化工原理流體輸送機(jī)械復(fù)習(xí)題

1、流體輸送機(jī)械復(fù)習(xí)題一、填空題：1. （3分）某輸水的水泵系統(tǒng)，經(jīng)管路計(jì)算得，需泵提供的壓頭為He=19m水柱，輸水量為0.0079m3/s,則泵的有效功率為.*答案*1472w2. （2分）離心泵的主要部件有如下三部分：,.*答案*泵殼；葉輪；泵軸3. （2分）離心泵的主要參數(shù)有：,.*答案*流量；揚(yáng)程；功率；效率4. （3分）離心泵的特性曲線有：,.*答案*壓頭H流量Q曲線；功率N流量Q曲線；效率刀流量Q曲線5. （2分）離心泵的最大安裝高度不會(huì)大于.*答案*10m6. （2分）離心泵的工作點(diǎn)是如下兩條曲線的交點(diǎn)：,.*答案*泵特性曲線H-Q;管路特性曲線H-Q7. （3分）調(diào)節(jié)泵流量的方法

2、有：,.*答案*改變出口閥門的開度；改變泵的轉(zhuǎn)速；車削葉輪外徑8. （3分）液體輸送設(shè)備有：,.*答案*離心泵；往復(fù)泵；齒輪泵；螺桿泵；旋渦泵9. （3分）氣體輸送設(shè)備有：,.*答案*通風(fēng)機(jī)；鼓風(fēng)機(jī)；壓縮機(jī)10. （3分）泵起動(dòng)時(shí)，先關(guān)閉泵的出口開關(guān)的原因是*答案*降低起動(dòng)功率，保護(hù)電機(jī)，防止超負(fù)荷而受到損傷；同時(shí)也避免出口管線水力沖擊。11. （3分）若被輸送的流體粘度增高，則離心泵的壓頭,流量,效率,軸功率。*答案*減小減小下降增大12. 離心泵的流量調(diào)節(jié)閥安裝在離心泵管路上，關(guān)小出口閥門后，真空表的讀數(shù)，壓力表的讀數(shù)。*答案*出口減小增大13. （2分）流體輸送設(shè)備按工作原理大致可分為四

3、類即,。*答案*離心式，往復(fù)式，旋轉(zhuǎn)式，流體動(dòng)力作用式14. （2分）離心泵的安裝高度超過允許安裝高度時(shí)，離心泵會(huì)發(fā)生現(xiàn)象。*答案*氣蝕15. （2分）離心泵的揚(yáng)程含義是*答案*離心泵給單位重量的液體所提供的能量。16. （2分）離心泵葉輪按有無蓋板可分為,。*答案*敞式半敞式閉式（或開式，半開式，閉式）17. （2分）離心泵銘牌上標(biāo)明的流量和揚(yáng)程指的是時(shí)的流量和揚(yáng)程。*答案*效率最高18. （3分）用離心泵在兩敞口容器間輸液，在同一管路中，若用離心泵輸送=1200kg/m3的某液體（該溶液的其它性質(zhì)與水相同），與輸送水相比，離心泵的流量，揚(yáng)程，泵出口壓力，軸功率。（變大，變小,不變，不確定）

4、*答案*不變不變變大變大19. （5分）離心泵用來輸送常溫的水，已知泵的性能為：Q=0.05m3/s時(shí)H=20m;管路特性為Q=0.05m3/s時(shí)，He=18m,則在該流量下，消耗在調(diào)節(jié)閥門上的壓頭增值A(chǔ)H=m；有效功率AN=kwo*答案*2;0.98120. （2分）離心泵起動(dòng)時(shí)，如果泵內(nèi)沒有充滿液體而存在氣體時(shí)，離心泵就不能輸送液體。這種現(xiàn)象稱為現(xiàn)象。*答案*氣縛21. （2分）離心泵采用并聯(lián)操作的目的是,串聯(lián)操作的目的是。*答案*提高流量；提高揚(yáng)程22. （2分）風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓是指的氣體通過風(fēng)機(jī)而獲得的能量。*答案*單位體積23. （2分）離心通風(fēng)機(jī)的性能曲線比離心泵的性能曲線多了一條曲線。

