化工原理第二章習題與答案

./第二章流體輸送機械一、名詞解釋〔每題2分1、泵流量泵單位時間輸送液體體積量2、壓頭流體輸送設(shè)備為單位重量流體所提供的能量3、效率有效功率與軸功率的比值4、軸功率電機為泵軸所提供的功率5、理論壓頭具有無限多葉片的離心泵為單位重量理想流體所提供的能量6、氣縛現(xiàn)象因為泵中存在氣體而導致吸不上液體的現(xiàn)象7、離心泵特性曲線在一定轉(zhuǎn)速下,離心泵主要性能參數(shù)與流量關(guān)系的曲線8、最佳工作點效率最高時所對應(yīng)的工作點9、氣蝕現(xiàn)象泵入口的壓力低于所輸送液體同溫度的飽和蒸汽壓力,液體汽化,產(chǎn)生對泵損害或吸不上液體10、安裝高度泵正常工作時,泵入口到液面的垂直距離11、允許吸上真空度泵吸入口允許的最低真空度12、氣蝕余量泵入口的動壓頭和靜壓頭高于液體飽和蒸汽壓頭的數(shù)值13、泵的工作點管路特性曲線與泵的特性曲線的交點14、風壓風機為單位體積的流體所提供的能量15、風量風機單位時間所輸送的氣體量,并以進口狀態(tài)計二、單選擇題〔每題2分1、用離心泵將水池的水抽吸到水塔中,若離心泵在正常操作范圍內(nèi)工作,開大出口閥門將導致〔Ａ送水量增加,整個管路阻力損失減少Ｂ送水量增加,整個管路阻力損失增大Ｃ送水量增加,泵的軸功率不變Ｄ送水量增加,泵的軸功率下降A(chǔ)2、以下不是離心式通風機的性能參數(shù)<>Ａ風量Ｂ?lián)P程Ｃ效率Ｄ靜風壓B3、往復泵適用于<>Ａ大流量且流量要求特別均勻的場合Ｂ介質(zhì)腐蝕性特別強的場合Ｃ流量較小,揚程較高的場合Ｄ投資較小的場合C4、離心通風機的全風壓等于<>Ａ靜風壓加通風機出口的動壓Ｂ離心通風機出口與進口間的壓差Ｃ離心通風機出口的壓力Ｄ動風壓加靜風壓D5、以下型號的泵不是水泵<>ＡＢ型ＢＤ型ＣＦ型Ｄｓｈ型C6、離心泵的調(diào)節(jié)閥<>Ａ只能安在進口管路上Ｂ只能安在出口管路上Ｃ安裝在進口管路和出口管路上均可Ｄ只能安在旁路上B7、離心泵的揚程,是指單位重量流體經(jīng)過泵后以下能量的增加值<>Ａ包括內(nèi)能在內(nèi)的總能量Ｂ機械能Ｃ壓能Ｄ位能〔即實際的升揚高度B8、流體經(jīng)過泵后,壓力增大pN/m2,則單位重量流體壓能的增加為<>ApBp/Cp/gDp/2g9、離心泵的下列部件是用來將動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴耗?lt;>A泵殼和葉輪B葉輪C泵殼D葉輪和導輪C10、離心泵停車時要<>Ａ先關(guān)出口閥后斷電Ｂ先斷電后關(guān)出口閥Ｃ先關(guān)出口閥先斷電均可Ｄ單級式的先斷電,多級式的先關(guān)出口閥A11、離心通風機的銘牌上標明的全風壓為100mmH2O意思是<>A輸任何條件的氣體介質(zhì)全風壓都達100mmH2OB輸送空氣時不論流量多少,全風壓都可達100mmH2OC輸送任何氣體介質(zhì)當效率最高時,全風壓為100mmH2OD輸送20℃,101325Pa空氣,在效率最高時,全風壓為100mmH2OD12、離心泵的允許吸上真空高度與以下因素無關(guān)<>Ａ當?shù)卮髿鈮毫Γ螺斔鸵后w的溫度Ｃ流量Ｄ泵的吸入管路的長度D13、如以h,允表示汽蝕余量時,p1,允表示泵入口處允許的最低壓力,pv為操作溫度下液體的飽和蒸汽壓,u1為泵進口處的液速,則<>Ap1,允=pv+h,允Bp1,允/g=pv/g+h,允－u12/2gCp1,允/g=pv/g+h,允Dp1,允/g=pv/g+h,允＋u12/2gB14、以下種類的泵具有自吸能力<>Ａ往復泵Ｂ齒輪泵與漩渦泵Ｃ離心泵Ｄ旋轉(zhuǎn)泵與漩渦泵A15、如圖示,列1--1與2--2截面的伯努利方程,為：He＝z＋p/g＋<u2/2g>＋Hf,1-2,則hf,1-2A泵的容積損失,水力損失及機械損失之和B泵的容積損失與水力損失之和C泵的水力損失D測壓點1至泵進口,以及泵出口至測壓點2間的阻力損失D16、離心泵開動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A17、某同學進行離心泵特性曲線測定實驗,啟動泵后,出水管不出水,泵進口處真空計指示真空度很高,他對故障原因作出了正確判斷,排除了故障,你認為以下可能的原因中,哪一個是真正的原因<>Ａ水溫太高Ｂ真空計壞了Ｃ吸入管路堵塞Ｄ排出管路堵塞C18、由閥門全開的條件算出在要求流量為V時所需揚程為He/.