化工原理试题及答案

1、一、填空题：1. （ 2分）悬浮液属液态非均相物系，其中分散内相是指;分散外相是指*答案*答案*在滤饼中形成骨架，使滤渣疏松，孔隙率加大，滤液得以畅流12. （2分）过滤阻力由两方面因素决定：一方面是滤液本身的性质，即其 ;另一方面是滤渣层本身的性质，即 。答案3丫 L13. （2分）板框压滤机每个操作循环由 五个阶段组成。 *答案*装合板框、过滤、洗涤、卸渣、整理14. （4分）板框压滤机主要由 ，三种板按的顺序排列组成。 答案* 滤板、滤框、主梁（或支架）压紧装置等组成1 2 3 2 1 2 32 115. （3分）某板框压滤机的框的尺寸为：长X宽X厚=810X 810 X 25 mm若该

2、机有10块框,其过滤面积约为m 。固体微粒，包围在微粒周围的液体2. （ 3分）悬浮在静止流体中的固体微粒在重力作用下，沿重力方向作自由沿降时，会受到三个力的作用。当此三个力的 时，微粒即作匀速沉降运动。 此时微粒相对于流体的运动速度，称为 。*答案*重力、阻力、浮力代数和为零沉降速度3. （ 2分）自由沉降是 。*答案*沉降过程颗粒互不干扰的沉降4. （ 2分）当微粒在介质中作自由沉降时，若粒子沉降的Rep相同时，球形度越大的微粒,介质阻力系数越 。球形粒子的球形度为 。5. （ 2分）沉降操作是使悬浮在流体中的固体微粒，在 力或力的作用下，沿受力方向发生运动而 ，从而与流体分离的过程。*答

3、案* 重离心 沉积6. （ 3分）球形粒子在介质中自由沉降时，匀速沉降的条件是 。滞流沉降时，其阻力系数 =.*答案*粒子所受合力的代数和为零24/ Rep7. （ 2分）降尘宝做成多层的目的是 。*答案*增大沉降面积，提高生产能力。8. （ 3分）气体的净制按操作原理可分为 .旋风分离器属。*答案*重力沉降、离心沉降、过滤离心沉降9. （ 2分）过滤是一种分离悬浮在 的操作。*答案*液体或气体中固体微粒10. （2分）过滤速率是指 。在恒压过滤时，过滤速率将随操作的进行而逐渐。*答案*单位时间内通过单位面积的滤液体积变慢11. （ 2 分）悬浮液中加入助滤剂进行过滤的 目的是16. （ 4分

4、）板框压滤机采用横穿洗涤滤渣，此时洗穿过 层滤布及个滤框厚度的滤渣，流经过长度约为过滤终了滤液流动路程的 倍，而供洗液流通的面积又仅为过滤面积的。* 答案 *二二 ;一 - ;二二 ;二 分之 -17. （ 3分）转鼓真空过滤机，转鼓每旋转一周，过滤面积，的任一部分都顺次经历等五个阶段。*答案*过滤、吸干、洗涤、吹松、卸渣18. （3分）离心分离因数是指 .增高，而。为了提高离心机的分离效率， 通常使离心机的 将它的减少。*答案*物料在离心力场中所受的离心力与重力之比； 转速直径适当19. （2分）离心机的分离因数越大，则分离效果越 ;要提高离心机的分离效果，一般采用的离心机。*答案* 好；

5、高转速； 小直径9807m.s，20. （3分）某悬浮液在离心机内进行离心分离时，若微粒的离心加速度达到 则离心机的分离因数等于* 答案 *1000二、选择题：1. （ 2分）欲提高降尘宝的生产能力，主要的措施是（）。A.提高降尘宝的高度；B.延长沉降时间；C.增大沉降面积*答* c2. （ 2分）为使离心机有较大的分离因数和保证转鼓有关足够的机械强度，应采用（ 的转鼓。B.高转速、小直径;D.低转速，小直径;A. 高转速、大直径；C. 低转速、大直径；*答* b,若过滤3. （ 2分）用板框压滤机恒压过滤某一滤浆（滤渣为不可压缩，且忽略介质阻力）时间相同，要使其得到的滤液量增加一倍的方法有（

6、A.将过滤面积增加一倍；B.将过滤压差增加一倍；C.将滤浆温度到高一倍。*答* a）顺序置于机架上。4. （ 2分）板框压滤机组合时应将板、框按（A. 123123123； B. 123212321C. 31212123*答* b5. （ 2分）有一高温含尘气流，尘粒的平均直径在23卩m,现要达到较好的除尘效果，可采（）的除尘设备。A.降尘室；B.旋风分离器；C.湿法除尘；D.袋滤器*答* c）的大小对沉降速度的影响最6. （2分）当固体微粒在大气中沉降是层流区域时，以（ 为显著。A.颗粒密度；B.空气粘度；C.颗粒直径*答* c）离心机。7. （ 2分）卧式刮刀卸料离心机按操作原理分应属于（

