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流体输送设备一章习题及答案一、选择题1、离心泵铭牌上标明的是泵在 _ 时的主要性能参数。CA 流量最大； C. 效率最高；B. 压头最大； D. 轴功率最小。2、关于离心泵的并联、串联，下述说法中错误的是 _。DA 两台相同的泵并联后，并联管路流量增大，相应的流体阻力要增加；B. 两台相应的泵串联后，每台泵均在较大流量、较低压头下工作；C. 当吸液液位变化较大时，可根据所需压头的大小，采用两台或多台泵串联起来使用；D. 离心泵并联的台数越多，流量增加得越多。3、离心泵吸入管路底阀的作用是 _。A阻拦液体中的固体颗粒； C避免出现气蚀现象；B防止启动充入的液体从泵内漏出；D维持最低的允许吸上高度4、下面的选项 _ 不是离心泵产生气蚀的原因。AA 启动前没有充液； C. 被输送液体温度较高；B 安装高度过大； D. 安装地区的大气压较低。5、完成下面各类泵的比较： (1) 离心泵 _； (2) 往复泵 _； (3) 旋转泵 _。(1) E ；(2) B ；(3) DA 流量可变，压头不很高，适用于粘性大的流体；B 流量不均匀，压头根据系统需要而定，用旁路阀调节流量；C 流量恒定，压头随流量变化，往复运动振动很大；D 流量较小，压头可达很高，适于输送油类及粘稠性液体；E 流量均匀，压头随流量而变，操作方便。6、已知流体经过泵后，压力增大P（N.m2），则单位重量流体压能增加为 _。C A. P；B. P/；C. P/()；D. P/(2)7、离心泵的下列部件是用来将动能转变为静压能 _。CA.泵壳和叶轮；C.泵壳；B.叶轮；D.叶轮和导轮8、以下物理量不属于离心泵的性能参数_。DA.扬程; B.效率; C.轴功率; D.理论功率（有效功率）9、离心泵效率最高的点称为 _。CA.工作点; B. 操作点; C. 设计点; D. 计算点10、两种说法（1）往复泵启动不需要灌水；（2）往复泵的流量随扬程度增大而减小，则：_。CA. 两种说法都对; B. 两种说法都不对; C. 说法（1）对，说法（2）不对; D.说法（2）对，说法（1）不对11、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原动机的功率_。AA. 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。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1、用离心泵在两个敞口容器间输液。若维持两容器的液面高度不变，当关小输送管道的阀门后，管道的总阻力将_。不变2、每千克水经过泵后其机械能增加了490J，则该泵的扬程为_。50mH2O3、离心泵的压头又称 。扬程4、离心泵的轴功率一般随流量增大而增大，当流量为零时，轴功率_。不为零5、调节离心泵流量的方法有：_，_，_。改变阀门的开度；改变泵的转速； 车削叶轮外径6、离心泵的工作点是指 。管路特性曲线和泵的特性曲线的交点。7、启动离心泵前灌泵是为了防止 发生。气缚8、启动离心泵前关闭出口阀门是为了减小 ，以保护电机。启动电流9、离心泵的调节阀 。只能安装在出口管路上10、当离心泵内充满空气时，将发生气缚现象，这是因为 。气体的密度太小11、若离心泵的 安装高度大于允许安装高度，在操作中会发生气蚀现象。实际 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1000kgm-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 = 108-24 = 100mm = 0.1mA=(/4)d2 = 3.14(1/4)0.12 = 0.78510-2 ml+le =100m qv = 56.5m3/h u = q/A = 56.5/(36000.78510-2) = 2m/s = 1cp = 10-3 PaS =1000 kg.m-3, = 0.024 Re = du/=0.121000/10-3 = 2105 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)+HfZ1=0, u1=0, p = 0 (表压), Z2=18m, u2=0 p2/g=2.59.81104/(10009.81)=25m Hf =(l+le )/d(u2/2g) =0.024(100/0.1)22/(29.81) = 4.9mH = 18+25+4.9 = 47.9m Ne = Hqvg = 47.910009.8156.5/3600 = 7.4kw2、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：该泵不能正常工作。