化工原理習(xí)題及答案課件

其次章 流體輸送機(jī)械一、名詞解釋〔每題 2分〕1、泵流量泵單位時(shí)間輸送液體體積量2、壓頭流體輸送設(shè)備為單位重量流體所供給的能量3、效率有效功率與軸功率的比值4、軸功率電機(jī)為泵軸所供給的功率5、理論壓頭具有無(wú)限多葉片的離心泵為單位重量抱負(fù)流體所供給的能量6、氣縛現(xiàn)象由于泵中存在氣體而導(dǎo)致吸不上液體的現(xiàn)象7、離心泵特性曲線在肯定轉(zhuǎn)速下，離心泵主要性能參數(shù)與流量關(guān)系的曲線8、最正確工作點(diǎn)效率最高時(shí)所對(duì)應(yīng)的工作點(diǎn)9、氣蝕現(xiàn)象泵入口的壓力低于所輸送液體同溫度的飽和蒸汽壓力，體10、安裝高度泵正常工作時(shí)，泵入口到液面的垂直距離11、允許吸上真空度泵吸入口允許的最低真空度12、氣蝕余量泵入口的動(dòng)壓頭和靜壓頭高于液體飽和蒸汽壓頭的數(shù)值13、泵的工作點(diǎn)管路特性曲線與泵的特性曲線的交點(diǎn)14、風(fēng)壓風(fēng)機(jī)為單位體積的流體所供給的能量15、風(fēng)量風(fēng)機(jī)單位時(shí)間所輸送的氣體量，并以進(jìn)口狀態(tài)計(jì)

液體汽化，產(chǎn)生對(duì)泵損害或吸不上液二、單項(xiàng)選擇擇題〔每題 2分〕1、用離心泵將水池的水抽吸到水塔中，假設(shè)離心泵在正常操作范圍內(nèi)工作，開大出口閥門將導(dǎo)致〔 〕Ａ送水量增加，整個(gè)管路阻力損失削減Ｂ送水量增加，整個(gè)管路阻力損失增大Ｃ送水量增加，泵的軸功率不變Ｄ送水量增加，泵的軸功率下降 A2、以下不是離心式通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)Ａ風(fēng)量 Ｂ 揚(yáng)程 Ｃ 效率3、往復(fù)泵適用于 ( )

( )Ｄ靜風(fēng)壓 BＡ 大流量且流量要求特別均勻的場(chǎng)合Ｂ 介質(zhì)腐蝕性特別強(qiáng)的場(chǎng)合Ｃ 流量較小，揚(yáng)程較高的場(chǎng)合Ｄ 投資較小的場(chǎng)合 C4、離心通風(fēng)機(jī)的全風(fēng)壓等于 ( )Ａ靜風(fēng)壓加通風(fēng)機(jī)出口的動(dòng)壓Ｂ離心通風(fēng)機(jī)出口與進(jìn)口間的壓差Ｃ離心通風(fēng)機(jī)出口的壓力Ｄ 動(dòng)風(fēng)壓加靜風(fēng)壓 D5、以下型號(hào)的泵不是水泵 ( )Ａ Ｂ型 Ｂ Ｄ型Ｃ Ｆ型 Ｄ ｓｈ型6、離心泵的調(diào)整閥 ( )CＡ 只能安在進(jìn)口管路上Ｂ 只能安在出口管路上Ｃ 安裝在進(jìn)口管路和出口管路上均可Ｄ 只能安在旁路上B7、離心泵的揚(yáng)程，是指單位重量流體經(jīng)過(guò)泵后以下能量的增加值( )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〕B8、流體經(jīng)過(guò)泵后，壓力增大pN/m2，則單位重量流體壓能的增加為()ApBp/Cp/gDp/2gC9、離心泵的以下部件是用來(lái)將動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴耗?( )A 泵殼和葉輪C 泵殼10、離心泵停車時(shí)要

