中國石油大學(xué)-泵與壓縮機(jī)-期末試卷

中國石油大學(xué)（北京）2010—2011學(xué)年第一學(xué)期《泵與壓縮機(jī)》期末考試試卷班級:_______姓名：________學(xué)號：________分?jǐn)?shù)：________題號一二三總分得分出題人：儲運(yùn)08-1班靳彬2008022118呂一寧2008022119帕茹克2008022120祁日強(qiáng)2008022121喬玉波2008022122秦偉2008022123一、填空與選擇（每題4分，共28分）1.靜揚(yáng)程是由于_________的增加和相對速度的減小而產(chǎn)生的，越______(大/小)越好；動揚(yáng)程是由于_________的增加而產(chǎn)生的，越_____(大/小)越好。2.已知泵入口壓力Ps=0.05MPa,Cs=2m/s，則有效汽蝕余量_____,又已知該泵必須汽蝕余量為4.7m，該泵______(是/否)會發(fā)生氣蝕。（已知200C時，水的飽和蒸汽壓Pv=2400Pa）3. 泵的總效率η等于____________________________三者的乘積。4.液體所獲得的理論揚(yáng)程僅僅與___________有關(guān)，而與泵輸送的液體性質(zhì)和流動過程無關(guān)。5.NPSHa的大小與吸入裝置的參數(shù)_______(有關(guān)/無關(guān)),越__________(大/小)越不易發(fā)生氣蝕；NPSHr是由離心泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)和_________決定的,越__________(大/小)越不易發(fā)生氣蝕。6、離心泵大多采用__________(后彎/前彎)葉片，其出口處葉片角β2A_______（大于/等于/小于）90。。7、對應(yīng)于泵效在_________的工況范圍為高效工作區(qū)。在液體的物性參數(shù)當(dāng)中，________會對泵的揚(yáng)程、流量、功率、效率和汽蝕余量等各方面產(chǎn)生影響。二、簡答題(每題6分，共36分)1、揚(yáng)程的定義是什么？國際單位和習(xí)慣單位是什么？2、請簡述氣蝕現(xiàn)象及其危害。3、請簡述離心泵的啟動過程。4、請簡述以下幾種離心泵抗氣蝕措施是否妥當(dāng)：（1）減小吸入管直徑（2）提高泵的安裝高度（3）采用前置誘導(dǎo)輪5、畫出離心泵性能曲線的示意圖，并說明泵實(shí)際特性曲線的作用。6、泵入口法蘭處的真空表讀數(shù)稱為吸上真空度。若泵使用當(dāng)?shù)噩F(xiàn)場大氣壓為，被抽送液體工作溫度下的密度和飽和蒸汽壓分別為和，泵樣本上的已知，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為=101.33kPa，20下清水的飽和蒸汽壓為=2.4kPa，密度為=1000，試證明：在泵現(xiàn)場運(yùn)行條件下。三、計(jì)算題（每題12分，共36分）1、某化工廠用離心泵將大池中清水打到塔頂噴淋，噴口距地面20m，水池水面距地面低0.2m，泵流量Q=50m3/h,塔內(nèi)工作壓力Pb=128kPa（表壓），吸管直徑為：114mm；排出管直徑為88mm；整個管路損失為：12m.試求：（1）泵揚(yáng)程H，功率(η=0.9)（2）若泵的流量不變，塔內(nèi)表壓力為Pb=110kPa時，此時泵揚(yáng)程H為多少（管路損失不變）；2、如圖所示，用離心泵將循環(huán)冷卻水由水池送入一敞口水槽，水槽水面比水池水面高52m，要求的流量為90m3/h，輸送管路規(guī)格Φ159×4.5mm，管路總阻力損失為14m（包括所有局部阻力損失），水的密度ρ=1000kg/m3?