水泵值班员基础理论知识模拟19.pdf

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1、1 模拟 水泵值班员基础理论知识模拟19 计算题第 1 题：某循环热源温度为527，冷源温度为27，在此温度范围内，循环可能达到的最大热效率 max为多少？_ 参考答案：已知 T1=527+273=800K，T2=27+273=300K max=1-(T2/T1)100%=1-(300/800)100%=62.5%最大热效率为 62.5%。详细解答：第 2 题：某热力发电厂锅炉燃用的重油由供油管道供给，供油管道由两条管段组成。已知大管段直径 d1 为 150mm，油的速度 w1为 0.33m/s；小管段直径 d2 为100mm，求一昼夜的供油量及小管段中油的流速w2(重油的重度=8.43kN/

2、m3)。_ 参考答案：每天的供油重量 G=qvt=8.43 0.0058243600=4224.44(kN)设供油量为 m，则m=G/g=4224.44/9.8=431065(kg)431t 一昼夜的供油量为431t，小管段中油的流速为0.74m/s。详细解答：第 3 题：某给水泵，已知直径d1 为 200mm 处的断面的平均流速w1为 0.795m/s，求直径d2 为 100mm 处断面的平均流速w2为多少？_ 参考答案：根据连续性流动方程式w1S1=w2S2 d2处断面的平均流速为3.18m/s。详细解答：第 4 题：某地大气压力为 755mmHg，试将其换算成以kPa、bar、at 为单

3、位的数值。_ 2 参考答案：因为 1mmHg=133Pa 所以 755mmHg=133755=100415(Pa)100kPa 又因为1bar=0.1MPa=100kPa 所以 755mmHg=100kPa=1bar 又因为 1at=98kPa 所以755mmHg=100kPa1at 755mmHg合为 100kPa、1bar、1at。详细解答：第 5 题：卡诺循环热机的热效率c 为 40%，若它自高温热源吸热量Q为 4000kJ，而向t1 为 25的低温热源放热，试求高温热源的温度t2 及循环的有用功。_ 参考答案：(1)冷源温度 T1=t1+273.15=25+273.15=298.15(

4、K)根据公式 c=1-T1/T2 热源温度T2=T1/(1-c)=298.15/(1-40%)=496.9(K)t2=T2-273.15 223.8()(2)根据公式 c=W/Q，循环有用功W=Q c=400040%=1600(kJ)高温热源的温度为223.8，循环有用功为1600kJ。详细解答：第 6 题：某凝汽式发电厂发电机的有功负荷P为 600MW，锅炉的燃煤量B为 247.7t/h，燃煤的低位发热量为Qar,net=20900kJ/kg，试求该发电厂的效率。_ 参考答案：B=247.7t/h=247.7 103kg/h Qar,net=20900kJ/kg=2.09104kJ/kg 发

5、 电 厂 锅 炉 输 入 热 量Qg1=BQar,net=247.7 1032.09104=5.17693109(kJ/h)发电厂的输出热量Q0=Pt=P 3.6 103=6001033.6 103=2.16109(kJ/h)该电厂的效率为41.7%。详细解答：第 7 题：有一单级双吸泵，设计工况点参数为：qv=18000m3/h，H=20m，n=375r/min。试求比转速是多少？_ 参考答案：qv=18000m3/h=5m3/s 这台泵的比转速是228。详细解答：3 第 8 题：一水泵的吸水管上装一个带滤网的底阀，并有一个铸造的90弯头，吸水管直径 d 为 150mm，其流量 qv 为 0

6、.016m3/s，求吸水管的局部阻力损失水头为多少(弯头的阻力系数 1=0.43，底阀滤网的阻力系数=3)？_ 参考答案：d=150mm=0.15m 流速w=qv/(d2/4)=40.016/(3.140.152)=0.906(m/s)局 部 阻 力 损 失 水 头 h=1w2/(2g)+w2/(2g)=(1+)2/(2g)=(0.43+3)0.9062/(29.81)=0.143(m)吸水管的局部阻力损失水头为0.143m。详细解答：第 9 题：一台水泵，吸入管管径d 为 200mm，流量为 qV=77.8L/s，样本上给定Hs=5.6m，估计吸入管路阻力损失hw=0.5m，求在标准状态(p

7、=1.013 102N/m2，t=20)下，抽送清水时的几何安装高度Hg。_ 参考答案：d=200mm=0.2m 泵吸入管速度 W1=qV/S=4qV/(d2)=477.810-3/(3.140.22)=2.48(m/s)在标准状态下抽送清水时的几何安装高度为4.79m。详细解答：第 10 题：离心式水泵叶轮进口宽度b1 为 3.2cm，出口宽度 b2为 1.7cm，叶轮进口直径D1为 17cm，叶轮出口直径 D2为 38cm，叶片进口几何角(安装角)1g 为18，叶片出口几何角 2g=22.5。倘若液体径向流入叶轮，在泵转速n 为1450r/min 时，液体在流道中的流动与叶片弯曲方向一致，

