化工原理高教版上冊第二章02

1、3 13 33 23 43 63 5例例3 圖示管路輸送液體圖示管路輸送液體,泵轉(zhuǎn)速泵轉(zhuǎn)速n=2900r/min時，時，泵特性曲線為泵特性曲線為He=40-0.1qV2(Hem,qVm3/h)流量為流量為10m3/h, 現(xiàn)欲采用現(xiàn)欲采用降低轉(zhuǎn)速的辦法使流量降低轉(zhuǎn)速的辦法使流量減少減少30% (流動處于阻力平方區(qū)流動處于阻力平方區(qū)) 。求：轉(zhuǎn)速求：轉(zhuǎn)速n應(yīng)降至多少？應(yīng)降至多少？解：管路解：管路H=12+KqV2原工作點(diǎn)原工作點(diǎn)A: qV=10m3/h H=40-0.1102=30m代入管路方程代入管路方程 新工作點(diǎn)新工作點(diǎn)B: qV=7m3/h; H=12+0.1872=20.82m將將 ,同時

2、代入泵特性方程同時代入泵特性方程H=40-0.1qV2得新泵特性方程得新泵特性方程 18. 0122 VqHKnnqqVV 2)(nnHHee 221 . 0)(40VeqnnH 將將B點(diǎn)點(diǎn)qV=7m3/h; H=20.82m代入代入得得 n=0.80182900=2325 r/min 易犯錯誤：易犯錯誤：解：解： =2030r/min對工作點(diǎn)的含義毫無認(rèn)識對工作點(diǎn)的含義毫無認(rèn)識.8018. 0 nn1072900 VVqqnn3組合操作組合操作串聯(lián)組合串聯(lián)組合同樣流量下，兩泵壓頭相加同樣流量下，兩泵壓頭相加 H單單=(qV)， H串串=2(qV) 例如：例如： H單單=20-2qV2 H串串

3、=40-4qV2 工作點(diǎn)工作點(diǎn) H 2H并聯(lián)組合并聯(lián)組合同樣壓頭下，兩泵流量相加同樣壓頭下，兩泵流量相加 H單單=(qV)，例如：例如： H單單=20-2qV2 H并并=20-0.5qV2 工作點(diǎn)工作點(diǎn) qV2qV)2(VqH 并并組合方式的選擇組合方式的選擇當(dāng)當(dāng) 時，時，必須串聯(lián)必須串聯(lián) max單單Hg P2.4 離心泵的安裝高度離心泵的安裝高度1汽蝕現(xiàn)象汽蝕現(xiàn)象(錄像錄像) 葉輪入口葉輪入口K處壓強(qiáng)最低，處壓強(qiáng)最低，Hg太大時，太大時，pKpV,液體汽化，形成汽泡，受壓縮后潰滅。液體汽化，形成汽泡，受壓縮后潰滅。后果：葉輪受沖擊而出現(xiàn)剝落后果：葉輪受沖擊而出現(xiàn)剝落 泵軸振動強(qiáng)烈，甚至振斷泵

4、軸振動強(qiáng)烈，甚至振斷2汽蝕余量汽蝕余量NPSH由由1至至K：pK=pV, 發(fā)生汽蝕發(fā)生汽蝕, 這時這時p1最小最小, 定義臨界汽蝕余量定義臨界汽蝕余量(NPSH)c由由0至至K：pK=pV時時 KfkkHgugpgugp 1221122 gpgugpNPSHVC 2)(21min1KfkHgu 122 100fgHHgp gugpHkkKf221 guHHgpgpHkKffVg221100max CfVgNPSHHgpgpH)(100max 規(guī)定必需汽蝕余量規(guī)定必需汽蝕余量 (NPSH)r=(NPSH)c+,進(jìn)泵樣本，與流量有關(guān)進(jìn)泵樣本，與流量有關(guān)實(shí)際汽蝕余量實(shí)際汽蝕余量 物理意義物理意義須比

