2022年化工原理第二章习题及答案.pdf

资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档第二章流体输送机械一、名词解释（每题2 分）1、泵流量泵单位时间输送液体体积量2、压头流体输送设备为单位重量流体所提供的能量3、效率有效功率与轴功率的比值4、轴功率电机为泵轴所提供的功率5、理论压头具有无限多叶片的离心泵为单位重量理想流体所提供的能量6、气缚现象因为泵中存在气体而导致吸不上液体的现象7、离心泵特性曲线在一定转速下，离心泵主要性能参数与流量关系的曲线8、最佳工作点效率最高时所对应的工作点9、气蚀现象泵入口的压力低于所输送液体同温度的饱和蒸汽压力，液体汽化， 产生对泵损害或吸不上液体10、安装高度泵正常工作时，泵入口到液面的垂直距离11、允许吸上真空度泵吸入口允许的最低真空度12、气蚀余量泵入口的动压头和静压头高于液体饱和蒸汽压头的数值13、泵的工作点管路特性曲线与泵的特性曲线的交点14、风压风机为单位体积的流体所提供的能量15、风量风机单位时间所输送的气体量，并以进口状态计二、单选择题（每题2 分）1、用离心泵将水池的水抽吸到水塔中，若离心泵在正常操作范围内工作，开大出口阀门将导致（） 送水量增加，整个管路阻力损失减少精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档 送水量增加，整个管路阻力损失增大 送水量增加，泵的轴功率不变 送水量增加，泵的轴功率下降A 2、以下不是离心式通风机的性能参数( ) 风量 扬程 效率 静风压B 3、往复泵适用于( ) 大流量且流量要求特别均匀的场合 介质腐蚀性特别强的场合 流量较小，扬程较高的场合 投资较小的场合C 4、离心通风机的全风压等于( ) 静风压加通风机出口的动压 离心通风机出口与进口间的压差 离心通风机出口的压力 动风压加静风压D 5、以下型号的泵不是水泵( ) 型 型型 型C 6、离心泵的调节阀( ) 只能安在进口管路上 只能安在出口管路上 安装在进口管路和出口管路上均可 只能安在旁路上B 7、离心泵的扬程，是指单位重量流体经过泵后以下能量的增加值( ) 包括内能在内的总能量 机械能 压能 位能（即实际的升扬高度）B8、流体经过泵后，压力增大p N/m2，则单位重量流体压能的增加为( ) A pB p/C p/ gD p/2g C 9、离心泵的下列部件是用来将动能转变为压能( ) A 泵壳和叶轮B 叶轮C 泵壳D 叶轮和导轮C 10、离心泵停车时要( ) 先关出口阀后断电 先断电后关出口阀 先关出口阀先断电均可 单级式的先断电，多级式的先关出口阀A 11、离心通风机的铭牌上标明的全风压为100mmH2O 意思是( ) A 输任何条件的气体介质全风压都达100mmH2O B 输送空气时不论流量多少，全风压都可达100mmH2O C 输送任何气体介质当效率最高时，全风压为100mmH2O D 输送 20，101325Pa 空气，在效率最高时，全风压为100mmH2O D12、离心泵的允许吸上真空高度与以下因素无关( ) 当地大气压力 输送液体的温度精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档 流量 泵的吸入管路的长度D 13、如以h,允表示汽蚀余量时，p1,允表示泵入口处允许的最低压力，pv为操作温度下液体的饱和蒸汽压， u1为泵进口处的液速，则( ) A p1,允= pv + h,允B p1,允/ g= pv/ g+ h,允u12/2gC p1,允/ g= pv/ g+ h,允D p1,允/ g= pv/ g+ h,允u12/2gB 14、以下种类的泵具有自吸能力( ) 往复泵 齿轮泵与漩涡泵 离心泵 旋转泵与漩涡泵A 15、如图示，列1-1 与 2-2 截面的伯努利方程，为：Hez p/ g (u2/2g) Hf,1-2，则hf,1-2为 ( ) A 泵的容积损失，水力损失及机械损失之和B 泵的容积损失与水力损失之和C 泵的水力损失D 测压点 1 至泵进口，以及泵出口至测压点2 间的阻力损失D 16、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生( ) 气缚现象 汽蚀现象汽化现象 气浮现象A17、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( ) 水温太高 真空计坏了 吸入管路堵塞 排出管路堵塞C18、由阀门全开的条件算出在要求流量为V 时所需扬程为He/。