化工原理之流体输送机械复习题defr.docx

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1、“化工原原理”第二章章流体输送送机械复复习题（化07703、0704班；20009-09-01）一、填空空题：1.（33分）某某输水的的水泵系系统,经管路路计算得得,需泵提提供的压压头为He=19mm水柱,输水量量为0.000799m3/s,则泵的的有效功功率为_. *答案* 14772w2.（22分）离离心泵的的主要部部件有如如下三部部分:_,_,_. *答案* 泵泵壳; 叶轮; 泵轴3.（22分）离离心泵的的主要参参数有:_,_,_,_. *答案* 流量; 扬程; 功率; 效率4（33分）离心泵泵的特性性曲线有有: _,_,_. *答案* 压头H流量Q曲线；功功率N流量Q曲线；效率流量Q曲

2、线5（22分）离离心泵的的最大安安装高度度不会大大于_. *答案* 100m6.（22分）离心泵泵的工作作点是如如下两条条曲线的的交点：_,_. *答案* 泵特性曲线H-Q；管路特特性曲线线H-Q7（33分）调调节泵流流量的方方法有：_,_,_. *答案* 改变出口口阀门的的开度；改变泵泵的转速速；车削叶叶轮外径径8.（33分）液液体输送送设备有有：_,_,_,_,_. *答案* 离离心泵; 往复复泵; 齿轮轮泵; 螺杆杆泵; 旋涡涡泵9.（33分）气气体输送设备有:_,_,_. *答案* 通风风机; 鼓风机; 压缩机机10.（3分）泵泵起动时时，先关关闭泵的的出口开开关的原原因是_ *答答案

3、*降低低起动功功率，保护电电机，防防止超负负荷而受受到损伤伤;同时也也避免出出口管线线水力冲冲击。11.（3分）若若被输送送的流体体粘度增增高，则则离心泵泵的压头头，流量量，效率率，轴功功率。 *答案* 减小减小下降增大12.离离心泵的的流量调调节阀安安装在离离心泵管管路上，关关小出口口阀门后后，真空空表的读读数，压压力表的的读数_。 *答案* 出口减小增大13.（2分）流流体输送送设备按按工作原原理大致致可分为为四类即即，。 *答案* 离离心式，往复式，旋转式，流体动动力作用用式14.（2分）离离心泵的的安装高高度超过过允许安安装高度度时，离离心泵会会发生_现现象。 *答案* 气气蚀15.（

4、2分）离心泵泵的扬程程含义是是 *答案* 离离心泵给给单位重重量的液液体所提提供的能能量。16.（2分）离心泵泵叶轮按按有无盖盖板可分分为，_。 *答案* 敞式半敞式闭式（或或开式，半半开式，闭闭式）17.（2分）离离心泵铭铭牌上标标明的流流量和扬扬程指的的是时时的流量量和扬程程。 *答案* 效率最高18.（3分）用离心心泵在两两敞口容容器间输输液,在同一一管路中中，若用用离心泵泵输送12000kgg/m33的某液液体(该溶液液的其它它性质与水相相同），与输输送水相相比，离离心泵的的流量,扬程,泵出口口压力,轴功率率。(变大,变小,不变,不确定) *答案* 不不变不变变大变大19.（5分）离离

5、心泵用用来输送送常温的的水，已已知泵的的性能为为：Q0.005m33/s时H20mm；管路路特性为为Q0.005m33/s时，He18m，则在在该流量量下，消消耗在调调节阀门门上的压压头增值值Hm；有效效功率Nkw。*答案* 2; 0.9811 20.（2分）离心泵起动动时，如如果泵内内没有充充满液体体而存在在气体时时，离心心泵就不不能输送送液体。这这种现象象称为_现象。*答案* 气缚缚21.（2分）离离心泵采采用并联联操作的的目的是是_，串联联操作的的目的是是_。 *答案* 提提高流量量；提高扬扬程22.（2分）风风机的风风压是指指_的气体体通过风风机而获获得的能能量。 *答案*单位位体积2

