“化工原理”第2章《流体输送机械》复习题(共7页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上“化工原理”第二章流体输送机械复习题一、填空题：1.离心泵的主要部件有如下三部分:_,_,_. *答案* 泵壳; 叶轮; 泵轴2. 离心泵的主要参数有:_,_,_,_. *答案* 流量; 扬程; 功率; 效率3 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； 效率流量Q曲线4离心泵的最大安装高度不会大于_. *答案* 10m5. 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-Q6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7. 泵起动时，

2、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。8. 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9. 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10. 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11. 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12. 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1200kg/m3 的某液体(该溶液的其它

3、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13. 离心泵起动时，如果泵内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14. 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15. 风机的风压是指_的气体通过风机而获得的能量。 *答案* 单位体积二、选择题：（2分）1.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（ ）。*答案* A A. Q启动0， N启动0 ；B. Q启动 0，N启动0； C. Q

4、启动0， N启动0 2. 离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生( )。 *答案* A. A. 气缚现象 B. 汽蚀现象 C. 汽化现象 D. 气浮现象 3. 离心泵最常用的调节方法是 ( )。*答案* B. 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4. 离心泵的扬程，是指单位重量流体经过泵后能量的值 ( )。*答案* B. A. 包括内能在内的总能量 B. 机械能 C. 压能 D. 位能（即实际的升扬高度） 5. 已知流体经过泵后，压力增大P N/m2，则单位重量流体压力能增加为( ) 。*答案* C. A.

5、 P B. P/ C. P/() D. P/(2) 6. 当离心泵内充满空气时，将发生气缚现象，这是因为( )。*答案* B. 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 7. 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( )。*答案* C. 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 8. 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

6、处的压力( )。*答案* C 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 9. 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( )。*答案* D. 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 10、离心泵铭牌上标明的扬程是（D）A功率最大时的扬程B最大流量时的扬程C泵的最大量程D效率最高时的扬程11. 用离心泵将液体从低处送到高处的垂直距离，称为（ ）。*答案* B

7、 A. 扬程 B. 升扬高度 C. 吸液高度 12. 流量调节，离心泵常用（ ），往复泵常用（ ）。*答案* A、 C A. 出口阀 B. 进口阀 C. 旁路阀 13. 输送气体的密度越大，则风机的风压（ ）。*答案* A A. 越高 B. 越低 C. 不变 14. 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（ ）。 *答案* C、 AA. 离心泵 B. 往复泵 C. 齿轮泵 15. 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（ ）。*答案* C 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 16. 当离心泵输送的

8、液体的粘度增大时，则其（ ）。 *答案* BA. 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17. 离心泵的吸液高度与（ ）无关。*答案* A 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 18. 采用出口阀门调节离心泵流量时，开大出口阀门，离心泵的流量( A )，压头( C )。 A. 增大 B. 不变 C. 减小 D. 先增大后减小19. 离心泵启动前先关闭出口阀，其目的是为了（C）A防止发生气缚现象B防止发生气蚀现象C

9、降低启动功率20. 离心泵的工作点是指（C）A、离心泵的最佳工况点B、离心泵轴功率最小的工作点C、管路特性曲线和泵性能曲线的交点21. 离心泵启动前先将泵内灌满液体，其目的是为了（A）A.防止发生气缚现象 B.防止发生气蚀现象C.降低启动功率 D.避免损坏叶轮22. 某泵在运行时发现有气蚀现象应（C）A停泵，向泵内灌液B降低泵的安装高度C检查进口管路是否漏液D检查出口管阻力是否过大23、离心泵最常用的调节方法是（ B）A改变吸入管路中阀门开度B改变出口管路中阀门开度C安装回流支路，改变循环量的大小D车削离心泵的叶轮24、当管路特性曲线写成HA+BQ2时（B）AA只包括单位重量流体需增加的位能B

