题目内容
（请给出正确答案）
用IS80—65—125（n=2900r／min)型离心水泵将60℃的水（ρ=983．2kg／m3，pV=19．92kPa)送至密闭高位槽（压力
用IS80—65—125(n=2900r／min)型离心水泵将60℃的水(ρ=983．2kg／m3，pV=19．92kPa)送至密闭高位槽(压力表读数为49kPa)，要求流量为43m3／h，提出如下图所示三种方案，三种方案的管径、粗糙度和管长(包括所有局部阻力的当量长度)均相同，且管路的总压头损失均为3m，当地大气压为100kPa。
试分析： (1)三种安装方法是否都能将水送到高位槽中？若能送到，是否都能保证流量？泵的轴功率是否相同？ (2)其他条件都不变，改送水溶液(ρ=1200kg／m3，其他性质和水相近)，则泵出口压力表的读数、流量、压头和轴功率将如何变化？ (3)若将高位槽改为敞口，则送60℃的水和溶液(ρ=1200kg／m3)的流量是否相同？
答案
本题需解决两个问题才能逐一回答上述问题。首先校核离心泵能否满足管路对流量和能量要求第二步核算泵的允许安装高度。
管路要求的流量为43m3／h。压头由管路特性方程计算即
由以上数据分析如下：
(1)在三种安装方法中方案(3)的安装高度超过允许安装高度操作中将发生汽蚀现象不能把60℃的热水送到高位槽。方案(1)和(2)都能保证向高位槽的送水量。由于流量和压头相同因而泵的轴功率相等。
(2)改送水溶液后泵出口压力表的读数增大流量加大(管路特性方程中的K值减小)压头降低轴功率加大。
(3)高位槽改为敞口后管路特性方程均变为He=5Z+Bqe2故送60℃的热水和水溶液流量相等。
本题需解决两个问题,才能逐一回答上述问题。首先校核离心泵能否满足管路对流量和能量要求,第二步核算泵的允许安装高度。管路要求的流量为43m3／h。压头由管路特性方程计算,即IS80—65—125(n=2900r／min)型离心泵的性能参数为：q=50m3／h,H=20m,η=75％,P=3．63kW,(NPSH)r=3．0m。从流量和压头来看,离心泵能满足管路要求。下面核算离心泵的允许安装高度。取吸入管路的压头损失Hf,0-1=1m,则泵的允许安装高度为由以上数据,分析如下：(1)在三种安装方法中,方案(3)的安装高度超过允许安装高度,操作中将发生汽蚀现象,不能把60℃的热水送到高位槽。方案(1)和(2)都能保证向高位槽的送水量。由于流量和压头相同,因而泵的轴功率相等。(2)改送水溶液后,泵出口压力表的读数增大,流量加大(管路特性方程中的K值减小),压头降低,轴功率加大。(3)高位槽改为敞口后,管路特性方程均变为He=5Z+Bqe2,故送60℃的热水和水溶液流量相等。
已知高位槽液面比贮水池液面高出10m，管内径为75mm，管路总长(包括局部阻力的当量长度在内)为400m。液体流动处于阻力平方区，摩擦因数为0．03。流体流经换热器的局部阻力系数为ζ=32。离心泵在转速n=2900r／min时的H-qv特性曲线数据见习题4附表。
试求：(1)管路特性方程；(2)工作点的流量与扬程；(3)若采用改变转速的方法，将第(2)问求得的工作点流量调节到3．5×10-3m3／s应将转速调节到多少。
