化工原理流體設(shè)備題庫(kù)

1、第二章 流體輸送設(shè)備練習(xí)題一、選擇題1. 離心泵開(kāi)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。A2. 離心泵最常用的調(diào)節(jié)方法是 ( )。A. 改變吸入管路中閥門開(kāi)度； B. 改變壓出管路中閥門的開(kāi)度；C. 安置回流支路，改變循環(huán)量的大??； D. 車削離心泵的葉輪。B3. 離心泵的揚(yáng)程，是指單位重量流體經(jīng)過(guò)泵后獲得的( )。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）。B4. 離心泵的揚(yáng)程是 ( )。A. 實(shí)際的升揚(yáng)高度； B. 液體出泵和進(jìn)泵的壓差換算成液柱高度C. 泵的吸液高度； D

2、.單位重量液體出泵和進(jìn)泵的機(jī)械能差值。D5. 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。C6. 為避免發(fā)生氣蝕現(xiàn)象，應(yīng)使離心泵內(nèi)的最低壓力（ ）輸送溫度下液體的飽和蒸汽壓。A. 大于；B. 小于；C. 等于。A7. 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. 旁路閥A；C8. 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

3、用（ ）。A. 離心泵；B. 往復(fù)泵；C. 齒輪泵。C；A9. 1m3 氣體經(jīng)風(fēng)機(jī)所獲得能量，稱為（ ）。A. 全風(fēng)壓；B. 靜風(fēng)壓；C. 揚(yáng)程。A10. 往復(fù)泵在啟動(dòng)之前，必須將出口閥（ ）。A. 打開(kāi)；B. 關(guān)閉；C. 半開(kāi)。 A11. 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。C12. 離心泵啟動(dòng)前_，是為了防止氣縛現(xiàn)象發(fā)生。 A. 灌水； B. 放氣； C. 灌油； D. 灌泵。D13. 離心泵裝置中_的濾網(wǎng)可以阻攔液體中的固體顆粒被吸入而堵塞管道和泵殼。 A. 吸入管路；B. 排出管路

4、；C. 調(diào)節(jié)管路；D. 分支管路。A14. 為提高離心泵的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，宜采用 _ 葉片。 A. 前彎；B. 后彎；C. 垂直；D. 水平。B15. 我國(guó)對(duì)耐腐蝕泵所用材料及代號(hào)有所規(guī)定，例如S表示_，用于90以下硫酸、硝酸、鹽酸及堿液的輸送。A. 灰口鑄鐵；B.鉻鎳合金鋼；C.鉻鎳鉬鈦合金鋼；D.聚三氟氯乙烯塑料D16. 我國(guó)對(duì)耐腐蝕泵所用材料及代號(hào)有所規(guī)定，例如B表示_，用于常溫、低濃度硝酸、氧化性酸、堿液等的輸送。A. 灰口鑄鐵；B.鉻鎳合金鋼；C.鉻鎳鉬鈦合金鋼；D.聚三氟氯乙烯塑料B17. 離心泵型號(hào)100S90A，S表示_。A.單級(jí)單汲清水離心泵； B.單級(jí)雙汲中開(kāi)離心泵；C.多級(jí)離心

5、泵； D.單級(jí)單汲懸臂式離心泵。B18. 離心泵型號(hào)100S90A，表示泵設(shè)計(jì)點(diǎn)揚(yáng)程的是_。A. 100； B. S； C. 90； D. A。C19. 離心泵型號(hào)IS50-32-125，32表示_。A. 泵入口直徑； B. 泵出口直徑；C. 泵葉輪外徑；D. 泵葉輪內(nèi)徑B20. 往復(fù)泵的 _ 調(diào)節(jié)是采用回路調(diào)節(jié)裝置。 A. 容積；B. 體積；C. 流量；D. 流速。C二、填空題1. 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H = 19m水柱,輸水量為20kg·s-1,則泵的有效功率為_(kāi)。3728w2. 離心泵的主要部件有如下幾部分: 底閥, 濾網(wǎng)，吸入管路,_，_，泵軸，排

