单选题
安装在一定管路中的离心泵,为了降低流量,将离心泵的出口阀关小,则离心泵特性曲线和管路特性曲线将有()
A
泵特性曲线改变
B
两特性曲线都不变
C
两特性曲线都改变
D
管路特性曲线改变
答案解析
正确答案:D
解析:
这是一道关于流体力学和化工原理中离心泵工作点调节的经典题目。以下是详细的解析:
### 核心概念解析
要回答这个问题,需要明确“离心泵特性曲线”和“管路特性曲线”的定义及其影响因素。
1. **离心泵特性曲线 ($H-Q$ 曲线)**
* **定义**:表示离心泵在恒定转速下,扬程 ($H$) 与流量 ($Q$) 之间的关系。
* **决定因素**:主要取决于泵本身的结构(如叶轮直径、叶片形状等)和转速。
* **结论**:只要泵的转速不变、结构不变,**泵的特性曲线就是固定的**,不会因为出口阀门的开度变化而改变。
2. **管路特性曲线**
* **定义**:表示流体流经特定管路系统时,所需的压头(或能量)与流量之间的关系。其方程通常表示为:
$$ H_e = K + B Q^2 $$
其中:
* $K$ 是静压头(由位高差和压力差决定,通常为常数)。
* $B Q^2$ 代表阻力损失项,$B$ 是与管路阻力系数有关的常数。
* **决定因素**:取决于管路的几何尺寸、长度、粗糙度以及**局部阻力元件(如阀门)的开度**。
* **结论**当关小出口阀门时,阀门的局部阻力系数增大,导致管路系统的总阻力增加。反映在方程中,即系数 $B$ 增大。因此,**管路特性曲线会变陡**(即对于相同的流量,所需的扬程更高;或者说在相同的扬程下,通过的流量更小)。
### 选项分析
* **A. 泵特性曲线改变**:错误。调节阀门不改变泵本身的物理结构或转速,因此泵特性曲线不变。
* **B. 两特性曲线都不变**:错误。虽然泵曲线不变,但管路阻力变了,管路曲线必然改变。
* **C. 两特性曲线都改变**:错误。只有管路曲线改变,泵曲线不变。
* **D. 管路特性曲线改变**:正确。关小阀门增加了管路阻力,改变了管路特性曲线的形状(斜率变大)。
### 总结
调节离心泵流量的常用方法之一是**出口阀调节法**。这种方法实质上是**通过改变管路特性曲线**来改变泵的工作点(即泵特性曲线与管路特性曲线的交点),从而达到调节流量的目的,而泵本身的特性曲线保持不变。
因此,正确答案是 **D**。
相关知识点:
关出口阀管路变
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