化工原理第二章题库

流体输送设备一章习题及答案一、选择题1、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生()。AA.气缚现象；B.汽蚀现象；C.汽化现象；D.气浮现象。2、离心泵最常用的调节方法是()。BA.改变吸入管路中阀门开度；B.改变压出管路中阀门的开度；C.安置回流支路，改变循环量的大小；D.车削离心泵的叶轮。3、离心泵的扬程，是指单位重量流体经过泵后获得的()。BA.包括内能在内的总能量；B.机械能；C.压能；D.位能（即实际的升扬高度）。4、离心泵的扬程是()。DA.实际的升扬高度；B.泵的吸液高度；C.液体出泵和进泵的压差换算成液柱高度D.单位重量液体出泵和进泵的机械能差值。5、某同学进行离心泵特性曲线测定实验，启动泵后，出水管不出水，泵进口处真空计指示真空度很高，他对故障原因作出了正确判断，排除了故障，你认为以下可能的原因中，哪一个是真正的原因()。CA.水温太高；B.真空计坏了；C.吸入管路堵塞；D.排出管路堵塞。6、为避免发生气蚀现象，应使离心泵内的最低压力（）输送温度下液体的饱和蒸汽压。AA.大于；B.小于；C.等于。7、流量调节，离心泵常用（），往复泵常用（）。A；CA.出口阀B.进口阀C.旁路阀8、欲送润滑油到高压压缩机的气缸中，应采用（）。输送大流量，低粘度的液体应采用（）。C；AA.离心泵；B.往复泵；C.齿轮泵。9、1m3气体经风机所获得能量，称为（）。AA.全风压；B.静风压；C.扬程。10、往复泵在启动之前，必须将出口阀（）。AA.打开；B.关闭；C.半开。11、用离心泵从河中抽水，当河面水位下降时，泵提供的流量减少了，其原因是（）。CA.发生了气缚现象；B.泵特性曲线变了；C.管路特性曲线变了。12、离心泵启动前_____，是为了防止气缚现象发生。DA灌水；B放气；C灌油；D灌泵。13、离心泵装置中_____的滤网可以阻拦液体中的固体颗粒被吸入而堵塞管道和泵壳。AA.吸入管路；B.排出管路；C.调节管路；D.分支管路。14、为提高离心泵的经济指标，宜采用_____叶片。BA前弯；B后弯；C垂直；D水平。15、离心泵最常用的调节方法是（）。BA.改变吸入管路中阀门开度；B.改变排出管路中阀门开度；C.安置回流支路，改变循环量的大小；D.车削离心泵的叶轮。16、往复泵的_____调节是采用回路调节装置。CA.容积；B.体积；C.流量；D.流速。二、填空题1、某输水的水泵系统,经管路计算得,需泵提供的压头为H=19m水柱,输水量为20kg·s-1,则泵的有效功率为_________。3728w2、离心泵的主要部件有如下三部分:______,_____,_______。泵壳；叶轮；泵轴3、调节泵流量的方法有：___________,___________,____________。改变阀门的开度；改变泵的转速；车削叶轮外径4、泵起动时，先关闭泵的出口开关的原因是______________________________。降低起动功率，保护电机，防止超负荷而受到损伤；同时也避免出口管线水力冲击5、离心泵的流量调节阀安装在离心泵______管路上，关小出口阀门后，真空表的读数______，压力表的读数______。出口；减小；增大6、离心泵的工作点是______曲线与______曲线的交点。离心泵特性；管路特性7、泵的扬程的单位是______，其物理意义是______。M；泵提供给单位重量流体的能量8、离心泵输送的液体粘度越大，其扬程______，流量_______,轴功率______，效率________。越小；越小；越大；越小9、离心泵输送的液体密度变大，则其扬程_________，流量________，效率_________，轴功率_________。不变；不变；不变；变大10、通风机的全风压是指_________的气体通过风机所获得的能量，单位常用_________；习惯上以_________单位表示。单位体积；Pa；mmH2O11、水环真空泵可以造成的最大真空度为85%，即真空泵能达到的最低压力（绝压）是_________mmHg。11412、启动往复泵时灌泵。不需要13、齿轮泵的流量_____而扬程______。较小；较高14、石油化工厂常用的压缩机主要有_____和_______两大类。往复式；离心式15、往复泵常用_____的方法来调节流量。回路调节16、往复泵适用于。流量较小，扬程较高的场合三、计算题1、如图2-1用离心泵将20℃的水由敞口水池送到一压力为2.5atm的塔内，管径为φ108×4mm管路全长100m(包括局部阻力的当量长度，管的进、出口当量长度也包括在内)。