第二章 流体输送机械
【2-2】原来用于输送水的离心泵现改为输送密度为1400kg/m3的水溶液，其他性质可视为与水相同。若管路状况不变，泵前后两个开口容器的液面间的高度不变，试说明：(1)泵的压头（扬程）有无变化；(2)若在泵出口装一压力表，其读数有无变化；(3)泵的轴功率有无变化。
解 (1)液体密度增大，离心泵的压头（扬程）不变。（见教材） (2)液体密度增大，则出口压力表读数将增大。 (3)液体密度?增大，则轴功率P?qV?gH?将增大。
【2-4】用离心泵将水由敞口低位槽送往密闭高位槽，高位槽中的气相表压为98.1kPa，两槽液位相差4m且维持恒定。已知输送管路为?45mm×2.5mm，在泵出口阀门全开的情况下，整个输送系统的总长为20m（包括所有局部阻力的当量长度），设流动进入阻力平方区，摩擦系数为0.02。
2在输送范围内该离心泵的特性方程为H?28?6?105qV（qV的单位为m3/s，H的单位为m）。水的
密度可取为1000kg/m3。试求：（1）离心泵的工作点；（2）若在阀门开度及管路其他条件不变的情况下，而改为输送密度为1200 kg/m3的碱液，则离心泵的工作点有何变化？
解 （1）管路特性方程 H?H0?kqV2
Δp98.1?103?4?3=14 其中 H0?Δz??g10?9.81 k??8l?Σle8?0.0?22?2gd53.14??9.8120?3?.235 1050.04故管路特性方程 H?14?3.23?105qV2 离心泵特性方程 H?28?6?105qV2 两式联立 28?6?105qV2?14?3.23?105qV2 得工作点下的流量与压头
qV?3.89?10?3m3/s，H?18.92m
（2）当改送密度为1200 kg/m3的碱液时，泵特性方程不变，此时管路特性方程
Δp98.?13104?1?2. 3 H0?Δz?'?120?09.81?g'流动进入阻力平方区，且阀门开度不变，则k不变。因此管路特性方程变为
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H?12.3?3.23?105qV2
将该方程与泵特性方程联立
28?6?105qV2?12.3?3.23?105qV2
得新工作点下流量及压头
q'V?4.12?10?3m3/s，H'?17.78m
【2-8】用型号为IS65?50?125的离心泵，将敞口水槽中的水送出，吸入管路的压头损失为4m，当地环境大气的绝对压力为98kPa。
试求：(1)水温20℃时泵的安装高度，(2)水温80℃时泵的安装高度。 解 已知环境大气压力p0?98kPa（绝压） 吸入管?Hf?4m(H2O)，查得泵的汽蚀余量Δh=2m (1) 20℃的水，饱和蒸气压
最大允许安装高度为
，密度??998.2kg/m3
输送20℃水时，泵的安装高度不大于3.77m
(2) 80℃的水，饱和蒸气压pV?47.38kPa，密度??971.8kg/m3 最大允许安装高度为
p0?pV(98?47.38)?103Hg允许=??h??Hf??2?4??0.69m
?g971.8?9.81输送80℃水时，泵的安装高度Hg??0.69m
【2-9】 用离心泵将密闭容器中的有机液体送出，容器内液面上方的绝压为85kPa。在操作温度下液体的密度为850kg/m3，饱和蒸汽压为72.12kPa。吸入管路的压头损失为1.5m，所选泵的允许汽蚀余量为3.0m。现拟将泵安装在液面以下2.5m处，问该泵能否正常操作？
解 泵的最大允许安装高度
p0?pV(85?72.12)?103Hg允许=??h??Hf??3.0?1.5??2.96m
?g850?9.81而实际安装高度Hg实＝?2.5m?Hg允，说明此泵安装不当，泵不能正常操作，会发生汽蚀现象。为保证泵的正常操作，泵应至少安装在液面下方3.5m或更低。
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