化工原理流体设备题库VIP

第二章 流体输送设备练习题一、选择题1. 离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生( )。A. 气缚现象； B. 汽蚀现象； C. 汽化现象； D. 气浮现象。A2. 离心泵最常用的调节方法是 ( )。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. 车削离心泵的叶轮。B3. 离心泵的扬程，是指单位重量流体经过泵后获得的( )。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）。B4. 离心泵的扬程是 ( )。A. 实际的升扬高度； B. 液体出泵和进泵的压差换算成液柱高度C. 泵的吸液高度； D.单位重量液体出泵和进泵的机械能差值。D5. 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( )。 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。C6. 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。A. 大于；B. 小于；C. 等于。A7. 流量调节，离心泵常用（ ），往复泵常用（ ）。A. 出口阀 B. 进口阀 C. 旁路阀A；C8. 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（ ）。A. 离心泵；B. 往复泵；C. 齿轮泵。C；A9. 1m3 气体经风机所获得能量，称为（ ）。A. 全风压；B. 静风压；C. 扬程。A10. 往复泵在启动之前，必须将出口阀（ ）。A. 打开；B. 关闭；C. 半开。 A11. 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（ ）。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。C12. 离心泵启动前_，是为了防止气缚现象发生。 A. 灌水； B. 放气； C. 灌油； D. 灌泵。D13. 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。 A. 吸入管路；B. 排出管路；C. 调节管路；D. 分支管路。A14. 为提高离心泵的经济指标，宜采用 _ 叶片。 A. 前弯；B. 后弯；C. 垂直；D. 水平。B15. 我国对耐腐蚀泵所用材料及代号有所规定，例如S表示_，用于90以下硫酸、硝酸、盐酸及碱液的输送。A. 灰口铸铁；B.铬镍合金钢；C.铬镍钼钛合金钢；D.聚三氟氯乙烯塑料D16. 我国对耐腐蚀泵所用材料及代号有所规定，例如B表示_，用于常温、低浓度硝酸、氧化性酸、碱液等的输送。A. 灰口铸铁；B.铬镍合金钢；C.铬镍钼钛合金钢；D.聚三氟氯乙烯塑料B17. 离心泵型号100S90A，S表示_。A.单级单汲清水离心泵； B.单级双汲中开离心泵；C.多级离心泵； D.单级单汲悬臂式离心泵。B18. 离心泵型号100S90A，表示泵设计点扬程的是_。A. 100； B. S； C. 90； D. A。C19. 离心泵型号IS50-32-125，32表示_。A. 泵入口直径； B. 泵出口直径；C. 泵叶轮外径；D. 泵叶轮内径B20. 往复泵的 _ 调节是采用回路调节装置。 A. 容积；B. 体积；C. 流量；D. 流速。C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20kgs-1,则泵的有效功率为_。3728w2. 离心泵的主要部件有如下几部分: 底阀, 滤网，吸入管路,_，_，泵轴，排出管路等。泵壳；叶轮； 3. 调节泵流量的方法有：_,_,车削叶轮外径。改变阀门的开度；改变泵的转速； 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，压力表的读数_。出口；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，习惯上以_单位表示。