在離心泵的性能曲線上查得與V對應(yīng)的揚程為He,HeHe/,在流量為V時泵的效率為,則泵的軸功率N為<>AVHe/g/1000kwBVHeg/1000kwB19、用離心通風機將空氣輸入加熱器中,由20℃加熱至140℃.該通風機安于加熱器前,或加熱器后,則<>.Ａ輸送的流量不變Ｂ需要的全風壓不變Ｃ需要的全風壓不變,但流量要變Ｄ輸送的流量和需要的全風壓都要變D20、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?。能囅麟x心泵的葉輪B21、當管路性能曲線寫為H=A+BV2時<>AA只包括單位重量流體需增加的位能BA包括單位重量流體需增加的位能與靜壓能之和CBV2代表管路系統(tǒng)的局部阻力損失DBV2代表單位重量流體增加的動能B22、往復泵沒有以下缺點<>Ａ流量不均勻Ｂ流量不大Ｃ沒有自吸能力Ｄ不宜輸送懸浮液C23、有兩種說法<1>往復泵啟動不需要灌水；<2>往復泵的流量隨揚程增大而減小,則〔A兩種說法都對B兩種說法都不對C說法<1>對,說法<2>不對D說法<2>對,說法<1>不對C24、離心泵效率最高的點稱為<>Ａ工作點Ｂ操作點Ｃ設(shè)計點Ｄ計算點C25、泵的效率不包括<>Ａ水力效率Ｂ機械效率Ｃ原動機效率Ｄ容積效率26、一臺離心泵在管路系統(tǒng)中工作,當閥門全開時,相應(yīng)的管路性能曲線可寫為H=A+BV2,且B≈0<即動能增加值,阻力損失兩項之和與位能增加值、壓能增加值兩項之和相較甚小>,當泵的轉(zhuǎn)速增大10%,如閥門仍全開,則實際操作中<>Ａ揚程增大21%,流量增大10%Ｂ?lián)P程大致不變,流量增大10%以上Ｃ揚程減小,流量增大21%Ｄ流量不變,揚程增大21%B27、理論上推導表明,揚程一般<>A與流量無關(guān)B與流量成直線關(guān)系C可寫為He/=A+BV2,且B0DdHe/dV0B28、離心泵在n=n1時的特性曲線<H1～V1關(guān)系>與n=n2時的特性曲線<H2～V2關(guān)系>對應(yīng)點的關(guān)系是<>.AV1=V2H2=H1<n2/n1>2BV2=V1<n2/n1>H2=H1<n2/n1>2CH2=H1V2=V1<n1/n2>DV2=V1<n2/n1>H2=H1<n2/n1>B29、當離心泵內(nèi)充滿空氣時,將發(fā)生氣縛現(xiàn)象,這是因為<>Ａ氣體的黏度太?。職怏w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B30、離心泵漏入大量空氣后將發(fā)生<>Ａ汽化現(xiàn)象Ｂ氣縛現(xiàn)象Ｃ汽蝕現(xiàn)象Ｄ氣浮現(xiàn)象B31、離心泵的調(diào)節(jié)閥開大時,則<>Ａ吸入管路的阻力損失不變Ｂ泵出口的壓力減?。帽萌肟谔幷婵斩葴p?。谋霉ぷ鼽c的揚程升高B三、填空題〔每題2分1、離心泵的安裝高度超過允許安裝高度時,離心泵會發(fā)生現(xiàn)象.氣蝕2、離心通風機的全風壓是指.動風壓和靜風壓之和3、單級往復泵的理論流量計算式為.V=Asn4、離心泵常采用＿＿＿＿調(diào)節(jié)流量,往復泵常采用＿＿＿＿調(diào)節(jié)流量.出口閥門旁路閥門5、寫出有外加能量時,以單位體積流體為基準的實際流體伯努利方程式各項的單位均為____________________.N/m2<Pa>6、離心泵的工作點是＿＿＿＿＿＿曲線與＿＿＿＿＿＿曲線的交點.