974、液体密度与20℃的清水差别较大时,泵的特性曲线将发生变化,应加以修正的是[ ]。

这是一道关于离心泵特性曲线及性能参数换算的工程流体力学/化工原理题目。以下是详细的解析： ### 核心考点 离心泵的性能参数（流量 $Q$、扬程 $H$、轴功率 $N$、效率 $\eta$）受液体物理性质（主要是密度 $\rho$ 和粘度 $\mu$）的影响规律。 ### 详细推导与分析 1. **流量 ($Q$) 与 扬程 ($H$)：** * 离心泵的流量和扬程主要取决于泵的结构（叶轮直径、转速等）和液体的运动状态。 * 当输送液体的**粘度**与清水差别不大，仅**密度**发生变化时，叶轮对液体做功产生的压头（即扬程，单位重量液体获得的能量）基本保持不变。因为扬程是能量除以重力（$H = E/g$），虽然密度改变导致质量改变，但单位重量的能量不变。 * 同理，泵的容积效率和流动状况在密度变化不大且粘度相近时，流量也基本保持不变。 * **结论**：密度变化时，$Q-H$ 曲线（流量-扬程曲线）**不需要修正**，可视为不变。因此，选项 A 和 C 错误。 2. **效率 ($\eta$)：** * 泵的效率主要受机械损失、容积损失和水力损失影响。 * 在粘度不变仅密度变化的情况下，水力损失和容积损失的变化极小，机械损失中轴承和密封的摩擦也与密度关系不大（尽管圆盘摩擦损失与密度有关，但在常规工程估算中，通常认为效率曲线随密度变化很小，或者其变化包含在功率计算中）。 * **结论**：通常认为效率曲线**基本不变**或变化不足以作为首要修正项。因此，选项 B 不是最佳答案。 3. **轴功率 ($N$)：** * 轴功率是指泵轴从电机获得的功率。其计算公式为： $$ N = \frac{\rho g Q H}{1000 \eta} $$ （其中：$\rho$ 为液体密度，$g$ 为重力加速度，$Q$ 为流量，$H$ 为扬程，$\eta$ 为效率） * 从公式中可以清晰地看出，轴功率 $N$ 与液体密度 $\rho$ **成正比**。 * 如果液体密度与20℃清水（$\rho \approx 1000 \text{kg/m}^3$）差别较大（例如输送浓硫酸、油类或液态金属等），即使 $Q$、$H$、$\eta$ 保持不变，轴功率也会随密度的变化而发生显著改变。 * **工程意义**：如果不修正轴功率，直接沿用清水的功率数据，可能会导致电机选型过小（密度大时过载烧毁）或过大（密度小时浪费）。因此，必须根据实际液体密度对轴功率进行修正。 * **结论**：轴功率**必须修正**。因此，选项 D 正确。 ### 总结 * **密度变化影响**：主要影响**轴功率**（成正比关系）。 * **粘度变化影响**：主要影响**流量、扬程、效率**（粘度增大，Q、H、$\eta$ 下降，N 上升），此时需要全面修正特性曲线。 题目明确指出是“密度”差别较大，因此应修正的是**轴功率**。 **正确答案：D**