题目
用泵将20℃水从敞口贮槽送至表压为1.5×105Pa的密闭容器,两槽液面均恒定不变,各部分相对位置如图所示。输送管路尺寸为108×4mm的无缝钢管,吸入管长为20m,排出管长为100m(各段管长均包括所有局部阻力的当量长度)。当阀门为3/4开度时,真空表读数为42700Pa,两测压口的垂直距离为0.5m,忽略两测压口之间的阻力,摩擦系数可取为0.02。试求:(1)阀门3/4开度时管路的流量(m3/h);(2)压强表读数(Pa);(3)泵的压头(m);(4)若泵的轴功率为10kW,求泵的效率;(5)若离心泵运行一年后发现有气缚现象,试分析其原因。
用泵将20℃水从敞口贮槽送至表压为1.5×105Pa的密闭容器,两槽液面均恒定不变,各部分相对位置如图所示。输送管路尺寸为108×4mm的无缝钢管,吸入管长为20m,排出管长为100m(各段管长均包括所有局部阻力的当量长度)。当阀门为3/4开度时,真空表读数为42700Pa,两测压口的垂直距离为0.5m,忽略两测压口之间的阻力,摩擦系数可取为0.02。试求:
(1)阀门3/4开度时管路的流量(m3/h);
(2)压强表读数(Pa);
(3)泵的压头(m);
(4)若泵的轴功率为10kW,求泵的效率;
(5)若离心泵运行一年后发现有气缚现象,试分析其原因。
题目解答
答案
解:(1)阀门3/4开度时管路的流量(m3/h);
在贮槽液面0-0´与真空表所在截面1-1´间列柏努利方程。以0-0´截面为基准水平面,有:
其中, 
,
z=0, u=0, p=0(表压), z1=3m, p1=-42700Pa(表压)
代入上式,得: u1=2.3m/s, Q=
(2)压强表读数(Pa);
在压力表所在截面2-2´与容器液面3-3´间列柏努利方程。仍以0-0´截面为基准水平面,有:
解得, p2=3.23×105Pa(表压)
(3)泵的压头(m);
在真空表与压力表所在截面间列柏努利方程,可得,
(4) 泵的有效功率
(5) 若离心泵运行一年后发现有气缚现象,原因是进口管有泄露。