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化工原理流体输送机械复习题

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流体输送机械复习题

一、填空题:

1.(3分)某输水的水泵系统,经管路计算得,需泵提供的压头为He=19m水柱,输水量为0.0079m3/s,则泵的有效功率为________. ***答案*** 1472w 2.(2分)离心泵的主要部件有如下三部分:______,_____,_______. ***答案*** 泵壳; 叶轮; 泵轴

3.(2分)离心泵的主要参数有:______,______,______,________. ***答案*** 流量; 扬程; 功率; 效率 4.(3分) 离心泵的特性曲线有: _____________,_________________,___________________.

***答案*** 压头H~流量Q曲线;功率N~流量Q曲线; 效率η~流量Q曲线 5.(2分)离心泵的最大安装高度不会大于_______________. ***答案*** 10m

6.(2分)离心泵的工作点是如下两条曲线的交点:______________,________________. ***答案*** 泵特性曲线H--Q; 管路特性曲线H--Q 7.(3分)调节泵流量的方法有:_____________,__________________,____________________.

***答案*** 改变出口阀门的开度; 改变泵的转速; 车削叶轮外径

8.(3分)液体输送设备有:___________,___________,__________,___________,_______. ***答案*** 离心泵; 往复泵; 齿轮泵; 螺杆泵; 旋涡泵 9.(3分)气体输送设备有:________,_________,___________. ***答案*** 通风机; 鼓风机; 压缩机

10.(3分)泵起动时,先关闭泵的出口开关的原因是____________________ **答案** 降低起动功率,保护电机,防止超负荷而受到损伤;同时也避免出口管线水力冲击。 11.(3分)若被输送的流体粘度增高,则离心泵的压头___,流量 ___,效率___,轴功率____。 ***答案*** 减小 减小 下降 增大

12.离心泵的流量调节阀安装在离心泵___管路上,关小出口阀门后,真空表的读数____,压力表的读数_____。 ***答案*** 出口 减小 增大

13.(2分)流体输送设备按工作原理大致可分为四类即___,__,___,____。 ***答案*** 离心式 , 往复式 , 旋转式 , 流体动力作用式

14.(2分)离心泵的安装高度超过允许安装高度时,离心泵会发生_______现象。 ***答案*** 气蚀

15.(2分) 离心泵的扬程含义是______________ ***答案*** 离心泵给单位重量的液体所提供的能量。

16.(2分) 离心泵叶轮按有无盖板可分为____,_____,______。 ***答案*** 敞式 半敞式 闭式(或开式,半开式,闭式)

17.(2分)离心泵铭牌上标明的流量和扬程指的是_______时的流量和扬程。 ***答案*** 效率最高

18.(3分) 用离心泵在两敞口容器间输液, 在同一管路中,若用离心泵输送ρ=1200kg/m3 的某液体(该溶液的其它性质与水相同),与输送水相比,离心泵的流量_______,扬程_____,泵出口压力____,轴功率___。(变大,变小,不变,不确定) ***答案*** 不变 不变 变大 变大

...

19.(5分)离心泵用来输送常温的水,已知泵的性能为:Q=0.05m3/s时H=20m ;管路特性为Q=0.05m3/s时,He=18m,则在该流量下,消耗在调节阀门上的压头增值 ΔH=______m;有效功率ΔN=______kw。 ***答案*** 2; 0.981

20.(2分) 离心泵起动时,如果泵没有充满液体而存在气体时,离心泵就不能输送液体。这种现象称为__________现象。***答案*** 气缚

21.(2分)离心泵采用并联操作的目的是________,串联操作的目的是_________。 ***答案*** 提高流量; 提高扬程

22.(2分)风机的风压是指_________的气体通过风机而获得的能量。 ***答案** 单位体积 23.(2分) 离心通风机的性能曲线比离心泵的性能曲线多了一条____________曲线。 ***答案*** 流量与静风压 二、选择题:

1.(2分)离心泵起动时,应把出口阀关闭,以降低起动功率,保护电机,不致超负荷工作,这是因为( )

A. Q启动=0, N启动≈0 ;B. Q启动〉 0,N启动〉0; C. Q启动0, N启动〈0 ***答案*** A

2.(2分) 离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生( ) A. 气缚现象 B. 汽蚀现象 C. 汽化现象 D. 气浮现象 ***答案*** A.