在离心泵的性能曲线上查得与 V 对应的扬程为He，HeHe/，在流量为V 时泵的效率为，则泵的轴功率N 为( ) A VHe/g/1000kw B VHeg/1000kw B 19、用离心通风机将空气输入加热器中，由 20加热至140。该通风机安于加热器前，或加热器后 ,则 ( )。 输送的流量不变 需要的全风压不变 需要的全风压不变，但流量要变 输送的流量和需要的全风压都要变D 20、离心泵最常用的调节方法是( ) 改变吸入管路中阀门开度精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档 改变压出管路中阀门的开度 安置回流支路，改变循环量的大小 车削离心泵的叶轮B21、当管路性能曲线写为H=A+BV 2时 ( ) A A 只包括单位重量流体需增加的位能B A 包括单位重量流体需增加的位能与静压能之和C BV2代表管路系统的局部阻力损失D BV2代表单位重量流体增加的动能B 22、往复泵没有以下缺点( ) 流量不均匀 流量不大 没有自吸能力 不宜输送悬浮液C 23、有两种说法 (1)往复泵启动不需要灌水；(2)往复泵的流量随扬程增大而减小，则（）A 两种说法都对B 两种说法都不对C 说法(1)对，说法 (2)不对D 说法 (2)对，说法 (1)不对C 24、离心泵效率最高的点称为( ) 工作点操作点设计点计算点C 25、泵的效率不包括( ) 水力效率 机械效率 原动机效率容积效率26、 一台离心泵在管路系统中工作，当阀门全开时， 相应的管路性能曲线可写为H = A + BV2，且 B0(即动能增加值，阻力损失两项之和与位能增加值、压能增加值两项之和相较甚小),当泵的转速增大10%，如阀门仍全开，则实际操作中( ) 扬程增大21%，流量增大10% 扬程大致不变，流量增大10%以上 扬程减小，流量增大21% 流量不变，扬程增大21% B 27、理论上推导表明,扬程一般( ) A 与流量无关B 与流量成直线关系C 可写为He/= A + BV 2,且 B 0 D dHe/dV 0 B 28、离心泵在n = n1时的特性曲线 (H1V1关系 )与 n = n2时的特性曲线(H2V2关系 )对应点的关系是( )。A V1=V2H2=H1(n2/n1)2 B V2=V1(n2/n1)H2=H1(n2/n1)2 C H2=H1V2=V1(n1/n2) D V2=V1(n2/n1)H2=H1(n2/n1) B 29、当离心泵内充满空气时，将发生气缚现象，这是因为( ) 气体的黏度太小 气体的密度太小 气体比液体更容易起漩涡 气体破坏了液体的连续性B 30、离心泵漏入大量空气后将发生( ) 汽化现象 气缚现象 汽蚀现象 气浮现象B 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档31、离心泵的调节阀开大时,则( ) 吸入管路的阻力损失不变 泵出口的压力减小 泵入口处真空度减小 泵工作点的扬程升高B 三、填空题（每题2 分）1、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。气蚀2、离心通风机的全风压是指。动风压和静风压之和3、单级往复泵的理论流量计算式为。V = Asn4、离心泵常采用调节流量，往复泵常采用调节流量。出口阀门旁路阀门5、写出有外加能量时，以单位体积流体为基准的实际流体伯努利方程式各项的单位均为_。21 ,2222121122fHgpugzgHepugzN/m2(Pa) 6、离心泵的工作点是曲线与曲线的交点。管路特性泵特性7、离心通风机全风压的单位是其物理意义是。N/m2风机提供给每m3气体的能量8、离心泵的允许吸上真空高度的数值于允许的安装高度的数值（大，小）。大9、用离心泵将一个低位敞口水池中的水送至敞口高位水槽中，如果改为输送=1100kg/m3但其他物性与水相同的溶液，则流量，扬程，功率。 （增大，不变，减小，不能确定）不变不变增大10、离心泵的轴封装置主要有两种：；。管路特性曲线的一般表达式是。(1) a: 填料密封b: 机械密封(2) He = A+BV 211、 若被输送的流体黏度增高，则离心泵的扬程， 流量， 效率，轴功。减小；减小；下降；增大12、往复泵主要适用于、的场合。小流量；高扬程13、离心泵叶轮按有无盖板可分为， , ， 。敞式半敞式闭式(或开式，半开式，闭式) 14、离心泵按叶轮串联的多少可分为和。单级，多级15、离心泵用来输送常温的水，已知泵的性能为：V = 0.05m3/s 时， He= 20m ；管路特性为V = 0.05m3/s 时， He = 18m ，则在该流量下，消耗在调节阀门上的扬程值= m。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档2 16、离心泵用来输送常温的水，已知泵的性能为：V= 0.05m3/s 时， He= 20m ；管路特性为V= 0.05m3/s 时， He = 18m ，则用阀调节到该流量下，有效功率NekW 9.81 四、问答题（每题3 分）1、启动离心泵前及停泵前应做哪些工作? 启动离心泵前应灌泵、关闭泵的出口阀门，停泵前也应关闭泵的出口阀门。2、启动离心泵前为什么要灌泵？为了防止气缚现象发生。3、启动离心泵前为什么要关闭泵的出口阀门？为了减小启动电流，以保护电机。4、停泵前为什么要关闭泵的出口阀门？防止高压液体倒流，对泵造成损害。5、启动离心泵前如果不灌泵会发生什么现象？会发生气缚现象。6、若离心泵的实际安装高度大于允许安装高度会发生什么现象？会发生气蚀现象。7、如何防止气蚀现象的发生? 离心泵的实际安装高度小于计算的允许安装高度就可以防止气蚀现象的发生。8、 启动往复泵时是否需要灌泵？启动往复泵时能否关闭出口阀门？往复泵的流量调节能否采用出口阀门调节？不需要，不能，不能。9、什么是离心泵的工作点？试用图说明之。泵的工作点是泵的特性曲线eV 与管路特性曲线He V 的交点，如图中的D 点。10、何谓泵的扬程？何谓泵的升扬高度？泵的扬程：单位重量流体从泵获得的机械能。（各 1.5 分）泵的升扬高度：泵的实际吸上高度与排出高度之和。11、离心泵发生 “ 汽蚀 ” 的主要原因是什么？原因是叶轮进口处的压力降至被输送液体的饱和蒸汽压，引起部分液体沸腾汽化。12、下列两图为离心泵的两种安装方式,用以输送热水,在热水的温度下饱和蒸汽压精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档pV=0.4kgf/cm2,大气压可取为10mH2O,两种安装方式中,管路特性视为相同,请回答 :两种安装方式是否有一种能将水送到高位槽?为什么 ? 由安装高度的计算式:Hg,max=(Pa-Pv)/g-h，允-Hf，吸=10-4- h，允-Hf,吸6m 而实际安装高度Hg均大于允许的最大安装高度,故两种安装方式均不可能将水送到高位槽。13、为什么离心泵的壳体要做成蜗壳形？使部分动能有效地转变为静压能，减少能量损失。14、为什么调节流量的阀门一般不装在泵的吸入管路上？令 pK为叶轮入口处液体压力。pK随Hf，吸增大而降低为了保证泵在实际操作中不发生气蚀现象，要尽量减小吸入管的阻力。这就要求吸上管路短而直且无调节阀门，以使 Hf，吸尽量小。因此 , 调节流量的阀门一般不装在吸入管路上，而装在出口管路上。五、计算题（每题 10 分）1、以离心泵把水由储罐A 输至储罐 B，B 内液位比 A 内液位高 1.2m，管子内径80mm，pA= -0.2kgf/cm2 , pB= 0.25kgf/cm2 (均为表压 ), min 输送 500kg 水。 AB 间管线总长5m(包括局部阻力 ), 摩擦系数 0.02，轴功率 0.77kw , 求泵的效率。解 （2 分，2 分，3 分， 3 分）33,235008.33 10/60 10001.66/()()1.661.2(0.250.2)100.02(50.08)5.882 9.819.81/5.888.33 1010000.6240.771000BAeBAfABeaVmsVumsAppHzzHgmH VgN2、生产要求以18m3/h 流量将饱和温度的液体从低位容器输至高位容器内。