，F(xiàn)有一臺IS100-65-250型離心泵，在高效區(qū)其揚(yáng)程與流量的關(guān)系可近似地用直線：He=124.5-0.392qV表示（式中qV的單位：m3/h），必須汽蝕余量（NPSH）r=3.8m。試求：(1)管路需要的外加能量（J/N）?(2)該泵是否滿足要求?(3)工作點(diǎn)泵的軸功率（效率η=72%）Pa（W）?(4)夏季水池水溫最高35℃（pv=5.6kPa），若離心泵的吸入管段流動阻力與平均流速的關(guān)系為(m)，則該泵可否于水池水面之上3m處正常工作？3、某離心泵從半地下儲油罐抽油輸送的油品，要求理論上能把油罐抽空，已知泵的工作流量，，吸入罐內(nèi)壓力，當(dāng)?shù)卮髿鈮?，，吸入管直徑，管長，局部阻力系數(shù)，沿程阻力系數(shù)。問：泵應(yīng)安裝在何處？參考答案填空題圓周速度、大、絕對速度、小5.06m否容積效率ηv，水利效率ηh，機(jī)械效率ηm液體在葉片進(jìn)口和出口處的速度。有關(guān)、大、流量、小。后彎、小于。最高效率點(diǎn)以下7%粘度簡答題定義：單位質(zhì)量的液體，從泵的入口到出口的能量增值，即單位質(zhì)量的液體，通過泵所獲得的有效能量。國際單位：J/Kg習(xí)慣單位：m氣蝕現(xiàn)象：液體氣化、凝結(jié)形成高頻沖擊負(fù)荷，造成金屬材料的機(jī)械剝落和電化學(xué)腐蝕的綜合現(xiàn)象。危害：產(chǎn)生振動和噪聲，降低泵的性能，破壞過流部件。3、答：離心泵啟動前泵內(nèi)灌滿液體的過程稱為灌泵。驅(qū)動機(jī)（原動機(jī)）帶動葉輪高速旋轉(zhuǎn)，葉片帶動液體旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生離心力，液體獲得能量（壓力能、速度能增加）輸送液體。葉輪入口形成低壓，靠吸入液體與泵之間壓差，不斷吸入液體，連續(xù)工作。4、（1）不對，減小吸入直徑，增大流速，增加泵吸入管路的阻力損失，從而減小NPSHa，讓泵更容易氣蝕。（2）不對，根據(jù)公式1-30可得：增大Zg會使NPSHa減小。（3）對，誘導(dǎo)輪會使流過它的液體做功，使能頭增大，是液體進(jìn)入離心泵前增壓，從而提高泵的抗氣蝕性能。5、H—Q曲線是選擇和操作使用泵的主要依據(jù)。N—Q曲線是合理選擇原動機(jī)功率正常啟動的依據(jù)。η—Q曲線是檢查泵工作經(jīng)濟(jì)性的依據(jù)。NPSHr—Q曲線是檢查泵是否發(fā)生汽蝕的依據(jù)。6、設(shè)泵的允許汽蝕余量為，泵入口法蘭S處的液流的速度為，則可知：泵的允許吸上真空度（m）在實(shí)際條件下有：（m）所以（m）也就是：（m）三、計(jì)算題1、解：（1）流量Q=50/3600=0.014m3/s出口速度Cd=Cb=4Q/(πd出2)=4X0.014/（πX0.0882）=2.30m/s入口速度CS=4Q/(πd入2)=4X0.014/（πX0.1142）=1.37m/s揚(yáng)程對大池表面及噴口應(yīng)用伯努利方程：0+0/ρg+H+0=h出+h入+Pb/ρg+Cd2/2g+hf得H=h出+h入+Pb/ρg+Cd2/2g+hf=20+0.2+128X103/(103X9.8)+2.32/(2X9.8)+12=45.53m有效功率Ne=ρgQH/1000=103X9.8X0.014X45.53/1000=6.25kW功率N=Ne/η=6.25/0.9=6.94kW（2）H’=h出+h入+Pb’/ρg+Cd2/2g+hf=20+0.2+110X103/(103X9.8)+2.32/(2X9.8)+12=43.69m2、解：(1)管路中單位重量流體需要的外加能量：

（J/N）(2)在要求的流量下，泵所提供的揚(yáng)程：

（m）

因?yàn)樵谝?guī)定流量下泵所提供的揚(yáng)程大于管路要求的揚(yáng)程，故該泵能滿足要求。(3)有效功率：?(W)

故軸功率：(W)

(4)因?yàn)槲牍軆?nèi)平均流速：（m/s）

所以