6、3.（2分）离心通通风机的的性能曲曲线比离离心泵的的性能曲曲线多了了一条_曲线。 *答案* 流量量与静风风压二、选择择题：1.（22分）离离心泵起起动时，应应把出口口阀关闭闭，以降降低起动动功率，保保护电机机，不致致超负荷荷工作，这这是因为为（） A. Q启动动0， N启动动0 ；B. Q启动动0，N启动0； C. Q启启动0， N启动动0 *答案* A2.（22分）题号20773 第2章知识点 1000 难度容易离心泵开开动以前前必须充充满液体体是为了了防止发发生( ) A.气气缚现象象 B.汽蚀现现象 C.汽汽化现象象D.气浮浮现象 *答案* A.3.（22分）题号20774 第2章知识点

7、 1000 难度容易离心泵最最常用的的调节方方法是 ( ) A.改改变吸入入管路中中阀门开开度 B.改变压压出管路路中阀门门的开度度 C.安安置回流流支路，改改变循环环量的大大小 D.车削离离心泵的的叶轮*答案* B.4.（22分）离离心泵的的扬程，是是指单位位重量流流体经过过泵后能能量的值值 ( ) A.包包括内能能在内的的总能量量 B.机机械能 CC.压能 D.位能（即即实际的的升扬高高度） *答案* B.5.（22分）已已知流体体经过泵泵后，压压力增大大P N/m2，则单单位重量量流体压压力能增加加为( ) A.P B.P/ C.P/() D.P/(2) *答案* C.6.（22分）当当

8、离心泵泵内充满满空气时时，将发发生气缚缚现象，这这是因为为( )A.气体体的粘度度太小 B.气气体的密密度太小小 CC.气体比比液体更更容易起起漩涡 DD.气体体破坏了了液体的的连续性性 *答案* B.7.（22分）某某同学进进行离心心泵特性性曲线测测定实验验，启动动泵后，出出水管不不出水，泵泵进口处处真空计计指示真真空度很很高，他他对故障障原因作作出了正正确判断断，排除除了故障障，你认认为以下下可能的的原因中中，哪一一个是真真正的原原因( ) A.水温太太高 B.真真空计坏坏了 C.吸入管管路堵塞塞 D.排排出管路路堵塞 *答案* C.8.（22分）题号20889 第2章知识点 1000难度

9、较难在某校离离心泵特特性曲线线实验装装置中泵泵的安装装高度为为1m，泵的的入口处处装一U形管压压差计，则则测得入入口处的的压力( ) A.自自始至终终大于大大气压力力 B.随随着流量量的增大大，经历历大于大大气压力,等于大大气压力力,小于大大气压力力三个阶阶段 C.自始至至终小于于大气压压力 D.自始至至终等于于大气压压力 *答案* B.9.（22分）一台试试验用离离心泵，开开动不久久，泵入入口处的的真空度度逐渐降降低为零零，泵出出口处的的压力表表也逐渐渐降低为为零，此此时离心心泵完全全打不出出水。发发生故障障的原因因是( ) A.忘忘了灌水水 B.吸吸入管路路堵塞 C.压压出管路路堵塞 DD

10、.吸入入管路漏漏气 *答案* DD.10.（2分）离离心泵的的允许吸吸上真空空度随泵泵的流量量增大而而（） A.增大 B.减减少 C.不变 *答案* B11.（2分）用用离心泵泵将液体体从低处处送到高高处的垂垂直距离离，称为为（） A.扬扬程 BB.升扬扬高度 CC.吸液液高度 *答案* B12.（2分）流流量调节节，离心心泵常用用（），往往复泵常常用（） A.出出口阀 B.进口阀阀 C.旁旁路阀 *答案* A、 C13.（2分）输输送气体体的密度度越大，则则风机的的风压（） A.越越高 B.越越低 C.不变*答答案* A14.（2分）欲欲送润滑滑油到高高压压缩缩机的气气缸中，应应采用（）。输