3.(2分) 离心泵最常用的调节方法是 ( )

A. 改变吸入管路中阀门开度 B. 改变压出管路中阀门的开度

C. 安置回流支路,改变循环量的大小 D. 车削离心泵的叶轮**答案*** B. 4.(2分)离心泵的扬程,是指单位重量流体经过泵后能量的值 ( ) A. 包括能在的总能量 B. 机械能

C. 压能 D. 位能(即实际的升扬高度) ***答案*** B.

5.(2分)已知流体经过泵后,压力增大ΔP N/m2,则单位重量流体压力能增加为( ) A. ΔP B. ΔP/ρ C. ΔP/(ρg) D. ΔP/(2g) ***答案*** C.

6.(2分)当离心泵充满空气时,将发生气缚现象,这是因为( ) A. 气体的粘度太小 B. 气体的密度太小 C. 气体比液体更容易起漩涡 D. 气体破坏了液体的连续性 ***答案*** B.

7.(2分)某同学进行离心泵特性曲线测定实验,启动泵后,出水管不出水,泵进口处真空计指示真空度很高,他对故障原因作出了正确判断,排除了故障,你认为以下可能的原因中,哪一个是真正的原因( )

A. 水温太高 B. 真空计坏了

C. 吸入管路堵塞 D. 排出管路堵塞 ***答案*** C.

8.(2分)在某校离心泵特性曲线实验装置中泵的安装高度为-1m,泵的入口处装一U形管压差计,则测得入口处的压力( ) A. 自始至终大于大气压力

B. 随着流量的增大,经历大于大气压力,等于大气压力,小于大气压力三个阶段 C. 自始至终小于大气压力 D. 自始至终等于大气压力

...

***答案*** B.

9.(2分) 一台试验用离心泵,开动不久,泵入口处的真空度逐渐降低为零,泵出口处的压力表也逐渐降低为零,此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是( ) A. 忘了灌水 B. 吸入管路堵塞 C. 压出管路堵塞 D. 吸入管路漏气 ***答案*** D.

10.(2分)离心泵的允许吸上真空度随泵的流量增大而( ) A. 增大 B. 减少 C. 不变 ***答案*** B

11.(2分)用离心泵将液体从低处送到高处的垂直距离,称为( ) A. 扬程 B. 升扬高度 C. 吸液高度 ***答案*** B

12.(2分)流量调节,离心泵常用( ),往复泵常用( ) A. 出口阀 B. 进口阀 C. 旁路阀 ***答案*** A、 C

13.(2分)输送气体的密度越大,则风机的风压( ) A. 越高 B. 越低 C. 不变 ***答案*** A

14.(2分)欲送润滑油到高压压缩机的气缸中,应采用( )。输送大流量,低粘度的液体应采用( ) A. 离心泵 B. 往复泵 C. 齿轮泵 ***答案*** C、 A 15.(2分)用离心泵从河中抽水,当河面水位下降时,泵提供的流量减少了,其原因是( )。 A. 发生了气缚现象 B. 泵特性曲线变了 C. 管路特性曲线变了 ***答案*** C

16.(2分)当离心泵输送的液体的粘度增大时,则其( )

A. 扬程减少,流量、效率、轴功率均增大; B. 扬程、流量、效率均降低,轴功率增大 C. 扬程、效率增大,流量,轴功率减少; D. 扬 程、流量、效率均增大,轴功率减少 ***答案*** B

17.(2分)离心泵的吸液高度与( )无关

A. 排出管路的阻力大小 ; B. 吸入管路的阻力大小 C. 当地大气压 D. 被输送液体的密度 ***答案*** A 三、问答题:

1.(12分)何谓离心泵的“气缚”和“气蚀”现象,它们对泵的操作有何危害?应如何防止?