6、出管路等。泵殼；葉輪； 3. 調(diào)節(jié)泵流量的方法有：_,_,車削葉輪外徑。改變閥門的開(kāi)度；改變泵的轉(zhuǎn)速； 4. 泵起動(dòng)時(shí)，先關(guān)閉泵的出口開(kāi)關(guān)的原因是_。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5. 離心泵的流量調(diào)節(jié)閥安裝在離心泵_管路上，關(guān)小出口閥門后，壓力表的讀數(shù)_。出口；增大6. 離心泵的工作點(diǎn)是_曲線與_曲線的交點(diǎn)。離心泵特性；管路特性7. 泵的揚(yáng)程的單位是_，其物理意義是_。M；泵提供給單位重量流體的能量8. 離心泵輸送的液體粘度越大，其揚(yáng)程_，流量_,軸功率_，效率_。越??；越小；越大；越小9. 離心泵輸送的液體密度變大，則其揚(yáng)程_，流量_，效率_，軸功率

7、_。不變；不變；不變；變大10. 通風(fēng)機(jī)的全風(fēng)壓是指_的氣體通過(guò)風(fēng)機(jī)所獲得的能量，習(xí)慣上以_單位表示。單位體積； mmH2O11. 水環(huán)真空泵可以造成的最大真空度為85%，即真空泵能達(dá)到的最低壓力（絕壓）是_mmHg。11412. 啟動(dòng)往復(fù)泵時(shí) 灌泵。（不需要 需要）不需要13. 齒輪泵的流量_而揚(yáng)程_。（較小或較大；較低或較高）較??；較高14. 石油化工廠常用的壓縮機(jī)主要有_和_兩大類。 往復(fù)式；離心式15. 往復(fù)泵常用 _ 的方法來(lái)調(diào)節(jié)流量?；芈氛{(diào)節(jié)16. 往復(fù)泵常適用于 的場(chǎng)合。流量較小，揚(yáng)程較高17. 在泵設(shè)備中，旋轉(zhuǎn)的軸與靜止的泵殼間存在的縫隙必須密封以防止漏液。常用的密封方法有 或

8、 。填函密封或機(jī)械密封18. 套管由 57×2.5mm和 25×2.5mm的鋼管組成，則環(huán)隙的流通截面積等于_ _ mm2 ，當(dāng)量直徑等于 mm。1633，2719. 離心泵的容積效率可表示為 與 之比。實(shí)際流量；理論流量20. 離心泵的水力效率可表示為 與 之比。實(shí)際壓頭；理論壓頭三、計(jì)算題1某盛有液體的圓筒容器，容器軸心線為鉛垂向，液面水平，如附圖中虛線所示。當(dāng)容器以等角速度繞容器軸線旋轉(zhuǎn)，液面呈曲面狀。試證明： 液面為旋轉(zhuǎn)拋物面。液相內(nèi)某一點(diǎn)（r，z）的壓強(qiáng)。式中為液體密度。解：題給條件下回旋液相內(nèi)滿足的一般式為 （常量） 取圓柱坐標(biāo)如圖，當(dāng)Z=0,r=0,P=P0,

9、C=P0故回旋液體中，一般式為液面為P=P0的等壓面，為旋轉(zhuǎn)拋物面又即：h0= H=2h0某一點(diǎn)（r,Z）的壓強(qiáng)P:2直徑0.2m、高0.4m的空心圓桶內(nèi)盛滿水，圓筒頂蓋中心處開(kāi)有小孔通大氣，液面與頂蓋內(nèi)側(cè)面齊平，如附圖所示，當(dāng)圓筒以800rpm轉(zhuǎn)速繞容器軸心線回旋，問(wèn)：圓筒壁內(nèi)側(cè)最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的液體壓強(qiáng)各為多少？解： 取圓柱坐標(biāo)如圖，當(dāng)Z=0,r=0,P=P0 ,C=P0故回旋液體中，一般式為 B點(diǎn)：Z=0,r=R=0.1m,C點(diǎn):Z=-0.4m,r=0.1m, 3以堿液吸收混合器中的CO2的流程如附圖所示。已知：塔頂壓強(qiáng)為0.45at（表壓），堿液槽液面與塔內(nèi)堿液出口處垂直高度差為10.5

