2-1 在圖2-12所示的離心泵特性曲線圖上，任選一個流量，讀出其相應(yīng)的壓頭與功率，核算其效率是否與圖中所示的一致。解 ：取任一點，如Q=30L*s-1或108m3*he-1查圖2-12知H=19.4m,n=7-4kw,=77%檢驗效率：=QHpg/N=108*19.4*1000*9.81=0.772結(jié)果與讀圖相符2-2 用內(nèi)徑為200mm、長50m的管路輸送液體（密度與水相同），升高10m。管路上全部管件的當(dāng)量長度為27m，摩擦系數(shù)可取為0.03.作用于上下游液面的壓力相同。試列出管路特性方程，其中，流量Q以m3*h-1計，壓頭H以m計。附圖中的實線與虛線分別為IS250-200-315型和IS250-200-315A型離心泵的特性曲線。試求，若在本題中的管路上分布安裝這兩個泵時的流量、所需的軸功率及效率。解：（1）管路特性方程H=z+Pg+hf=z+Pg+8l2d5g*Q36002=10+4.61*10-5Q2式中，Q以m3*h-1計，H以m計。（2）將管路特性曲線描繪在圖上，與兩泵的H-Q曲線相交，由交點可讀出以下數(shù)值：型號Q/m3*h-1H/mN/kwIS250-200-31567831.167.385%IS250-200-315A627327.857.083%2-3 如圖所示的循環(huán)管路系統(tǒng)，管內(nèi)徑均為30mm，管路摩擦系數(shù)=0.02，吸入管路和壓出管路總長為10m(包括所有局部阻力的當(dāng)量長度在內(nèi))。閥門全開時候，泵入口處真空表的讀書為40kpa,泵出口處壓力表旳示數(shù)為107.5kpa。泵的特性曲線方程可用H=22-BQ2表示，其中，H以m計，Q以m3*h-1計，B為待定常數(shù)。試求：（1）閥門全開時候泵的輸水量和揚程：（2）現(xiàn)需將流量減小到閥門全開時候的90%，采用切削葉輪直徑的方法，則繃得有效功率為多少kw？也輪直徑應(yīng)切削為原來的百分之幾？解:對泵進、出口列機械能守恒方程，有H=(P入+P出)/g=(107.5*103+40*103)/1000*9.81=15.04m （a）對整個循環(huán)系統(tǒng)做機械能衡算（從面1-1經(jīng)泵再回到面1-1）；h=BQ2=8l/2d2g*(Q/3600)2=1.245*10-2Q2式中，Q以m3*h-1計。將H=h=15.04m帶入到上公式得，Q=34.76m3*h-1將Q、H帶入到泵的特性方程，得B=(22-H)/Q2=5.76*10-3(2)Q=90%Q=31.28m3*h-1代入公式（a）得，he=12.18m有效功率 N=hQ g=1038KW葉輪直徑應(yīng)切削的百分率因管路特性曲線方程h=BQ2為過原點的曲線，再根據(jù)教材中式（2-16）可以證明，此種情況下的管路特性曲線與葉輪切割前、后泵的特性曲線的兩個交點，即為新、舊工作點，滿足式（2-16），即Q/Q=D/D=0.902-4 用離心泵輸送65的水，分別提出了附圖所示的三種安裝方式（圖中安裝高度與壓出高度所標(biāo)注數(shù)字的單位都是mm）。三種安裝方式的管路總長（包括管件的當(dāng)兩長度）可是為相同。試討論，（1）這三種安裝方式是否都能將水送到高位槽？若能送到，其流量是否相等？（2）這三種安裝方式，泵所需要的功率是否相等？解：（1）查附錄七知65水的飽和蒸汽壓力為pv=25.0kpa查附錄五知65水的密度=980.5kg*m-3ZS,允許=p大氣壓/g -pv/g (hf（s-e）)+h允許）=7.93-(hf（s-e）)+h允許）8m圖a的安裝高度為-2m,圖b的為1m，圖c的為8m，因此，圖c的安裝方式肯定不行，而圖a、b的安裝方式有可能降水送到高位槽。圖a、b所示的管路狀況相同，故管路特性曲線相同，又泵相同，故工作點相同，即流量相同。（2）泵所需的功率是否相同？因a、b所示情況的工作點相同，即Q、H相同，又泵相同，故相同，此外，相同，故所需功率N=QHg/相同。2-6 將密度為1500kg*m3的硝酸送入反應(yīng)釜，最大流量為6m3*h-1,升舉高度為8m。斧內(nèi)壓力為300kpa。是在下面的內(nèi)腐蝕泵性能表中選定一個型號，并估計泵的軸功率。解：h=z+Pg+pg=8+300*10001500*9.81+30*1031500*9.81=30.4m根據(jù)h=30.4m,Q=6*m3*h-1選表中IH40-32-160型泵，最高效率為36%。