5、須比(NPSH)r大大0.5m以上，以上，最大允許安裝高度最大允許安裝高度Hg為為實(shí)際安裝高度實(shí)際安裝高度HgHg=3m兩槽液面之間列管路方程兩槽液面之間列管路方程 H=Z+Hf=20+1+6=27mHg=3m兩槽液面之間列管路方程兩槽液面之間列管路方程 H=Z+Hf=20+1+6=27m0.3MPa(表表) 真空泵：生成負(fù)壓，進(jìn)口真空泵：生成負(fù)壓，進(jìn)口0.1MPa, 出口出口0.1MPa5.3 通風(fēng)機(jī)通風(fēng)機(jī)1常用類型：軸流式通風(fēng)機(jī)常用類型：軸流式通風(fēng)機(jī) 離心式通風(fēng)機(jī)離心式通風(fēng)機(jī)軸流式通風(fēng)機(jī)軸流式通風(fēng)機(jī)2離心式通風(fēng)機(jī)離心式通風(fēng)機(jī)(錄像錄像)原理與離心泵相同，不同之處：原理與離心泵相同，不同之處

6、：風(fēng)壓風(fēng)壓 pT動能在總機(jī)械能中所占比重明顯動能在總機(jī)械能中所占比重明顯3特性曲線特性曲線 參數(shù)：風(fēng)量參數(shù)：風(fēng)量qV, 風(fēng)壓風(fēng)壓pT,pS, 功率功率P, 效率效率出廠標(biāo)準(zhǔn)：出廠標(biāo)準(zhǔn)：0.1MPa,20空氣空氣, =1.2kg/m3以入口狀態(tài)為基準(zhǔn)：以入口狀態(tài)為基準(zhǔn)： qV, , pT,使用中注意換算使用中注意換算 TTpp 例例1 某離心風(fēng)機(jī)銘牌給出全壓某離心風(fēng)機(jī)銘牌給出全壓1.8103Pa, 現(xiàn)用于現(xiàn)用于輸送輸送=1.5kg/m3的氣體。的氣體。求：求：PT=?解：解： PaPPTT31025. 22 . 15 . 11800 5.4 鼓風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)機(jī)1羅茨風(fēng)機(jī)羅茨風(fēng)機(jī)(錄像錄像)注意：正位移

7、特性注意：正位移特性 溫度過高會使轉(zhuǎn)子卡住溫度過高會使轉(zhuǎn)子卡住5.5 壓縮機(jī)壓縮機(jī)1往復(fù)式壓縮機(jī)往復(fù)式壓縮機(jī)(錄像錄像) 原理與往復(fù)泵相同。余隙容積：免撞缸原理與往復(fù)泵相同。余隙容積：免撞缸, ,當(dāng)壓縮比當(dāng)壓縮比 達(dá)到上限時達(dá)到上限時, ,VB=VC,流量為零流量為零主要指標(biāo)：生產(chǎn)能力主要指標(biāo)：生產(chǎn)能力qV, , 以吸入常溫常壓空氣測定以吸入常溫常壓空氣測定 排出壓強(qiáng)排出壓強(qiáng)p2, , 12ppkkppTT11212 VpCCk 1 111121kkCppkkVpP5.6 真空泵真空泵目的：獲得和維持負(fù)壓目的：獲得和維持負(fù)壓主要性能參數(shù)：主要性能參數(shù)：1. 極限真空：能達(dá)到的穩(wěn)定的最低壓強(qiáng)，極

8、限真空：能達(dá)到的穩(wěn)定的最低壓強(qiáng)， 用絕對壓強(qiáng)表示用絕對壓強(qiáng)表示2. 抽氣速率：以吸入口狀態(tài)為基準(zhǔn)，抽氣速率：以吸入口狀態(tài)為基準(zhǔn)，m3/h真空泵抽真空泵抽漏入系統(tǒng)的空氣漏入系統(tǒng)的空氣系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的不凝性氣體系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的不凝性氣體部分物料部分物料( (占有一定的分壓占有一定的分壓) )選真空泵時注意：選真空泵時注意：1 1抽氣速率要大于漏氣速率抽氣速率要大于漏氣速率2 2被帶走的物料量的多少被帶走的物料量的多少化工原理化工原理復(fù)習(xí)復(fù)習(xí):第一章第一章 基本概念：基本概念：連續(xù)性假定連續(xù)性假定 質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn) 拉格朗日法拉格朗日法 歐拉法歐拉法 定態(tài)流動定態(tài)流動 軌線與流線軌線與流線 控制體控制體 粘性的物理

