化工原理流體輸送機(jī)械復(fù)習(xí)題

1、流體輸送機(jī)械復(fù)習(xí)題一、填空題：1.（3分）某輸水的水泵系統(tǒng),經(jīng)管路計(jì)算得,需泵提供的壓頭為He=19m水柱,輸水量為0.0079m3/s，則泵的有效功率為_. *答案* 1472w2.（2分）離心泵的主要部件有如下三部分:_,_,_. *答案* 泵殼; 葉輪; 泵軸3.（2分）離心泵的主要參數(shù)有:_,_,_,_. *答案* 流量; 揚(yáng)程; 功率; 效率4（3分） 離心泵的特性曲線有: _,_,_. *答案* 壓頭H流量Q曲線；功率N流量Q曲線； 效率流量Q曲線5（2分）離心泵的最大安裝高度不會(huì)大于_. *答案* 10m6.（2分）離心泵的工作點(diǎn)是如下兩條曲線的交點(diǎn)：_,_. *答案* 泵特性曲

2、線H-Q； 管路特性曲線H-Q7（3分）調(diào)節(jié)泵流量的方法有：_,_,_. *答案* 改變出口閥門的開度； 改變泵的轉(zhuǎn)速； 車削葉輪外徑8.（3分）液體輸送設(shè)備有：_,_,_,_,_. *答案* 離心泵; 往復(fù)泵; 齒輪泵; 螺桿泵; 旋渦泵9.（3分）氣體輸送設(shè)備有:_,_,_. *答案* 通風(fēng)機(jī); 鼓風(fēng)機(jī); 壓縮機(jī)10.（3分）泵起動(dòng)時(shí)，先關(guān)閉泵的出口開關(guān)的原因是_ *答案* 降低起動(dòng)功率，保護(hù)電機(jī)，防止超負(fù)荷而受到損傷;同時(shí)也避免出口管線水力沖擊。11.（3分）若被輸送的流體粘度增高，則離心泵的壓頭，流量 ，效率，軸功率。 *答案* 減小 減小 下降 增大12.離心泵的流量調(diào)節(jié)閥安裝在離心

3、泵管路上，關(guān)小出口閥門后，真空表的讀數(shù)，壓力表的讀數(shù)_。 *答案* 出口 減小 增大13.（2分）流體輸送設(shè)備按工作原理大致可分為四類即，。 *答案* 離心式 ， 往復(fù)式 ， 旋轉(zhuǎn)式 ， 流體動(dòng)力作用式14.（2分）離心泵的安裝高度超過允許安裝高度時(shí)，離心泵會(huì)發(fā)生_現(xiàn)象。 *答案* 氣蝕15.（2分） 離心泵的揚(yáng)程含義是 *答案* 離心泵給單位重量的液體所提供的能量。 16.（2分） 離心泵葉輪按有無蓋板可分為，_。 *答案* 敞式 半敞式 閉式（或開式，半開式，閉式）17.（2分）離心泵銘牌上標(biāo)明的流量和揚(yáng)程指的是時(shí)的流量和揚(yáng)程。 *答案* 效率最高18.（3分） 用離心泵在兩敞口容器間輸液

4、, 在同一管路中，若用離心泵輸送1200kg/m3 的某液體(該溶液的其它性質(zhì)與水相同），與輸送水相比，離心泵的流量,揚(yáng)程,泵出口壓力,軸功率。(變大,變小,不變,不確定) *答案* 不變 不變 變大 變大19.（5分）離心泵用來輸送常溫的水，已知泵的性能為：Q0.05m3/s時(shí)H20m ；管路特性為Q0.05m3/s時(shí)，He18m，則在該流量下，消耗在調(diào)節(jié)閥門上的壓頭增值 Hm；有效功率Nkw。 *答案* 2; 0.981 20.（2分） 離心泵起動(dòng)時(shí)，如果泵內(nèi)沒有充滿液體而存在氣體時(shí)，離心泵就不能輸送液體。這種現(xiàn)象稱為_現(xiàn)象。*答案* 氣縛21.（2分）離心泵采用并聯(lián)操作的目的是_，串聯(lián)操