10、m，堿液流量為10m3/h，輸液管規(guī)格是57×3.5mm，管長(zhǎng)共45m（包括局部阻力的當(dāng)量管長(zhǎng)），堿液密度，粘度，管壁粗糙度。試求：輸送每千克質(zhì)量堿液所需軸功，J/kg。輸送堿液所需有效功率，W。解： ,查得 4在離心泵性能測(cè)定試驗(yàn)中，以 20清水為基質(zhì)、對(duì)某泵測(cè)得下列一套數(shù)據(jù)：泵出口處壓強(qiáng)為1.2at(表壓)、泵汲入口處真空度為220mmHg，以孔板流量計(jì)及U形壓差計(jì)測(cè)流量，孔板的孔徑為35mm，采用汞為指示液，壓差計(jì)讀數(shù)，孔流系數(shù)，測(cè)得軸功率為1.92kW，已知泵的進(jìn)、出口截面間的垂直高度差為0.2m。求泵的效率。解： 5IS65-40-200型離心泵在時(shí)的“揚(yáng)程流量”數(shù)據(jù)如下：

11、V  m3/h7.512.515He  m13.212.511.8用該泵將低位槽的水輸至高位槽。輸水管終端高于高位槽水面。已知低位槽水面與輸水管終端的垂直高度差為4.0m，管長(zhǎng)80m（包括局部阻力的當(dāng)量管長(zhǎng)），輸水管內(nèi)徑40mm，摩擦系數(shù)。試用作圖法求工作點(diǎn)流量。V m3/h7.5 12.515He m9.6019.526.4He m13.212.511.8由作圖法得，工作點(diǎn)流量V=9.17m3/h6IS65-40-200型離心泵在時(shí)的“揚(yáng)程流量”曲線可近似用如下數(shù)學(xué)式表達(dá)：，式中He為揚(yáng)程，m，V為流量，m3/h。用該泵將低位槽的水輸至高位槽。輸水管終端高于高位槽水面。已

12、知低位槽水面與輸水管終端的垂直高度差為4.0m，管長(zhǎng)80m（包括局部阻力的當(dāng)量管長(zhǎng)），輸水管內(nèi)徑40mm，摩擦系數(shù)。試用計(jì)算法算出工作點(diǎn)的流量。7某離心泵在時(shí)的“揚(yáng)程流量”關(guān)系可用表示，式中He為揚(yáng)程，m，V為流量，m3/h?，F(xiàn)欲用此型泵輸水。已知低位槽水面和輸水管終端出水口皆通大氣，二者垂直高度差為8.0m，管長(zhǎng)50m（包括局部阻力的當(dāng)量管長(zhǎng)），管內(nèi)徑為40mm，摩擦系數(shù)。要求水流量15 m3/h。試問(wèn)：若采用單泵、二泵并連和二泵串聯(lián)，何種方案能滿足要求？略去出口動(dòng)能。8有兩臺(tái)相同的離心泵，單泵性能為，m，式中V的單位是m3/s。當(dāng)兩泵并聯(lián)操作，可將6.5 l/s的水從低位槽輸至高位槽。兩槽

13、皆敞口，兩槽水面垂直位差13m。輸水管終端淹沒(méi)于高位水槽水中。問(wèn)：若二泵改為串聯(lián)操作，水的流量為多少？9附圖為測(cè)定離心泵特性曲線的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)中已測(cè)出如下一組數(shù)據(jù)：泵進(jìn)口處真空表讀數(shù)p1=2.67×104Pa(真空度)，泵出口處壓強(qiáng)表讀數(shù)p2=2.55×105Pa(表壓)；泵的流量Q=12.5×103m3/s，功率表測(cè)得電動(dòng)機(jī)所消耗功率為6.2kW，吸入管直徑d1=80mm,壓出管直徑d2=60mm，兩測(cè)壓點(diǎn)間垂直距離Z2Z1=0.5m，泵由電動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)，傳動(dòng)效率可視為1，電動(dòng)機(jī)的效率為0.93，實(shí)驗(yàn)介質(zhì)為20的清水。試計(jì)算在此流量下泵的壓頭H、軸功率N和效率

14、。9解：（1）泵的壓頭在真空表及壓強(qiáng)表所在截面11與22間列柏努利方程： 式中 Z2Z1=0.5mp1=2.67×104Pa（表壓）p2=2.55×105Pa（表壓）u1=u2=兩測(cè)壓口間的管路很短，其間阻力損失可忽略不計(jì)，故H=0.5+=29.88mH2O（2）泵的軸功率功率表測(cè)得功率為電動(dòng)機(jī)的輸入功率，電動(dòng)機(jī)本身消耗一部分功率，其效率為0.93，于是電動(dòng)機(jī)的輸出功率（等于泵的軸功率）為： N=6.2×0.93=5.77kW（3）泵的效率 =10用離心泵輸送水，已知所用泵的特性曲線方程為：。當(dāng)閥全開(kāi)時(shí)的管路特性曲線方程：（兩式中He、Hem，Vm3/h）。問(wèn)：要