***答案***

“气缚”:由于泵存气,启动泵后吸不上液的现象,称“气缚”现象。“气缚”现象发生后,泵无液体排出,无噪音,振动。为防止“气缚”现象发生,启动前应灌满液体。 “气蚀”:由于泵的吸上高度过高,使泵压力等于或低于输送液体温度下的饱和蒸汽压时,液体气化,气泡形成,破裂等过程中引起的剥蚀现象,称“气蚀”现象,“气蚀”发生时液体因冲击而产生噪音、振动、使流量减少,甚者无液体排出。为防止“气蚀”现象发生;泵的实际安装高度应不高于允许吸上高度。

2.(10分)为什么离心泵可用出口阀来调节流量?往复泵可否采用同样方法调节流量?为

...

什么?

***答案*** 由离心泵的工作点知,改变泵出口阀的开度,使局部阻力改变,而管路特性曲线改变,流量随之改变,此法虽不经济,但对泵运转无其它影响;而往复泵属容积式泵,压头与流量基本无关,若关闭出口阀,则因泵压力急剧升高,造成泵体。管路和电机的损坏,故不宜用出口阀来调节流量。

3.(6分) 离心泵的扬程和升扬高度有什么不同?

***答案*** 离心泵的扬程是指泵给以单位重量液体的有效能量、 液体获得能量后,可将液体升扬到一定高度△Z,而且还要用于静压头的增量△P/ρg和动压头的增量△u/2g及克服输送管路的损失压头,而升扬高度是指将液体从低处送到高处的垂直距离,可见,升扬高度仅为扬程的一部分,泵工作时,其扬程大于升扬高度。 4.(8分)当离心泵启动后不吸液,其原因主要有哪些?

***答案*** 不吸液的原因可能是:由于灌液不够 或底阀不严密而漏液,使泵存有空气;由于底阀或吸入管路 堵塞;安装高度过高;电机接线不正确致使叶轮反转等。 5.(8分)按图写出离心泵开泵及停泵操作程序。 ***答案***

开泵:关闭阀B一打开阀A一灌液一关闭阀A一启动键K一全开阀B一调节阀A至合适流量。

停泵:关闭阀A一关闭阀B(若长期停泵可不关,以便放完管路中的液体)一按停止电键K

6.(18分)不同类型的离心泵,其Q-H曲线的形状不同,有的较平(如图A线),有的较陡(图中B线),问:(1)当用离心泵来输送含有泥浆的液体,其部分泥浆会在管道沉积,在此种情况下,宜选哪一类型Q-H线的离心泵才能避免流量发生过大的波动?(2)若用出口阀调节流量,对于哪一种形状的Q一H线离心泵较 为理想? ***答案***

(1)选用Q~H线较陡的泵(即图中的B线),设曲线I为原

来的管路特性曲线;曲线II为后来(阻力增大)的管路特性曲线,从图中可看出对A泵来说,工作点由M1变为M2对应的流量由Qm1到 Q m2;对B泵来说 工作点由C1变到C2对应的流量由Qc1到 Qc2两泵流量变化(皆变小)的幅度B泵

1.(10分) 将20℃的水由水池打至一敞口高位槽中,槽的水面与水池的水面的垂直距离为31.6m。管路总能量损失为50J/kg,流量为20m3/h,试求理论功率为多少kw? ***答案***

在水池液面1-1与高位槽液面2-2间列柏努利方程(1-1为基准): gZ1+u12/2+P1/ρ+We=gZ2+u22/2+P2/ρ+∑Wf

Z1=0,Z2=31.6m,P1=P2,u1≈0,u2≈0, ∑Wf=50J/kg We=gZ2+∑Wf=9.81×31.6+50=3 60J/kg

ms=20/3600×1000=5.556kg/s; N=We ms=360×5.556=2000J/s=2kw 2.(16分)如图所示输水系统。已知:管路总长度(包括所有局部阻力当量长度) 为100m,从压力表至高位槽所有管长(包

...