5、作的目的是_。 *答案* 提高流量； 提高揚(yáng)程22.（2分）風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓是指_的氣體通過風(fēng)機(jī)而獲得的能量。 *答案* 單位體積23.（2分） 離心通風(fēng)機(jī)的性能曲線比離心泵的性能曲線多了一條_曲線。 *答案* 流量與靜風(fēng)壓二、選擇題：1.（2分）離心泵起動(dòng)時(shí)，應(yīng)把出口閥關(guān)閉，以降低起動(dòng)功率，保護(hù)電機(jī)，不致超負(fù)荷工作，這是因?yàn)椋?） A. Q啟動(dòng)0， N啟動(dòng)0 ；B. Q啟動(dòng) 0，N啟動(dòng)0； C. Q啟動(dòng)0， N啟動(dòng)0 *答案* A2.（2分） 離心泵開動(dòng)以前必須充滿液體是為了防止發(fā)生( ) A. 氣縛現(xiàn)象 B. 汽蝕現(xiàn)象 C. 汽化現(xiàn)象 D. 氣浮現(xiàn)象 *答案* A.3.（2分） 離心泵最常用的調(diào)

6、節(jié)方法是 ( ) A. 改變吸入管路中閥門開度 B. 改變壓出管路中閥門的開度 C. 安置回流支路，改變循環(huán)量的大小 D. 車削離心泵的葉輪*答案* B.4.（2分）離心泵的揚(yáng)程，是指單位重量流體經(jīng)過泵后能量的值 ( ) A. 包括內(nèi)能在內(nèi)的總能量 B. 機(jī)械能 C. 壓能 D. 位能（即實(shí)際的升揚(yáng)高度） *答案* B.5.（2分）已知流體經(jīng)過泵后，壓力增大P N/m2，則單位重量流體壓力能增加為( ) A. P B. P/ C. P/() D. P/(2) *答案* C.6.（2分）當(dāng)離心泵內(nèi)充滿空氣時(shí)，將發(fā)生氣縛現(xiàn)象，這是因?yàn)? ) A. 氣體的粘度太小 B. 氣體的密度太小 C. 氣體比

7、液體更容易起漩渦 D. 氣體破壞了液體的連續(xù)性 *答案* B.7.（2分）某同學(xué)進(jìn)行離心泵特性曲線測(cè)定實(shí)驗(yàn)，啟動(dòng)泵后，出水管不出水，泵進(jìn)口處真空計(jì)指示真空度很高，他對(duì)故障原因作出了正確判斷，排除了故障，你認(rèn)為以下可能的原因中，哪一個(gè)是真正的原因( ) A. 水溫太高 B. 真空計(jì)壞了 C. 吸入管路堵塞 D. 排出管路堵塞 *答案* C.8.（2分）在某校離心泵特性曲線實(shí)驗(yàn)裝置中泵的安裝高度為1m，泵的入口處裝一U形管壓差計(jì)，則測(cè)得入口處的壓力( ) A. 自始至終大于大氣壓力 B. 隨著流量的增大，經(jīng)歷大于大氣壓力,等于大氣壓力,小于大氣壓力三個(gè)階段 C. 自始至終小于大氣壓力 D. 自始至

8、終等于大氣壓力 *答案* B.9.（2分） 一臺(tái)試驗(yàn)用離心泵，開動(dòng)不久，泵入口處的真空度逐漸降低為零，泵出口處的壓力表也逐漸降低為零，此時(shí)離心泵完全打不出水。發(fā)生故障的原因是( ) A. 忘了灌水 B. 吸入管路堵塞 C. 壓出管路堵塞 D. 吸入管路漏氣 *答案* D.10.（2分）離心泵的允許吸上真空度隨泵的流量增大而（ ） A. 增大 B. 減少 C. 不變 *答案* B11.（2分）用離心泵將液體從低處送到高處的垂直距離，稱為（ ） A. 揚(yáng)程 B. 升揚(yáng)高度 C. 吸液高度 *答案* B12.（2分）流量調(diào)節(jié)，離心泵常用（ ），往復(fù)泵常用（ ） A. 出口閥 B. 進(jìn)口閥 C. 旁路

9、閥 *答案* A、 C13.（2分）輸送氣體的密度越大，則風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓（ ） A. 越高 B. 越低 C. 不變 *答案* A14.（2分）欲送潤(rùn)滑油到高壓壓縮機(jī)的氣缸中，應(yīng)采用（ ）。輸送大流量，低粘度的液體應(yīng)采用（ ） A. 離心泵 B. 往復(fù)泵 C. 齒輪泵 *答案* C、 A15.（2分）用離心泵從河中抽水，當(dāng)河面水位下降時(shí)，泵提供的流量減少了，其原因是（ ）。 A. 發(fā)生了氣縛現(xiàn)象 B. 泵特性曲線變了 C. 管路特性曲線變了 *答案* C16.（2分）當(dāng)離心泵輸送的液體的粘度增大時(shí)，則其（ ）A. 揚(yáng)程減少，流量、效率、軸功率均增大； B. 揚(yáng)程、流量、效率均降低，軸功率增大C. 揚(yáng)