15、求流量12m3/h，此泵能否使用？若靠關(guān)小閥的方法滿足上述流量要求，求出因關(guān)小閥而消耗的軸功率。已知該流量時(shí)泵的效率為0.65。解: (1) He=360.02V2 He=120.06V2 He=He，解得V=17.3m3/h 適用 (2) 當(dāng)V=12m3/h He=36-0.02´122=33.12m，He=120.06V2=120.06´122=20.64m 11用離心泵輸水。在n=2900 r/min時(shí)的特性為He = 360.02V2，閥全開(kāi)時(shí)管路特性為 He= 120.06V2 (兩式中He、He-m , V-m3/h)。試求：泵的最大輸水量；要求輸水量為最大輸水

16、量的85 %，且采用調(diào)速方法，泵的轉(zhuǎn)速為多少？解：(1) He=36-0.02V2 He=12+0.06V2 He=He，解得V=17.3m3/h (2) V=0.85V=14.7m3/h，令調(diào)速后轉(zhuǎn)速為n r/min H=()2H V= 泵: (29002/n2)H=36-0.02´(29002/n2)V2 H=36´ n2/(29002)-0.02V2 當(dāng)V=14.7m3/h 則H=( n2/29002)´36-0.02´14.72 He=12+0.06V2 =12+0.06´14.72=24.97m 由He=He，解得n=2616r/mi

17、n12用泵將水從低位槽打進(jìn)高位槽。兩槽皆敞口，液位差55m。管內(nèi)徑158mm。當(dāng)閥全開(kāi)時(shí)，管長(zhǎng)與各局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度之和為1000m。摩擦系數(shù)0.031。泵性能可用He = 131.80.384V表示(He-m , V-m3/h)。試問(wèn)：要求流量為110m3/h，選用此泵是否合適？若采用上述泵，轉(zhuǎn)速不變，但以切割葉輪方法滿足110m3/h流量要求，以D、D 分別表示葉輪切割前后的外徑，問(wèn)D/D為多少？解：(1)管路He=H0+KV2 =Dz+8l(l+Sle)/(p2gd5)Vs2=55+2.601´104Vs2=55+0.00201V2 =55+8´0.031´1

18、000/(p2´9.81´0.1585) Vs2 由He=131.8-0.384V He=55+0.00201V2 得V=122.2 m3/h >110 m3/h 適用 (2) H=(D/D)2H V=(D/D)V 切削葉輪后：(D/D)2H=131.8-0.384(D/D)V 即 H=(D/D)2´131.8-0.384(D/D)V V=110m3/h 時(shí)，H=(D/D)2´131.8-0.384(D/D)V=(D/D)2´131.8-0.384(D/D) ´110 =131.8(D/D)2-42.24(D/D)13某離心泵輸

19、水流程如附圖示。泵的特性曲線方程為：He=42-7.8´104V2 (He-m , V-m3/s)。圖示的p為1kgf/cm2(表)。流量為12 L/s時(shí)管內(nèi)水流已進(jìn)入阻力平方區(qū)。若用此泵改輸r=1200kg/m3的堿液, 閥開(kāi)啟度、管路、液位差及P值不變，求堿液流量和離心泵的有效功率。 解：P=1kgf/cm2=9.807´104Pa V=12L/s=0.012m3/s 管路He=H0+KV2=10+(9.807´104)/(9.807´1000)+KV2=20+K´0.0122 He=42-7.8´104´0.0122=

20、30.77 m He=HeK=7.48´104 改輸堿液閥門開(kāi)度、管路不變 K=7.48´104 不變 管路: He=Dz+p/(rg)+KV2=10+9.81´104/(9.81´1200)+7.48´104V2 =18.33+7.48´104V2 泵: He=42-7.8´104V2 He=He ，解得：V=0.0124m3/s He=42-7.8´104V2=42-7.8´104´0.01242=30.0 m Ne= HegVr=30.0´9.81´0.0124