10、A只包括单位重量流体需增加的位能和静压能之和CBQ2代表管路系统的局部阻力和DBQ2代表单位重量流体动能的增加25、以下说法正确的，当粘度较大时，在泵的性能曲线上（C）A同一流量Q处，扬程H下降，效率上升B同一流量Q处，扬程H上升，效率上升C同一流量Q处，扬程H上升，效率下降26、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加而减少则（ C ）A两种说法都不对B两种说法都对C说法（1）正确，说法（2）不正确D说法（1）不正确，说法（2）正确27、离心泵的调节阀的开度改变，则（ C）A不改变管路性能曲线B不会改变工作点C不会改变泵的特性曲线28、离心泵效率最高的点是（C）A工作

11、点B操作点C设计点D计算点29、离心通风机铭牌上标明的风压是100mmH2O意思是（D）A输送任何条件的气体介质的全风压都达到100mmH2OB输送空气时不论流量的多少，全风压都可以达到100mmH2OC输送任何气体介质当效率最高时，全风压为100mmH2OD输送20、1atm的空气，在效率最高时全风压为100mmH2O30. 为使离心机有较大的分离因数和保证转鼓有足够的机械强度，就采用（B）的转鼓A高转速、大直径B高转速、小直径C低转速、大直径D低转速、小直径 三、问答题：1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”：由于泵内存气，启动泵后吸

12、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，使泵内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. 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

13、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，则因泵内压力急剧升高，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. 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/g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. 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，使泵内存有空

14、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. 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. 离心泵的操作三要点是什么？答：操作三要点，一是灌水(防气缚)；二是泵启动前关出口阀(降低启动功率)；三是停机前关出口阀(防高压液体倒流损坏叶轮)。7. 离心泵启动前要灌引水其目的是什么？泵启动后却没有水出来，其可能的原因又是什么？答：启动前必须灌水，其目的是防止发生气缚现象。如果不灌液，则泵体内存有空

15、气，由于 空气液， 所以产生的离心力很小，因而叶轮中心处所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内，达不到输液目的。 泵启动后却没有水出来，其可能的原因一管路堵塞，二是电机接线反了使叶轮倒转，三是泵的安装高度可能高了。8. 某厂刚完成大修任务，其中一台通过电机带动的离心泵在开启出口阀后不能送液，其可能的原因是什么？答：原因可能有两个：其一，启动前没灌泵，此时应停泵、灌泵，关闭出口阀后再启动。其二，电机接线不正确，致使叶轮倒转。9. 离心泵的真空度随着流量的增大是增加还是减小，为什么？答：增大，因为流量增大时，泵入口处的动能增大，同时流动阻力也增大，根据柏努利方程，总能量不变，则入口处的静压能将减

16、小，也就是真空度增大。10简述离心泵的工作原理。答：离心泵工作分吸液与排液过程。吸液过程的推动力是液面压力（常为大气压）与泵内压力（负压）之差，而泵内的负压是由于电机带动泵轴、泵轴带动关键部件叶轮旋转，产生离心力，叶片之间的液体从叶轮中心处被甩向叶轮外围，叶轮中心处就形成真空。排液过程的推动力则是由于液体以很高的流速流入泵壳的蜗形通道后，因截面积扩大，大部分动能转变为静压能而形成压差，将液体从压出口进入压出管，输送到所需的场所。四、计算题：1.（10分） 将20的水由水池打至一敞口高位槽中，槽内的水面与水池内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

17、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)： Z112/2P1/eZ222/2P2/+hf Z10，Z231.6m，P1P2，10，20， hf50/kg eZ2hf9.8131.6503 60/kg ms20/360010005.556kg/s; Pee ms3605.5562000/s2kw2.（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=0.025，管子内径为0.05m，水的密度=1000kg/m3,泵的效率为0.8,输水

18、量为10m3/h，求:(1)泵轴功率P轴=?(2)压力表的读数为多少kgf/cm2*答案* P轴=Pe/ ,Pe=qmWe ,qm=101000/3600=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：Z112/2P1/eZ222/2P2/+hfZ1=0 Z2=2+18=20m p1=p2=0 10，20，We=gZ2+hf hf=(L/d)(u2/2)u=(qv/3600)/(/4)d2 =(10/3600)/(0.7852 0.052)=1.415m/s hf=0.025(100/0.05)(1.4152/

