流体输送机械习题及答案.doc

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1、流体输送机械2.2 习题2.2.1填空与选择题1 （1）离心泵的主要部件有_、_和_。（2）往复泵主要适用于_、_的场合。2 离心泵产生汽蚀，通常是由于_，_，_，_等。3 离心泵的叶片一般是_，这是为了输出时增大_，减少_。4 （1）若被输送流体粘度增高，则离心泵的压头_、流量_、效率_、轴功率_。（2）若被输送流体密度改变,则离心泵的_、_与_均保持不变。（3）离心泵的总效率反映了_，_和_三项能量损失的影响。（4）离心泵吸入管线一般处于_压状态，若此时吸入管有泄漏，离心泵可能出现_现象。5 （1）离心泵工作点是_曲线与_曲线的交点。（2）离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生_

2、现象。6 （1）离心泵的轴封装置主要有_和_两种；（2）管路特性曲线的一般表达式是_。（3）影响离心泵理论流量的因素有_和_。（4）离心泵叶轮按有无盖板可分为_、_、_。7 在测定离心泵的性能曲线实验过程中，在泵出口处应安装_和_，而_必须在_的前部。在泵的入口处应安装_，在_上还必须安测流量仪表，测流量仪表可以采用_或_或_等。8 （1）离心泵的特性曲线通常包括_、_和_曲线，这些曲线表示在一定的_下输送某特定液体时的性能。（2）离心泵用出口阀调节流量实质上是改变了_曲线使其_位置发生变化,如果将离心泵的转速减少，则可以使_曲线改变，改变的方向是_。9 泵的压头单位是_，可简化为_，其物理意

3、义是_。10 往复压缩机的排气量是指_。11 离心通风机全风压的单位是_，它的物理意义应理解为_。12 （1）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。（2）往复泵的转速（往复次数）增加时，流量_，扬程。(增大，变小，不变)13 （1）离心泵的扬程含义是。（2）离心泵常采用调节流量，往复泵常采用调节流量。14 用离心泵在两敞口容器间输液，在同一管路中，若用离心泵输送密度为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)15 离心泵用来输送常温的水，已知泵的性能为：m

4、3/s时，m；管路特性为m3/s时，m，则在该流量下，消耗在调节阀门上的压头_m，有效功率W。16 （1）写出两种旋转泵的名称：和。（2）离心泵的转速提高10，则泵新的特性曲线上的一个点比原特性曲线上对应的点流量提高，压头提高，轴功率增加。17 （1）选择压缩机时，首先应根据选定压缩机的种类。型式确定后，再根据生产中所要求的和确定规格。（2）写出两种真空泵的名称：、。18 （1）流体输送设备按工作原理可分为，。（2）离心泵中是将电动机的能量传递给液体的部件，而则是将动能转变为势能的部件。（3）离心泵按吸液方式分为和。19 离心泵的性能参数包括，。离心泵铭牌上标明的流量和扬程指的是时的流量和扬程

5、。20 （1）离心泵的轴功率，有效功率（理论功率），与效率间的关系是，泵的效率包括，和。（2）产品样本上离心泵的特性曲线是在一定的_下，输送_时的特性曲线。21 （1）旋涡泵常采用来调节流量，往复泵、泵等一切泵在旁路阀关闭时，不能全关。22 推导离心泵基本方程式的两个基本假定是：（）_，（）。23 当流量一定而且流动已进入阻力平方区时临界汽蚀余量只与_有关，是泵的一个_参数。24 离心泵停车时应该_。（A）首先断电，再闭出口阀；（B）先关出口阀，再断电；（C）关阀与断电不分先后；（D）只有多级泵才先关出口阀。25 从地槽向常压吸收塔送液，一台离心泵在高效点工作。若管路不变，再并联一台同型号离心