液体密度960kg/m3，黏度与水相近。两液位高度差21m，压力表读数：pA= 0.2at , pB= 1.2at。排出管长 50m、吸入管长20m(均包括局部阻力)，管内径 50mm，摩擦系数0.023。现库存一台泵，铭牌标明：扬程44m，流量 20m3/h，此泵是否能用？若此泵能用，该泵在18m3/h 时的允许精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档气蚀余量为2.3m，现拟将泵安装在容器A 内液位以下9m 处，问：能否正常操作？解（5 分）mgdLVgppzzHe1 .4205.081. 914. 3)360018()2050(023.0881.99601081.9)2.02.1 (21852245221212可见，管路要求V=18m3/h,He=42.1m,而该泵最高效率时：V=20m3/h , He=44m,管路要求的（ V，He ）点接近最高效率的状态，故此泵适用。（5 分）mgdLVhHgppHfvg34.583 .2,5220max,允吸故可正常工作。3、如图所示的输水系统,输水量为36m3/h,输水管路均为 80 2mm 的钢管 ,已知：吸入管路的阻力损失为2J/Kg, 压出管路的压头损失为0.5mH2O 柱 ,压出管路上压力表的读数为2.5Kgf/cm2 ,试求：(1)水泵的升扬高度；(2)水泵的轴功率N轴(kW), 设泵的效率 =70%；(3)若泵的允许吸上高度Hs=6.5m,水温为 20,校核此系统的安装高度是否合适? 当时当地大气压为1atm；水=1000Kg/m3。解精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档222333 43 41 33 436(1)(0.7850.076 )2.2/36002.22.5100.524.7522 9.81524.7529.75fUm sPUZHmggZZZm升扬（4 分）2331 332(2)52530.4529.8130.450.01 10(1020.7)4.2654.3102efeaPUHZHmggH VNKWKW吸入（4 分）21,max(3)6.50.2470.2046.054.82gfUHHsHmmg吸入合适（2 分）4、某厂准备用离心泵将20的清水以40m3/h 的流量由敞口的储水池送到某吸收塔的塔顶。已知塔内的表压强为1.0kgf/cm2, 塔顶水入口距水池水面的垂直距离为6m, 吸入管和排出管的压头损失分别为1m 和 3m, 管路内的动压头忽略不计。当地的大气压为10.33(m 水柱 ), 水的密度为 1000kg/m3。现仓库内存有三台离心泵,其型号和铭牌上标有的性能参数如下,从中选一台比较合适的以作上述送水之用。型号流量 (m3/h) 扬程 (m) 允许吸入真空高度(m) 3B57A 50 38 7.0 3B33 45 32 6.0 3B19 38 20 5.0 解（列方程4 分，求出压头4 分，选泵 2 分）22112212,1,24332249.81 106420109.812040/effffeePUPUZHZhgggghhhmHmHmVmh根据流量，压头，选3B33 较合适。5、 某 型 号 的 离 心 泵 ,在 一 定 的 转 速 下 ,在 输 送 范 围 内 , 其 扬 程 与 流 量 的 关 系 可 用He=18-6 105v2(He单位为 m，V 单位为 m3/s)来表示。 用该泵从贮槽将水送至高位槽。两槽均为敝口 ,两水面高度差3m 且水面维持恒定。管路系统的总长为20m(包括所有局部阻力的当量长度 ),管径为 46 3mm,摩擦系数可取为0.02,试计算 : 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档(1)输水量 m3/h; (2)若泵的效率为65%,水的密度为1000Kg/m3,求离心泵轴功率kW ？解 (1) （ 7 分）522525252523()3,2020.023.23100.040.7850.049.81033.2310.