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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date“化工原理”第2章流体输送机械复习题“化工原理”第二章流体输送机械复习题“化工原理”第二章流体输送机械复习题一、填空题：1.离心泵的主要部件有如下三部分:_,_,_. *答案* 泵壳; 叶轮; 泵轴2. 离心泵的主要参数有:_,_,_,_. *答案* 流量; 扬程; 功率; 效率3 离心泵的特性曲线有: _,_,_. *答案* 压头H流量Q曲线；功率N流量Q曲线； 效
2、率流量Q曲线4离心泵的最大安装高度不会大于_. *答案* 10m5. 离心泵的工作点是如下两条曲线的交点：_,_. *答案* 泵特性曲线H-Q； 管路特性曲线H-Q6调节泵流量的方法有：_,_,_. *答案* 改变出口阀门的开度； 改变泵的转速； 车削叶轮外径7. 泵起动时，先关闭泵的出口开关的原因是_ *答案* 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。8. 若被输送的流体粘度增高，则离心泵的压头，流量 ，效率，轴功率。 *答案* 减小 减小 下降 增大9. 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_。 *答案* 出口
3、减小 增大10. 离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生_现象。 *答案* 气蚀11. 离心泵铭牌上标明的流量和扬程指的是时的流量和扬程。 *答案* 效率最高12. 用离心泵在两敞口容器间输液, 在同一管路中，若用离心泵输送1200kg/m3 的某液体(该溶液的其它性质与水相同），与输送水相比，离心泵的流量,扬程,泵出口压力,轴功率。(变大,变小,不变,不确定) *答案* 不变 不变 变大 变大13. 离心泵起动时，如果泵内没有充满液体而存在气体时，离心泵就不能输送液体。这种现象称为_现象。*答案* 气缚14. 离心泵采用并联操作的目的是_，串联操作的目的是_。 *答案* 提高流量；
4、 提高扬程15. 风机的风压是指_的气体通过风机而获得的能量。 *答案* 单位体积二、选择题：（2分）1.离心泵起动时，应把出口阀关闭，以降低起动功率，保护电机，不致超负荷工作，这是因为（ ）。*答案* A A. Q启动0， N启动0 ；B. Q启动 0，N启动0； C. Q启动0， N启动0 2. 离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生( )。 *答案* A. A. 气缚现象 B. 汽蚀现象 C. 汽化现象 D. 气浮现象 3. 离心泵最常用的调节方法是 ( )。*答案* B. A. 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
5、心泵的叶轮4. 离心泵的扬程，是指单位重量流体经过泵后能量的值 ( )。*答案* B. A. 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） 5. 已知流体经过泵后，压力增大P N/m2，则单位重量流体压力能增加为( ) 。*答案* C. A. P B. P/ C. P/() D. P/(2) 6. 当离心泵内充满空气时，将发生气缚现象，这是因为( )。*答案* B. A. 气体的粘度太小 B. 气体的密度太小 C. 气体比液体更容易起漩涡 D. 气体破坏了液体的连续性 7. 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
6、，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( )。*答案* C. A. 水温太高 B. 真空计坏了 C. 吸入管路堵塞 D. 排出管路堵塞 8. 在某校离心泵特性曲线实验装置中泵的安装高度为1m，泵的入口处装一U形管压差计，则测得入口处的压力( )。*答案* C A. 自始至终大于大气压力 B. 随着流量的增大，经历大于大气压力,等于大气压力,小于大气压力三个阶段 C. 自始至终小于大气压力 D. 自始至终等于大气压力 9. 一台试验用离心泵，开动不久，泵入口处的真空度逐渐降低为零，泵出口处的压力表也逐渐降低为零，此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因
7、是( )。*答案* D. A. 忘了灌水 B. 吸入管路堵塞C. 压出管路堵塞 D. 吸入管路漏气 10、离心泵铭牌上标明的扬程是（D）A功率最大时的扬程B最大流量时的扬程C泵的最大量程D效率最高时的扬程11. 用离心泵将液体从低处送到高处的垂直距离，称为（ ）。*答案* B A. 扬程 B. 升扬高度 C. 吸液高度 12. 流量调节，离心泵常用（ ），往复泵常用（ ）。*答案* A、 C A. 出口阀 B. 进口阀 C. 旁路阀 13. 输送气体的密度越大，则风机的风压（ ）。*答案* A A. 越高 B. 越低 C. 不变 14. 欲送润滑油到高压压缩机的气缸中，应采用（ ）。输送大流量
8、，低粘度的液体应采用（ ）。 *答案* C、 AA. 离心泵 B. 往复泵 C. 齿轮泵 15. 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（ ）。*答案* C A. 发生了气缚现象 B. 泵特性曲线变了 C. 管路特性曲线变了 16. 当离心泵输送的液体的粘度增大时，则其（ ）。 *答案* BA. 扬程减少，流量、效率、轴功率均增大； B. 扬程、流量、效率均降低，轴功率增大C. 扬程、效率增大，流量，轴功率减少； D. 扬 程、流量、效率均增大，轴功率减少17. 离心泵的吸液高度与（ ）无关。*答案* A A. 排出管路的阻力大小 ； B. 吸入管路的阻力大小 C.