21、0;1200=4.38´103W14某離心泵輸水，其轉(zhuǎn)速為2900r/min，已知在本題涉及的范圍內(nèi)泵的特性曲線可用方程He = 36-0.02V來(lái)表示。泵出口閥全開(kāi)時(shí)管路特性曲線方程為： He = 12 + 0.05V2(兩式中He、He-m，V-m3/h)。求泵的最大輸水量。當(dāng)要求水量為最大輸水量的85 %時(shí)，若采用庫(kù)存的另一臺(tái)基本型號(hào)與上述泵相同，但葉輪經(jīng)切削5 %的泵，需如何調(diào)整轉(zhuǎn)速才能滿足此流量要求？解：(1)由He=36-0.02V He=12+0.05V2 令He=He 解得V=21.71m3/h (2)D/D=0.95 V=0.85V=0.85´21.71=

22、18.45m3/h 另一泵：He=36´0.952-0.02´0.95V=32.49-0.019V 調(diào)整轉(zhuǎn)速后：He=32.49(n/2900)2-0.019(n/2900)V =32.49(n/2900)2-0.019(n/2900) ´18.45 =32.49(n/2900)2-0.351(n/2900) 又 He=12+0.05V2 =12+0.05´18.452=29.02 m，由 He=He 解得n=2756 r/min15某離心泵輸水流程如圖示。水池敞口，高位槽內(nèi)壓力為0.3at(表)。該泵的特性曲線方程為：He=48-0.01V2 (He&

23、#190;m , V¾m3/h)。在泵出口閥全開(kāi)時(shí)測(cè)得流量為30m3/h?，F(xiàn)擬改輸堿液，其密度為1200kg/m3，管線、高位槽壓力等都不變，現(xiàn)因該泵出現(xiàn)故障，換一臺(tái)與該泵轉(zhuǎn)速及基本型號(hào)相同但葉輪切削5 %的離心泵進(jìn)行操作，問(wèn)閥全開(kāi)時(shí)流量為多少？解：P=0.3at=2.94´104 Pa 管路：He=Dz+p/(rg)+KV2=20+2.94´104/(9.81´1000)+KV2=23+KV2 V=30m3/h時(shí)He=48-0.01V2=48-0.01´302=39 m He=23+KV2=23+K´302 由于He=He K=0.

24、0178 管路He=23+0.0178V2 泵: He=48´(D/D)2-0.01V2=48´0.952-0.01V2=43.32-0.01V2 改泵后管路: He=Dz+p/(rg)+KV2=20+2.94´104/(9.81´1200)+0.018V2 =22.5+0.018V2 He =43.32-0.01V2 He=22.5+0.018V2 得V=27.3 m3/h 16IS100-80-160型離心泵， P0=8.6mH2O,水溫150C,將水由低位槽汲入泵，有管路情況基本的性能，知V=60m3/h,查的h,允=3.5m,已知汲入管阻力為2.

25、3m,H2O,求最大安裝高度。解： 150C清水：=9999kg./m3,PV=1705.16Pa 17100KY100-250型離心泵，P0=8.6mH2O,水溫150C,將水由低位槽汲入泵，已知工作點(diǎn)流量為100m3/h,查得HS=5.4m,汲水管內(nèi)徑為100mm,汲水管阻力為5.4mH2O。求Hg,max 18選用某臺(tái)離心泵，從樣本上查得其允許吸上真空高度Hs=7.5m，現(xiàn)將該泵安裝在海拔高度為500m處（大氣壓強(qiáng)可查表得Ha=9.74 mH2O），已知吸入管的壓頭損失為1 mH2O，泵入口處動(dòng)壓頭為0.2 mH2O，夏季平均水溫為40，問(wèn)該泵安裝在離水面5m高處是否合適？解：使用時(shí)的水

26、溫及大氣壓強(qiáng)與實(shí)驗(yàn)條件不同，需校正：當(dāng)水溫為40時(shí) pv=7377Pa在海拔500m處大氣壓強(qiáng) Ha=9.74 mH2OH's=Hs+（Ha10） =7.5+（9.7410）（0.750.24）=6.73 mH2O泵的允許安裝高度為： =6.730.21 =5.53m5m故泵安裝在離水面5m處合用。19如圖用離心泵將20的水由敞口水池送到一壓力為2.5atm的塔內(nèi)，管徑為108×4mm管路全長(zhǎng)100m(包括局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度，管的進(jìn)、出口當(dāng)量長(zhǎng)度也包括在內(nèi))。已知：水的流量為56.5m3·h-1，水的粘度為1厘泊，密度為1000kg·m-3，管路摩擦系數(shù)可取為0.024，計(jì)算并回答：(1)水在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)的流動(dòng)形態(tài)；(2) 管路所需要的壓頭和功率；解：已知：d = 108-2×