6、泵，则（ ）（A）两泵均在高效点工作；（B）两泵均不在高效点工作；（C）仅原泵在高效点工作；（D）仅新装泵在高效点工作。26 将含晶体10的悬浮液送往料槽宜选用（ ）（A）离心泵 （B）往复泵 （C）齿轮泵 （D）喷射泵。27 某泵在运行年后发现有气缚现象，应（ ）（A）停泵，向泵灌液 （B）降低泵的安装高度（C）检查进口管路是否有泄漏现象 （D）检查出口管路阻力是否过大。28 用离心泵将水池的水抽吸到水塔中，若离心泵在正常操作围工作，开大出口阀门将导致（ ）（A）送水量增加，整个管路压头损失减少；（B）送水量增加，整个管路压头损失增大；（C）送水量增加，泵的轴功率不变； （D）送水量增加，泵

7、的轴功率下降。29 有一锅炉，每小时蒸发水量为20吨，额定压力为1.5MPa，此锅炉注水泵选（ ）（A）单级离心泵； （B）多级离心泵； （C）齿轮泵； （D）螺杆泵。30 以下不是离心式通风机的性能参数（ ）（A）风量 （B）扬程 （C）效率 （D）风压31 当管路特性曲线写为时（ ）（A）A只包括单位重量流体需增加的位能（B）A包括单位重量流体需增加的位能与静压能之和（C）代表管路系统的局部阻力损失（D）代表单位重量流体增加的动能32 以下说法是正确的：当粘度较增大时，在泵的性能曲线上（A）同一流量处，扬程下降，效率上升（B）同一流量处，扬程上升，效率上升（C）同一流量处，扬程下降，效率下

8、降（D）同一流量处，扬程上升，效率下降33 有人认为泵的扬程就是泵的升扬高度，有人认为泵的轴功率也就是电动机的功率（A）这两种说法都不对，（B）这两种说法都对，（C）前一种说法对， （D）后一种说法对。34 当两台规格相同的离心泵并联时，只能说（ ）（A）在新的工作点处较原工作点处的流量增大一倍（B）当扬程相同时，并联泵特性曲线上的流量是单台泵特性曲线上流量的两倍（C）在管路中操作的并联泵较单台泵流量增大一倍（D）在管路中操作的并联泵扬程与单台泵操作时相同，但流量增大两倍35 当两个同规格的离心泵串联使用时，只能说（ ）（A）串联泵较单台泵实际的扬程增大一倍（B）串联泵的工作点处较单台泵的工作

9、点处扬程增大一倍（C）当流量相同时，串联泵特性曲线上的扬程是单台泵特性曲线上的扬程的两倍（D）在管路中操作的串联泵，流量与单台泵操作时相同，但扬程增大两倍2.2.2 应用举例题1在图示中，有一直径为mm，长为30的水平直管AB，在其中间装有孔径为16.4mm的标准孔板流量计，流量系数，流过孔板永久压降为，管流动摩擦系数取0.022。试求：（1）AB段压降；（2）若泵的轴功率为0.3kW，效率为62%，则AB管所消耗功率为泵有效功率的百分之多少？流体密度为870kg/m，U形管中的指示液为汞，其密度为13600kg/m，R=0.6m。解：（1）根据孔板的流量计算式：得图2-1 例1附图管流速质量

10、流量在A、B两截间列机械能衡算式：将 代入上式得为流体在AB段的能量损失，由直管阻力损失和孔板流量计的永久压降组成，即可得AB段压降为 （2）首先需计算泵的有效功率AB段消耗功率为 图2-2 例2附图于是AB段所耗功率占泵有效功率的百分数为2如附图所示，从水池用离心泵向高位槽送水，要求送水量为45m3/h，总管路长（包括当量长度）150m，高位槽压强19.62kPa（表压），管路均为1084mm的光滑管，高位槽水面距水池面高20。水的密度为1000kg/m3，粘度为1mPas求：（1）泵的压头和轴功率（泵效率为65）；（2）若阀门开度和操作条件不变，现改为输送的另一种液体，粘度不变，试示意指明

