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第十四讲 例题示范;例一：用离心泵将池中常温水送至一敞口高位槽中。泵的特性曲线方 程为H＝25.7－7.36×10－4Q2（H 的单位为m，Q 的单位为m3/h）。 管出口距池中水面高度为13m，直管长90m，管路上有2个ζ1＝0.75的弯头，一个ζ2＝0.17的全开闸阀，一个ζ 3＝8的底阀，管子采用Φ114×4mm的钢管，估计摩擦因数为0.03。 （1）闸阀全开时，求管路中实际流量（单位为m3/h）；（2）为使流量达到60m3/h，现采用调节闸阀开度的方法，如何调节才行？此时，闸阀的阻力系数、泵的有效功率为多少？并定性分析闸阀前后压力表读数pA、pB如何变化？（3）假如不采用调节闸阀开度，而是换上另一台合适的泵使流量变为60m3/h，则新泵的有效功率为多少kW？（4）调节闸阀开度的方法与换上另一台合适泵的方法相比，多消耗在阀门上的功率为多少kW？ 解（1）画图，在水池液面1-1与管出口截面2-2间（取外侧）的管路特性方程为;已知：;(2)为使流量由 变为 ，需关小闸阀。闸阀关小后，泵的特性曲线方程(3)不变，由此可求出新的工作点。将 代入式(3)得：;式（4）中因 ， ，其余量不变，故 将增大。 闸阀后压力表读数 的变化分析如下： 在点B与2-2间列机械能衡算式： 当阀门关小时，上式中除 外，其余量均不变，而 变小，故 变小。 （3）换新泵后，管路特性方程式(1)不变，将 代入式(1)得 于是，新泵的有效功率： （4）换上另一台合适泵时的工作点见图中点， 的纵坐标之差即为由于闸阀关小而多消耗在闸阀上的压头，故调节闸阀与换一台新泵相比，多消耗在闸阀上的有效功率为：;例题二：如图，将常温水送至一常压吸收塔，要求管路中的流量不小于80m3/h，管路总长为90m （包括所有局部阻力的当量长度在内），管均采用?114×4的钢管，估计摩擦因素为0.03。现库存一台离心泵，其特性曲线如附图，（1）核算该泵是否适用，管路中的实际流量有多大？（2）若生产中所需的流量降为75m3/h，求（A）;解：在水池液面1-1与管路出口截面2-2之间的管路特性方程为; A. 采用关小阀门的方法调节 此时泵的特性曲线不变，管路特性曲线变陡，新的工作点为 ，对应的参数为：;由切割定律知： 上式即为通过点 同时又满足切 割定律的所有点的轨迹方程，将 此方程绘制在图中虚线所示。;（3）用降低电机转速的方法调节 类似切割图解可得此时新的工作点仍为 ，故泵的效率和轴功率与 切割时同。 比较上述结果可知，采用关小阀门的方法消耗的能量较多，因此，对于需长期改变流量的情形宜采用切割叶轮或降低电机转速的方法，或更换一台新泵。;例三：有两台不同型号的离心泵串联在一管路系统中输水。 Q的单位为m3/h。 在出口调节阀半开和全开时，管路特性方程分别为： （1）试求出口调节阀半开时管内的流量 （2）若将阀逐渐开大至全开，试分析会发生 什么现象？ 解：（1）试求出口调节阀半开时管内的流量 串联泵组的特性方程 出口阀半开时管路的特性 令 （2）若将阀逐渐开大至全开，试分析会发生什么现象？ 将阀逐渐开大时，管路特性曲线的截距不变，但曲线变得平坦。当阀开大至管路特性曲线通过泵组特性曲线与泵1特性曲线的交点 时，泵2的扬程为零，;此时表明泵2在管路中不是能量的提供者，而是能量的消耗者。若泵2作为泵组 的第一级而安装在泵1的前面，则会增大泵1的吸入管路阻力，严重时可能导致 泵1产生气蚀。 由于不同型号的泵串并联操作时很难同时使两台泵都处在高效区内工作，因此， 当需要泵组操作时，通常采用相同型号规格的泵进行组合。;（1）单独使用此泵时管路中的流量； （2）两台这样的泵串联时管路中的流量； （3）两台这样的泵并联时管路中的流量； 解：水池液面1-1至管出口处的管路特性方程为 （1）单独使用此泵时管路中的流量 令 时得： （2）两台这样的泵串联时管路中的流量 （3）两台这样的泵并联时管路中的流量;与单台泵相比，其流量增加的百分数为： 串联：50.1%。 并联：3.3%。;例五：将来自吸收塔的吸收液加热后送入一常压解吸塔（假设吸收液 加热后仍为液相）现有两种方案：(1)将加热器置于离心泵出口处； (2)将加热器置于解吸塔进口之前。吸收液贮槽上方为常压，两种方案管线的布置相同，且管线保温良好，管内流动处在完全湍流区。试分析比较两种方案中下