B 葉輪D 葉輪和導(dǎo)輪 C( )Ａ 先關(guān)出口閥后斷電Ｂ 先斷電后關(guān)出口閥Ｃ 先關(guān)出口閥先斷電均可Ｄ 單級(jí)式的先斷電，多級(jí)式的先關(guān)出口閥 A11、離心通風(fēng)機(jī)的銘牌上標(biāo)明的全風(fēng)壓為A 輸任何條件的氣體介質(zhì)全風(fēng)壓都達(dá)

100mmH2O意思是 ( )100mmHO2輸送空氣時(shí)不管流量多少，全風(fēng)壓都可達(dá)

100mmHO2100mmH2O輸送20℃，101325Pa空氣，在效率最高時(shí)，全風(fēng)壓為

100mmHO D212、離心泵的允許吸上真空高度與以下因素?zé)o關(guān) ( )Ａ當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?Ｂ輸送液體的溫度Ｃ流量 Ｄ泵的吸入管路的長(zhǎng)度 D13、如以 h,表示汽蝕余量時(shí)， p 表示泵入口處允許的最低壓力，允 1,允

p為操作溫度下液體的v飽和蒸汽壓， u為泵進(jìn)口處的液速，則 ( )1允p1, =pv+ h,允p / g=p

允/g+ h,－u1,允

允 12/2gp / g=p/g+ h,1,允 v允p1,/ g=pv/g+ h,＋u允 允 114、以下種類的泵具有自吸力量

2/2g B( )Ａ往復(fù)泵Ｃ離心泵

Ｂ齒輪泵與漩渦泵Ｄ旋轉(zhuǎn)泵與漩渦泵 A15、如圖示，列 1--1與2--2截面的伯努利方程，為：H＝ z＋ p/g＋ (ue2/2g)＋ H

f,1-2

，則 hf,1-2

為 ( )泵的容積損失，水力損失及機(jī)械損失之和泵的容積損失與水力損失之和泵的水力損失測(cè)壓點(diǎn)1至泵進(jìn)口，以及泵出口至測(cè)壓點(diǎn) 2間的阻力損失D16、離心泵開動(dòng)以前必需布滿液體是為了防止發(fā)生 ( )Ａ 氣縛現(xiàn)象Ｃ 化現(xiàn)象

Ｂ 汽蝕現(xiàn)象Ｄ 氣消滅象 A17、某同學(xué)進(jìn)展離心泵特性曲線測(cè)定試驗(yàn)，真空度很高，他對(duì)故障緣由作出了正確推斷，

啟動(dòng)泵后，出水管不出水， 泵進(jìn)口處真空計(jì)指示排解了故障，你認(rèn)為以下可能的緣由中， 哪一個(gè)是真正的緣由 ( )Ａ水溫太高Ｃ吸入管路堵塞

