第2章流体输送机械与搅拌习题解答.pdf

第二章 流体输送机械与搅拌 习 题 1. 用离心泵将密闭储槽中 20 ℃的水通过内径为100mm 的管道送往敞口高位槽，如附图所示， 两储槽液面高度差为10m，密闭槽液面上有一真空表p1 的读数为600mmHg （真）；泵进口处真空表 p3 ，读数为294mmHg （真）。出口管路上装有一孔板流量计， 其孔径 d =70mm ，流量系数C =0.70 ，U 形水银压差计读数 0 0 R=170mm ，管路总能量损失为44J/kg ，试求： （1）出口管路中水的流速； （2 ）该泵的扬程H 是多少？ （3 ）若p3 与p4 相距0.1m，其间的阻力损失可忽略，则 泵出口处压力表p4 的指示值为多少? 习题1 附图 解：（1）管内流量： 2gR(ρ −ρ) 2 2×9.81×0.17×(13600 −1000) −3 3 q C A i 0.70×0.785×0.070 × 1.74=×10 m / s v 0 0 ρ 1000 −3 qV 1.74×10 故出口管路中水的流速为： u 2.22m / s 2 π 2 0.785 ×0.1 d 4 （2 ）在1-1 截面 1 至2-2 截面之间列机械能衡算式，可得： 2 2 p 1 u 1 p 2 u 2 z1+ + +H z 2 =+ + +∑H f (1→2) ρ 2 ρ 2 g g g g 以1-1 为基准面，则：z =0 ，z =10m，p = −600mmHg= −80.0kPa，p =0 ，u =u ≈0，Σh =44J/kg 。 1 2 1 2 1 2 f 故该泵的扬程为： p 2 −p 1 ∑hf 80 ×103 44 ∴H (z2 =−z1)+ + 10=+ 3 + 22.7m ρg g 10 ×9.81 9.81 （3 ）取3-3 至4-4 两截面建立机械能衡算式，可得： 2 2 p 3 u 3 p 4 u 4 z3 + + +H z4 =+ + +∑H f (3→4)