泵的軸功率N=Qhg/=2071W2-7 有下列輸送任務(wù)，是分別提出適合的泵類型向空氣壓縮機的氣缸中注入潤滑油；輸送濃番茄汁至裝罐機；輸送帶有結(jié)晶飽和鹽溶液至過濾機；將水從水池送到冷卻塔頂（塔高30m，水流量5000m3*h-1）;將洗衣粉漿液送到噴霧干燥器的噴頭中（噴霧器內(nèi)壓力10MPa，流量5m3*h-1）；配合ph控制器，將堿液按控制流量加入?yún)⑴c化學(xué)反應(yīng)的物流中。解：齒輪泵或螺桿泵。理由：流量小，粘度較大；離心泵（開式或半開式葉輪）理由：含固體物。壓力不大時用離心泵，壓力大時用隔膜泵。理由：含固體物。雙吸離心泵。理由：流量很大，而揚晨不算太大。柱塞式往復(fù)泵或螺桿泵。理由：出口處壓力大，但流量較小。計量泵。理由：流量需定量控制。2-9 習(xí)題2-8中的噴霧干燥器每小時要排出16000m3濕空氣?，F(xiàn)有一臺4-72No.8通風(fēng)機可用，它在轉(zhuǎn)速n=1000r*min-1時的操作性能如下所示。問刺痛風(fēng)機是否能滿足需要？如不使用，有無辦法改造到能用？序號全壓/mmH2O風(fēng)量m3*h-1軸功率/kw序號全壓/mmH2O風(fēng)量/m3*h-1軸功率/kw198112003.63588166004.38297120003.78681180004.38395139003.96774193004.6092153004.25解： 由本題已知條件及習(xí)題2-8知Pt0-222mmH2O,Q=16000m3*h-1。表中列出的最高全風(fēng)壓僅為98mmH2O，遠小于所需值。但若將轉(zhuǎn)速提高，有可能達到要求。根據(jù)教材中式2-14，為使表中序號1的全風(fēng)壓達到222mmH2O,轉(zhuǎn)速n應(yīng)滿足n/n=222/98 =1.505故 n=1.505*1000=1505r*min-1在此轉(zhuǎn)速下，序號1的流量變?yōu)镼=11200*1.505=16860m3*h-1可以滿足需要（稍增大阻力，如關(guān)小閥門，可使流量減小至16860m3*h-1）。說明：本題的風(fēng)機在風(fēng)量比序號1的風(fēng)量還小的條件下運行，效率較低（低于82%）。如需長期運行，為節(jié)能，當(dāng)選一風(fēng)壓、風(fēng)量在序號為中間值的風(fēng)機；如查產(chǎn)品目錄，4-72No.6風(fēng)機在2240 r*min-1下共給出8個序號的值，其中序號5的風(fēng)壓為248mmH2O,風(fēng)量為15800 m3*h-1較為適用（因風(fēng)壓高于管路所需，運行時風(fēng)量將較15800 m3*h-1大，而可滿足要求，其全壓效率約90%）。2-10 往復(fù)壓縮機的活塞將278k、101.3kpa（絕）的空氣抽入氣缸，壓縮到324kpa（絕）后排出。試求活塞隊每千克空氣所做的功。若將1kg空氣在一密閉的筒內(nèi)用活塞字101.3kpa（絕）壓縮到324kpa（絕），所需功是多少？兩種情況下均按絕熱壓縮機算。解：在氣缸中壓縮、排出時：根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得壓縮前體積 V1=T/T0*1/M*22.4=0.787m3*kg-1壓縮功 WS=P1P2VdP=/(-1)* P1V1(P1/P2)( (-1)/ )-1 =1.099*105J在密閉筒中壓縮時：WS=V1V2PdV=1/(-1)* P1V1(P2/P1)( (-1)/ )-1= WS/=7.85*104Kj13-5 求某濕物料由含水率30%（濕基，下同）干燥到20%所逐走的水分W1與繼續(xù)從20%到10%逐走的水分W2之比W1/W2。解：以1000kg絕干料為準(zhǔn)，從W1=30%干燥到W2=20%所逐走的水分為W1=100*（30/70-20/80）=17.86kg從W2=20%繼續(xù)干燥至W3=10%所逐走的水分為W2=100*(20/80-10/90)=13.89kg故W1/W2=1.28613-6 某干燥器每日（24h）處理鹽類結(jié)晶10t，從初水分0.1干燥至0.01（均為濕基）。熱空氣的溫度為107，相對濕度0=0.05，干燥器中的空氣絕熱增濕，離開干燥器的溫度為65，試求每小時出去的水分（kg）、空氣用量（kg干空氣）以及每天的產(chǎn)品量（kg）。解：（1）每小時