题目
以下说法正确的,当粘度较大时,在泵的性能曲线上( )A. 同一流量 Q 处,扬程 H 下降,效率上升B. 同一流量 Q 处,扬程 H 上升,效率上升C. 同一流量 Q 处,扬程 H 上升,效率下降D. 同一流量 Q 处,扬程 H 上升,效率先上升后下降
以下说法正确的,当粘度较大时,在泵的性能曲线上( )
A. 同一流量 Q 处,扬程 H 下降,效率上升
B. 同一流量 Q 处,扬程 H 上升,效率上升
C. 同一流量 Q 处,扬程 H 上升,效率下降
D. 同一流量 Q 处,扬程 H 上升,效率先上升后下降
题目解答
答案
C. 同一流量 Q 处,扬程 H 上升,效率下降
解析
本题考察粘度对泵性能曲线的影响,需结合泵的扬程、效率与粘度的关系分析:
1. 粘度对泵扬程的影响
泵的扬程本质上与流体的能量损失相关。当流体粘度增大时,流体的内摩擦力增加,导致泵内的流动阻力(如沿程阻力、局部阻力)显著增大。为了克服更大的阻力,泵需要提供更高的能量,因此在同一流量 $Q$ 下,扬程 $H$ 会上升。
2. 粘度对泵效率的影响
泵的效率 $\eta$ 等于有效功率 $P_{\text{有效}}$ 与轴功率 $P_{\text{轴}}$ 的比值($\eta = \frac{P_{\text{有效}}}{P_{\text{轴}}}$)。
- 有效功率:$P_{\text{有效}} = \rho g Q H$,粘度增大时 $H$ 上升,但 $\rho$(密度)通常变化不大,故 $P_{\text{有效}}$ 略有增加;
- 轴功率:$P_{\text{轴}}$ 主要消耗于克服流动阻力和机械损失。粘度增大时,流动阻力损失大幅增加,导致轴功率显著上升。
由于轴功率的上升幅度远大于有效功率的上升幅度,因此效率 $\eta$ 会下降。
结论
同一流量 $Q$ 处,粘度较大时,扬程 $H$ 上升,效率下降,选项 C 正确。