9、本質(zhì)粘性的物理本質(zhì)總勢能總勢能 理想流體與實(shí)際流體的區(qū)別理想流體與實(shí)際流體的區(qū)別可壓縮流體與不可壓縮流體的區(qū)別可壓縮流體與不可壓縮流體的區(qū)別牛頓流體與非牛頓流體的區(qū)別牛頓流體與非牛頓流體的區(qū)別伯努利方程的物理意義伯努利方程的物理意義 平均流速平均流速 動能校正因子動能校正因子均勻分布均勻分布 均勻流段均勻流段 層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別雷諾數(shù)的物理意義雷諾數(shù)的物理意義 泊謖葉方程泊謖葉方程量綱分析實(shí)驗(yàn)研究方法的主要步驟量綱分析實(shí)驗(yàn)研究方法的主要步驟 摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)完全湍流粗糙管完全湍流粗糙管 局部阻力當(dāng)量長度局部阻力當(dāng)量長度 畢托管畢托管駐點(diǎn)壓強(qiáng)駐點(diǎn)壓強(qiáng) 孔板流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)

10、的特點(diǎn)孔板流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)的特點(diǎn)重要公式：重要公式：牛頓粘性定律牛頓粘性定律 靜力學(xué)方程靜力學(xué)方程 機(jī)械能守恒式機(jī)械能守恒式 雷諾數(shù)雷諾數(shù) 阻力損失阻力損失 ， 層流層流 或或 局部阻力局部阻力 當(dāng)量直徑當(dāng)量直徑 dydu gzpgzp2211 fehugzphugzp 2222222111 dGdu Re22udlhf ?dqduhVf Re64 232dulhf 22uhf Ade4孔板流量計(jì)孔板流量計(jì) ,轉(zhuǎn)子流量計(jì)轉(zhuǎn)子流量計(jì) 換算換算 P 200ACqVgRi)( P fffRVAgVCAuAq)(2000 )()(,AfBBfAAVBVqq 第二章第二章 基本概念：基本概念：管路特性

11、方程管路特性方程 輸送機(jī)械的壓頭或揚(yáng)程輸送機(jī)械的壓頭或揚(yáng)程離心泵的主要構(gòu)件離心泵的主要構(gòu)件 離心泵理論壓頭的影響因素離心泵理論壓頭的影響因素葉片后彎原因葉片后彎原因 氣縛現(xiàn)象氣縛現(xiàn)象 離心泵特性曲線離心泵特性曲線 離心泵工作點(diǎn)離心泵工作點(diǎn) 離心泵的調(diào)節(jié)手段離心泵的調(diào)節(jié)手段汽蝕現(xiàn)象汽蝕現(xiàn)象 必需汽蝕余量必需汽蝕余量(NPSH)r離心泵的選型離心泵的選型(類型、型號類型、型號) 正位移特性正位移特性往復(fù)泵的調(diào)節(jié)手段往復(fù)泵的調(diào)節(jié)手段離心泵與往復(fù)泵的比較離心泵與往復(fù)泵的比較(流量、壓頭流量、壓頭)通風(fēng)機(jī)的全壓、動風(fēng)壓通風(fēng)機(jī)的全壓、動風(fēng)壓 真空泵的主要性能參數(shù)真空泵的主要性能參數(shù)重要公式：重要公式：管路特性管路特性 泵的有效功率泵的有效功率 泵效率泵效率 最大允許安裝高度最大允許安裝高度