8、试求叶轮中通过的流量 qV(不计叶片厚度)。_ 参考答案：周 向 流 速u1=D1n/60=3.14 0.17 1450/60=12.9(m/s)u2=D2n/60=3.140.381450/60=28.9(m/s)因为速度三角形中，绝对速度与周向流速的夹角，1=1g=18根据 u1 和1，做叶片进口速度三角形，由题 中 知，液 体 径 向 流 入 叶 轮，所 以 w1=w1r w1=w1r=u1tan 1g=12.9 0.3249=4.19(m/s)qV=D1b1w1r=3.140.170.0324 4.19=0.072(m3/s)叶轮中通过的流量为0.072m3/s。详细解答：第 11 题

9、：20Sh-13 型离心泵，吸水管直径d1为 500mm，样本上给出的允许吸上真空高度Hs 为 4m。吸水管的长度 l1 为 6m，局部阻力的当量长度le 为 4m，沿程阻力系数为 0.025。试计算泵的流量qV为 2000m3/h、安装高度 H为 3m时，是否能正常工作(水的温度为 30，汽化压力高度Hv=0.43m；当地海拔高度为 800m，大气压力高度 Ha=9.4m)？_ 参考答案：吸水管断面积A=d2/4=3.140.52/4=0.196(m2)吸水管中的流速 w1=qV/(3600 A)=2000/(36000.196)=2.83(m/s)泵在水温 30、海拔高度为 800m时，允

10、 许 吸 上 真 空 高 度Hs=Hs+(Ha-10.33)+(0.23-Hv)=4+(9.4-10.33)+(0.23-0.43)=2.87(m)泵的安装高度为 3m时，将不能正常工作。详细解答：第 12 题：若水泵流量 qV为 25L/s，泵出口压力表读数pB为 32104Pa，入口处真空表读数 pm为 4104Pa，吸入管直径 d1为 100cm，出水管直径 d2 为 75cm，电动机功率表读数pg 为 12.6kW，电动机效率 1 为 0.9，传动效率 2 为 0.97。试求泵的轴功率、有效功率及泵的总效率。_ 参考答案：d1=100cm=1m，d2=75cm=0.75m 所以泵的有效

11、功率P=gqVH/1000=1000 9.81 2510-3 36.69/1000=8.998(kW)所以泵的总效率=Pe/(Pg12)100%=8.998/(12.6 0.9 0.97)100%=81.8%泵的轴功率Psh=Pe/=8.998/0.818=11(kW)泵的轴功率为 11kW，有效功率为 8.998kW，泵的总效率为 81.8%。详细解答：第 13 题：离心泵叶轮直径 D2为 360mm，出口有效截面积A2为 0.023m2，叶片出口几何角 2g为 30，如不计叶轮进口的预旋(c1u=0)，求转速 n 为1480r/min、流量 qV为 83.8L/s 时的理论扬程 HT(设

12、K=0.82)。_ 参考答案：5 周向流速 u2=nD2/60=3.1414800.36/60=27.88(m/s)出口轴面速度w2r=qV/A2=83.810-3/0.023=3.64(m/s)所以，由叶轮出口速度三角形得 w2u=u2-c2rcot2g=27.88-364 1.732=21.58(m/s)由 w1u=0，得HT=u2w2uK/g=27.88 21.580.82/9.81=50.29(m)转速为 1480r/min，流量为83.8Us 时的理论扬程为 50.29m。详细解答：第 14 题：试计算标准煤低位发热量7000kcal/kg为多少 kJ/kg？_ 参考答案：因 为1k

13、cal/kg=4.1816kJ/kg 所 以 标 准 煤 低 位 发 热 量=7000 4.1816=29271.2(kJ/kg)标准煤低位发热量为29271.2kJ/kg。详细解答：第 15 题：两根输电线，每根的电阻为1，通过的电流年平均值为50A，一年工作4200h，求此输电线一年内的电能损耗是多少？_ 参考答案：已知 R1=R2=1，I=50A，t=4200h，两根输电线的等效电阻R=2 1=2()电能损耗W=I2Rt=50224200=21102(W h)=21000kW h 此输电线一年内的电能损耗为21000kW h。详细解答：第 16 题：设人体最小电阻为1000，当通过人体的

14、电流达到50mA 时，就会危及人身安全，试求安全工作电压值U。_ 参考答案：已知 R=1000，I=50mA=0.05A U=IR=0.05 1000=50(V)安全工作电压应小于 50V，一般采用 36V。详细解答：第 17 题：某电容器额定电压Un为 250V，试计算它能否用在交流电压U为 220V的电源上？_ 6 参考答案：当它接在 220V的交流电源上时，所承受的电压幅值超过电容器的耐压标准，可能使电容器击穿，故不能接在220V的交流电路上。此电容器不能接在220V的交流电路上。详细解答：第 18 题：小型三相异步电动机，其功率因数为0.85，效率为 0.9，额定电压为 380V，试估