Ｂ真空計(jì)壞了Ｄ排出管路堵塞 C/18、由閥門全開的條件算出在要求流量為/

V時(shí)所需揚(yáng)程為

。在離心泵的性能曲線上查得與V對(duì)應(yīng)的揚(yáng)程為 H，H He e e

，在流量為 V時(shí)泵的效率為 ，則泵的軸功率 N為( )AVHe

/ g/1000 kwBVHe g/1000 kw19、用離心通風(fēng)機(jī)將空氣輸入加熱器中，加熱器后,則 ( )。

B由20℃加熱至 140℃。該通風(fēng)機(jī)安于加熱器前， 或Ａ 輸送的流量不變 Ｂ 需要的全風(fēng)壓不變Ｃ 需要的全風(fēng)壓不變，但流量要變Ｄ 輸送的流量和需要的全風(fēng)壓都要變 D20、離心泵最常用的調(diào)整方法是 ( )Ａ轉(zhuǎn)變吸入管路中閥門開度Ｂ轉(zhuǎn)變Ｃ安置回流支路，轉(zhuǎn)變量的大?。南麟x心的葉B21、當(dāng)管路性能曲寫H=A+BV 2( )AA只包括位重量流體需增加的位能BA包括位重量流體需增加的位能與靜2代表管路系失CBV2DBV 代表位重量流體增加的能 B22、往復(fù)沒(méi)有以下缺點(diǎn) ( )Ａ 流量不均勻 Ｂ流量不大Ｃ 沒(méi)有自吸力量 Ｄ不宜送浮液 C23、有兩種法 (1)往復(fù)啟不需要灌水； (2)往復(fù)的流量隨程增大而減小，〔 〕A兩種 都B兩種法都不對(duì)C法(1)，法(2)不對(duì)說(shuō)(2)，法(1)不C24、離心效率最高的點(diǎn)稱( )Ａ 工作點(diǎn) Ｂ 操作點(diǎn)Ｃ計(jì)Ｄ算點(diǎn)C25、的效率不包括Ａ水力效率( )Ｂ機(jī)械效率Ｃ原機(jī)效率Ｄ容效率226、一臺(tái)離管路系中工作， 當(dāng)時(shí)相的管路性能曲可寫H=A+BV，且 B≈0(即能增加，阻力失兩之和與位能增加、能增加兩之和相甚小 ),當(dāng)?shù)乃僭龃?10%，如則操作中 ( )Ａ程增大 21%，流量增大 10%Ｂ程大致不，流量增大 10%以上Ｃ程減小，流量增大 21%Ｄ流量不，揚(yáng)增大 21% B27、理上推 明 ,程一般 ( )與流量無(wú)關(guān)與流量成直關(guān)系C可寫He/=A+BV2,且B 00 B28、離心在 n=n1的關(guān)系是 ( )。

的特性曲(H～V1

關(guān)系)與n=n1

時(shí)特性曲(H～V2 22

)應(yīng)2A V1=V2 H=H1(n2/n1)22B V=V(n/n) H=H(n/n)2 1 2 1 2 1 2 1C H2=H1 V2=V1(n1/n2)D V2=V1(n2/n1) H2=H1(n2/n1) B29、當(dāng)離心內(nèi)布滿空氣，將生氣這由于( )Ａ氣體的黏度太小 Ｂ 氣體的密度太?。脷怏w比液體更簡(jiǎn)潔起漩Ｄ 氣體破壞了液體的續(xù) 30、離心漏入大量空氣后將生 ( )Ａ 汽化象 Ｂ氣現(xiàn)Ｃ 汽 Ｄ氣消滅象 B31、離心泵的調(diào)整閥開大時(shí) ,則( )Ａ 吸入管路的阻力損失不變

Ｂ 泵出口的壓力減?。?泵入口處真空度減小 Ｄ泵工作點(diǎn)的揚(yáng)程上升 B三、填空題〔每題 2分〕1、離心泵的安裝高度超過(guò)允許安裝高度時(shí)，離心泵會(huì)發(fā)生氣蝕2、離心通風(fēng)機(jī)的全風(fēng)壓是指動(dòng)風(fēng)壓和靜風(fēng)壓之和

現(xiàn)象。。3、單級(jí)往復(fù)泵的理論流量計(jì)算式為 。V=Asn4、離心泵常承受＿＿＿＿調(diào)整流量，往復(fù)泵常承受＿＿＿＿調(diào)整流量。出口閥門 旁路閥門5、寫出有外加能量時(shí)，以單位體積流體為基準(zhǔn)的實(shí)際流體伯努利方程式各 項(xiàng) 的 單 位 均 為 。2u1zg p He g z 1 1 22

2u2p g 22

f,12

N/m

2(Pa)6、離心泵的工作點(diǎn)是＿＿＿＿＿＿曲線與＿＿＿＿＿＿曲線的交點(diǎn)。管路特性 泵特性7、離心通風(fēng)機(jī)全風(fēng)壓的單位是＿＿＿＿＿＿＿其物理意義是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。N/m

3風(fēng)機(jī)供給應(yīng)每 m

氣體的能量8、離心泵的允許吸上真空高度的數(shù)值＿＿＿＿＿于允許的安裝高度的數(shù)值〔大，小〕大9、用離心泵將一個(gè)低位敞口水池中的水送至敞口高位水槽中，假設(shè)改為輸送