11、工作点的变化趋势，并定性分析H、的变化方向。解：（1）根据送水量，可计算出管流体流速通过雷诺数判定管流动类型，从而确定摩擦系数的计算方法 为湍流对于光滑管，湍流时以1-1截面为位能基准，在截面1-1和2-2之间列机械能衡算式：上式中 （表压），（表压）代入上式可得泵的压头为：泵的轴功率 （2）泵的特性曲线与密度无关，但管路特性曲线与密度有关，管路特性曲线为当增大时，A值变小，而B不变，即管路特性曲线的线型不变，位置下移，由图可见工作点由A移到A，扬程H略减，流量增加；又，上式都改变，其中H，一般，H改变量较小（曲线平滑），所以一般增大，或根据泵特性曲线中的关系可知，流量增加，泵轴功率增大。3用

12、离心泵将原油从油库沿管径为0.15m，长2公里（包括局部阻力的当量长度）的水平管送往炼油厂，输油量为40m3/h，油泵总效率为0.65，求：（1）泵的轴功率；（2）某天该油泵突然发生故障，于是开动一台备用泵，其压头仅为原来泵的80%，问此泵能输送原油多少m3/h。已知条件：油的密度为890kg/m3，粘度为0.4Pas，油库与贮罐均为常压（换泵后当量长度按不变考虑）。解：（1）根据输油量计算管流速通过雷诺数判定管流动类型，从而确定摩擦系数的计算方法 为层流层流时该题条件下，油泵所耗功率完全用于克服管路阻力，在输油管的进出口间列机械能衡算式可得：泵的轴功率 （2）改用备用泵后，其压头为分析可知：

13、由于泵的压头减少，输送过程全程压降改变为：因泵的压头降低，输油量必减少，所以输油管仍为层流流动，对于水平圆管的层流流动，由泊稷叶方程 由此得输油管流速 输油量 6如此题附图所示的输水系统，管路直径为mm，当流量为36m3/h时，吸入管路的能量损失为6J/kg，排出管的压头损失为0.8m，压强表读数为245kPa，吸入管轴线到U形管汞面的垂直距离m，当地大气压强为98.1kPa，试计算：（1）泵的扬程与升扬高度；（2）泵的轴功率（）；（3）泵吸入口压差计读数R。解：该题包括了机械能衡算方程、连续性方程、静力学方程的综合运用，解题技巧在于根据题给数据恰当选取截面，以便使计算过程清晰化。（1）泵的扬

14、程与升扬高度截面与位能基准面（1-1截面）的选取如此题附图所示。由题给条件，在1-1与2-2两截面之间列机械能衡算式可直接求得泵的扬程，即式中 所以 在1-1与3-3两截面之间列机械能衡算式并整理便可求得泵的升扬高度，即（2）泵的轴功率（3）真空表读数R欲求真空表读数R，需在1-1和4-4两截面之间列机械能衡算式以计算泵入口处压强，然后再利用静力学方程求解。由机械能衡算式得 整理上式并将有关数据代入得：对U形管压差计列静力学方程得通过该题（1）的计算，从概念上应该搞清楚：泵的扬程是1N流体从输送机械获得的有效能量图2-5 例6附图，而升扬高度是机械能衡算式中的图2-6 例7附图项，切不可将二者

15、混淆。7用离心泵向水洗塔送水。在规定转速下，泵的送水量为0.013m3/s，压头为45m。当泵的出口阀全开时，管路特性方程为： （的单位为m3/s）为了适应泵的特性，将泵的出口阀关小以改变管路特性。试求：（1）因关小阀门而损失的压头；（2）关小阀门后的管路特性方程。解：因关小阀门而损失的压头为泵的压头与管路要求压头的差值。关小阀门后，增加了局部阻力，使管路特性曲线变陡，关小阀门前后管路特性曲线如此题附图中的曲线1、2所示。A、B两点之间的垂直距离代表。（1）关小阀门的压头损失当流量时，泵提供的压头m，而管路要求的压头为 损失的压头为（2）关小阀门后的管路特性方程管路特性方程的通式为： 在此题条

