题目
某离心泵将江水送入一敞口高位槽,吸入管和压出管管径相同,如图 2-14(a) 所-|||-示,现因落潮,江水液面下降,当管路条件和λ均不变(泵仍能正常操作)时,泵的压头-|||-H __ 。管路总阻力损失h __ 。泵的出口处压力表读数 __ _,泵的-|||-入口处真空表读数 __ 。(增加,减少,不变,不确定)。为维持原送水能力,泵出口-|||-调节阀应 __ (关小、不变、开大)。-|||-pa-|||-D-|||-△z-|||-②-|||-B c-|||-7777777-|||-(a)
题目解答
答案
解析
步骤 1：分析管路特性方程
管路特性方程为：$H = \dfrac{\Delta P}{\rho g} + \Delta z + K q_v^2$，其中$H$为泵的压头，$\Delta P$为压力差，$\rho$为流体密度，$g$为重力加速度，$\Delta z$为高度差，$K$为阻力系数，$q_v$为体积流量。
步骤 2：分析江水液面下降对泵的影响
江水液面下降，$\Delta z$增大，由图可知，流量$q_v$减小，泵的压头$H$变大。管路总阻力${h_f} = K q_v^2$减小（$K$不变）。
步骤 3：分析压力表读数变化
从压力表C至高位槽液面列方程：$\dfrac{p_c}{\rho g} + \dfrac{u^2}{2g} = \dfrac{p_n}{\rho g} + \Delta z_1 + (\lambda \times \dfrac{l}{d} + \sum s) \dfrac{u^2}{2g}$，简化得：$\dfrac{p_c - p_a}{\rho g} = \Delta z_1 + (\lambda \times \dfrac{l}{d} + \sum s - 1) \dfrac{u^2}{2g}$。$\Delta z_1$不变，$u$减小，$\dfrac{p_c - p_a}{\rho g}$减小，所以C处压力表读数减小。
步骤 4：分析真空表读数变化
在管路的B处和C处列方程：$\dfrac{p_B}{\rho g} + \dfrac{u^2}{2g} + H_c = \dfrac{p_c}{\rho g} + h + \dfrac{u^2}{2g}$，简化得：$\dfrac{p_B}{\rho g} + H_e = \dfrac{p_c}{\rho g} + h$。泵的压头$H$增大，且$p_c$减小，由式可知，$p_B$减小，所以B处的真空表读数$({P_a} - {P_B})$增大。
步骤 5：分析调节阀操作
为维持原送水能力，流量应增大，所以泵出口调节阀应开大。
管路特性方程为：$H = \dfrac{\Delta P}{\rho g} + \Delta z + K q_v^2$，其中$H$为泵的压头，$\Delta P$为压力差，$\rho$为流体密度，$g$为重力加速度，$\Delta z$为高度差，$K$为阻力系数，$q_v$为体积流量。
步骤 2：分析江水液面下降对泵的影响
江水液面下降，$\Delta z$增大，由图可知，流量$q_v$减小，泵的压头$H$变大。管路总阻力${h_f} = K q_v^2$减小（$K$不变）。
步骤 3：分析压力表读数变化
从压力表C至高位槽液面列方程：$\dfrac{p_c}{\rho g} + \dfrac{u^2}{2g} = \dfrac{p_n}{\rho g} + \Delta z_1 + (\lambda \times \dfrac{l}{d} + \sum s) \dfrac{u^2}{2g}$，简化得：$\dfrac{p_c - p_a}{\rho g} = \Delta z_1 + (\lambda \times \dfrac{l}{d} + \sum s - 1) \dfrac{u^2}{2g}$。$\Delta z_1$不变，$u$减小，$\dfrac{p_c - p_a}{\rho g}$减小，所以C处压力表读数减小。
步骤 4：分析真空表读数变化
在管路的B处和C处列方程：$\dfrac{p_B}{\rho g} + \dfrac{u^2}{2g} + H_c = \dfrac{p_c}{\rho g} + h + \dfrac{u^2}{2g}$，简化得：$\dfrac{p_B}{\rho g} + H_e = \dfrac{p_c}{\rho g} + h$。泵的压头$H$增大，且$p_c$减小，由式可知，$p_B$减小，所以B处的真空表读数$({P_a} - {P_B})$增大。
步骤 5：分析调节阀操作
为维持原送水能力，流量应增大，所以泵出口调节阀应开大。