10、程、效率增大，流量，軸功率減少； D. 揚(yáng) 程、流量、效率均增大，軸功率減少 *答案* B17.（2分）離心泵的吸液高度與（ ）無關(guān) A. 排出管路的阻力大小 ； B. 吸入管路的阻力大小 C. 當(dāng)?shù)卮髿鈮?D. 被輸送液體的密度 *答案* A 三、問答題：1.（12分）何謂離心泵的“氣縛”和“氣蝕”現(xiàn)象，它們對(duì)泵的操作有何危害？應(yīng)如何防止？ *答案* “氣縛”：由于泵內(nèi)存氣，啟動(dòng)泵后吸不上液的現(xiàn)象，稱“氣縛”現(xiàn)象?！皻饪`”現(xiàn)象發(fā)生后，泵無液體排出，無噪音，振動(dòng)。為防止“氣縛”現(xiàn)象發(fā)生，啟動(dòng)前應(yīng)灌滿液體。 “氣蝕”：由于泵的吸上高度過高，使泵內(nèi)壓力等于或低于輸送液體溫度下的飽和蒸汽壓時(shí)，液體氣

11、化，氣泡形成，破裂等過程中引起的剝蝕現(xiàn)象，稱“氣蝕”現(xiàn)象，“氣蝕”發(fā)生時(shí)液體因沖擊而產(chǎn)生噪音、振動(dòng)、使流量減少，甚者無液體排出。為防止“氣蝕”現(xiàn)象發(fā)生；泵的實(shí)際安裝高度應(yīng)不高于允許吸上高度。2.（10分）為什么離心泵可用出口閥來調(diào)節(jié)流量？往復(fù)泵可否采用同樣方法調(diào)節(jié)流量？為什么？ *答案* 由離心泵的工作點(diǎn)知，改變泵出口閥的開度，使局部阻力改變，而管路特性曲線改變，流量隨之改變，此法雖不經(jīng)濟(jì)，但對(duì)泵運(yùn)轉(zhuǎn)無其它影響；而往復(fù)泵屬容積式泵，壓頭與流量基本無關(guān)，若關(guān)閉出口閥，則因泵內(nèi)壓力急劇升高，造成泵體。管路和電機(jī)的損壞，故不宜用出口閥來調(diào)節(jié)流量。3.（6分） 離心泵的揚(yáng)程和升揚(yáng)高度有什么不同？ *答

12、案* 離心泵的揚(yáng)程是指泵給以單位重量液體的有效能量、 液體獲得能量后，可將液體升揚(yáng)到一定高度Z，而且還要用于靜壓頭的增量P/g和動(dòng)壓頭的增量u/2g及克服輸送管路的損失壓頭，而升揚(yáng)高度是指將液體從低處送到高處的垂直距離，可見，升揚(yáng)高度僅為揚(yáng)程的一部分，泵工作時(shí)，其揚(yáng)程大于升揚(yáng)高度。4.（8分）當(dāng)離心泵啟動(dòng)后不吸液，其原因主要有哪些？ *答案* 不吸液的原因可能是：由于灌液不夠 或底閥不嚴(yán)密而漏液，使泵內(nèi)存有空氣；由于底閥或吸入管路 堵塞；安裝高度過高；電機(jī)接線不正確致使葉輪反轉(zhuǎn)等。5.（8分）按圖寫出離心泵開泵及停泵操作程序。 *答案* 開泵：關(guān)閉閥B一打開閥A一灌液一關(guān)閉閥A一啟動(dòng)鍵K一全開

13、閥B一調(diào)節(jié)閥A至合適流量。 停泵：關(guān)閉閥A一關(guān)閉閥B（若長(zhǎng)期停泵可不關(guān)，以便放完管路中的液體）一按停止電鍵K6.（18分）不同類型的離心泵，其Q-H曲線的形狀不同，有的較平（如圖A線），有的較陡（圖中B線），問：（1）當(dāng)用離心泵來輸送含有泥漿的液體，其部分泥漿會(huì)在管道內(nèi)沉積，在此種情況下，宜選哪一類型Q-H線的離心泵才能避免流量發(fā)生過大的波動(dòng)？（2）若用出口閥調(diào)節(jié)流量，對(duì)于哪一種形狀的Q一H線離心泵較 為理想？ *答案* （1）選用QH線較陡的泵（即圖中的B線），設(shè)曲線I為原來的管路特性曲線；曲線II為后來（阻力增大）的管路特性曲線，從圖中可看出對(duì)A泵來說，工作點(diǎn)由M1變?yōu)镸2對(duì)應(yīng)的流量由Qm