9、 当地大气压 D. 被输送液体的密度 18. 采用出口阀门调节离心泵流量时，开大出口阀门，离心泵的流量( A )，压头( C )。 A. 增大 B. 不变 C. 减小 D. 先增大后减小19. 离心泵启动前先关闭出口阀，其目的是为了（C）A防止发生气缚现象B防止发生气蚀现象C降低启动功率20. 离心泵的工作点是指（C）A、离心泵的最佳工况点B、离心泵轴功率最小的工作点C、管路特性曲线和泵性能曲线的交点21. 离心泵启动前先将泵内灌满液体，其目的是为了（A）A.防止发生气缚现象 B.防止发生气蚀现象C.降低启动功率 D.避免损坏叶轮22. 某泵在运行时发现有气蚀现象应（C）A停泵，向泵内灌液B降
10、低泵的安装高度C检查进口管路是否漏液D检查出口管阻力是否过大23、离心泵最常用的调节方法是（ B）A改变吸入管路中阀门开度B改变出口管路中阀门开度C安装回流支路，改变循环量的大小D车削离心泵的叶轮24、当管路特性曲线写成HA+BQ2时（B）AA只包括单位重量流体需增加的位能BA只包括单位重量流体需增加的位能和静压能之和CBQ2代表管路系统的局部阻力和DBQ2代表单位重量流体动能的增加25、以下说法正确的，当粘度较大时，在泵的性能曲线上（C）A同一流量Q处，扬程H下降，效率上升B同一流量Q处，扬程H上升，效率上升C同一流量Q处，扬程H上升，效率下降26、有两种说法（1）往复泵启动不需要灌水（2）
11、往复泵的流量随扬程增加而减少则（ C ）A两种说法都不对B两种说法都对C说法（1）正确，说法（2）不正确D说法（1）不正确，说法（2）正确27、离心泵的调节阀的开度改变，则（ C）A不改变管路性能曲线B不会改变工作点C不会改变泵的特性曲线28、离心泵效率最高的点是（C）A工作点B操作点C设计点D计算点29、离心通风机铭牌上标明的风压是100mmH2O意思是（D）A输送任何条件的气体介质的全风压都达到100mmH2OB输送空气时不论流量的多少，全风压都可以达到100mmH2OC输送任何气体介质当效率最高时，全风压为100mmH2OD输送20、1atm的空气，在效率最高时全风压为100mmH2O3
12、0. 为使离心机有较大的分离因数和保证转鼓有足够的机械强度，就采用（B）的转鼓A高转速、大直径B高转速、小直径C低转速、大直径D低转速、小直径 三、问答题：1何谓离心泵的“气缚”和“气蚀”现象，它们对泵的操作有何危害？应如何防止？ *答案* “气缚”：由于泵内存气，启动泵后吸不上液的现象，称“气缚”现象。“气缚”现象发生后，泵无液体排出，无噪音，振动。为防止“气缚”现象发生，启动前应灌满液体。 “气蚀”：由于泵的吸上高度过高，使泵内压力等于或低于输送液体温度下的饱和蒸汽压时，液体气化，气泡形成，破裂等过程中引起的剥蚀现象，称“气蚀”现象，“气蚀”发生时液体因冲击而产生噪音、振动、使流量减少，甚
13、者无液体排出。为防止“气蚀”现象发生；泵的实际安装高度应不高于允许吸上高度。2. 为什么离心泵可用出口阀来调节流量？往复泵可否采用同样方法调节流量？为什么？ *答案* 由离心泵的工作点知，改变泵出口阀的开度，使局部阻力改变，而管路特性曲线改变，流量随之改变，此法虽不经济，但对泵运转无其它影响；而往复泵属容积式泵，压头与流量基本无关，若关闭出口阀，则因泵内压力急剧升高，造成泵体，管路和电机的损坏，故不宜用出口阀来调节流量。3. 离心泵的扬程和升扬高度有什么不同？ *答案* 离心泵的扬程是指泵给以单位重量液体的有效能量、 液体获得能量后，可将液体升扬到一定高度Z，而且还要用于静压头的增量P/g和动
