泵入口处的动压头。试计算此泵的允许安装高度 Hg 为多少米？*答案* Hg Hs u 2/2h f 51.5 3.5m实际安装高度 H 实 3.5-0.5=3.0m9（16 分） 图示为 n=960 转/ 分的离心通风机的特性曲线。如用此风机向锅炉输送空气，已知管路特性曲线方程为 H=5Q2(H 的单位为 mmH2O, Q 的单位 m3/s)问：（1）风机的送风量为多少 m3/h?消耗的轴功率为多少 kw？（2）若想使风量变为5.5m3/s,你认为可采取什么措施？*答案* （1）送风量 Q 及轴功率 N由管路特性曲线方程 H=5Q2 列表作图。Q m3/s 0 2
42、3 3.5 4H mmH2O 20 45 61.3 80由两线交点读得：送风量 Q=3.6 m3/s风压 H=64mmH2O效率 =0.4轴功率：N=QH/=3.6649.807/ （0.41000 ）=5.65kW(2)使风量变为 5.5 m3/s，可采用提高转速的措施Q2/Q1=n2/n1n2=Q2/Q1n2=5.5/3.6960=1500rpm即将转速提高到 1500rpm。10如图所示的输水系统，已知管内径为 d=50 mm，在阀门全开时输送系统的（l+le ）=50 m，摩擦系数 可取 0.03, 泵的性能曲线在流量为 6m3/h 至 15m3/h 范围内可用下式描述: H=18.9
43、2 0.82Q0.8, H 为泵的扬程m, Q 为泵的流量 m3/h。问: (1) 如要求输送量为 10 m3/h, 单位质量的水所需外加功为多少? 此泵能否完成任务?(2) 如要求输送量减至 8 m3/h(通过关小阀门来达到), 泵的轴功率减少百分之多少?(设泵的效率变化忽略不计)。 解：（1）在两水面间列伯努利方程： 即 此 泵 能 够 完 成 任 务 。大 于很 显 然 泵 能 提 供 的 压 头 功单 位 质 量 的 水 所 需 外 加于 是 有 ：管 内 流 体 的 流 速因 为 ： , 75.13082.9.1 /130895.32.02.94/10.78.6/1, 228.222111e eef fehHmkgJghWmgudlh szphguzhgupz 。故 减 小 因 为 ：1.5849.0175.364/ ,.82.09.)2(. gQNe11用一台离心泵将 20清水从敞口水池送入吸收塔顶部。己知：吸牧塔顶部的压力表读数为 150kPa,输送管出口处比水池液面高 12 m；输送管用 763mm 无缝钢管，管全长为45m （包括阀门等管件的当量长度），摩擦系数由下式确定： 0.01227 十 0.7543Re 0.38