5、*答案*流量與靜風(fēng)壓二、選擇題：1. （2分）離心泵起動(dòng)時(shí)，應(yīng)把出口閥關(guān)閉，以降低起動(dòng)功率，保護(hù)電機(jī)，不致超負(fù)荷工作,這是因?yàn)椋ǎ〢.Q啟動(dòng)=0,N啟動(dòng)弋0;B.Q啟動(dòng)0,N啟動(dòng)0;C.Q啟動(dòng)0,N啟動(dòng)0*答案*A2. （2分）離心泵開動(dòng)以前必須充滿液體是為了防止發(fā)生（）A.氣縛現(xiàn)象B.汽蝕現(xiàn)象C.汽化現(xiàn)象D.氣浮現(xiàn)象*答案*A.3. （2分）離心泵最常用的調(diào)節(jié)方法是（）A.改變吸入管路中閥門開度B.改變壓出管路中閥門的開度C.安置回流支路，改變循環(huán)量的大小D.車削離心泵的葉輪*答案*B.4. （2分）離心泵的揚(yáng)程，是指單位重量流體經(jīng)過泵后能量的值（）A.包括內(nèi)能在內(nèi)的總能量B.機(jī)械能C.壓能

6、D.位能（即實(shí)際的升揚(yáng)高度）*答案*B.5. （2分）已知流體經(jīng)過泵后，壓力增大APN/m，則單位重量流體壓力能增加為（）A.APB.AP/pC.AP飽）D.AP/（2）*答案*C.6. （2分）當(dāng)離心泵內(nèi)充滿空氣時(shí)，將發(fā)生氣縛現(xiàn)象，這是因?yàn)椋ǎ〢.氣體的粘度太小B.氣體的密度太小C.氣體比液體更容易起漩渦D.氣體破壞了液體的連續(xù)性*答案*B.7. （2分）某同學(xué)進(jìn)行離心泵特性曲線測(cè)定實(shí)驗(yàn)，啟動(dòng)泵后，出水管不出水，泵進(jìn)口處真空計(jì)指示真空度很高，他對(duì)故障原因作出了正確判斷，排除了故障，你認(rèn)為以下可能的原因中，哪一個(gè)是真正的原因（）A.水溫太高B.真空計(jì)壞了C.吸入管路堵塞D.排出管路堵塞*答案*

7、C.8. （2分）在某校離心泵特性曲線實(shí)驗(yàn)裝置中泵的安裝高度為1m,泵的入口處裝一U形管壓差計(jì)，則測(cè)得入口處的壓力（）A.自始至終大于大氣壓力B.隨著流量的增大，經(jīng)歷大于大氣壓力，等于大氣壓力，小于大氣壓力三個(gè)階段C.自始至終小于大氣壓力D.自始至終等于大氣壓力9. （2分）一臺(tái)試驗(yàn)用離心泵，開動(dòng)不久，泵入口處的真空度逐漸降低為零，泵出口處的壓力表也逐漸降低為零，此時(shí)離心泵完全打不出水。發(fā)生故障的原因是（）A.忘了灌水B.吸入管路堵塞C.壓出管路堵塞D.吸入管路漏氣*答案*D.10. （2分）離心泵的允許吸上真空度隨泵的流量增大而（A.增大B.減少C.不變*答案*11. （2分）用離心泵將液體

8、從低處送到高處的垂直距離，稱為（A.揚(yáng)程B.升揚(yáng)高度C.吸液高度*答案*B12. （2分）流量調(diào)節(jié)，離心泵常用（），往復(fù)泵常用（A.出口閥B.進(jìn)口閥C.旁路閥*答案*A、C13. （2分）輸送氣體的密度越大，則風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓（）A.越高B.越低C.不變*答案*A）。輸送大流量，低粘度的液C.齒輪泵14. （2分）欲送潤(rùn)滑油到高壓壓縮機(jī)的氣缸中，應(yīng)采用（體應(yīng)采用（）A.離心泵B.往復(fù)泵*答案*C、A15. （2分）用離心泵從河中抽水，當(dāng)河面水位下降時(shí)，泵提供的流量減少了，其原因是（）。A.發(fā)生了氣縛現(xiàn)象B.泵特性曲線變了C.管路特性曲線變了*答案*C16. （2分）當(dāng)離心泵輸送的液體的粘度增大時(shí)，則