。3ρ=1100kg/m但其他物性與水一樣的溶液， 則流量＿＿＿＿＿＿， 揚(yáng)程＿＿＿＿＿＿＿， 功率＿＿＿＿＿＿?！苍龃?，不變，減小，不能確定〕不變 不變 增大10、① 離心泵的軸封裝置主要有兩種：ａ ；ｂ 。② 管路特性曲線的一般表達(dá)式是 。2a: 填料密封

b:機(jī)械密封

=A+BVe11、假設(shè)被輸送的流體黏度增高， 則離心泵的揚(yáng)程 ，流量 ，效率 ，軸功 。減?。粶p??；下降；增大12、往復(fù)泵主要適用于＿＿＿＿、＿＿＿＿的場(chǎng)合。小流量；高揚(yáng)程13、離心泵葉輪按有無(wú)蓋板可分為＿＿＿＿＿，

＿＿＿＿＿＿ ,＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿。敞式 半敞式 閉式(或開式，半開式，閉式 )14、離心泵按葉輪串聯(lián)的多少可分為＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿。單級(jí)，多級(jí)15、離心泵用來(lái)輸送常溫的水，泵的性能為：

V=0.05m

3/s時(shí)，H=20m ；管路特性為eV=0.05m

3/s時(shí)，He=18m ，則在該流量下，消耗在調(diào)整閥門上的揚(yáng)程值 = m。216、離心泵用來(lái)輸送常溫的水，泵的性能為：

V=0.05m

3/s時(shí)，H=20m；管路特性為e9.81

3/s時(shí)，H=18m ，則用閥調(diào)整到該流量下，有效功率e

N＝＿＿＿＿＿＿ kWe四、問(wèn)答題〔每題 3分〕1、啟動(dòng)離心泵前及停泵前應(yīng)做哪些工作 ?啟動(dòng)離心泵前應(yīng)灌泵、關(guān)閉泵的出口閥門，停泵前也應(yīng)關(guān)閉泵的出口閥門。2、啟動(dòng)離心泵前為什么要灌泵？為了防止氣縛現(xiàn)象發(fā)生。3、啟動(dòng)離心泵前為什么要關(guān)閉泵的出口閥門？為了減小啟動(dòng)電流，以保護(hù)電機(jī) 。4、停泵前為什么要關(guān)閉泵的出口閥門？防止高壓液體倒流，對(duì)泵造成損害。5、啟動(dòng)離心泵前假設(shè)不灌泵會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？會(huì)發(fā)生氣縛現(xiàn)象。6、假設(shè)離心泵的實(shí)際安裝高度大于允許安裝高度會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？會(huì)發(fā)生氣蝕現(xiàn)象。7、如何防止氣蝕現(xiàn)象的發(fā)生 ?離心泵的實(shí)際安裝高度小于計(jì)算的允許安裝高度就可以防止氣蝕現(xiàn)象的發(fā)生。8、啟動(dòng)往復(fù)泵時(shí)是否需要灌泵？承受出口閥門調(diào)整？不需要，不能，不能。

啟動(dòng)往復(fù)泵時(shí)能否關(guān)閉出口閥門？往復(fù)泵的流量調(diào)整能否9、什么是離心泵的工作點(diǎn)？試用圖說(shuō)明之。泵的工作點(diǎn)是泵的特性曲線 Ｈ －V與管路特性曲線 H的交點(diǎn)，如圖中的 D點(diǎn)。e e10、何謂泵的揚(yáng)程？何謂泵的升揚(yáng)高度？泵的揚(yáng)程：?jiǎn)挝恢亓苛黧w從泵獲得的機(jī)械能。泵的升揚(yáng)高度：泵的實(shí)際吸上高度與排出高度之和。11、離心泵發(fā)生 蝕”的主要緣由是什么？

〔各1.5分〕緣由是葉輪進(jìn)口處的壓力降至被輸送液體的飽和蒸汽壓，引起局部液體沸騰汽化。12、以下兩圖為離心泵的兩種安裝方式,用以輸送熱水,在熱水的溫度下飽 和蒸汽壓Vp=0.4kgf/cm V