11、输送大流流量，低低粘度的的液体应应采用（） A.离心泵 B.往复泵 CC.齿轮轮泵 *答案* C、 A15.（2分）用用离心泵泵从河中中抽水，当当河面水水位下降降时，泵泵提供的的流量减减少了，其其原因是是（）。A.发生生了气缚缚现象 B.泵特性性曲线变变了 C.管路特特性曲线线变了 *答案* C16.（2分）当当离心泵泵输送的的液体的的粘度增增大时，则则其（）A.扬程程减少，流流量、效效率、轴轴功率均均增大； B.扬程、流流量、效效率均降降低，轴轴功率增增大C.扬程程、效率率增大，流量量，轴功率率减少； DD.扬程、流流量、效效率均增增大，轴轴功率减减少 *答案* BB17.（2分）离离心泵的

12、的吸液高高度与（）无关关 A.排排出管路路的阻力力大小； B.吸入管管路的阻阻力大小小 C.当当地大气气压D.被输送送液体的的密度 *答案* AA三、问答答题：1.（112分）何何谓离心心泵的“气缚”和“气蚀”现象，它它们对泵泵的操作作有何危危害？应应如何防防止？ *答案* “气缚”：由于于泵内存存气，启动动泵后吸不不上液的的现象，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”：由于于泵的吸吸上高度度过高，使使泵内压压力等于于或低于于输送液液体温度度下的饱饱和蒸汽汽压时，液液体气化化，气泡泡形成，破破裂等过过程中引引起的剥剥蚀

13、现象象，称“气蚀”现象，“气蚀”发生时时液体因因冲击而而产生噪噪音、振振动、使使流量减减少，甚甚者无液液体排出出。为防防止“气蚀”现象发生；泵的实实际安装装高度应应不高于于允许吸吸上高度度。2.（110分）为为什么离离心泵可可用出口口阀来调调节流量量？往复复泵可否否采用同同样方法法调节流流量？为为什么？ *答案* 由离离心泵的的工作点点知，改改变泵出出口阀的的开度，使使局部阻阻力改变变，而管管路特性性曲线改改变，流流量随之之改变，此此法虽不不经济，但但对泵运运转无其其它影响响；而往往复泵属属容积式式泵，压压头与流流量基本本无关，若若关闭出出口阀，则则因泵内内压力急急剧升高高，造成成泵体。管管路

14、和电电机的损损坏，故故不宜用用出口阀阀来调节节流量。3.（66分）离心泵泵的扬程程和升扬扬高度有有什么不不同？ *答案* 离心心泵的扬扬程是指指泵给以以单位重重量液体体的有效效能量、液体获获得能量量后，可可将液体体升扬到到一定高高度Z，而且且还要用用于静压压头的增增量P/g和动压压头的增增量u/2g及克服输送送管路的的损失压压头，而而升扬高高度是指指将液体体从低处处送到高高处的垂垂直距离离，可见见，升扬扬高度仅仅为扬程程的一部部分，泵泵工作时时，其扬扬程大于于升扬高高度。4.（88分）当当离心泵泵启动后后不吸液液，其原原因主要要有哪些些？ *答案*不吸液液的原因因可能是是：由于于灌液不不够或底

15、阀阀不严密密而漏液液，使泵泵内存有有空气；由于底底阀或吸吸入管路路堵塞；安装高高度过高高；电机机接线不不正确致致使叶轮轮反转等等。5.（88分）按图图写出离离心泵开开泵及停停泵操作作程序。 *答案* 开泵：关关闭阀B一打开开阀A一灌液液一关闭闭阀A一启动动键K一全开开阀B一调节节阀A至合适流量。停泵：关关闭阀A一关闭闭阀B（若长长期停泵泵可不关关，以便便放完管管路中的的液体）一一按停止止电键K6.（118分）不不同类型型的离心心泵，其其Q-H曲线的的形状不不同，有有的较平平（如图图A线），有有的较陡陡（图中中B线），问问：（1）当用用离心泵泵来输送送含有泥泥浆的液液体，其其部分泥泥浆会在在管道