管路特性泵特性7、離心通風機全風壓的單位是＿＿＿＿＿＿＿其物理意義是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿.N/m2風機提供給每m3氣體的能量8、離心泵的允許吸上真空高度的數(shù)值＿＿＿＿＿于允許的安裝高度的數(shù)值〔大,小.大9、用離心泵將一個低位敞口水池中的水送至敞口高位水槽中,如果改為輸送ρ=1100kg/m3但其他物性與水相同的溶液,則流量＿＿＿＿＿＿,揚程＿＿＿＿＿＿＿,功率＿＿＿＿＿＿.〔增大,不變,減小,不能確定不變不變增大10、①離心泵的軸封裝置主要有兩種：ａ；ｂ.②管路特性曲線的一般表達式是.<1>a:填料密封b:機械密封<2>He=A+BV211、若被輸送的流體黏度增高,則離心泵的揚程,流量,效率,軸功.減??；減??；下降；增大12、往復泵主要適用于＿＿＿＿、＿＿＿＿的場合.小流量；高揚程13、離心泵葉輪按有無蓋板可分為＿＿＿＿＿,＿＿＿＿＿＿,＿＿＿＿＿,＿＿＿＿＿＿.敞式半敞式閉式<或開式,半開式,閉式>14、離心泵按葉輪串聯(lián)的多少可分為＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿.單級,多級15、離心泵用來輸送常溫的水,已知泵的性能為：V=0.05m3/s時,He=20m；管路特性為V=0.05m3/s時,He=216、離心泵用來輸送常溫的水,已知泵的性能為：V=0.05m3/s時,He=20m；管路特性為V=0.05m3/s時,He=18m,則用閥調(diào)節(jié)到該流量下,有效功率N9.81四、問答題〔每題3分1、啟動離心泵前及停泵前應(yīng)做哪些工作?啟動離心泵前應(yīng)灌泵、關(guān)閉泵的出口閥門,停泵前也應(yīng)關(guān)閉泵的出口閥門.2、啟動離心泵前為什么要灌泵？為了防止氣縛現(xiàn)象發(fā)生.3、啟動離心泵前為什么要關(guān)閉泵的出口閥門？為了減小啟動電流,以保護電機.4、停泵前為什么要關(guān)閉泵的出口閥門？防止高壓液體倒流,對泵造成損害.5、啟動離心泵前如果不灌泵會發(fā)生什么現(xiàn)象？會發(fā)生氣縛現(xiàn)象.6、若離心泵的實際安裝高度大于允許安裝高度會發(fā)生什么現(xiàn)象？會發(fā)生氣蝕現(xiàn)象.7、如何防止氣蝕現(xiàn)象的發(fā)生?離心泵的實際安裝高度小于計算的允許安裝高度就可以防止氣蝕現(xiàn)象的發(fā)生.8、啟動往復泵時是否需要灌泵？啟動往復泵時能否關(guān)閉出口閥門？往復泵的流量調(diào)節(jié)能否采用出口閥門調(diào)節(jié)？不需要,不能,不能.9、什么是離心泵的工作點？試用圖說明之.泵的工作點是泵的特性曲線Ｈe－V與管路特性曲線He′－V的交點,如圖中的D點.10、何謂泵的揚程？何謂泵的升揚高度？泵的揚程：單位重量流體從泵獲得的機械能.〔各1.5分泵的升揚高度：泵的實際吸上高度與排出高度之和.11、離心泵發(fā)生"汽蝕"的主要原因是什么？原因是葉輪進口處的壓力降至被輸送液體的飽和蒸汽壓,引起部分液體沸騰汽化.12、下列兩圖為離心泵的兩種安裝方式,用以輸送熱水,在熱水的溫度下飽和蒸汽壓pV=0.4kgf/cm2,大氣壓可取為10mH2O,兩種安裝方式中,管路特性視為相同,請回答:兩種安裝方式是否有一種能將水送到高位槽?為什么?由安裝高度的計算式:Hg,max=<Pa-Pv>/ρg-△h,允-∑Hf,吸=10-4-△h,允-∑Hf,吸<6m而實際安裝高度Hg均大于允許的最大安裝高度,故兩種安裝方式均不可能將水送到高位槽.13、為什么離心泵的殼體要做成蝸殼形？使部分動能有效地轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能,減少能量損失.14、為什么調(diào)節(jié)流量的閥門一般不裝在泵的吸入管路上？