第一章流体流动 ·21· =200 mn 图1-1 图1-16 段的阻力为多少？ 6.在实验室流体沿程阻力测定装置上，对中1”镀锌管（内径27mm)进行测试，测 压点间距为5290mm,当水流量为2L/s时，水银压差计上读数为400mm 试求此时的入为多少？ 7.精馏塔C的塔顶列管式冷凝器D壳方中的冷凝液体经AB管路流动，管路系统 的部分参数如图1-l7所示。已知管的规格为22mm×2mm,AB管路总长与 所有局部阻力（包括进、出口）的当量长度之和为25m。操作条件下液体的密 度为1000kg/m3,黏度为2.5×10-2Pa·s。冷凝器壳方各处压力近似相等。 试求液体的体积流量。摩擦系数可按下式计算：层流时，A=64/Re;湍流时，λ 0.3164/Reo.5 图1-17 8.水从蓄水箱经过一水管流出，如图1-18所示。假如Z,=12m,Z2≈Z,=6.5 m,d2=20mm,d,=10mm,水流经d2管段的阻力损失为2mH20(1mHz0= 9.8kPa,全书同)，流经d,管段的阻力损失为1mHz0,试求： (1)管嘴出口处的流速u; (2)接近管口2-2'截面处的流速4：及压力p2
·22· 化工原理学习铺导与习题解答 图1-18 9.如图1-19所示，40℃的水由高位槽经异径收缩管向下流动，为保证水在流经收 缩管时不产生汽化现象，收缩管的管径应限制在多大？（不考虑流动阻力损失） 当地大气压为9.7×10Pa,40℃水的密度为992kg/m3,饱和蒸气压为7.38× 103Pa 图1-19 10.如图1-20所示，喷泉的喷嘴为一截头圆锥体，其长度l-0.5m,其两端的直径 d1=40mm,d2=20mm。若把表压为9.807X10Pa的水引入喷嘴，而喷嘴的 阻力损失为1.5mH,O,如不计空气阻力，试求喷出的流量和射流的上升高度。 图1-20 图121 11.如图1-21所示，用内径为300mm的钢管输送20℃的水，为了测量管内水流 量，在2m长主管上并联了一根总长为10m(包括局部阻力的当量长度)、内 径为53mm的水煤气管，支管上流量计读数为2.72m'/h,则总管内水流量为
第一章流体流动 ·23· 多少？取主管的摩擦系数为0.018，支管的摩擦系数为0.03。 12.如图1-22所示，现用一虹吸管来输送相对密度 为1,2的某酸液。设酸液流经虹吸管的阻力 忽略不计，试问： 0.2m (1)图1-22中A处（管内）和B处（管内）的压 力各为多少？ 0.1m (2)若要增大输送量，应对此装置采用何种改 进最为简单？为什么？ 13.如图1-23所示，用泵将水池中的水输送到散口 高位槽，管的规格均为中83mm×3.5mm,泵 的进、出管道上分别安装有真空表和压力表， 图1-22 真空表安装位置离贮水池的水面高度为4.8m,压力表安装位置离贮水池的 水面高度为5m。当输水量为36m'/h时，进水管道的全部阻力损失为1.96 J/kg,出水管道的全部阻力损失为4.9J/kg,压力表的读数为2.45×105Pa, 泵的效率为70%，试求： (1)两液面的高度差h为多少？ (2)泵所需的实际功率为多少？ (3)真空表的读数为多少？ 图1-23 图1-24 14.如图1-24所示，风机的进口吸风管内径d为100mm,吸上水柱高度h为12 mm,空气的密度为1.2kg/m3,求风机进口管内空气的流速和风量
第二章 流体输送机械 重点提要 一、离心泵的主要性能参数 1.流量qv 离心泵流量的单位为m/s或m'/h。离心泵的流量取决于泵的结构、尺寸 (主要为叶轮的直径与叶片的宽度)和转速， 2.扬程H 扬程一般由实验测定，根据伯努利方程可得 H=A+色2+2g+∑H≈A+ g 式中：h。一压力表与真空表间垂直距离，m P2- 一压力表读数（表压），Pa; p1一真空表读数（负表压值），Pa; u1、uz 吸入管，排出管中的液体流速，m/s ∑H一一管路中两截面间的压头损失，m。 3.功率 轴功率(power)就是电动机传给泵轴的功率。离心泵的有效功率(effective power)是指液体从叶轮获得的能量，即 P.=qvpgH=nP 4.效率7 离心泵的效率与泵的类型、尺寸、制造精密程度、液体的流量和性质等有关。 般小型泵的效率为50%~70%，大型泵可达90%左右。 二、离心泵的特性曲线 】.离心系的转速n对特性曲线的影响 离心泵的特性曲线都是在一定转速下测定的，但在实际使用时常遇到要改变 转速的情况，这时速度三角形将发生变化，压头、流量、效率及轴功率也随之改变
第二章流体输送机械 ·25· 当液体的黏度不大且泵的效率不变时，泵的流量、压头，轴功率与转速的近似关系 为 式中：9v,、H、P,一—转速为n1时泵的性能参数； 9,H、P,一转速为n时泵的性能参数。 2。叶轮直径对特性曲线的影响 当叶轮直径变化不大，且转速不变时，叶轮直径和流量、压头、轴功率之间的近 似关系为 器-异-像是=偿》 式中：9y,HP1—叶轮直径为d,时泵的性能参数： qv,、H,、P,一叶轮直径为d时泵的性能参数。 上式称为离心泵的切割定律。该式只有在叶轮直径的变化不大于20%时才 适用。 若不仅泵的叶轮直径发生变化，叶轮的其他几何尺寸也发生相应的改变，则在 相似的工况下，泵的性能与叶轮直径之间的关系为 -(,#-(景-（偿） 三、离心泵的工作点和流量调节 1.离心系特性曲线 离心泵特性曲线方程为 H=a+合是+若+∑H, 2.管路特性方程 H=H,十g品 3.系的工作点 若将离心泵的特性曲线Hgv与其所在管路的特性曲线H。9v.绘于同一坐标 图上，两线交点M称为泵在该管路上的工作点(duty point)。该点对应的流量和 压头能满足管路系统的要求，即qv=q,H=H。 4.离心系的流量调节方法 (1)改变阀门的开度： (2)改变泵的转速