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第一章流体流动
—基本概念
1、连续性方程
2、液体和气体混合物密度求取
3、离心泵特性曲线的测定
二、核心公式
第一章、流体流动与流体输送机械
流体静力学基本方程(例1-9)
U型管压差计
柏努利方程的应用(例1-14)
范宁公式
离心泵的安装高度(例2-5)
三.问答题
(7分)离心泵的特性曲线是如何测定的?其特性曲线主要由哪几条曲线构成?
答:离心泵的特性曲线是在一定转速和常压的清水为工质做实验测得的.主要曲线有:H-Q,N-Q,η-Q三条曲线,在曲线中要注明泵型号、转速.
(8分)试说明层流和湍流的主要区别。
答:1.质点的运动运动方式不同,层流只有轴向的运动,没有径向的脉动,而湍流质点是杂乱无章的运动,两个方向的运动都存在.2.流体流动速度分布不同:层流为抛物线形式,而湍流则是严格的抛物线,它的速度分布线前端基本是平直的.3.运动的受力情况不同:层流主要是内摩擦力,服从牛顿粘性定律,而湍流由湍流应力和内摩擦力共同作用,可以仿造牛顿粘
性定律写为:??(??e)du
dy
离心泵启动前,为什么要先灌满水?与离心泵安装高度有关的性能指标有那些?
选择输送管路的管径时,从技术经济角度应考虑那些因素?如何选择?
离心泵的实验中,泵启动前与关闭时注意什么问题,为什么?流量调节采用什么方法,其优缺点各是什么?
搞清楚离心泵的扬程与升扬高度、允许吸上高度和安装高度各组概念的区别和联系。(6分)
扬程又称压头,是泵对1N液体所提供的有效能J/N;而升扬高度指泵上、下游两液面的垂直高度,它只是扬程中位能差一项。
允许吸上高度Hg是指上游贮槽液面与泵吸入口之间允许达到的最大垂直距离。
为保证泵的正常可靠运行,泵的实际安装高度要比Hg再降低(0.5~1.0)m。
什么是汽蚀余量?
答:为了防止离心泵汽蚀现象的发生,在离心泵的入口处液体的静压头与动压头之和
up2
u
p
( 1? 1
)必须大于操作温度下液体的饱和蒸汽压头(pv)某一最小值,此最小值即为
?g 2g ?g
p u2 p
离心泵的允许汽蚀余量,即NSPH??1? 1??v (NSPH为离心泵的允许汽蚀余量)
g 2g g
何谓气缚现象?如何防止?
答:离心泵只能空转而不能输送液体的现象。离心泵启动前应灌满液体。
什么是“气缚”现象?什么是“气蚀”现象?
什么是离心泵的工作点?如何调节离心泵的工作点?
1、本题附图中所示的高位槽液面维持恒定,管路中ab
1、本题附图中所示的高位槽液面维持恒定,管路中ab和cd两段的长度、直径及粗糙度均相同。某液体以一定流量流过管路,液体在流动过程中温度可视为不变。问:
液体通过ab和cd两管段的能量损失是否相等?
此两管段的压强差是否相等?并写出它们的表达式;
两U管压差计的指示液相同,压差计的读数是否相
等?(10分)
解:(1)由? h
f
??Lu2
d 2
,管路相同,则d,u相同,L相同,
??f(Re,?/d) ,?相同,
?h ??h 流体过ab和cd两段的能量损失相同. (3分)
fab fcd
(2)ab段:gz
? a?1u
2?gz ? b?1u
2?? h
ppa ? 2 a
p
p
b ? 2 b
fab
u ?u
a b
?(p ?p)
a b
?
?? h
fab
?g?z (1)
Cd段;gz
? c?1u
2?gz ? d?1u
2??h
ppc ? 2 c
p
p
d ? 2 d
fcd
?(p ?p)
c d
?
??h
fcd
(2)由(1)(2),压强差不相等.
(3)ab间压差:p ?p ??gR ??gR ??gh
a b 0 1 1
(1)与(3)??h ??gh??gR ??gR ??gh
fab 0 1 1
?z?h ??h ?gR(? ??) (5)
fab 1 0
Cd间压差:p ?p ??gR ??gR (4)
c d 0 2 2
(2)与(4)
?gR ??gR ???h
0 2 2 fcd
所以,??h ?gR(? ??) (6)
fcd 2 0
由(5)(6),R ?R 压差计读数相同.
1 2
2、(20分)在管路系统中装有离心泵,如图。管路的管径均为80mm,吸入管直管长度为
6m,压出管直管长度为13m,两段管路的摩擦系数均为0.03,压出管装有阀门,其阻力系数
为ζ=6.4,管路两端水面高度差为10m,泵进口高于水面2m,管内流量为0.
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