流体输送设备习题及答案

流体输送设备一章习题及答案流体输送设备一章习题及答案 一 选择题一 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 A 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 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 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 4 离心泵的扬程是 D A 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 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 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 A A 大于 B 小于 C 等于 7 流量调节 离心泵常用 往复泵常用 A C A 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 A A 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 A A 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 A A 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 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 12 离心泵启动前 是为了防止气缚现象发生 D A 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 A A 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 B A 前弯 B 后弯 C 垂直 D 水平 15 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 C A 容积 B 体积 C 流量 D 流速 二 填空题二 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 3728w 2 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 mmH2O 11 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 114 12 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 108 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 解 已知 d 108 2 4 100mm 0 1m A 4 d2 3 14 1 4 0 12 0 785 10 2 m l le 100m qv 56 5m3 h u q A 56 5 3600 0 785 10 2 2m s 1cp 10 3 Pa S 1000 kg m 3 0 024 Re du 0 1 2 1000 10 3 2 105 4000 水在管内流动呈湍流 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 g H Z2 u22 2g p2 g Hf Z1 0 u1 0 p 0 表压 Z2 18m u2 0 p2 g 2 5 9 81 104 1000 9 81 25m Hf l le d u2 2g 0 024 100 0 1 22 2 9 81 4 9m H 18 25 4 9 47 9m Ne Hqv g 47 9 1000 9 81 56 5 3600 7 4kw 2 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 06 Mpa 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 30 m3 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 30 m3 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 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 解 该泵不能正常工作 说明安装高度偏高 4 拟用一台 IS65 50 160A 型离心泵将 20 C 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 50 mm 送液量为 20 m3 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 3 kPa 的平原和 51 4kPa 的高原地带泵的允许安装高度 mm HNPSH g p g p H fr v g 4246 1 0 398 3 81 9 2 983 1092 19 81 9 2 983 10013 1 35 10 0 允许 25 2 22 6 2 52 104 415 0 053 149 81 500 0338 9 811200 100 06 10 8 v v v e e q q q dg l g P HH 表 WgqHP NJqH vee ve 3 2525 104 59 811200 3600 30 45 6 45 6 3600 30 104 415104 415 查得上述流量下泵的允许汽蚀余量为 3 3 m 20 C 时溶液的饱和蒸汽压为 5 87 kPa 密度为 800 kg m3 解解 mZ86 5 3 33 81 9 800 1087 5 3 101 3 1 mZ5 03 33 81 9 800 1087 5 4 51 3 2 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 40 t h 槽内压强 表压 为 0 03 Mpa 槽内水面离低位水池水面 16 m 管路总阻力为 4 1 J 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 2 m 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 解 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 1 2 11 1 2 UQh up gZ e 2 2 22 2 2 U up gZ 式中 21 U U 截面 水的内能 J Kg 10m 22 00 11 4m 图 2 2 mH g p zH f 23 24 1 9 811000 100 03 16 6 hm q q m v 40 1000 1040 3 3 Q 加热器加入的热量 J Kg 已知 ouu 21 0 21 ppmZ4 1 mZ10 2 将其代入上式 整理得 QhZZgUU e 2112 传热速率 k