14、1到 Q m2；對(duì)B泵來說工作點(diǎn)由C1變到C2對(duì)應(yīng)的流量由Qc1到 Qc2兩泵流量變化（皆變小）的幅度B泵A泵即（Qm1- Q m2)4000; 水在管內(nèi)流動(dòng)呈湍流 以1-1面為水平基準(zhǔn)面,在1-1與2-2面間列柏努利方程：Z112/2P1/HeZ222/2P2/+hfZ1=0 u1=0 p1=0(表壓) Z2=18m u2=0; P2/g=2.59.81103/(10009.81)=25m hf =(l+le )/d(u2/2g) =0.024(100/0.1)22/(29.81)=4.9m;He=18+25+4.9=47.9m Ne=HQg=47.910009.8156.5/3600=7.

15、4kw4.（20分）如圖所示，用離心泵將水從貯水池輸送到敞口高位槽中，已知高位槽的水面離貯水池的水面高度保持為10m，輸送水量用孔板流量計(jì)測(cè)得?？装灏惭b在離高位槽水面0.8m處, 孔徑為20mm，孔流系數(shù)為0.61。管路為573.5mm的鋼管，直管長(zhǎng)度和局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度之和(包括孔板局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度)為250m，其中貯水池至孔板前測(cè)壓點(diǎn)A的直管長(zhǎng)度和局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度之和為50m 。水的密度為1000kg/m3，水的粘度為1cp,摩擦系數(shù)近似為=0.3164/Re0.25。U形管中指示液均為水銀,其密度為13600kg/m3。當(dāng)水的流量為6.86m3/h時(shí)，試確定：(1)水通過泵所獲得的外加能量

16、為多少? (2)在孔板前測(cè)壓點(diǎn)A處安裝的U形管壓力計(jì)中指示液讀數(shù)R1為多少? 孔板流量計(jì)的U形管中指示液讀數(shù)R2為多少? *答案* u=Vs/(0.785d2)=6.86/(0.7850.0523600)=0.971m/sRe=0.050.9711000/(110-3)=48550=0.3164/Re0.25=0.1364/485500.25=0.0213取貯水池液面為1-1截面,高位槽液面為2-2截面,列柏努利方程式：Z1g+p1/+u12/2+We= Z2g+p2/+u22/2+h(f 1 2) W=Z2g +h(f 1 2)= Z2g +(l+le )/d(u2/2)=109.81+0.

17、0213(250/0.05)(0.9712/2) =98.1+50.2=148.3J/kg以A點(diǎn)為2-2截面, 在1-1與2-2截面間列柏努利方程式Z1g+p1/+u12/2+We= Z2g+p2/+u22/2+h(f 1 2) (p2-p1)/=(pA -pa )/= We - Z2g -(u2/2)-(l+le )/d(u2/2)=148.3-9.29.81-0.9712/2-0.0213(50/0.05)(0.9712/2)=148.3-90.252-0.4714-10.04=47.53J/kg;pA -pa =47.53661000=47.53103N/m2R1=(pA -pa )/g

18、(o -) =47.53103/9.81(13600-1000)=0.3846m=38.46cm根據(jù)Vs=CoAo2gR2 (o -)/; R2=(Vs/CoAo)/2g(o -)式中: Co=0.61, Ao=0.7850.022=3.1410-4m2;Vs=6.86/3600m3/s, R2=(6.86/3600)(1/(0.613.1410-4)1000/29.81(13600-1000)=0.4m =40cm5.（12分）欲用離心泵將20水以30m3/h的流量由水池打到敝口高位槽，兩液面均保持不變，液面高差為18m，泵的吸入口在水池液面上方2m處。泵的吸入管路全部阻力為1mH2O柱，壓

19、出管路全部阻力為3mH2O柱，泵的效率為0.6，求泵的軸功率。若已知泵的允許吸上真空高度為6m，問上述安裝高度是否合適？（動(dòng)壓頭可忽略）。水的密度可取1000kg/m3。 *答案* 如圖取11，22截面，并以11截面為基準(zhǔn)面，列柏努里方程：Z1P1/u12/2He Z2P2/u22/2hf HZh f( 1 2)181322mN軸QH/（102） (30/3600)221000/(1020.6)3kw Hg允Hs允u2/2hf吸615m2m Hg實(shí)Hg允 安裝高度合適。6（15分）如附圖所示，計(jì)劃在蓄水池A的一側(cè)安裝一臺(tái)離心泵，將水輸送至列管換熱器B的殼程內(nèi)作冷卻用，要求水的流量為18m3/h