令pK為葉輪入口處液體壓力.pK隨∑Hf,吸增大而降低為了保證泵在實際操作中不發(fā)生氣蝕現(xiàn)象,要盡量減小吸入管的阻力.這就要求吸上管路短而直且無調(diào)節(jié)閥門,以使∑Hf,吸盡量小.因此,調(diào)節(jié)流量的閥門一般不裝在吸入管路上,而裝在出口管路上.五、計算題〔每題10分1、以離心泵把水由儲罐A輸至儲罐B,B內(nèi)液位比A內(nèi)液位高1.2m,管子內(nèi)徑80mm,pA=-0.2kgf/cm2,pB=0.25kgf/cm2<均為表壓>,１min輸送500kg水.AB間管線總長5m<包括局部阻力>,摩擦系數(shù)0.02,軸功率0.77kw,求泵的效率.解〔2分,2分,3分,3分2、生產(chǎn)要求以18m3/h流量將飽和溫度的液體從低位容器Ａ輸至高位容器Ｂ內(nèi).液體密度960kg/m3,黏度與水相近.兩液位高度差21m,壓力表讀數(shù)：pA=0.2at,pB=1.2at.排出管長50m、吸入管長20m<均包括局部阻力>,管內(nèi)徑50mm,摩擦系數(shù)0.023.現(xiàn)庫存一臺泵,銘牌標明：揚程44m,流量20m3/h,此泵是否能用？若此泵能用,該泵在18m3/h時的允許氣蝕余量為2.3m解〔5分可見,管路要求V=18m3/h,He′=42.1m,而該泵最高效率時：V=20m3/h,He=44m,管路要求的〔V,H〔5分故可正常工作.3、如圖所示的輸水系統(tǒng),輸水量為36m3/h,輸水管路均為φ80×2mm的鋼管,已知：吸入管路的阻力損失為2J/Kg,壓出管路的壓頭損失為0.5mH2O柱,壓出管路上壓力表的讀數(shù)為2.5Kgf/cm2<1>水泵的升揚高度；<2>水泵的軸功率N軸<kW>,設(shè)泵的效率η=70%；<3>若泵的允許吸上高度[Hs]=6.5m,水溫為20℃,校核此系統(tǒng)的安裝高度是否合適?當時當?shù)卮髿鈮簽?atm；ρ水=1000Kg/m3.解〔4分〔4分〔2分4、某廠準備用離心泵將20℃的清水以40m3/h的流量由敞口的儲水池送到某吸收塔的塔頂.已知塔內(nèi)的表壓強為1.0kgf/cm2,塔頂水入口距水池水面的垂直距離為6m,吸入管和排出管的壓頭損失分別為1m和3m,管路內(nèi)的動壓頭忽略不計.當?shù)氐拇髿鈮簽?0.33<m水柱>,水的密度為1000[kg/m3現(xiàn)倉庫內(nèi)存有三臺離心泵,其型號和銘牌上標有的性能參數(shù)如下,從中選一臺比較合適的以作上述送水之用.型號流量<m3/h>揚程<m>允許吸入真空高度<m>3B57A50387.03B3345326.03B1938205.0解〔列方程4分,求出壓頭4分,選泵2分根據(jù)流量,壓頭,選3B33較合適.5、某型號的離心泵,在一定的轉(zhuǎn)速下,在輸送范圍內(nèi),其揚程與流量的關(guān)系可用He=18-6×105v2<He單位為m,V單位為m3/s>來表示.用該泵從貯槽將水送至高位槽.兩槽均為敝口,兩水面高度差3m且水面維持恒定.管路系統(tǒng)的總長為20m<包括所有局部阻力的當量長度>,管徑為φ46×3mm,摩擦系數(shù)可取為0.02,試計算:<1>輸水量m3/h;<2>若泵的效率為65%,水的密度為1000Kg/m3,求離心泵軸功率kW？解<1>〔7分<2>〔3分6、現(xiàn)有一臺離心泵,允許吸上真空度,用來輸送20C的清水,已知流量為20m3/h,吸入管內(nèi)徑為50mm,吸入管的全部阻力損失為,當?shù)卮髿鈮簽?0mH2O.試計算此泵的允許安裝高度為多少米？解：〔5分〔5分7、欲用離心泵將20℃水以30m3/h的流量由水池打到敝口高位槽,兩液面均保持不變,液面高差為18m,泵的吸入口在水池液面上方2m處.泵的吸入管路全部阻力為1mH2O柱,出口管的全部阻力為3mH2O,泵的效率為0.6,〔1求泵的軸功率；〔2若已知泵的允許吸上真空高度為6m,問上述安裝高度是否合適？〔動壓力可忽略.水