16、内内沉积，在在此种情情况下，宜宜选哪一一类型Q-H线的离离心泵才才能避免免流量发发生过大大的波动动？（2）若用用出口阀阀调节流流量，对对于哪一一种形状状的Q一H线离心心泵较为理想想？ *答案* （1）选选用QH线较陡陡的泵（即即图中的的B线），设设曲线I为原来来的管路路特性曲曲线；曲线II为后来（阻阻力增大大）的管管路特性性曲线，从从图中可可看出对对A泵来说说，工作作点由M1变为M2对应的的流量由由Qm1到 Q mm2；对B泵来说说工作点由由C1变到C2对应的的流量由由Qc1到 Qcc2两泵泵流量变变化（皆皆变小）的的幅度B泵A泵即（Qm1- Q mm2)40000;水在管内内流动呈呈湍流以1

17、-1面为水水平基准准面,在1-1与2-2面间列列柏努利利方程：Z112/2P1/HeZ222/2P2/+hfZ1=0 u1=0 p11=0(表压) Z2=188m u2=0; PP2/g=22.59.8811103/(1100009.81)=255mhf=(ll+le )/dd(uu2/2gg) =0.0024(1000/00.1)222/(229.81)=44.9mm;He=18+25+4.99=477.9mm Nee=HQQg=447.99100009.881556.55/36600=7.44kw4.（220分）如如图所示示，用离离心泵将将水从贮贮水池输输送到敞敞口高位位槽中，已已知高位位

18、槽的水水面离贮贮水池的的水面高高度保持为10m，输送送水量用用孔板流流量计测测得。孔孔板安装装在离高高位槽水水面0.88m处,孔径为20mmm，孔流流系数为为0.661。管路路为573.55mm的钢管管，直管管长度和和局部阻阻力当量量长度之之和(包括孔孔板局部部阻力当当量长度度)为2500m，其中贮贮水池至至孔板前前测压点点A的直管管长度和和局部阻阻力当量量长度之之和为50mm。水的的密度为为10000kgg/m33，水的的粘度为为1cpp,摩擦系系数近似似为=0.31664/RRe0.25。U形管中中指示液液均为水水银,其密度度为136600kkg/mm3。当水水的流量量为6.886m33/

19、h时，试试确定：(1)水通过过泵所获获得的外外加能量量为多少少?(2)在孔板板前测压压点A处安装装的U形管压压力计中中指示液液读数R1为多少? 孔板流流量计的的U形管中中指示液液读数R2为多少? *答案* u=Vs/(0.7855d2)=66.866/(00.788500.055236000)=0.9971mm/sRe=00.0550.971110000/(110-3)=485550=0.31664/RRe0.25=0.113644/48855000.255=0.02113取贮水池池液面为为1-1截面,高位槽槽液面为为2-2截面,列柏努努利方程程式：Z1g+p1/+u12/2+We= Z22g

20、+p2/+u22/2+h(f 1 2) W=Z2g +h(f 1 2)= ZZ2g +(ll+le )/dd(uu2/2)=109.881+00.02213(2550/00.055)(0.997122/2) =998.11+500.2=1488.3JJ/kgg以A点点为2-2截面,在1-1与2-2截面间间列柏努努利方程程式Z1g+p1/+u12/2+We= Z22g+p2/+u22/2+h(f 1 2) (p22-p1)/=(ppA -ppa )/= WWe - Z22g -(u22/2)-(ll+le )/dd(uu2/2)=1488.3-9.229.81-0.997122/2-0.0021

21、33(500/0.05)(0.97112/2)=1488.3-90.2522-0.47114-110.004=447.553J/kg;pA -ppa =447.55366610000=47.531033N/mm2R1=(pA -ppa )/g(o-) =477.5331003/99.811(1136000-110000)=0.338466m=338.446cmm根据VVs=CCoAoo2ggR2(o-)/; R22=(VVs/CCoAo)/2gg(o -)式中: Co=0.661, Ao=0.77850.0022=3.1410-4m2;Vs=6.886/336000m3/s, R2=(6.86