14、压头的增量u/2g及克服输送管路的损失压头，而升扬高度是指将液体从低处送到高处的垂直距离，可见，升扬高度仅为扬程的一部分，泵工作时，其扬程大于升扬高度。4. 当离心泵启动后不吸液，其原因主要有哪些？ *答案* 不吸液的原因可能是：由于灌液不够 或底阀不严密而漏液，使泵内存有空气；由于底阀或吸入管路 堵塞；安装高度过高；电机接线不正确致使叶轮反转等。5. 按图写出离心泵开泵及停泵操作程序。 *答案* 开泵：关闭阀B一打开阀A一灌液一关闭阀A一启动键K一全开阀B一调节阀A至合适流量。 停泵：关闭阀A一关闭阀B（若长期停泵可不关，以便放完管路中的液体）一按停止电键K 6. 离心泵的操作三要点是什么？
15、答：操作三要点，一是灌水(防气缚)；二是泵启动前关出口阀(降低启动功率)；三是停机前关出口阀(防高压液体倒流损坏叶轮)。7. 离心泵启动前要灌引水其目的是什么？泵启动后却没有水出来，其可能的原因又是什么？答：启动前必须灌水，其目的是防止发生气缚现象。如果不灌液，则泵体内存有空气，由于 空气液， 所以产生的离心力很小，因而叶轮中心处所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内，达不到输液目的。 泵启动后却没有水出来，其可能的原因一管路堵塞，二是电机接线反了使叶轮倒转，三是泵的安装高度可能高了。8. 某厂刚完成大修任务，其中一台通过电机带动的离心泵在开启出口阀后不能送液，其可能的原因是什么？答：原因可
16、能有两个：其一，启动前没灌泵，此时应停泵、灌泵，关闭出口阀后再启动。其二，电机接线不正确，致使叶轮倒转。9. 离心泵的真空度随着流量的增大是增加还是减小，为什么？答：增大，因为流量增大时，泵入口处的动能增大，同时流动阻力也增大，根据柏努利方程，总能量不变，则入口处的静压能将减小，也就是真空度增大。10简述离心泵的工作原理。答：离心泵工作分吸液与排液过程。吸液过程的推动力是液面压力（常为大气压）与泵内压力（负压）之差，而泵内的负压是由于电机带动泵轴、泵轴带动关键部件叶轮旋转，产生离心力，叶片之间的液体从叶轮中心处被甩向叶轮外围，叶轮中心处就形成真空。排液过程的推动力则是由于液体以很高的流速流入泵
17、壳的蜗形通道后，因截面积扩大，大部分动能转变为静压能而形成压差，将液体从压出口进入压出管，输送到所需的场所。四、计算题：1.（10分） 将20的水由水池打至一敞口高位槽中，槽内的水面与水池内的水面的垂直距离为31.6m。管路总能量损失为50J/kg，流量为20m3/h，试求理论功率为多少kw？ *答案* 在水池液面1-1与高位槽液面2-2间列柏努利方程(1-1为基准)： Z112/2P1/eZ222/2P2/+hf Z10，Z231.6m，P1P2，10，20， hf50/kg eZ2hf9.8131.6503 60/kg ms20/360010005.556kg/s; Pee ms3605.
