发布时间 : 星期日 文章化工原理题库(199006)更新完毕开始阅读
3、如图所示的输水系统,输水量为36m3/h,输水管路均为φ80×2mm的钢管,已知：吸入管路的阻力损失为2J/Kg,压出管路的压头损失为0.5mH2O柱,压出管路上压力表的读数为2.5Kgf/cm2 ,试求： (1)水泵的升扬高度；
(2)水泵的轴功率N轴(kW),设泵的效率η=70%；
(3)若泵的允许吸上高度[Hs]=6.5m,水温为20℃,校核此系统的安装高度是否合适? 当时当地大气压为1atm；ρ水=1000Kg/m3。 解
(1)U?36?(0.785?0.0762)?2.2m/s3600P3U322.22Z3?4????Hf3?4?2.5?10??0.5?24.75m
?g2g2?9.81Z升扬?Z1?3?Z3?4?5?24.75?29.75m
P3U322(2)He?Z1?3????Hf吸入?5?25??30.45m?g2g9.81Na?HeV??30.45?0.01?103?(102?0.7)?4.265KW?4.3KW102?
（4分）
(3)Hg,max?合适U12?[Hs]???Hf吸入?6.5?0.247?0.204?6.05m?4.8m（2分4、 2g型号 3B57A 3B33 3B19 流量(m3/h) 50 45 38 扬程(m) 38 32 20 允许吸入真空高度(m) 7.0 6.0 5.0
解（列方程4分，求出压头4分，选泵2分）
PU12P2U221Z1???He?Z2????hf?g2g?g2g?h??hff,1??hf,2?4m
9.81?104He?6?3?4?20m10?9.81He?20m?V?40m3/h根据流量，压头，选3B33较合适。
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5、某型号的离心泵,在一定的转速下,在输送范围内,其扬程与流量的关系可用He=18-6×105v2(He单位为m，V单位为m3/s)来表示。用该泵从贮槽将水送至高位槽。两槽均为敝口,两水面高度差3m且水面维持恒定。管路系统的总长为20m(包括所有局部阻力的当量长度),管径为φ46×3mm,摩擦系数可取为0.02,试计算: (1)输水量m3/h;
(2)若泵的效率为65%,水的密度为1000Kg/m3,求离心泵轴功率kW？
解 (1) （ 7分）
'He?(z?p)??Hf?g20V2???3.23?105V220.040.785?0.049.81
z?3m,
?Hf?0.02?p?0?g'?He?3?3.23?105V2.............................(1)离心泵特征曲线:He?18?6?105V2.....(2)由(2)找工作点:18?6?105V2?3?3.23?105V2?V?0.00403m3/s?14.51m3/h由式(1)知:He?8.25m(2) （3分） Na?HeV?g1000?0.00403?8.25??0.501KW
1000?102?0.65??6m，6、现有一台离心泵，允许吸上真空度Hs 用来输送20?C的清水，已知流量为20m3/h，
吸入管内径为50 mm，吸入管的全部阻力损失为?Hf?1.5mH2O，当地大气压为10 mH2O。试计算此泵的允许安装高度Hg为多少米？
204V3600?2.831?m/s （5分） 解： u1?22?d???0.05?4?u12?? Hg?Hs??Hf （5分）
2g2.8312?1.5?6?0.409?1.5?4.091m ?6?2?9.807
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7、欲用离心泵将20℃水以30 m3 /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，出口管的全部阻力为3mH2O， 泵的效率为0.6，（1）求泵的轴功率；（2）若已知泵的允许吸上真空高度为6m，问上述安装高度是否合适？（动压力可忽略）。水的密度可取1000kg/m3。
解：如图在1-1，2-2截面间列柏努力方程，以1-1截面为水平基准面
H??z??hf1?2?18?1?3?22m （3分）
30?22?100QH?3600N轴???3KW （2分）
102?102?0.6u2Hg允?Hs允??Hf吸?6?1?5m （5分）
2gHg实?2m
?Hg实＜Hg允
安装高度合适
8、用泵将苯和甲苯的混合物送到精馏塔，精馏塔操作压强为0.5at，原料槽压强为0.1 at。管路总长为20m(包括全部局部阻力的当量长度)，管路直径为50mm，摩擦系数为0.02，密度为800kg/m3。离心泵的特性曲线可表示为He=20-1.12×105V2，式中V以m3 /s表示。试求原料输送量及泵的理论或有效功率为多少？ 解
????V???2??0.05?0.5?0.1??9.81?1040.02?20?4???13?1.06?105V2 H?8???800?9.810.052?9.81与He?20?1.12?10V联立
解出：V=5.67×10-3m3/s （5分）
522He?20?1.12?105?5.67?10?3??16.4m
2Ne?He?g?V???16.4?9.81?5.67?10?3?800?729.8W （5分）
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9、用3B33型泵从敞口容器将水送到别处，流率为55m3/h，查得该流量下的允许吸上真空度为3m。吸入管压头损失为1m，忽略液体在吸入管的动压头。当地大气压736mmHg。
（1）3B33的B指的是什么？
（2）输送20?C水时，泵的安装高度；[2m]
解：（1）B指的是清水泵 （3分） （2）根据
u12 （2分） Hg?Hs?Hf?2g因为 （5分）
Hs?3m，Hf?1mu12?0 2g当地大气压736mmHg约为10 mH2O，因此
u12=3-1=2m Hg?Hs?Hf?2g10、用安装在液面上方2米的泵输送流量为12m3/h的20℃水, 泵的出口处压力表读数1．9at(表)，泵入口处真空表读数140mmHg, 轴功率1．20kw, 电动机转数2900转/分，真空表与压力表距离0．7m, 出口管与入口管直径相同。若泵的允许吸上真空度为6米，吸入管的全部阻力为1m水柱，动压头可忽略。求：
（1）泵的压头H ；
（2）泵的安装高度是否合适？ 解：
(1) 列真空表与压力表间柏努力方程，以真空表处管中心为水平基。（5分）
?P?u2H??Z???Hf
?g2g管径相同，?u?0，则：
21.9?9.81?104?140?133.3?104H?0.7??21.6m 39.8?10u12(2)Hg?H??Hf0?1=6-0-1=5m （5分）
2g's实际安装高度为2m＜5m,安装高度合适。
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