9、其（）A.揚(yáng)程減少，流量、效率、軸功率均增大；B.揚(yáng)程、流量、效率均降低，軸功率增大C.揚(yáng)程、效率增大，流量，軸功率減少；D.揚(yáng)程、流量、效率均增大，軸功率減少*答案*17. （2分）離心泵的吸液高度與（）無關(guān)A.排出管路的阻力大??；B.吸入管路的阻力大小C.當(dāng)?shù)卮髿鈮篋.被輸送液體的密度*答案*三、問答題：1. （12分）何謂離心泵的氣縛”和氣蝕”現(xiàn)象，它們對(duì)泵的操作有何危害？應(yīng)如何防止？*答案*氣縛”：由于泵內(nèi)存氣，啟動(dòng)泵后吸不上液的現(xiàn)象，稱氣縛”現(xiàn)象。氣縛”現(xiàn)象發(fā)生后，泵無液體排出，無噪音，振動(dòng)。為防止氣縛”現(xiàn)象發(fā)生，啟動(dòng)前應(yīng)灌滿液體。氣蝕”：由于泵的吸上高度過高，使泵內(nèi)壓力等于或低于輸

10、送液體溫度下的飽和蒸汽壓時(shí)，液體氣化，氣泡形成，破裂等過程中引起的剝蝕現(xiàn)象，稱氣蝕”現(xiàn)象，氣蝕”發(fā)生時(shí)液體因沖擊而產(chǎn)生噪音、振動(dòng)、使流量減少，甚者無液體排出。為防止氣蝕”現(xiàn)象發(fā)生；泵的實(shí)際安裝高度應(yīng)不高于允許吸上高度。2. （10分）為什么離心泵可用出口閥來調(diào)節(jié)流量？往復(fù)泵可否采用同樣方法調(diào)節(jié)流量？為什么？*答案*由離心泵的工作點(diǎn)知，改變泵出口閥的開度，使局部阻力改變，而管路特性曲線改變，流量隨之改變，此法雖不經(jīng)濟(jì)，但對(duì)泵運(yùn)轉(zhuǎn)無其它影響；而往復(fù)泵屬容積式泵，壓頭與流量基本無關(guān)，若關(guān)閉出口閥，則因泵內(nèi)壓力急劇升高，造成泵體。管路和電機(jī)的損壞，故不宜用出口閥來調(diào)節(jié)流量。3. （6分）離心泵的揚(yáng)程和

11、升揚(yáng)高度有什么不同？*答案*離心泵的揚(yáng)程是指泵給以單位重量液體的有效能量、液體獲得能量后，可將液體升揚(yáng)到一定高度Z,而且還要用于靜壓頭的增量AP/pg和動(dòng)壓頭的增量Au/2g及克服輸送管路的損失壓頭，而升揚(yáng)高度是指將液體從低處送到高處的垂直距離，可見，升揚(yáng)高度僅為揚(yáng)程的一部分，泵工作時(shí)，其揚(yáng)程大于升揚(yáng)高度。4. （8分）當(dāng)離心泵啟動(dòng)后不吸液，其原因主要有哪些？*答案*不吸液的原因可能是：由于灌液不夠或底閥不嚴(yán)密而漏液，使泵內(nèi)存有空氣;由于底閥或吸入管路堵塞；安裝高度過高；電機(jī)接線不正確致使葉輪反轉(zhuǎn)等。5. （8分）按圖寫出離心泵開泵及停泵操作程序。*答案*開泵：關(guān)閉閥B打開閥A一灌液一關(guān)閉閥A

12、啟動(dòng)鍵K一全開閥B調(diào)節(jié)閥A至合適流量。停泵：關(guān)閉閥A關(guān)閉閥B（若長(zhǎng)期停泵可不關(guān)，以便放完管路中的液體）一按停止電鍵K6. （18分）不同類型的離心泵，其Q-H曲線的形狀不同，有的較平（如圖A線），有的較陡（圖中B線），問：（1）當(dāng)用離心泵來輸送含有泥漿的液體，其部分泥漿會(huì)在管道內(nèi)沉積，在此種情況下，宜選哪一類型Q-H線的離心泵才能避免流量發(fā)生過大的波動(dòng)？（2）若用出口閥調(diào)節(jié)流量，對(duì)于哪一種形狀的Q-H線離心泵較為理想？*答案*（1）選用QH線較陡的泵（即圖中的B線），設(shè)曲線I為原來的管路特性曲線；曲線II為后來（阻力增大）的管路特性曲線，從圖中可看出對(duì)A泵來Qm1到Qm2；對(duì)B泵來說C2對(duì)應(yīng)的