(1):18610.(2)(2):1861033.23100.00403/1effeepHzHgzmVHVpgHVHVVVVms离心泵特征曲线由找工作点34.51/(1):8.25emhHm由式知(2) （3 分）10000.004038.250.50110001020.65eaH VgNKW6、 现有一台离心泵， 允许吸上真空度mHs6，用来输送 20 C 的清水，已知流量为20m3/h，吸入管内径为50 mm， 吸入管的全部阻力损失为OmHHf25.1， 当地大气压为10 mH2O。试计算此泵的允许安装高度gH为多少米？解：smdVu/8 3 1.205.036002044221（5 分）fsgHguHH221（5 分）m0 9 1.45.14 0 9.065.18 0 7.928 3 1.2627、欲用离心泵将20水以 30 m3 /h 的流量由水池打到敝口高位槽，两液面均保持不变，液面高差为 18m，泵的吸入口在水池液面上方2m 处。泵的吸入管路全部阻力为1mH2O 柱，出口管的全部阻力为3mH2O， 泵的效率为0.6， （ 1）求泵的轴功率； （2）若已知泵的允许吸上真空高度为6m， 问上述安装高度是否合适？（动压力可忽略） 。 水的密度可取1000kg/m3。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档解：如图在1-1，2-2 截面间列柏努力方程，以1-1 截面为水平基准面1 218 1322fHzhm（ 3 分）3022 100360031021020.6QHNKW轴（2 分）26152guHHHmgf 吸允s允（5 分）2Hmg实Hg实gH允安装高度合适8、用泵将苯和甲苯的混合物送到精馏塔，精馏塔操作压强为0.5at，原料槽压强为0.1 at。管路总长为20m(包括全部局部阻力的当量长度)，管路直径为50mm，摩擦系数为0.02，密度为 800kg/m3。离心泵的特性曲线可表示为He=20-1.12105V2，式中 V 以 m3 /s 表示。试求原料输送量及泵的理论或有效功率为多少？解224520.050.50.19.81 100.022048131.06108009.810.0529.81VHV与52201.1210eHV联立解出： V=5.6710-3m3/s （5 分）253201.12 105.671016.4eHm316.49.815.6710800729.8eeNHg VW（5 分）9、用 3B33 型泵从敞口容器将水送到别处，流率为55m3/h，查得该流量下的允许吸上真空度为 3m。吸入管压头损失为1m，忽略液体在吸入管的动压头。当地大气压736mmHg 。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档（1）3B33 的 B 指的是什么？（2）输送 20?C水时，泵的安装高度；2m 解： （1）B 指的是清水泵（ 3 分）（2）根据guHHHfsg221（2 分）因为（5 分）021321gumHmHfs，当地大气压736mmHg 约为 10 mH2O，因此guHHHfsg221=3-1=2m 10、用安装在液面上方2 米的泵输送流量为12m3/h 的 20水 , 泵的出口处压力表读数19at(表)，泵入口处真空表读数140mmHg, 轴功率 1 20kw, 电动机转数2900 转/分，真空表与压力表距离07m, 出口管与入口管直径相同。若泵的允许吸上真空度为6 米，吸入管的全部阻力为1m 水柱，动压头可忽略。求：（1）泵的压头H ；（2）泵的安装高度是否合适？解：(1) 列真空表与压力表间柏努力方程，以真空表处管中心为水平基。（5 分）fHgugPZH22管径相同，02u，则：4431.99.81 10140133.3 100.721.69.8 10Hm(2)10212fsgHguHH=6-0-1=5m （5 分）实际安装高度为2m5m,安装高度合适。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页，共 12 页 - - - - - - - - - -