图2-23、用一离心泵输送酒精，当转速n=2900r/min时泵的特性曲线方程为 ，已知出口阀全开时管路特性曲线方程为。两式中q的单位为m3/h， H、he的单位是m。问：(1)此时的输送量为多少？(2)若生产需要的酒精量为上述的80%，拟采用变速调节，转速如何变化？解：(1)根据H = hE，即40-0.06qv2 =20+0.04qv2 得输送量qv = 14m3/h。(2)改变转速时，管路特性曲线不变，而泵的特性曲线将改变。根据管路特性曲线可知，当qv减少时，管路所需要的压头降低，即工作点向左方移动。而要实现此变化，泵的特性曲线也只能向左下方移动（如图2-2中的虚线），即转速降低，此时泵所提供的压头也降低。4、拟用一台IS65-50-160A型离心泵将20C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，查得上述流量下泵的允许汽蚀余量为3.3 m，20C时溶液的饱和蒸汽压为5.87 kPa，密度为800 kg/m3。 解： 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、拟用一离心泵将江中的水送到16m高的敞口高位槽中供生产使用，已知输送量为25m3/h，估计管路的压头损失为6mH2O。现仓库中有以下三个型号的水泵，主要性能数据列于表2-1中（转速为2900rpm时）。问该系列的泵是否合适？请选出最合用的一个。若考虑到江面和高位槽内液位有可能发生变化，分别给流量和压头增加10%的裕度，又以哪个泵最合用？表2-1 型号qv（m3/h）H（m）P（kW）P电（kW）h（%）IS65-50-16010203034.530.8241.872.603.07450.66463.5IS65-50-160A10203028.525.2201.452.062.54354.565.664.1IS80-65-160A25354526.22522.52.833.353.875.563.770.871.2解：（1）流量qv = 25m3/h时所需泵的压头为：图2-3 1- IS65-50-160，2- IS65-50-160A3- IS80-65-160A题中输送的是清水，一般采用离心泵，又所需的流量、压头不大，可选用结构简单的水泵。 为确定表中的离心泵是否适用，将各泵的H qv 线画于图2-3中，同时将工作点也列于其中（图中点O）。从图中看出，工作点都落在三种规格的离心泵的下方且在高效区附近，表明该三种规格的离心泵都能满足生产要求。再仔细观察，发现工作点最靠近IS65-50-160A型的H qv 线，说明采用该型号的离心泵最经济（可比较工作时的各个数据：IS65-50-160型泵：qv =25m3/h，H = 27.4m，P = 2.84kW，h = 63.8%；IS65-50-160A型泵：qv = 25m3/h，H = 23.6m，P = 2.30kW，h = 64.0%；IS80-65-160A型泵：qv =25m3/h，H=26.2m，P = 2.83kW，h = 63.7%）。（2）考虑流量和压头各增加10%的裕度，即流量qv =1.125=27.5m3/h，压头H = 1.122 = 24.2m。将该工作点也画于图2-13中（图中点），可以看出工作点落在IS65-50-160A型离心泵的上方，表明该型号的离心泵不能满足使用要求。IS65-50-160和IS80-65-160A型泵都能用，且都较为经济（IS65-50-160型泵：qv = 27.5m3/h，H = 25.7m，P = 2.95kW，h = 63.6%；IS80-65-160A型泵：qv =27.5m3/h，H = 25.8m，P = 2.96kW，h = 65.5%）。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10m2200114m图 2-4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： (1)水的内能增加值 如图2-4，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。式中截面，水的内能，J/Kg ；Q加热器加入的热量，J/Kg。已知 将其代入上式， 整理得 传热速率：可写成泵对水加入的能量： 水的内能增加值：（）水温 取水的比热容为，则水进入容器时的温度为7、拟用泵将碱液由敞口