20、，水自換熱器出來后流進(jìn)高位水槽C中，回收他用。已知：（1）蓄水池A水面標(biāo)高3m，高位槽C處進(jìn)水管末端標(biāo)高23m；（2）輸水管為603.5mm的鋼管；（3）管路部份的壓頭損失hf19u2/（2）mH2O，換熱器B殼程的壓力損失P73.6u2/（2）kN.m-2；（式中，u為管內(nèi)流體流速，m/s）水1000kg/m3 今庫(kù)存有一臺(tái)2B31型離心泵，其性能參數(shù)如下表所示，試核算選用此泵是否合適。 流 量揚(yáng)程軸功率允許吸入真空度 m3/hmkwm10 34.51.878.72030.82.607.230243.075.7本題附圖 *答案* 選擇計(jì)算截面11，22面如題圖所示；地平面為基準(zhǔn)面。uVs/A

21、18/3600/（(/4)(0.06-20.0035）22.27m/sZ1P1/u12/2He Z2P2/u22/2hf P1P2 ;u10He （23-3）(2.272/(29.81)192.272/(29.81)73.62.272/(29.81)1000/(10009.81) 27.2mH2O由2B31型離心泵特性曲線圖查得：Q18m3/h, He 31.5m（27.2m）且62，而m a x 65;659058.5（62） 故此泵通用。7（15分）如圖所示輸水系統(tǒng)，管長(zhǎng)、管徑(均以m計(jì)) 和各局部阻力的阻力系數(shù)均標(biāo)于圖中。直管部分的值均為0.03。求： (1）以流量Q m3/min和壓頭

22、He (m)表示的管路特性曲線方程, (2）輸水量為15m3/h時(shí)，要求泵提供的有效功率（以kw計(jì)） *答案* （）u1（d2/d1）2u20.64 u2;Qu2 (/4)d2601.884 u2或u20.531Q u10.34Q e 20 +(3+0.2+0.0320/0.25) u12/2g + (20.2+0.5+1+0.03260/0.2) u22/2g 20+0.286 u12+2.086 u22 20+0.0331Q+0.5882Q20 + 0.62Q（） Q15/600.25 m3/min He 20+0.620.2520.04m Ne QHe /600.2520.0410009

23、.81/60 819 w 0.819kw7.（20分）欲用離心泵在兩敞口容器間輸液, 該水泵銘牌標(biāo)有：流量 39.6m3/h，揚(yáng)程15m，軸功率2.02kw,效率80%，配用2.8kw電機(jī)，轉(zhuǎn)數(shù)1400r/min。 今欲在以下情況使用是否可以？如不可時(shí)采用什么措施才能滿足要求（要用計(jì)算結(jié)果說明）（1）輸送比重為1.8的溶液，流量為38m3/h，揚(yáng)程15m, （2）輸送比重為0.8的油類，流量為40m3/h，揚(yáng)程30m, （3）輸送比重為0.9的清液，流量為30m3/h，揚(yáng)程15m *答案* （1） 電動(dòng)機(jī)功率不夠 N38/3600151800/(1020.8)3.5kW 換大電機(jī) （2） 揚(yáng)程

24、不夠 H/H （n/n）2; 15/30（1400/ ） 1980 增加1980轉(zhuǎn)/分。檢查功率： N/N （n/n）3 2.02/N （1400/1980）3 N 5.72 kw 換一電機(jī)功率為5.72Kw，1980轉(zhuǎn)/分。（3）可以使用。通過關(guān)小出口閥調(diào)節(jié)至工作點(diǎn)。8.(8分)有一臺(tái)離心泵，銘牌上標(biāo)出允許吸上真空度Hs5m，用來輸送20的清水，已知吸入管路的全部阻力損失為1.5mH2O,當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?0mH2O，若略去泵入口處的動(dòng)壓頭。試計(jì)算此泵的允許安裝高度Hg為多少米？ *答案* Hg Hs u2/2hf 51.5 3.5m實(shí)際安裝高度H實(shí)3.5-0.5=3.0m9（16分） 圖示為n=960轉(zhuǎn)/分的離心通風(fēng)機(jī)的特性曲線。如用此風(fēng)機(jī)向鍋爐輸送空氣，已知管路特性曲線方程為H=5Q2(H的單位為mmH2O, Q的單位m3/s)問：（1）風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量為多少m3/h?消耗