22、/36000)(1/(0.613.114110-4)10000/29.881(136600-10000)=0.4m =400cm5.（112分）欲欲用离心心泵将20水以30mm3/h的流量量由水池池打到敝敝口高位位槽，两两液面均均保持不不变，液液面高差差为18m，泵的的吸入口口在水池池液面上上方2m处。泵泵的吸入入管路全全部阻力力为1mHH2O柱，压压出管路路全部阻阻力为3mHH2O柱，泵泵的效率率为0.6，求泵泵的轴功功率。若若已知泵泵的允许许吸上真真空高度度为6m，问上上述安装装高度是是否合适适？（动动压头可可忽略）。水水的密度度可取10000kgg/m33。 *答案* 如图图取11，22

23、截面，并并以11截面为为基准面面，列柏柏努里方方程：Z1PP1/u12/2HeZ2P2/u22/2hfHZZh f( 1 2)181322mN轴QH/（102）(300/36600)22210000/(100200.6)3kww Hg允允Hs允u2/2hf吸615m2mHg实实Hg允安装高高度合适适。6（155分）如如附图所所示，计计划在蓄蓄水池A的一侧侧安装一一台离心心泵，将将水输送送至列管管换热器器B的壳程程内作冷冷却用，要要求水的的流量为为18mm3/h，水自自换热器器出来后后流进高高位水槽槽C中，回回收他用用。已知知：（1）蓄水水池A水面标标高3m，高位位槽C处进水水管末端端标高23m

24、；（2）输水水管为603.55mm的钢管管；（3）管路路部份的的压头损损失hf19u2/（2）mH2O，换热热器B壳程的的压力损损失P773.66u22/（2）kN.m-22；（式式中，u为管内内流体流流速，m/s）水10000kgg/m33今库存有有一台2B31型离心心泵，其其性能参参数如下下表所示示，试核核算选用用此泵是是否合适适。流量扬程轴功率允许吸入入真空度度m3/hhmkwm10 34.551.8778.72030.882.6007.230243.0775.7本题目有有题图：tittu0666.bbmp *答案* 选择计算算截面11，22面如题题图所示示；地平平面为基基准面。uVss

25、/A18/36000/（(/4)(0.06-200.00035）22.227m/sZ1PP1/u12/2HeZ2P2/u22/2hf P11P2 ;uu10He（23-3）(2.2722/(229.81)192.2272/(229.81)73.622.2772/(229.81)10000/(100009.881)27.2mHH2O由2B31型离心心泵特性性曲线图图查得：Q18mm3/h, Hee31.5m（27.2m）且662，而m aa x65;659058.5（62）故此泵泵通用。7（155分）如如图所示示输水系系统，管管长、管管径(均以m计)和各局局部阻力力的阻力力系数均标于于图中。直直

26、管部分分的值均为0.003。求： (1）以流流量Q mm3/miin和压头He (m)表示的的管路特特性曲线线方程, (2）输水水量为15mm3/h时，要要求泵提提供的有有效功率率（以kw计） *答案* （）u1（d2/d1）2u20.664 uu2;Qu22(/4)dd2601.8884 u2或u20.5531QQ u110.334Qe220 +(3+0.22+0.0320/0.225) u12/2gg + (20.22+0.5+11+0.032600/0.2) u22/2gg20+0.2286 u12+2.0866 u22220+0.003311Q+00.58882QQ20 + 00.62

27、2Q（）QQ15/600.225 mm3/miin Hee20+0.66200.25520.04mm NeeQHee/600.225220.0041100009.81/608199 w0.8819kkw7.（220分）欲欲用离心心泵在两两敞口容容器间输输液,该水泵泵铭牌标标有：流流量 399.6mm3/h，扬程15m，轴功功率2.002kww,效率80%，配用2.88kw电机，转转数14000r/minn。今欲在在以下情情况使用用是否可可以？如如不可时时采用什什么措施施才能满满足要求求（要用用计算结结果说明明）（1）输送送比重为为1.8的溶液，流流量为38mm3/h，扬程15mm,（2）输送送