18、5562000/s2kw2.（16分）如图所示输水系统。已知:管路总长度(包括所有局部阻力当量长度) 为100m，从压力表至高位槽所有管长（包括所有局部阻力当量长度）为80m,管路摩擦系数=0.025，管子内径为0.05m，水的密度=1000kg/m3,泵的效率为0.8,输水量为10m3/h，求:(1)泵轴功率P轴=?(2)压力表的读数为多少kgf/cm2*答案* P轴=Pe/ ,Pe=qmWe ,qm=101000/3600=2.778kg/s We-泵对单位质量流体所做的有效功。 选取1-1与2-2截面，并以 1-1截面的基准面。在两截面间做能量衡算：Z112/2P1/eZ222/2P2/
19、+hfZ1=0 Z2=2+18=20m p1=p2=0 10，20，We=gZ2+hf hf=(L/d)(u2/2)u=(qv/3600)/(/4)d2 =(10/3600)/(0.7852 0.052)=1.415m/s hf=0.025(100/0.05)(1.4152/2)=50.06J/kg; We=9.8120+50.06=246.25J/kg Pe= qmWe =2.778246.25=684J/s; P轴=Pe/0.8=684/0.8=855W再就3-3与2-2截面做能量衡算，并取3-3为基准面 gZ3+(p3/)+(u32/2)=gZ2+(p2/)+(u22/2)+hfZ3=0
20、 Z2=18 p2=0 u2=0p3/=gZ2+hf -(u32/2) =9.8118+(l/d) (u32/2) -(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=215.62=215620N/m2 P3=215620/(9.81104)=2.198kgf/cm2 (表)3. (15分) 用一离心泵以40m3/h的流量将20的水从开口贮槽送到某开口容器，贮槽和容器的水位恒定，液面高度差为30m。管道均为802.5mm的无缝钢管，吸入管长为20m，排出管长为100m(均包
21、括局部阻力的当量长度)，摩擦系数为0.02。泵前后两测压口的垂直距离为0.5m，泵安装在液面上方4.5m处，允许汽蚀余量为2.5m。20水的密度为1000kg/m3，饱和蒸汽压为2.335kPa。试求：泵的效率为70%，水泵的轴功率；泵能否正常操作？解：(1)在开口贮槽液面1-1与开口容器液面2-2间列柏努利方程 Hf=【（lle）/d+】u2/2g =0.02 u=4qv/d2= 404/(3.140.07523600)=2.516m/sHf= 0.021202.5162/0.07529.81=10.32m He=Z2Z1(p2p1)/ gHf=300010.32=40.32m P=qvHg
22、/=4040.3210009.81/36000.7 =6278W 泵实际安装在液面上4.5m处，贮槽液面0-0与泵入口处1-1间允许安装高度为：Hg=(p0-pv)/g -hhf,0-1Hf，0-1=0.02202.5162/0.07529.81=1.72mHg =(101.32.335)1000/10009.812.51.72 =5.87m 为防止发生气蚀现象，实际安装高度比理论值低1m，即为4.87m，故泵能够正常操作。 4.（15分）欲用离心泵将20水以30m3/h的流量由水池打到敝口高位槽，两液面均保持不变，液面高差为18m，泵的吸入口在水池液面上方4.5m处。泵的吸入管路全部阻力为1
23、mH2O柱，压出管路全部阻力为3mH2O柱，泵的效率为0.6，求泵的轴功率。若已知泵的允许汽蚀余量为2.5m，问上述安装高度是否合适？（动压头可忽略）。水的密度可取1000kg/m3，饱和蒸汽压为2.335kPa。分析：水池液面为1-1， 高位槽液面为2-2，并以1-1为基准面 根据柏氏方程Z1P1/u12/2He Z2P2/u22/2Hf u10 u20 p1=0(表压) p2=0(表压) z1=0 z2=18 HZH f( 1 2)181322mP轴qvH/（102） (30/3600)221000/(1020.6)3kw Hg=(p0-pv)/g -hHf,0-1 =(101.32.33
24、5)1000/10009.812.51.0 =6.59m为防止发生气蚀现象，实际安装高度比理论值低1m，即为5.69m，而泵实际安装在液面上4.5m处，故泵能够正常操作。5. 某离心泵的额定流量为16.8m3/h，扬程为18m。试问此泵能否将密度为1100kg/m3、流量为250L/min的碱液自敞口碱池输送到表压为30kPa塔内？碱液面到塔液面间的垂直距离为10m，管路为753.5mm钢管，泵的吸入管路和压出管路总长为120m(均包括局部阻力的当量长度)，管路的摩擦系数为0.03。（教材作业）分析：流量Qe=250L/min=15m3/h16.8 m3/h(1分)水池液面为1-1， 高位槽液面为2-2，并以1-1为基准面(解题要点3分) 根据柏氏方程 (3分) u=4qv/d2=415/3.140.06823600=1.15m/sHf=(l+le)u2/2dg=0.031201.152/29.810.068=3.57mZ2-Z1=10，u10, u20, p2-p1=30kPaHe=100301000/11009.813.57=16.3m18m (5分)故该泵能够完成输送任务。(1分) -