15、计额定电流与电动机千瓦数的近似关系。_ 参考答案：380V小型三相电机的额定电流约为额定功率千瓦数的2 倍。详细解答：第 19 题：大型三相异步电动机，其功率因数为0.85，效率为 0.9，额定电压为 6000V，试估计额定电流与电机千瓦数的近似关系。_ 参考答案：6000V型三相电机的额定电流约为额定功率千瓦数的1/8。详细解答：第 20 题：锅炉汽包压力表读数为9.604MPa，大气压力表的读数为101.7kPa，求汽包内工质的绝对压力 p。_ 参考答案：已知 p1=9.604MPa，B=101.7kPa=0.102MPa p=p1+B=9.604+0.102=9.706(MPa)汽包内工

16、质的绝对压力为9.706MPa。详细解答：第 21 题：一台 5 万 kW汽轮机的凝汽器，其表面单位面积上的换热量Q为23000W/m2，凝汽器铜管内、外壁温差t 为 2，求水蒸气的凝结换热系数。_ 7 参考答案：根据公式 Q=t =Q/t=23000/2=11500W/(m2 )水蒸气的凝结换热系数11500W/(m2)。详细解答：第 22 题：有质量 m为 10t 的水流经加热器，它的焓从h1 为 202kJ/kg 增加到 h2 为352kJ/kg，求 10t 水在加热器内吸收了多少热量Q？_ 参考答案：Q=m(h2-h1)=10 103(352-202)=1.5 106(KJ)10t 水

17、在加热器内吸收了1.5 106kJ 的热量。详细解答：第 23 题：已知锅炉需要供水量Q为 800t/h，给水的流速 w为 4m/s，计算过程中不考虑其他因素，应当选择管子的内径D为多少(水的密度为 1t/m3)？_ 参考答案：锅炉所需供水量换算成体积为qV=Q/=800/1=800(m3/h)=800/3600=0.222(m3/s)因为管子的截面积A=qV/w=0.222/4=0.05555(m2)因为 A=D2/4 所以D=(4A/)1/2=(4 0.05555/3.14)1/2=0.266(m)选择的管子内径应为0.266m。详细解答：第 24 题：为了测定凝汽器内的压力，将一根玻璃管

18、底端插入装有水银的容器中，玻璃管垂直固定，并将玻璃管顶端与凝汽器相接通。若玻璃管中的水银上升高度距容器液面的距离 h 为 706mm，求凝汽器内的绝对压力及其真空值(当地大气压 p 为9.807 104Pa，重度 Hg为 13.34104N m3)。_ 参考答案：根据流体静力学基本方程可知，凝汽器的绝对压力p1=p-Hgh=9.8078 104-13.34 1040.706=3890(Pa)凝汽器的真空值pV=p-p1=9.807104-3890=94180(Pa)凝汽器内的绝对压力为3890Pa，真空值为 94180Pa。详细解答：第 25 题：某汽轮机凝结水温度为42，过冷度为 2，凝汽器

19、循环水出水温度为33，求凝汽器的端差是多少？_ 参考答案：排汽温度=过冷度+凝结水温度=42+2=44()端差=排汽温度-出水温度=44-33=11()端差为 11。详细解答：第 26 题：发电机的线电压为10.5kV，当绕组为星型接线时，各项绕组的电压是多少？_ 参考答案：已知 UL=10.5kV 各组绕组的电压是6.06kV。详细解答：第 27 题：星型连接的三相电动机，运行时的功率因数cos为 0.8，若电动机的相电压Uph为 220V，相电流 Iph 为 10A，试求电动机的有功功率P和无功功率 Q。_ 参考答案：P=3UphIphcos=3220100.8=5280(W)sin=(1

20、-cos2)1/2=(1-0.82)1/2=0.6 Q=3UphIphsin=3220100.6=3960(W)电动机有功功率为 5280W，无功功率为 3960W。详细解答：第 28 题：一台输送 70热水的泵，吸入液面压力为70103Pa，n 为960r/min，吸入管路阻力损失为1.2m，汽蚀安全余量 k 为 0.5m。选用小一半尺寸的模型泵，在 20水温和标准大气压下，n 为 1450r/min 时，测得临界汽蚀9 余量 hc 为 2m。试求热水泵允许的安装几何高度(已知 70热水的饱和蒸汽压力 pv=31.1557103Pa，密度=977.8kg/m3)。_ 参考答案：热水泵的允许汽蚀余量 h=hcp+0.5=3.51+0.5=4.01(In)热水泵的几 何 安 装 高 度Hg=p0/(g)-pv/(g)-hw-h=(70 103)/(977.8 9.81)-(31.1557 103)/(977.89.81)-1.2-4.01 =-1.16(m)安装高度为负值，表示为倒灌高度。热水泵允许的安装几何高度为-1.16m。详细解答：