,大氣可取10mH2O,兩種安裝方式中 ,管路特性 ,答復(fù):兩種安裝方式是否有一種能將水送到高位槽 ?為么?由安裝高度的算式 :Hg,max

=(Pa-Pv)/ρg-△h，-∑H

=10-4-△h，-∑Hf，吸 允

<6m允而允

H均大于允的最大安裝高度 ,故兩種安裝方式均不行能將水送到高位槽。g13、什么離心的殼體要做成使局部能有效地變靜能，削減能量14、什么泵吸入管路上？令p為輪口液體K

p隨∑HK f

增大而降低，吸發(fā)氣， 要盡量減小吸入管的阻力。就要求吸上管路短而直且無(wú)門而裝在出口管路上。

閥一般不裝在吸入管路上，f，吸五、〔每0分〕1、以離心泵水由罐 A至罐 B，B內(nèi)液位比 A內(nèi)液位高 1.2m，管子內(nèi)徑 A-0.2kgf/cm

,pB=0.25kgf/cm2均表),min輸

500kg水。 AB管總5m(包括局部阻力),摩擦系數(shù) 0.02，功率 0.77kw,求的效率。解〔2分，2分，3分，3分〕500V60 1000Vu 1.66m/sA

8.33 (p

3 3m /s”p )”H (z z )e B A

B AHf,ABg

2 m1.661.2 (0.25 0.2) 3

0.02 (5 0.08)

5.882 9.81”9.81”H V g/Ne

a

8.33

1000

0.6240.77 10002、生要求以

18m

/h流量將和溫度的液體從低位容器Ａ960kg/m 3，黏度與水相近。兩液位高度差

21m，力表數(shù)： pA

=0.2at,pB

=1.2at。排出管50m、吸入管20m(均包括局部阻力 )，管內(nèi)徑 50mm，摩擦系數(shù) 0.023。泵3/h，此是否能用？假設(shè)此能用，泵 18m3/h的允許銘：程 44m，流量 20m氣余量2.3m，擬裝在容器 A內(nèi)液位以下 9m，：能否正常操作？解p pHe” z z 22 11g

28 LV2 5gd

0.023 (50

18)2

〔5分〕(1.2 0.2) 9.811021

48

) (3600960 9.8142.1m

3.142 50.059.813可見，管路要求 V=18m/h,He′=42.1m,該泵最高效率時(shí)： V=20m的〔V，H′〕點(diǎn)接近最高效率的狀態(tài)，故此泵適用。e

3/h,He=44m管路要求〔5分〕p pH 0 vg,maxg

H h,f吸

故可正常工作。2.3

28 LV

5.34m2 5gd33、如下圖的輸水系統(tǒng) ,輸水量為 m,輸水管路均為 0m的鋼管,：吸入管路的阻力損失為 2J/Kg,壓出管路的壓頭損失為

O柱壓出管路上壓力表的讀數(shù)為22.5Kgf/cm

2 ,試求：水泵的升揚(yáng)高度；水泵的軸功率 N (kW),設(shè)泵的效率 η=70%；軸假設(shè)泵的允許吸上高度 [H]=6.5m,水溫為20℃,校核此系統(tǒng)的安裝高度是否適宜s3

? 當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?1atm；ρ=1000Kg/m水 。解36(1)U (0.7853600

20.076 ) 2.2m/s2P U3 3Z34g 2gZ Z Z升揚(yáng)13 34

H 2.5 10f345 24.75 29.75m

22.22 9.81

24.75m

〔4分〕(2)H Ze 13

2P U3 3g 2g

H 5 25f

29.81

30.45mHVeNa102

30.45

30.01 10 (102 0.7) 4.265KW 4.3KW

〔4分〕Hg,max合適

2U1[Hs] H2g

f吸入

6.5 0.247 0.204 6.05m 4.8m4、某廠預(yù)備用離心泵將 20℃的清水以 40m

〔2分〕3/h的流量由敞口的儲(chǔ)水池送到某吸取塔的塔頂。塔內(nèi)的表壓強(qiáng)為 1.0kgf/cm

2,塔頂水入口距水池水面的垂直距離為 6m,吸入管和排出管的壓頭損失分別為 1m和3m,管路內(nèi)的動(dòng)壓頭無(wú)視不計(jì)。 當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簽?10.33(m水柱), 水的密度為 1000[kg/m

