第二章习题答案

【2-2】原来用于输送水的离心泵现改为输送密度为1400kg/m3的水溶液，其他性质可视为与水相同。若管路状况不变，泵前后两个开口容器的液面间的高度不变，试说明：(1)泵的压头（扬程）有无变化；(2)若在泵出口装一压力表，其读数有无变化；(3)泵的轴功率有无变化。

解 (1)液体密度增大，离心泵的压头（扬程）不变。（见教材）

(2)液体密度增大，则出口压力表读数将增大。

(3)液体密度增大，则轴功率将增大。

2-4】用离心泵将水由敞口低位槽送往密闭高位槽，高位槽中的气相表压为98.1kpa，两槽液位相差4m且维持恒定。已知输送管路为45mm×2.

5mm，在泵出口阀门全开的情况下，整个输送系统的总长为20m（包括所有局部阻力的当量长度），设流动进入阻力平方区，摩擦系数为0.02。在输送范围内该离心泵的特性方程为（的单位为m3/s，h的单位为m）。

水的密度可取为1000kg/m3。试求：（1）离心泵的工作点；（2）若在阀门开度及管路其他条件不变的情况下，而改为输送密度为1200 kg/m3的碱液，则离心泵的工作点有何变化？

解（1）管路特性方程

其中故管路特性方程

离心泵特性方程

两式联立得工作点下的流量与压头。

2）当改送密度为1200 kg/m3的碱液时，泵特性方程不变，此时管路特性方程。

流动进入阻力平方区，且阀门开度不变，则k不变。因此管路特性方程变为。

将该方程与泵特性方程联立

得新工作点下流量及压头。

2-8】用型号为的离心泵，将敞口水槽中的水送出，吸入管路的压头损失为，当地环境大气的绝对压力为98kpa。

试求：(1)水温20℃时泵的安装高度，(2)水温80℃时泵的安装高度。

解已知环境大气压力（绝压）

吸入管，查得泵的汽蚀余量。

1) 20℃的水，饱和蒸气压，密度。

最大允许安装高度为。

输送20℃水时，泵的安装高度不大于3.77m

2) 80℃的水，饱和蒸气压，密度。

最大允许安装高度为。

输送80℃水时，泵的安装高度。

2-9】用离心泵将密闭容器中的有机液体送出，容器内液面上方的绝压为85kpa。在操作温度下液体的密度为850kg/m3，饱和蒸汽压为72.12kpa。

吸入管路的压头损失为1.5m，所选泵的允许汽蚀余量为3.0m。

现拟将泵安装在液面以下2.5m处，问该泵能否正常操作？

解泵的最大允许安装高度。

而实际安装高度hg实，说明此泵安装不当，泵不能正常操作，会发生汽蚀现象。为保证泵的正常操作，泵应至少安装在液面下方3.5m或更低。