题目

每小时将2×104kg的溶液用泵从反应器输送到高位槽(如图所示)。反应器液面上方保持26.7×103Pa的真空度，高位槽液面上方为大气压强。管道为φ76mm×4mm的钢管，总长为50m，管线上有两个全开的闸阀、一个孔板流量计。(局部阻力系数为4)、五个标准弯头。反应器内液面与管路出口的距离为15m。若泵的效率为0.7，求泵的轴功率。溶液的密度为1073kg/m3，黏度为6.3×10-4Pa·s。管壁绝对粗糙度ε可取为0.3mm。 2 2-|||-写-|||-三 1-|||-孔板流量计

每小时将2×104kg的溶液用泵从反应器输送到高位槽(如图所示)。反应器液面上方保持26.7×103Pa的真空度，高位槽液面上方为大气压强。管道为φ76mm×4mm的钢管，总长为50m，管线上有两个全开的闸阀、一个孔板流量计。(局部阻力系数为4)、五个标准弯头。反应器内液面与管路出口的距离为15m。若泵的效率为0.7，求泵的轴功率。溶液的密度为1073kg/m3，黏度为6.3×10-4Pa·s。管壁绝对粗糙度ε可取为0.3mm。

题目解答

答案

解析：

故泵的有效功率为N_e=W_e·ω_s=1.135kW

N=N_e/η=1.135/0.7=1.63kW
所以泵的轴功率为1.63kW[知识点窍] 管路阻力的计算，伯努利方程，泵的轴功率。
[逻辑推理] 应用公式求出∑h_f，然后代入两截面间伯努利方程即可求W_e，最后利用公式N=W_e·ω_s/η，即可求得轴功率。

解析

步骤 1：计算流体的流速
首先，根据质量流量和流体密度计算流体的体积流量，再根据管道截面积计算流速。
步骤 2：计算雷诺数
根据流速、管道直径和流体的黏度计算雷诺数，判断流体的流动状态。
步骤 3：计算沿程阻力和局部阻力
根据雷诺数和管道的绝对粗糙度，确定沿程阻力系数，计算沿程阻力。同时，根据局部阻力系数计算局部阻力。
步骤 4：应用伯努利方程
应用伯努利方程计算泵的有效功率，考虑泵的效率，计算泵的轴功率。