2.(12分)
用离心泵将水由水槽送至水洗塔中,水洗塔内的表压为9.807×104 N/m2,水槽液面恒定,其上方通大气,水槽液面与输送管出口端的垂直距离为20m,在某送液量下,泵对水作的功为340 J/kg,管内摩擦系数为0.018,吸入和压出管路总长为110m(包括管件及入口的当量长度,但不包括出口的当量长度)输送管尺寸为 φ108×4mm,水的密度为1000 kg/m3。求输水量为多少m3/h。
Z1g+(p1/ρ)+(u12/2)+W =Z2g+(p2/ρ)+(u22/2)+Σhf, 1-2
已知数据:Z1=0;
P1(表)=0;u1≈0;W=340[J.kg-1];Z=20[m]; p
=9.807×104[N.m-2](表);ρ=1000[kg.m-3]
简化上式:W=Z2g+(p2/ρ)+(u22/2)+Σhf, 1-2 又Σhf, 1-2=λlu22/2d=9.9u22
∴ 340=9.81×20+9.81×104/1000+u22/2+9.9u22
10.4u22 =45.7 ∴u2=2.1[m.s-1]
V=(π/4)D2×u×3600=0.785×(0.1)2×2.1×3600=59.3[m3.h-1]
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3.(12分)
密度为1000 kg/m3,粘度为1cP的水,以5 m3/h的流量在φ51×3mm 的水平管道内流过,在管路上某处流体静压强为1.5 kgf/cm2(表压),若管路的局部阻力可略去不计,问距该处100m下游处流体静压强为多少Pa? (Re=3×103~1×105时, λ=0.3164/Re0.25)
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4.(10分)
用泵将比重为0.85的某液体从低位槽打到高位槽。低位槽距地面高2m,管子出口距地面高20 m,管路阻力损失为30 J/kg,泵入口流速为0.915 m/s,入口管径为φ 89×6 mm 出口管径为φ60×4mm,求泵有效功率。
在低位槽液面与管子出口截面列柏努利方程得:
We=g(Z2-Z1)+(P2-P1)/ρ+(u22-u12)/2+hf =9.81×18+0+0.9152[(77/52)2-1]/2+30 =208.6 J.kg-1
Ne=WeρQ=208.6×850×0.915π×(0.077)2/4=755w
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