括所有局部阻力当量长度)为80m,管路摩擦系数λ=0.025,管子径为0.05m,水的密度ρ=1000kg/m3,泵的效率为0.8,输水量为10m3/h,求:(1)泵轴功率N轴=?(2)压力表的读数为多少kgf/cm2 **答案***

⑴ N轴=Ne/η ,Ne=ms·We ,ms=10×1000/3600=2.778kg/s We--泵对单位质量流体所做的有效功。

选取1-1与2-2截面,并以 1-1截面的基准面。在两截面间做能量衡算: Z1+u12/2g+P1/ρg+He=Z2+u22/2g+P2/ρg+∑hf

∵Z1=0 Z2=2+18=20m p1=p2=0 u1≈0,u2≈0, We=g·Z2+Σhf Σhf=λ(ΣL/d)(u2/2)

u=(V/3600)/[(π/4)d2] =(10/3600)/(0.7852 ×0.052)=1.415m/s

Σhf=0.025×(100/0.05)(1.4152/2)=50.06J/kg; We=9.81×20+50.06=246.25J/kg Ne=Ms·We=2.778×246.25=684J/s; N轴=Ne/0.8=684/0.8=855W ⑵再就3-3与2-2截面做能量衡算,并取3-3为基准面 gZ3+(p3/ρ)+(u32/2)=gZ2+(p2/ρ)+(u22/2)+hf ∵Z3=0 Z2=18 p2=0 u2=0

∴p3/ρ=gZ2+hf -(u32/2) =9.81×18+λ(l/d) (u32/2) -(u32/2) =176.58+0.025(80/0.05)×(1.4152/2)-(1.4152/2)

=176.58+40.04-1.0=215.62J/kg ; P3=ρ×215.62=215620N/m2 P3=215620/(9.81×104)=2.198kgf/cm2 (表)

3.(18分)如图3B57离心泵将20℃的水由敞口水池送到一压力为2.5at的塔,管径为φ108×4mm管路全长100m(包括局部阻力的当量长度,管的进、出口当量长度也包括在)。已知:水的流量为56.5m3/h,水的粘度为1厘泊,密度为1000kg/m3,管路摩擦系数可取为0.024,试计算并回答:(1)水在管流动时的流动形态;(2)管路所需要的压头和功率; ***答案***

已知:d=108-2×4=100mm=0.1m

A=(π/4)d2=3.14×(1/4)×0.12=0.785×10-2m2 l+Σle=100m Q=56.5m3/h

∴u=Q/A=56.5/(3600×0.785×10-2)=2m/s μ=1cp=10-3Pa·S ρ=1000kg/m3 λ=0.024

⑴ ∵Re=duρ/μ=0.1×2×1000/10-3=2×105>4000; ∴水在管流动呈湍流 ⑵ 以1-1面为水平基准面,在1-1与2-2面间列柏努利方程: Z1+u12/2g+P1/ρg+He=Z2+u22/2g+P2/ρg+∑hf ∵Z1=0 u1=0 p1=0(表压) Z2=18m u2=0; P2/ρg=2.5×9.81×103/(1000×9.81)=25m Σhf =λ[(l+Σle )/d](u2/2g) =0.024×(100/0.1)×[22/(2×9.81)]=4.9m;∴He=18+25+4.9=47.9m Ne=HQρg=47.9×1000×9.81×56.5/3600=7.4kw

4.(20分)如图所示,用离心泵将水从贮水池输送到敞口高位槽中,已知高位槽的水面离贮水池的水面高度保持为10m,输送水量用孔板流量计测得。孔板安装在离高位槽水面0.8m处, 孔径为20mm,孔流系数为0.61。管路为φ57×3.5mm的钢管,直管长度和局部阻力当量长度之和(包括孔板局部阻力当量长度)为250m,其中贮水池至孔板前测压点A的直管长度和局部阻力当量长度之和为50m 。水的密度为1000kg/m3,水的粘度为1cp,

...

化工原理流体输送机械复习题

流体输送机械复习题一、填空题:1.(3分)某输水的水泵系统,经管路计算得,需泵提供的压头为He=19m水柱,输水量为0.0079m3/s,则泵的有效功率为________.***答案***1472w2.(2分)离心泵的主要部件有如下三部分:______,_____,_______.***答案***
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