19、2)=50.06J/kg; We=9.8120+50.06=246.25J/kg Pe= qmWe =2.778246.25=684J/s; P轴=Pe/0.8=684/0.8=855W再就3-3与2-2截面做能量衡算，并取3-3为基准面 gZ3+(p3/)+(u32/2)=gZ2+(p2/)+(u22/2)+hfZ3=0 Z2=18 p2=0 u2=0p3/=gZ2+hf -(u32/2) =9.8118+(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/k

20、g ; P3=215.62=N/m2 P3=/(9.81104)=2.198kgf/cm2 (表)3. (15分) 用一离心泵以40m3/h的流量将20的水从开口贮槽送到某开口容器，贮槽和容器的水位恒定，液面高度差为30m。管道均为802.5mm的无缝钢管，吸入管长为20m，排出管长为100m(均包括局部阻力的当量长度)，摩擦系数为0.02。泵前后两测压口的垂直距离为0.5m，泵安装在液面上方4.5m处，允许汽蚀余量为2.5m。20水的密度为1000kg/m3，饱和蒸汽压为2.335kPa。试求：泵的效率为70%，水泵的轴功率；泵能否正常操作？解：(1)在开口贮槽液面1-1与开口容器液面2-2

21、间列柏努利方程 Hf=【（lle）/d+】u2/2g =0.02 u=4qv/d2= 404/(3.140.07523600)=2.516m/sHf= 0.021202.5162/0.07529.81=10.32m He=Z2Z1(p2p1)/ gHf=300010.32=40.32m P=qvHg/=4040.3210009.81/36000.7 =6278W 泵实际安装在液面上4.5m处，贮槽液面0-0与泵入口处1-1间允许安装高度为：Hg=(p0-pv)/g -hhf,0-1Hf，0-1=0.02202.5162/0.07529.81=1.72mHg =(101.32.335)1000/

22、10009.812.51.72 =5.87m 为防止发生气蚀现象，实际安装高度比理论值低1m，即为4.87m，故泵能够正常操作。 4.（15分）欲用离心泵将20水以30m3/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4.5m处。泵的吸入管路全部阻力为1mH2O柱，压出管路全部阻力为3mH2O柱，泵的效率为0.6，求泵的轴功率。若已知泵的允许汽蚀余量为2.5m，问上述安装高度是否合适？（动压头可忽略）。水的密度可取1000kg/m3，饱和蒸汽压为2.335kPa。分析：水池液面为1-1， 高位槽液面为2-2，并以1-1为基准面 根据柏氏方程Z1P1

23、/u12/2He Z2P2/u22/2Hf u10 u20 p1=0(表压) p2=0(表压) z1=0 z2=18 HZH f( 1 2)181322mP轴qvH/（102） (30/3600)221000/(1020.6)3kw Hg=(p0-pv)/g -hHf,0-1 =(101.32.335)1000/10009.812.51.0 =6.59m为防止发生气蚀现象，实际安装高度比理论值低1m，即为5.69m，而泵实际安装在液面上4.5m处，故泵能够正常操作。5. 某离心泵的额定流量为16.8m3/h，扬程为18m。试问此泵能否将密度为1100kg/m3、流量为250L/min的碱液自敞

24、口碱池输送到表压为30kPa塔内？碱液面到塔液面间的垂直距离为10m，管路为753.5mm钢管，泵的吸入管路和压出管路总长为120m(均包括局部阻力的当量长度)，管路的摩擦系数为0.03。（教材作业）分析：流量Qe=250L/min=15m3/h16.8 m3/h(1分)水池液面为1-1， 高位槽液面为2-2，并以1-1为基准面(解题要点3分) 根据柏氏方程 (3分) u=4qv/d2=415/3.140.06823600=1.15m/sHf=(l+le)u2/2dg=0.031201.152/29.810.068=3.57mZ2-Z1=10，u10, u20, p2-p1=30kPaHe=100301000/11009.813.57=16.3m18m (5分)故该泵能够完成输送任务。(1分) 专心-专注-专业