13、流Qc1到說，工作點(diǎn)由Mi變?yōu)镸2對(duì)應(yīng)的流量由工作點(diǎn)由Ci變到Qc2兩泵流量變化（皆變小的幅度B泵A泵即(Qm1-Qm2)5.556=2000J/s=2kw2. （16分）如圖所示輸水系統(tǒng)。已知：管路總長(zhǎng)度（包括所有局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度）為100m,從壓力表至高位槽所有管長(zhǎng)（包括所有局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度）為80m,管路摩擦系數(shù)入=0.025管子內(nèi)徑為0.05m,水的密度p=1000kg/m3,泵的效率為0.8，輸水量為10m3/h,求:（1）泵軸功率N軸=?（2）壓力表的讀數(shù)為多少kgf/cm2*答案*N軸=113/r,NemsWe,ms=10M000/3600=2.778kg/sWe-泵對(duì)單位質(zhì)量流

14、體所做的有效功。選取1-1與2-2截面，并以1-1截面的基準(zhǔn)面。在兩截面間做能量衡算：Zi+u12/2g+P1/限+He=Z2+u22/2g+P2/pg+EhfZ1=0Z2=2+18=20mp1=p2=0ui=Qu2=QWe=g22+2懺2仁入(2L/d克2)u=(V/3600)/(兀2帆10/3600)/(0.78520.052)=1.415m/s一斤=0.025(100/0.05)(1.4152/2)=50.06J/kg;We=9.8120+50.06=246.25J/kgNe=MsWe=2.778246.25=684J/s;N軸=Ne/0.8=684/0.8=855W再就3-3與2-2截

15、面做能量衡算，并取3-3為基準(zhǔn)面gZ3+(p3/p)+(U/2)=gZ2+(p2/p)+(U/2)+hfZ3=0Z2=18p2=0U2=03/p=g+hf-(u32/2)=9.81X18+X(l/d)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=pX215.62=215620Nm2P3=215620/(9.81104)=2.198kgf/cm2(表)3. (18分)如圖3B57離心泵將20c的水由敞口水池送到一壓力為2.5at的塔內(nèi)，管徑為。108x4mm路全長(zhǎng)100m（包括

16、局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度，管的進(jìn)、出口當(dāng)量長(zhǎng)度也包括在內(nèi)）。已知：水的流量為56.5m3/h,水的粘度為1厘泊，密度為1000kg/m3,管路摩擦系數(shù)可取為(2)管0.024,試計(jì)算并回答：(1)水在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)的流動(dòng)形態(tài);路所需要的壓頭和功率；*答案*已知：d=108-2沖=100mm=0.1mA=(兀/4)d=3.14(1/4)0.12=0.78510-2m2l+2le=100mQ=56.5m3/h.u=Q/A=56.5/(36000.78510-2)=2m/s科=1cp=1(3PaSp=1000kg/m入=0.024Re=dup/科=0.1X2X10003=2X1054000;水在管內(nèi)流動(dòng)呈湍流

17、以1-1面為水平基準(zhǔn)面，在1-1與2-2面間列柏努利方程:Z1+u12/2g+P1/hHHe=Z2+u22/2g+P2/pg+I2hf-Z1=0u1=0p1=0(表壓)Z2=18mu2=0;P2/pg=2.5x9.813/(1(1(009.81)=25mNf=X(l+2le)/d/2g)=0.024(100/0.1)2%(292mHg實(shí)vHg允安裝tWj度合適。6（15分）如附圖所示，計(jì)劃在蓄水池A的一側(cè)安裝一臺(tái)離心泵，將水輸送至列管換熱器B的殼程內(nèi)作冷卻用，要求水的流量為18m3/h,水自換熱器出來后流進(jìn)高位水槽C中，回收他用。已知：（1）蓄水池A水面標(biāo)高3m,高位槽C處進(jìn)水管末端標(biāo)高23m

18、；（2）輸水管為（）60X3.5mm鋼管；（3）管路部份的壓頭損失Ehf=19U2/（2g）mH2O,換熱器B殼程的壓力損失AP=73.6U2/（2g）kN.m-2；（式中，u為管內(nèi)流體流速，m/s）p水=1000kg/m3流量ni/h102030揚(yáng)程m34.530.824軸功率kw1.872.603.07允許吸入真空度m8.77.25.7今庫存有一臺(tái)2B-31型離心泵，其性能參數(shù)如下表所示，試核算選用此泵是否合適。本題附圖*答案*選擇計(jì)算截面11,22面如題圖所示；地平面為基準(zhǔn)面。u=Vs/A=18/3600/(兀/4)(0.股)0,0035)2=2.27m/sZi+Pi/u+ui2/2g+

