题目
(7分)用离心泵(转速为2900 r/min)进行性能参数测定实验。在某流量下泵入口真空表和出口压力表的读数分别为60 kPa和220 kPa,两测压口之间垂直距离为0.5 m,泵的轴功率为6.7 kW。泵吸入管和排出管内径均为80 mm,吸入管中流动阻力可表达为(u1为吸入管内水的流速,m/s)。离心泵的安装高度为2.5 m,实验是在20 ℃,98.1 kPa的条件下进行。试计算泵的流量、压头和效率。
(7分)用离心泵(转速为2900 r/min)进行性能参数测定实验。在某流量下泵入口真空表和出口压力表的读数分别为60 kPa和220 kPa,两测压口之间垂直距离为0.5 m,泵的轴功率为6.7 kW。泵吸入管和排出管内径均为80 mm,吸入管中流动阻力可表达为
(u1为吸入管内水的流速,m/s)。离心泵的安装高度为2.5 m,实验是在20 ℃,98.1 kPa的条件下进行。试计算泵的流量、压头和效率。
题目解答
答案
解:(1)泵的流量
由水池液面和泵入口真空表所在截面之间列柏努利方程式(池中水面为基准面),得到
(2分)
将有关数据代入上式并整理,得
m/s (1分)
则 
m3/h=57.61 m3/h (1分)
(2) 泵的扬程
(1分)
(3) 泵的效率
=68% (1分)
在指定转速下,泵的性能参数为:q=57.61 m3/h H=29.04 m P=6.7 kW η=68%。(1分)
解析
步骤 1：计算泵的流量
由水池液面和泵入口真空表所在截面之间列柏努利方程式(池中水面为基准面)，得到
$=g{R}_{1}+\dfrac {{P}_{1}}{\rho }+\dfrac {{{u}_{1}}^{2}}{2}+\sum _{i}$ h $f,\square -1$ (2分)
将有关数据代入上式并整理，得
$3.5{{u}_{1}}^{2}=\dfrac {60\times {10}^{3}}{1000}-2.5\times 9.81=35.48$
${l}_{1}=3.184$m/s (1分)
则 $q=(\dfrac {\pi }{4}\times {0.08}^{2}\times 3.184\times 3600)$m3/h=57.61 m3/h (1分)
步骤 2：计算泵的扬程
$y={H}_{1}+{H}_{2}+{h}_{0}=[ \dfrac {(60+220)\times {10}^{3}}{1000\times 9.81}+0.5] m$ m=29.04m (1分)
步骤 3：计算泵的效率
$=\dfrac {11{a}_{1}P8}{1000P}=\dfrac {29.04\times 57.61\times 1000\times 9.81}{3600\times 1000\times 6.7}\times 100\% $=68% (1分)
由水池液面和泵入口真空表所在截面之间列柏努利方程式(池中水面为基准面)，得到
$=g{R}_{1}+\dfrac {{P}_{1}}{\rho }+\dfrac {{{u}_{1}}^{2}}{2}+\sum _{i}$ h $f,\square -1$ (2分)
将有关数据代入上式并整理，得
$3.5{{u}_{1}}^{2}=\dfrac {60\times {10}^{3}}{1000}-2.5\times 9.81=35.48$
${l}_{1}=3.184$m/s (1分)
则 $q=(\dfrac {\pi }{4}\times {0.08}^{2}\times 3.184\times 3600)$m3/h=57.61 m3/h (1分)
步骤 2：计算泵的扬程
$y={H}_{1}+{H}_{2}+{h}_{0}=[ \dfrac {(60+220)\times {10}^{3}}{1000\times 9.81}+0.5] m$ m=29.04m (1分)
步骤 3：计算泵的效率
$=\dfrac {11{a}_{1}P8}{1000P}=\dfrac {29.04\times 57.61\times 1000\times 9.81}{3600\times 1000\times 6.7}\times 100\% $=68% (1分)