1-6.高位槽内的水面高于地面8m,水从108×4mm的管道中流出,管路出口高于地面2m。
在本题特定条件下,水流经系统的能量损失可按Σhf=6.5u2计算,其中u为水在管内的流速,m/s。
试计算:(1)A-A’截面处水的流速;(2)水的流量,以m3/h计。
1-7.20℃的水以2.5m/s的流速流经φ的水平管,此管以锥形管与另一53×3mm的水平管相连。
如本题附图所示,在锥形管两侧A、B处各插一垂直玻璃管以面察两截面的压强。
若水流经A、B两截面间的能量损失为1.5J/kg求两玻璃管的水面差(以mm计),并在本题附图中画出两玻璃管中水面的相对位置。
1-8.用离心泵把20℃的水从贮槽送至水洗塔顶部,槽内水位维持恒定。
各部分相对位置如本题附图所示。
管路的直径均为
φ76×2.5mm在操作条件下,泵入口处真空表的读数为
24.66×103Pa;水流经吸入管与排出管(不包括喷头)的能量损失可分别按Σhf,1=2u2与Σhf,2=10u2计算,由于管径不变,故式中u为吸入或排出管的流速m/s。
排水管与喷头连接处的压强为
98.07×103Pa(表压)。
试求泵的有效功率。
1 如图所示,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形压差计,测压点与管路出口端之间距离为20m。
(1) 当闸阀关闭时测得R=600mm,h=1500mm;当闸阀部分开启时,测得R=400mm,
h=1400mm,管路摩擦系数取0.02,入口处局部阻力系数取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/d=15,λ=0.018),测压点B处的静压强为若干N/m2(表压)。
(13分)
2混合式冷凝器的真空度为78.48kPa,所需冷却水量为5×104 kg/h,冷水进冷凝器的入口比水池的吸水液面高15 m,用φ114×7 mm的管道输水,管长80 m,管路配有2个球形阀和5个90o弯头,已知阀门的阻力系数ζ= 3,90o弯头阻力系数ζ= 1.26,摩擦系数λ= 0.02。
现仓库中有四种规格离心泵如下:
编号 1 2 3 4
0.5 1 1 2
流量/
(m3/min)
扬程/ m 10 10 15 15
试问选用哪一号泵,并说明理由。
3由水库将水打入一水池,水池水面比水库水面高50m,两水面上的压力均为常压,要求的流量为90m3/h,输送管内径为156mm,在阀门全开时,管长和各种局部阻力的当量长度的总和为1000m,对所使用的泵在Q=65~135m3/h范围内属于高效区,在高效区中泵的性能曲线可用H=124.5-5.645×104Q2表示,此处H为泵的扬程m,Q为泵的流量m3/s,管子摩擦系数可取为λ=0.025,水的密度ρ=1000kg/m3。
求:
(1) 管路特性方程
(2) 核算此泵能否满足要求;
(3) 泵的实际流量和扬程。
解:(1) 在水库水面1-1和水池水面2-2间列伯努利方程式,以1-1面为基准面,则:
∑+++=+++f 2222e 211122H g u g p z H g u g p z ρρ ∵ 01=z ,m 502
=z ,021==p p (表), 021==u u 又 22e 2e f 421)(2)(⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=∑∑∑d Q g d l l g
u d l l H πλλ 2422210238.2)156.0785.01(81.921156.01000
025.0Q Q ⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=
∴ 管路特性方程:2
4f 2e 10238.250Q H z H ⨯+=+=∑ (Q —m 3/s )
(2) 当Q =90m 3/h=0.025m 3/s 时,H e =64.0m
又由泵的特性方程可得H =124.5-5.645×104×0.0252=89.22m 显然H >H e ,故此泵可用。
(3) 联立泵的特性方程和管路特性方程可得:
H =H e ,即 50+2.238×104Q 2=124.5-5.645×104Q 2
∴ Q =0.0307m 3/s=110.5m 3/h ,H e =71.1m
即泵的实际流量为110.5m 3/h ,扬程为71.1m 。
4 用泵将20℃水由贮槽打到某处,泵前后各装有真空表和压强表。
已知泵的吸入管路总阻力为2.3 mH 2O ,吸入管路速度头为0.2 mH 2O ,该泵的必需汽蚀余量为
5 m ,当地大气压为101.3 kPa 。
水在50℃时的饱和蒸汽压为12.31 kPa ,槽液面与吸入口位差2 m 。
试求:(1)真空表的读数为多少?(2)当水温由20℃变为50℃时发现真空表与压强表读数突然改变,流量骤然下降,此时出现了什么故障?原因何在?有何解决办法?
5 某离心泵输液自低位槽A 至高位槽B ,升扬高度为6m 。
p A =50kPa(真空度),p B =80kPa(表),液体密度1200kg/m 3,粘度与水相近。
(1) 阀全开时流量为36m 3/h ,扬程为28.2m ,且由水泵性能曲线图查得
N′=2.8kW。
求轴功率。
(2) 若关小阀使管路阻力比(1)时管路阻力大6mH2O,这时的流量为28m3/h,求轴功率,已知效率为0.60。