单位体积； 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 需要）不需要13. 齿轮泵的流量_而扬程_。（较小或较大；较低或较高）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. 往复泵常适用于 的场合。流量较小，扬程较高17. 在泵设备中，旋转的轴与静止的泵壳间存在的缝隙必须密封以防止漏液。常用的密封方法有 或 。填函密封或机械密封18. 套管由 572.5mm和 252.5mm的钢管组成，则环隙的流通截面积等于_ _ mm2 ，当量直径等于 mm。1633，2719. 离心泵的容积效率可表示为 与 之比。实际流量；理论流量20. 离心泵的水力效率可表示为 与 之比。实际压头；理论压头三、计算题1某盛有液体的圆筒容器，容器轴心线为铅垂向，液面水平，如附图中虚线所示。当容器以等角速度绕容器轴线旋转，液面呈曲面状。试证明： 液面为旋转抛物面。液相内某一点（r，z）的压强。式中为液体密度。解：题给条件下回旋液相内满足的一般式为 （常量） 取圆柱坐标如图，当Z=0,r=0,P=P0,C=P0故回旋液体中，一般式为液面为P=P0的等压面，为旋转抛物面又即：h0= H=2h0某一点（r,Z）的压强P:2直径0.2m、高0.4m的空心圆桶内盛满水，圆筒顶盖中心处开有小孔通大气，液面与顶盖内侧面齐平，如附图所示，当圆筒以800rpm转速绕容器轴心线回旋，问：圆筒壁内侧最高点与最低点的液体压强各为多少？解： 取圆柱坐标如图，当Z=0,r=0,P=P0 ,C=P0故回旋液体中，一般式为 B点：Z=0,r=R=0.1m,C点:Z=-0.4m,r=0.1m, 3以碱液吸收混合器中的CO2的流程如附图所示。已知：塔顶压强为0.45at（表压），碱液槽液面与塔内碱液出口处垂直高度差为10.5m，碱液流量为10m3/h，输液管规格是573.5mm，管长共45m（包括局部阻力的当量管长），碱液密度，粘度，管壁粗糙度。试求：输送每千克质量碱液所需轴功，J/kg。输送碱液所需有效功率，W。解： ,查得 4在离心泵性能测定试验中，以 20清水为基质、对某泵测得下列一套数据：泵出口处压强为1.2at(表压)、泵汲入口处真空度为220mmHg，以孔板流量计及U形压差计测流量，孔板的孔径为35mm，采用汞为指示液，压差计读数，孔流系数，测得轴功率为1.92kW，已知泵的进、出口截面间的垂直高度差为0.2m。求泵的效率。解： 5IS65-40-200型离心泵在时的“扬程流量”数据如下：V m3/h7.512.515He m13.212.511.8用该泵将低位槽的水输至高位槽。输水管终端高于高位槽水面。已知低位槽水面与输水管终端的垂直高度差为4.0m，管长80m（包括局部阻力的当量管长），输水管内径40mm，摩擦系数。试用作图法求工作点流量。V m3/h7.5 12.515He m9.6019.526.4He m13.212.511.8由作图法得，工作点流量V=9.17m3/h6IS65-40-200型离心泵在时的“扬程流量”曲线可近似用如下数学式表达：，式中He为扬程，m，V为流量，m3/h。用该泵将低位槽的水输至高位槽。输水管终端高于高位槽水面。已知低位槽水面与输水管终端的垂直高度差为4.0m，管长80m（包括局部阻力的当量管长），输水管内径40mm，摩擦系数。试用计算法算出工作点的流量。7某离心泵在时的“扬程流量”关系可用表示，式中He为扬程，m，V为流量，m3/h。现欲用此型泵输水。已知低位槽水面和输水管终端出水口皆通大气，二者垂直高度差为8.0m，管长50m（包括局部阻力的当量管长），管内径为40mm，摩擦系数。要求水流量15 m3/h。试问：若采用单泵、二泵并连和二泵串联，何种方案能满足要求？略去出口动能。8有两台相同的离心泵，单泵性能为，m，式中V的单位是m3/s。当两泵并联操作，可将6.5 l/s的水从低位槽输至高位槽。两槽皆敞口，两槽水面垂直位差13m。输水管终端淹没于高位水槽水中。问：若二泵改为串联操作，水的流量为多少？