中國石油大學-泵與壓縮機-期末試卷

中國石油大學（北京）2010—2011學年第一學期《泵與壓縮機》期末考試試卷班級:姓名：學號：分數(shù)：題號一二三總分得分出題人：儲運08-1班靳彬2008022118呂一寧2008022119帕茹克2008022120祁日強2008022121喬玉波2008022122秦偉2008022123一、填空與選擇（每題4分，共28分）.靜揚程是由于的增加和相對速度的減小而產(chǎn)生的，越（大/?。┰胶茫粍訐P程是由于■的增加而產(chǎn)生的，越（大/?。┰胶谩?已知泵入口壓力Ps=0.05MPa,Cs=2m/s則有效?^蝕余量，又已知該泵必須汽蝕余量為4.7m,該泵（是/否）會發(fā)生氣蝕。（已知200C寸，水的飽和蒸汽壓Pv=2400Pa）.泵的總效率刀等于三者的乘積。.液體所獲得的理論揚程僅僅與有關(guān)，而與泵輸送的液體性質(zhì)和流動過程無關(guān)。.NPSHa的大小與吸入裝置的參數(shù)（有關(guān)/無關(guān)），越（大/?。┰讲灰装l(fā)生氣蝕；NPSH^由離心泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)和決定的,越（大/?。┰讲灰装l(fā)生氣蝕。6、離心泵大多采用（后彎/前彎）葉片，其出口處葉片角B2A（大于/等于/小于）90，7、對應于泵效在的工況范圍為高效工作區(qū)。在液體的物性參數(shù)當中，會對泵的揚程、流量、功率、效率和汽蝕余量等各方面產(chǎn)生影響。二、簡答題（每題6分，共36分）1、揚程的定義是什么？國際單位和習慣單位是什么？2、請簡述氣蝕現(xiàn)象及其危害。3、請簡述離心泵的啟動過程。4、請簡述以下幾種離心泵抗氣蝕措施是否妥當：（1）減小吸入管直徑（2）提高泵的安裝高度（3）采用前置誘導輪5、畫出離心泵性能曲線的示意圖，并說明泵實際特性曲線的作用。6、泵入口法蘭處的真空表讀數(shù)稱為吸上真空度。若泵使用當?shù)噩F(xiàn)場大氣壓為Pa,被抽送減體工作溫度下的密度和飽和蒸汽壓分別為P和Pv,泵樣本上的[Hs]已知，標準大氣壓為Pa=101.33kPa,20七下清水的飽和蒸汽壓為Pv=2.4kPa,密度為P=1000kg/m3,試證明：在泵現(xiàn)場運行條件下''Pa-Pv[Hs]=[Hs]十二,八-10.33+0.24。g

三、計算題（每題12分，共36分）1、某化工廠用離心泵將大池中清水打到塔頂噴淋，噴口距地面20m水池水3面距地面低0.2m,泵流重Q=50mh,塔內(nèi)工作壓力R=128kPa（表壓），吸管直徑為：114mm排出管直徑為88mm整個管路損失為：12m.試求：（1）泵揚程H,功率（刀=0.9）（2）若泵的流量不變，塔內(nèi)表壓力為R=110kPa時，此時泵揚程H為多少（管路損失不變）；He=124.5-0.392qV表示(式(NPSHr=3.8m。試求：2、如圖所示，用離心泵將循環(huán)冷卻水由水池送入一敞口水梢，水梢水面比水池水面高52m要求的流量為90m3/h,輸送管路規(guī)格①159X4.5mm管路總阻力損失為14m（包括所有局部阻力損失），水的密度p=1000kg/m3?，F(xiàn)有一臺IS100-65-250型離心泵，在高效區(qū)其揚程與流量的關(guān)系可近似地用直線：中qV的單位：m3/h）,必須汽蝕余量（1）He=124.5-0.392qV表示(式(NPSHr=3.8m。試求：(2)該泵是否滿足要求？⑶工作點泵的軸功率(效率刀=72%Pa(W?(4)夏季水池水溫最高35C(pv=5.6kPa),若離心泵的吸入管段流動阻力與平均流速的關(guān)系為￡左/=13.7匕(m),則該泵可否于水池水面之上3m處正常工作？3、某離心泵從半地下儲油罐抽油輸送P=750kg/m3的油品，要求理論上能把油罐抽空，已知泵的工作流量Q=90m3/h|二心機，吸入罐內(nèi)壓力Pa=95142.5Pa,當?shù)卮髿鈮篜a=Pa,0=0.4m,吸入管直徑：gd=150mm,管長L=15m,局部阻力系數(shù)武=6,沿程阻力系數(shù)九=0.037。問：泵應安裝在何處？參考答案一、填空題圓周速度、大、絕對速度、小5.06m否容積效率r]v,水利效率T]h,機械效率r]m液體在葉片進口和出口處的速度。有關(guān)、大、流量、小。后彎、小于。最高效率點以下7%粘度二、簡答題定義：單位質(zhì)量的液體，從泵的入口到出口的能量增值，即單位質(zhì)量的液體，通過泵所獲得的有效能量。國際單位：J/Kg習慣單位：m氣蝕現(xiàn)象：液體氣化、凝結(jié)形成高頻沖擊負荷，造成金屬材料的機械剝落和電化學腐蝕的綜合現(xiàn)象。危害：產(chǎn)生振動和噪聲，降低泵的性能，破壞過流部件。3、答：離心泵啟動前泵內(nèi)灌滿液體的過程稱為灌泵。驅(qū)動機（原動機）帶動葉輪高速旋轉(zhuǎn)，葉片帶動液體旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生離心力，液體獲得能量（壓力能、速度能增加）輸送液體。葉輪入口形成低壓，靠吸入液體與泵之間壓差，不斷吸入液體，連續(xù)工作。4、（1）不對，減小吸入直徑，增大流速，增加泵吸入管路的阻力損

