单选题
安装在一定管路中的离心泵,改变转速,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:A
解析:
这是一道关于流体力学及化工原理中离心泵工作特性的经典题目。以下是详细的解析:
### 核心考点
本题主要考察**离心泵特性曲线**与**管路特性曲线各自的影响因素**。
### 详细推导
1. **分析离心泵特性曲线 ($H-Q$ 曲线)**
* 离心泵的特性曲线描述了泵提供的扬程 ($H$) 与流量 ($Q$) 之间的关系。
* 根据离心泵的**比例定律**,当泵的转速 $n$ 改变时,其性能参数会发生如下变化:
$$ \frac{Q_1}{Q_2} = \frac{n_1}{n_2}, \quad \frac{H_1}{H_2} = \left(\frac{n_1}{n_2}\right)^2 $$
* 这意味着,转速改变会直接导致泵在相同流量下提供的扬程发生变化,或者说泵的整个 $H-Q$ 曲线位置发生移动。
* **结论**:改变转速,**离心泵特性曲线一定会改变**。
2. **分析管路特性曲线**
* 管路特性曲线描述了流体通过特定管路系统时,所需的能量(扬程 $H_e$)与流量 ($Q$) 之间的关系。其方程通常表示为:
$$ H_e = K + BQ^2 $$
其中:
* $K$ 是静扬程(由位高差 $\Delta z$ 和压差 $\Delta p/\rho g$ 决定)。
* $B$ 是管路阻力系数,取决于管路的长度、直径、粗糙度、局部阻力件(如阀门开度)等几何结构和物理性质。
* **关键点**:管路特性曲线只与**管路系统的本身结构**(如阀门开度、管径、长度)和**输送介质的物性**有关,而与**泵的运行状态**(如转速、功率)无关。
* 只要不改变阀门开度或管路结构,无论泵的转速如何变化,管路本身的阻力规律是不变的。
* **结论**:改变转速,**管路特性曲线保持不变**。
### 选项分析
* **A. 泵特性曲线改变**:正确。转速变化直接影响泵的性能,导致泵特性曲线上下移动。
* **B. 两特性曲线都不变**:错误。泵特性曲线变了。
* **C. 两特性曲线都改变**:错误。管路特性曲线由管路本身决定,不随泵转速改变。
* **D. 管路特性曲线改变**:错误。同上,管路特性曲线不变。
### 最终结论
改变离心泵的转速,只会改变泵自身的特性曲线,而管路特性曲线保持不动。工作点会沿着不变的管路特性曲线移动。
因此,正确答案是 **A**。
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