9附图为测定离心泵特性曲线的实验装置，实验中已测出如下一组数据：泵进口处真空表读数p1=2.67104Pa(真空度)，泵出口处压强表读数p2=2.55105Pa(表压)；泵的流量Q=12.5103m3/s，功率表测得电动机所消耗功率为6.2kW，吸入管直径d1=80mm,压出管直径d2=60mm，两测压点间垂直距离Z2Z1=0.5m，泵由电动机直接带动，传动效率可视为1，电动机的效率为0.93，实验介质为20的清水。试计算在此流量下泵的压头H、轴功率N和效率。9解：（1）泵的压头在真空表及压强表所在截面11与22间列柏努利方程： 式中 Z2Z1=0.5mp1=2.67104Pa（表压）p2=2.55105Pa（表压）u1=u2=两测压口间的管路很短，其间阻力损失可忽略不计，故H=0.5+=29.88mH2O（2）泵的轴功率功率表测得功率为电动机的输入功率，电动机本身消耗一部分功率，其效率为0.93，于是电动机的输出功率（等于泵的轴功率）为： N=6.20.93=5.77kW（3）泵的效率 =10用离心泵输送水，已知所用泵的特性曲线方程为：。当阀全开时的管路特性曲线方程：（两式中He、Hem，Vm3/h）。问：要求流量12m3/h，此泵能否使用？若靠关小阀的方法满足上述流量要求，求出因关小阀而消耗的轴功率。已知该流量时泵的效率为0.65。解: (1) He=360.02V2 He=120.06V2 He=He，解得V=17.3m3/h 适用 (2) 当V=12m3/h He=36-0.02122=33.12m，He=120.06V2=120.06122=20.64m 11用离心泵输水。在n=2900 r/min时的特性为He = 360.02V2，阀全开时管路特性为 He= 120.06V2 (两式中He、He-m , V-m3/h)。试求：泵的最大输水量；要求输水量为最大输水量的85 %，且采用调速方法，泵的转速为多少？解：(1) He=36-0.02V2 He=12+0.06V2 He=He，解得V=17.3m3/h (2) V=0.85V=14.7m3/h，令调速后转速为n r/min H=()2H V= 泵: (29002/n2)H=36-0.02(29002/n2)V2 H=36 n2/(29002)-0.02V2 当V=14.7m3/h 则H=( n2/29002)36-0.0214.72 He=12+0.06V2 =12+0.0614.72=24.97m 由He=He，解得n=2616r/min12用泵将水从低位槽打进高位槽。两槽皆敞口，液位差55m。管内径158mm。当阀全开时，管长与各局部阻力当量长度之和为1000m。摩擦系数0.031。泵性能可用He = 131.80.384V表示(He-m , V-m3/h)。试问：要求流量为110m3/h，选用此泵是否合适？若采用上述泵，转速不变，但以切割叶轮方法满足110m3/h流量要求，以D、D 分别表示叶轮切割前后的外径，问D/D为多少？解：(1)管路He=H0+KV2 =Dz+8l(l+Sle)/(p2gd5)Vs2=55+2.601104Vs2=55+0.00201V2 =55+80.0311000/(p29.810.1585) Vs2 由He=131.8-0.384V He=55+0.00201V2 得V=122.2 m3/h 110 m3/h 适用 (2) H=(D/D)2H V=(D/D)V 切削叶轮后：(D/D)2H=131.8-0.384(D/D)V 即 H=(D/D)2131.8-0.384(D/D)V V=110m3/h 时，H=(D/D)2131.8-0.384(D/D)V=(D/D)2131.8-0.384(D/D) 110 =131.8(D/D)2-42.24(D/D)13某离心泵输水流程如附图示。泵的特性曲线方程为：He=42-7.8104V2 (He-m , V-m3/s)。图示的p为1kgf/cm2(表)。流量为12 L/s时管内水流已进入阻力平方区。若用此泵改输r=1200kg/m3的碱液, 阀开启度、管路、液位差及P值不变，求碱液流量和离心泵的有效功率。 