失，從而減小NPSHa讓泵更容易氣蝕⑵不對，根據(jù)公式1-30可得：增大Z法使NPSHa小。(3)對，誘導輪會使流過它的液體做功，使能頭增大，是液體進入離心泵前增壓，從而提高泵的抗氣蝕性能5、5、H-Q曲線是選擇和操作使用泵的主要依據(jù)N-C?線是合理選擇原動機功率正常啟動的依據(jù)。刀一C?線是檢查泵工作經(jīng)濟性的依據(jù)。NPSHr—Cffi線是檢查泵是否發(fā)生汽蝕的依據(jù)。6、設泵的允許汽蝕余量為［魴］，泵入口法蘭S處的液流的速度為cs,則可知：泵的允許吸上真空度［Hs］PagC22g泵的允許吸上真空度［Hs］PagC22g十hr](m在實際條件下有：［Hs］:Pag2Cs所以[Hs]=[Hs-PvgPa一Pvg也就是:[Hs]=凡][Hs]=凡]Pa-Pv:g101330-2400Pa-Pv―[Hs]'10009.817g-10.330.24三、計算題1、解：(1)流量Q=50/3600=0.014m/s出口速度G=G=4Q/(兀d出H'=h出+h入+PbH'=h出+h入+Pb/pg+Cd2/2g+hf=20+0.2+110X103/(103X9.8)+2.32/(2X9.8)+12=43.69m2、解：(1)管路中單位重量流體需要的外加能量：4二之十=52+14=66(j/n)⑵在要求的流量下，泵所提供的揚程：%=1245-0,392x90=89(他因為在規(guī)定流量下泵所提供的揚程大于管路要求的揚程，故該泵能滿足要求。90入口速度CS=4Q/(兀d入2)=4X0.014/(兀X0.1142)=1.37m/s揚程對大池表面及噴口應用伯努利方程：2?一?0+0/pg+H+0=h出+h入+R/pg+G/2g+hf得H=h出+h入+R/pg+G2/2g+hf=20+0.2+128X103/(10一,?一匕=￡日〃咫=x一,?一匕=￡日〃咫=x66x1000x9.81=16186⑶有效功率：?(W)有效功率N=pgQH/1000=10X9.8X0.014X45.53/1000=6.25kW功率N=N/y]=6.25/0.9=6.94kW

兄16186P--L-=22*481故軸功率：0'72一(W)h="_?￡=1415(4)因為吸入管內(nèi)平均流速：/3600x0-785x0.15',(m/s)1.415，c一，c一[Hg]=[Hs廣廣一所以吸入管段阻力：工"修"3，*痂瓦(m)最大允許安裝高度L最大允許安裝高度L,」"「片_￡發(fā)曬_（濟SH）/_05咫(100-5.6)x101000x9.81-14x0.1-3.3-0.5=3,9(100-5.6)x101000x9.81-14x0.1-3.3-0.5=3,9(m)因為泵的最大安裝高度為3.9m，故該泵可以安裝于水池液面之上3m處。23、解：泵的允許安裝高度為：[Hg]=[Hs]-區(qū)-￡hA^g2g4Q490,_吸入管內(nèi)的流速為：Cs=彳=36003.140.152542m2g2gl2“hA^=('—'三)8=(0.037d2g150.151.4226)=0