16、件下，不发生变化，而B值因关小阀门而变大。关小阀门后应满足如下关系：解得： 关小阀门后的管路特性方程为： 8用离心泵向密闭高位槽送料，流程如此题附图所示。在特定转速下，泵的特性方程为：（的单位为m3/s）当水在管的流量时，流动进入阻力平方区。现改送密度的水溶液（其它性质和水相近）时，密闭容器维持表压118kPa不变，试求输送溶液时的流量和有效功率。解：此题条件下，泵的特性方程和特性曲线不变，而当流动在阻力平方区时，管路特性方程中的比例系数B值保持恒定，在维持密闭高位槽表压不变的情况下，随被输送液体密度加大，管 图2-7 例8附图路特性方程中的值变小，因而管路特性曲线向下平移，从而导致泵的工作点

17、向流量加大方向移动，如此题附图中的曲线2所示。下面进行定量计算。输送清水时，管路特性方程为将有关数据代入上式得此式与泵的特性方程联解以确定B值解得 当输送溶液时，B值不变，管路特性方程变为此方程与泵的特性方程联解，便可求解改送溶液时的流量，即解得 所以 泵的有效功率为由上面计算可知，当泵上下游两容器的压强差不为零时，被输送液体密度的变化必引起管路特性曲线的改变，从而导致泵工作点的移动。在此题条件下，密度加大，使泵的流量加大，压头下降，功率上升。12某带有变频调速装置的离心泵在转速1480r/min下的特性方程为（单位为m3/min）。输送管路两端的势能差为16.8m，管径为，长1360m（包括

18、局部阻力的当量长度），。试求：（1）输液量；（2）当转速调节为1700r/min时的输液量。解：（1）管路特性方程为（单位为m3/min）：（1）泵的特性方程为： （2）式（1）和式（2）联立得：解得：（2）当泵的转速调为时，根据泵的比例定律； 即，将此式代入泵特性方程得：将调速后泵的特性方程与管路特性方程联立得 13某型号的离心泵，在一定的转速下，在输送围，其压头与流量的关系可用（单位为，单位为m3/s）来表示。用该泵从贮槽将水送至高位槽，如附图所示。两槽均为敝口，且水面维持恒定。管路系统的总长为20（包括所有局部阻力的当量长度），管径为463，摩擦系数可取为0.02，试计算：（）输水量为多

19、少m3/h；（）若泵的效率为65，水的密度为1000kg/m3，离心泵在运转时的轴功率为多少kW；（）若将该输送系统的高位槽改为密闭容器，其水面上方的压强为49kPa（表压），其它条件均不变，试分析此情况下的输水量与泵的轴功率将如何变化（不必计算，用公式与特性曲线图示说 图2-10 例13附图明）。解：（1）求输水量。取1-1截面为位能基准，在1-1和2-2截面间列机械能衡式，可得管路的特性方程上式中 ，代入得管路的特性方程为：联立泵的特性方程得出泵在该管路系统中的工作点为：；即该输送系统的输送量为14.51m3/h。（2）泵的轴功率：（3）将高位槽改为密闭容器后，泵的特性曲线不变，而管路的特

20、性曲线发生变化，在管路特性方程中，仍为，因此，管路的特性方程为： 上式说明，管路特性曲线的形状不变，位置上移，由附图可见改造后泵的工作点由A点移至A点，输水量和泵的轴功率皆减小，即，。14某混合式冷凝器的真空度为78.5kPa，所需冷却水量为5104kg/h，冷水进冷凝器的入口比水池的吸水面高15m，用1147mm管道输水，管长80m，管路配有2个球心阀和5个弯头，现仓库中有四种规格离心泵如下：编号1234流量L/min500100010002000扬程m10101515 已知阀门的阻力系数，弯头的阻力系数，管入口，摩擦系数，试问用哪一号泵，并说明理由。解：冷却水流量 输送管冷水流速 在水池液面与冷凝器入口外端两截面列机械能衡算式，可得如下管路的特性方程：上式中有关管件的局部阻力系数分别为：进口突然收缩，阀门，弯头，出口突然扩大，代入得所选泵的额定流量和扬程应略大于系统所需的，所以应选3号泵（流量为1000L/min，扬程为15m）。1、2号泵扬程低，4号泵流量大，虽可用，但效率低，故不宜。19 / 14