解：P=1kgf/cm2=9.807104Pa V=12L/s=0.012m3/s 管路He=H0+KV2=10+(9.807104)/(9.8071000)+KV2=20+K0.0122 He=42-7.81040.0122=30.77 m He=HeK=7.48104 改输碱液阀门开度、管路不变 K=7.48104 不变 管路: He=Dz+p/(rg)+KV2=10+9.81104/(9.811200)+7.48104V2 =18.33+7.48104V2 泵: He=42-7.8104V2 He=He ，解得：V=0.0124m3/s He=42-7.8104V2=42-7.81040.01242=30.0 m Ne= HegVr=30.09.810.01241200=4.38103W14某离心泵输水，其转速为2900r/min，已知在本题涉及的范围内泵的特性曲线可用方程He = 36-0.02V来表示。泵出口阀全开时管路特性曲线方程为： He = 12 + 0.05V2(两式中He、He-m，V-m3/h)。求泵的最大输水量。当要求水量为最大输水量的85 %时，若采用库存的另一台基本型号与上述泵相同，但叶轮经切削5 %的泵，需如何调整转速才能满足此流量要求？解：(1)由He=36-0.02V He=12+0.05V2 令He=He 解得V=21.71m3/h (2)D/D=0.95 V=0.85V=0.8521.71=18.45m3/h 另一泵：He=360.952-0.020.95V=32.49-0.019V 调整转速后：He=32.49(n/2900)2-0.019(n/2900)V =32.49(n/2900)2-0.019(n/2900) 18.45 =32.49(n/2900)2-0.351(n/2900) 又 He=12+0.05V2 =12+0.0518.452=29.02 m，由 He=He 解得n=2756 r/min15某离心泵输水流程如图示。水池敞口，高位槽内压力为0.3at(表)。该泵的特性曲线方程为：He=48-0.01V2 (Hem , Vm3/h)。在泵出口阀全开时测得流量为30m3/h。现拟改输碱液，其密度为1200kg/m3，管线、高位槽压力等都不变，现因该泵出现故障，换一台与该泵转速及基本型号相同但叶轮切削5 %的离心泵进行操作，问阀全开时流量为多少？解：P=0.3at=2.94104 Pa 管路：He=Dz+p/(rg)+KV2=20+2.94104/(9.811000)+KV2=23+KV2 V=30m3/h时He=48-0.01V2=48-0.01302=39 m He=23+KV2=23+K302 由于He=He K=0.0178 管路He=23+0.0178V2 泵: He=48(D/D)2-0.01V2=480.952-0.01V2=43.32-0.01V2 改泵后管路: He=Dz+p/(rg)+KV2=20+2.94104/(9.811200)+0.018V2 =22.5+0.018V2 He =43.32-0.01V2 He=22.5+0.018V2 得V=27.3 m3/h 16IS100-80-160型离心泵， P0=8.6mH2O,水温150C,将水由低位槽汲入泵，有管路情况基本的性能，知V=60m3/h,查的h,允=3.5m,已知汲入管阻力为2.3m,H2O,求最大安装高度。解： 150C清水：=9999kg./m3,PV=1705.16Pa 17100KY100-250型离心泵，P0=8.6mH2O,水温150C,将水由低位槽汲入泵，已知工作点流量为100m3/h,查得HS=5.4m,汲水管内径为100mm,汲水管阻力为5.4mH2O。求Hg,max 18选用某台离心泵，从样本上查得其允许吸上真空高度Hs=7.5m，现将该泵安装在海拔高度为500m处（大气压强可查表得Ha=9.74 mH2O），已知吸入管的压头损失为1 mH2O，泵入口处动压头为0.2 mH2O，夏季平均水温为40，问该泵安装在离水面5m高处是否合适？解：使用时的水温及大气压强与实验条件不同，需校正：当水温为40时 pv=7377Pa在海拔500m处大气压强 Ha=9.74 mH2OHs=Hs+（Ha10） =7.5+（9.7410）（0.750.24）=6.73 mH2O泵的允许安装高度为： =6.730.21 =5.53m5m故泵安装在离水面5m处合用。19如图用离心泵将20的水由敞口水池送到一压力为2.5atm的塔内，管径为1084mm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56.5m3h-1，水的粘度为1厘泊，密度为1000k