28、比重为为0.8的油类类，流量量为40mm3/h，扬程30mm,（3）输送送比重为为0.9的清液液，流量量为30mm3/h，扬程15mm *答案* （1）电电动机功功率不够够N388/366001518000/(10220.8)3.5kWW 换大电机机（2）扬扬程不够够 H/H（n/nn）2; 155/300（14000/）19880增加19880转/分。检检查功率率： N/N（n/nn）3 2.002/NN（14000/119800）3 N5.772 kkw换一电机机功率为为5.772Kw，19880转/分。（3）可可以使用用。通过过关小出出口阀调调节至工工作点。8.(88分)有一台台离心泵泵

29、，铭牌牌上标出出允许吸吸上真空空度Hs5m，用来输送20的清水水，已知知吸入管管路的全全部阻力力损失为为1.55mH22O,当地大大气压为为10mmH2O，若略略去泵入入口处的的动压头头。试计计算此泵泵的允许许安装高高度Hg为多少少米？ *答案* HggHsu2/2hf51.553.55m实际安装装高度H实3.55-0.5=33.0mm9（166分）图示为n=9960转/分的离离心通风风机的特特性曲线线。如用用此风机机向锅炉炉输送空空气，已已知管路路特性曲曲线方程程为H=55Q2(H的单位位为mmHH2O, Q的单位m3/s)问：（11）风机机的送风风量为多多少m3/h?消耗的的轴功率率为多少

30、kw？（2）若想想使风量量变为5.55m3/s,你认为为可采取取什么措措施？ *答案* （1）送送风量Q及轴功功率N由管路特特性曲线线方程H=55Q2列表作作图。Q m3/s 0 22 3 3.55 44H mmHH2O 200 455 611.3 80由两线交交点读得得：送风风量Q=3.6 mm3/s风压H=64mmmH22O效率=0.44轴功率：N=QQH/=3.666499.8007/（0.4410000）=5.65kW (2)使风量量变为5.55 m33/s，可采采用提高高转速的的措施Q2/Q1=n2/n1n2=Q2/Q1n2=5.5/33.69600=15500rrpm即将转速速提高

31、到到15000rppm。10如如图所示示的输水水系统，已已知管内内径为d=550 mmm，在阀阀门全开开时输送送系统的的（l+le）=500 m，摩擦擦系数可取0.003, 泵的性性能曲线线在流量量为6m3/h至15mm3/h范围内内可用下下式描述述: H=118.9920.882Q00.8, HH为泵的的扬程m, Q为泵的的流量m3/h。问: (1) 如要求求输送量量为10 m3/h, 单位质量量的水所所需外加加功为多多少? 此泵泵能否完完成任务务?(2) 如要求求输送量量减至8 mm3/h(通过关关小阀门门来达到到),泵的的轴功率率减少百百分之多多少?(设泵的的效率变变化忽略略不计)。解：

32、（11）在两两水面间间列伯努努利方程程：11用用一台离离心泵将将20清水从从敞口水水池送入入吸收塔塔顶部。己己知：吸吸牧塔顶顶部的压压力表读读数为1500kPaa,输送管管出口处处比水池池液面高高12m；输送送管用763mmm无缝钢钢管，管管全长为为45mm（包括括阀门等等管件的的当量长长度），摩擦系数由下式确定：l0.0012227十0.775433Re0.38在流量为为2030mm3/h范围内内，所用用离心泵泵的特征征曲线可可表征为为：H30.80.882Q0.88式中：HH为泵的的扬程，m；Q为泵的的流量，m3/h。试求：11)要求达达到26mm3/h的输水水量，该该泵能否否完成此此输送任任务?计算说说明之。2)若单单泵不能能完成此此输送任任务，现现将两台台型号相相同的泵泵串联起起来操作作是否可可行?计算说说明之。