已知：水的流量为56.5m3·h-1，水的粘度为1厘泊，密度为1000kg·m-3，管路摩擦系数可取为0.024，计算并回答：(1)水在管内流动时的流动形态；(2)管路所需要的压头和功率；图2-1解：已知：d=108-2×4=100mm=0.1mA=(π/4)d2=3.14×(1/4)×0.12=0.785×10-2ml+Σle=100mqv=56.5m3/h∴u=q/A=56.5/(3600×0.785×10-2)=2m/sμ=1cp=10-3Pa·Sρ=1000kg.m-3,λ=0.024⑴∵Re=duρ/μ=0.1×2×1000/10-3=2×1054000∴水在管内流动呈湍流⑵以1-1面为水平基准面,在1-1与2-2面间列柏努利方程：Z1+(u12/2g)+(p1/ρg)+H=Z2+(u22/2g)+(p2/ρg)+ΣHf∵Z1=0,u1=0,p=0(表压),Z2=18m,u2=0p2/ρg=2.5×9.81×104/(1000×9.81)=25mΣHf=λ[(l+Σle)/d](u2/2g)=0.024×(100/0.1)×[22/(2×9.81)]=4.9m∴H=18+25+4.9=47.9mNe=Hqvρg=47.9×1000×9.81×56.5/3600=7.4kw2、拟用泵将碱液由敞口碱液槽大入位差为10m高的塔中，塔顶压强（表压）为0.06Mpa.全部输送管均为57mm3.5mm无缝钢管。管长50m（包括局部阻力的当量长度）。碱液的密度=1200kg/m3，粘度为=2mPa·s。管路粗糙度为0.3mm。试求：（1）流动处于阻力平方区时的管路特性曲线；（2）流量为30m3/h时的He和Pe。解：（1）在阻力平方区，=f（/d）/d=0.006，查图得：=0.033管路特性方程：（2）qv=30m3/h时,3、采用IS80-65-125水泵从一敞口水槽输送60℃热水。最后槽内液面将降到泵人口以下2.4m。已知该泵在额定流量60m3/h下的(NPSH)r为3.98m，60℃水的饱和蒸汽压Pv为19.92kpa、ρ为983.2kg/m3，泵吸入管路的阻力损失为3.0m，问该泵能否正常工作。解：∴该泵不能正常工作。252226252104.4150.053.149.81500.03389.811200100.06108)(qqqdglgPHH表WgqHPNJqH32525104.59.81120036003045.6/45.6)360030(104.415104.415说明安装高度偏高。4、拟用一台IS65-50-160A型离心泵将20ºC的某溶液由溶液罐送往高位槽中供生产使用，溶液罐上方连通大气。已知吸入管内径为50mm，送液量为20m3/h，估计此时吸入管的阻力损失为3m液柱，求大气压分别为101.3kPa的平原和51.4kPa的高原地带泵的允许安装高度，查得上述流量下泵的允许汽蚀余量为3.3m，20ºC时溶液的饱和蒸汽压为5.87kPa，密度为800kg/m3。解：mZ86.53.3381.98001087.53.10131mZ5.03.3381.98001087.54.5132其中[Z2]为为负值，表明在高原安装该泵时要使其入口位于液面以下，才能保证正常操作。同时考虑实际操作的波动一般还应给予适当的裕量，比如安装高度再降低0.5m，变成-1m。5、今选用IS型水泵将水从低位水池向高位槽送水，要求送水量为40t/h，槽内压强（表压）为0.03Mpa，槽内水面离低位水池水面16m，管路总阻力为4.1J/N。试确定选用哪一种类型为宜？解：在槽内水面和低位水池水面之间列柏努利方程：即管路所需压头为23.2m。查课本附录9，选IS-80-65-160型合适。6、用泵将5℃的水从水池吸上，经换热器预热后打入某容器。已知泵的流量为1000kg/h,加热器的传热速率为11.6W，管路的散热率为2.09kw,泵的有效功率为1.2kw。设池面与容器的高度不变，求水进入容器时的温度。分析：本系统对水提供能量的来源有二：泵和加热器。泵所提供的能量除使水的机械能增加外，其余部分则因克服流动阻力而转化为热能。这部分热能和加热器加入的热能，一部分散失到环境中，一部分被水吸收转化为内能使水温升高。如果设法求出水的内能增加值，该问题就迎刃而解。mmHNPSHgpgpHfrvg4246.10.398.381.92.9831092.1981.92.98310013.135100.＝，允许10m22’00’11’4m图2-2mHgpzH23.24.19.811000100.03166hmqq/401000104033解：(1)水的内能增加值如图2-2，以0-0'面为基准面，列1-1’.2-2’截面间的柏努利方程式，以表压计。121112UQhupgZ222222UupgZ式中21,UU——截面１，２水的内能，J/Kg；Q——加热器加入的热量，J/Kg。已知ouu21021ppmZ41mZ102将其代入上式，整理得QhZZgUU)(2112传热速率：kWQ51.909.26.11可写成kgJQ/1042.3100036001051.943泵对水加入的能量：kgJh/104.3210003600101.243水的内能增加值：kgkJkgJU/4.38/1084.31042.31032.4)104(81.9443（２）水温取水的比热容为)/(19.4CkgkJ，则水进入容器时的温度为Ct2.141019.41084.3534