19、He=Z2+P2/pg+U22/2g+EhfP1=P2；U1=0He=(23-3)+(2.272/(2%81)+19X2.272/(29,81)十73.62.272/(29(81)1000/(1000981)=27.2mH2。由2B31型離心泵特性曲線圖查得：Q=18m3/h,He=31,5m(27,2m)且r=62%,而rmax=65%;65%X90%=58.5%(v62%)故此泵通用。7(15分)如圖所示輸水系統(tǒng)，管長(zhǎng)、管徑(均以m計(jì))和各局部阻力的阻力系數(shù)I均標(biāo)于圖中。直管部分的入值均為0.03。求：(1)以流量Qm3/min和壓頭He(m)表示的管路特性曲線方程，(2)輸水量為15m3

20、/h時(shí)，要求泵提供的有效功率(以kw計(jì))*答案*(a)U1=(d2/d1)2u2=0.64u2;Q=u2(兀/42優(yōu)0=1.884u2或u2=0.531Qu1=0.34Qhe=20+(3+0.2+0.032070.25)u12/2g(20.2+0.5+1+0.03260/0.2)u22/2g=20+0.286u12+2.086u22=20+0.0331Q+0.5882Q=20+0.62Q(b)Q=15/60=0.25m3/minHe=20+0.620.25=20.04mNe=QHepg/60=0.2520.0410009.81/60=819w=0.819kw7.(20分)欲用離心泵在兩敞口容器

21、間輸液，該水泵銘牌標(biāo)有：流量39.6m3/h,揚(yáng)程15m,軸功率2.02kw,效率80%,配用2.8kw電機(jī)，轉(zhuǎn)數(shù)1400r/min。今欲在以下情況使用是否可以？如不可時(shí)采用什么措施才能滿足要求(要用計(jì)算結(jié)果說明)(1)輸送比重為1.8的溶液,流量為38m3/h,揚(yáng)程15m,(2)輸送比重為0.8的油類，流量為40m3/h,揚(yáng)程30m,(3)輸送比重為0.9的清液，流量為30m3/h,揚(yáng)程15m*答案*(1) 電動(dòng)機(jī)功率不夠N=38/360015M800/(1020.8)=3.5kW換大電機(jī)(2) 揚(yáng)程不夠H/H=(n/n)2;15/30=(1400/n)n=1980增加n=1980轉(zhuǎn)/分。檢

22、查功率：N/N=(n/n)32.02/N=(1400/1980)3N=5.72kw換一電機(jī)功率為5.72Kw,n=1980轉(zhuǎn)/分。(3)可以使用。通過關(guān)小出口閥調(diào)節(jié)至工作點(diǎn)。8.(8分)有一臺(tái)離心泵，銘牌上標(biāo)出允許吸上真空度Hs=5m,用來輸送20c的清水，已知吸入管路的全部阻力損失為1.5mH2O,當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?0mH2O,若略去泵入口處的動(dòng)壓頭。試計(jì)算此泵的允許安裝高度Hg為多少米？*答案*Hg=Hs-u2/2g-Ehf=5-1,5=3.5m實(shí)際安裝高度H實(shí)W3.50.5=3.0m9（16分）圖示為n=960轉(zhuǎn)/分的離心通風(fēng)機(jī)的特性曲線。如用此風(fēng)機(jī)向鍋爐輸送空氣,已知管路特性曲線方程為H=

23、5Q2（H的單位為mmH2O,Q的單位m3/s）問：（1）風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量為多少m3/h?消耗的軸功率為多少kw?（2）若想使風(fēng)量變?yōu)?.5m3/s你認(rèn)為可采取什么措施?*答案*（1）送風(fēng)量Q及軸功率N由管路特性曲線方程H=5Q2列表作圖。Qm3/s0233.54HmmH2O204561.3由兩線交點(diǎn)讀得：送風(fēng)量Q=3.6m3/s80風(fēng)壓H=64mmH2O效率Y=0.4軸功率：N=QH向=3.6X64X9.807/(0.4X1000)=5.65kW（2）使風(fēng)量變?yōu)?.5m3/s,可采用提高轉(zhuǎn)速的措施Q2/Q1=n2/n1-n2=Q2/Q1n2=5.5/3.6960=1500rpm即將轉(zhuǎn)速提高到1500rpm。10.如圖所示的輸水系統(tǒng)，已知管內(nèi)徑為d=50mm,在閥門全