3]。現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)存有三臺(tái)離心泵 ,其型號(hào)和銘牌上標(biāo)有的性能參數(shù)如下以作上述送水之用。

,從中選一臺(tái)比較適宜的3B57A3B333B19

3流量(m/h)504538

揚(yáng)程(m)383220

允許吸入真空高度 7.06.05.0解〔列方程 4分，求出壓頭 4分，選泵 2分〕2P U1 1Z H Z1 e 2g 2g

2P U2 2hfg 2gh hf f,1

h 4mf,249.81 10H 6 4e

20m310H 20me

9.813V 40m /h依據(jù)流量，壓頭，選 3B33較適宜。、某型號(hào)的離心泵在一定的轉(zhuǎn)速下在輸送范圍內(nèi)其揚(yáng)程與流量的關(guān)系可用5v2(H單位為 m，V單位為m3/s)來(lái)表示。用該泵從貯槽將水送至高位槽。 兩槽均e為敝口,兩水面高度差 3m且水面維持恒定。管路系統(tǒng)的總長(zhǎng)為量長(zhǎng)度),管徑為φ46×3mm,摩擦系數(shù)可取為 0.02,試計(jì)算:

20m(包括全部局部阻力的當(dāng)3輸水量m/h;假設(shè)泵的效率為 65%,水的密度為 1000Kg/m3,求離心泵軸功率 kW？解 (1) 〔7分〕p”pH ( z ) He fgz 3m,20 V 25 2H 0.02 3.23 10 Vf20.04 0.785 0.04 9.81p0g” 5 2H 3 3.23 10 V (1)e離心泵特征曲線

5 2:H 18 6 10 V (2)e5 2由(2)找工作點(diǎn):18 6 10 V

5 23 3.23 10 V3V 0.00403 m /s

34.51m /h由式(1)知:H 8.25me(2) 〔3分〕H V g 1000eN 0.00403 8.25 0.501KWa1000 102 0.656、現(xiàn)有一臺(tái)離心泵，允許吸上真空度 Hs

m，用來(lái)輸送 20C的清水，流量為 20m

3/h，吸入管內(nèi)徑為 50mm，吸入管的全部阻力損失為 H 1.5mH O，當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?0mHO。f 2 2試計(jì)算此泵的允許安裝高度 H 為多少米？g2044V3600解：1

m s 〔5分〕u 2.831 /2 2d0.052uH 〔5分〕1gH Hgs f2g22.8316 1.5 6 0.409 1.5 4.091m2 9.8077、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 1mHO柱，2出口管的全部阻力為 3mHO，泵的效率為 0.6，〔1〕求泵的軸功率；〔2〕假設(shè)泵的允許2吸上真空高度為 6m，問(wèn)上述安裝高度是否適宜？〔動(dòng)壓力可無(wú)視〕。水的密度可取1000kg/m 3。解：如圖在 1-1，2-2截面間列柏努力方程，以 1-1截面為水平基準(zhǔn)面H z h12

mf18 1 3 22f

〔3分〕30QH3600N軸

22 100

3KW 〔2分〕102 102 0.62uH H H允 s允g

6 1 5mf吸

〔5分〕2gH 2mg實(shí)H ＜H gg實(shí) 允安裝高度適宜8、用泵將苯和甲苯的混合物送到精餾塔，精餾塔操作壓強(qiáng)為 0.5at，原料槽壓強(qiáng)為 管路總長(zhǎng)為 20m(包括全部局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度 )，管路直徑為 50mm，摩擦系數(shù)為 0.02，密度為800kg/m

3。離心泵的特性曲線可表示為