7、A. 沉降式 B. 过滤式 C. 分离式 答案* B）°泡沫除尘器8. （ 2分）分离效率最高的气体净制设备是（A.袋滤器；B.文丘里除尘器；C.答案* A9. （ 2分）若气体中所含微粒的最小直径为制，并希望分离效率达 99%则应选用（A.袋滤器；B.文丘里除尘器；C.答案* B1卩m,并含有少量水分，现要将此气体进行净）°泡沫除尘器10. （2分）当微粒与流体的相对运动属于滞流时，旋转半径为 一微粒在上述条件下的离心沉降速度等于重力沉降速度的（A. 2 倍； B. 10 倍； C. 40.8 倍*答* c11. （2分）为提高旋风分离器的效率，当气体处理量较大时，A.几

8、个小直径的分离器并联；B.大直径的分离 ；C.几个小直径的分离器串联。*答* a12. （2分）颗粒的重力沉降在层流区域时，尘气的除尘以（A.冷却后进行；B.加热后进行；C.不必换热，马上进行分离。*答* a13. （2分）旋风分离器的临界粒径是指能完全分离出来的（A. 最小； B. 最大；*答* a14. （2分）旋风分离器主要是利用（A. 重力； B.惯性离心力；答案* B1m,切线速度为）°应米用（）为好。）粒径。C.平均;）的作用使颗粒沉降而达到分离。C. 静电场20m.s,同15. （ 2分）离心机的分离因数a愈大，表明它的分离能力愈（A. 差； B. 强； C. 低*答*

9、 b16. （2分）恒压过滤时过滤速率随过程的进行而不断（A. 加快； B. 减慢； C. 不变 答案* B）微粒17. （2分）要使微粒从气流中除去的条件，必须使微粒在降尘室内的停留时间（ 的沉降时间。A. ； B. ； C. v； D. *答* a18. （2分）板框过滤机采用横穿法洗涤滤渣时，若洗涤压差等于最终过滤压差，洗涤液粘度等于滤液粘度，则其洗涤速率为过滤终了速率的（）倍。A. 1； B. 0.5； C. 0.25*答* c19. （2分）现有一乳浊液要进行分离操作，可采用（）°A.沉降器；B.三足式离心机；C.碟式离心机。*答* c20. （2分）含尘气体中的尘粒称为（

10、 A.连续相；B.分散相；答案* BC.非均相。三、判断题：1. （ 2分）离心机的分离因数a愈大，表明它的分离能力愈强。* 答*v2. （ 2分）通过旋风分离器能够完全分离出来的最大颗粒直径，称临界颗粒直径。* 答*x3. （ 2分）固体颗粒在大气中沉防是层流区域时，以颗粒直径的大小对沉降速度的影响最为显著。（）* 答*v4. （ 2分）旋风分离器是利用惯性离心力作用来净制气的设备。* 答*v5. （2分）若洗涤压差与过滤压差相等，洗水粘度与滤液粘度相同时，对转筒真空过滤机来说，洗涤速率=过滤未速度。（）* 答* v6. （ 2分）沉降器的生产能力与沉降高度有关。*答*x7. （ 2分）恒压

11、过滤过程的过滤速度是恒定的。*答* x8. （ 2分）要使固体颗粒在沉降器内从流体中分离出来，颗粒沉降所需要的时间必须大于颗粒在器内的停留时间。（）*答*x9. （ 2分）为提高旋风分离器的分离效率，当气体处理量大时，解决的方法有：一是用几个直径小的分离器并联操作。（）答案* v（2分）在气一固分离过程，为了增大沉降速度U答案* X（2分）颗粒的自由沉降速度U 小于扰沉降速度。答*（2分） ）答*（2分）粒子的离心沉降速度与重力沉降速度一样，是 答案（2分） ）答*（2分）板框压滤机采用横穿法洗涤时，若洗涤压差=最终过滤压差，洗涤液粘度=滤液粘度，则其洗涤速率=1/4过滤终了速率。（）* 答*

12、 v16. （2分）物料在离心机内进行分离时，其离心加速度与重力加速度的比值，称为离心分 离因数。（）10.11.12.(13.14.(15.，必须使气体的温度升高。X通常气体的净制宜在低温下进行；（）而悬浮液的分离宜在高温下进行。个不变值。X做板框压滤机的过滤实验时，滤液的流动路线与洗水的流动路线是相同的。17. （2分）滤渣的比阻越大，说明越容易过滤。（）答*18. （2分）恒压过滤时过滤速率随过程的进行不断下降。答*19. （2分）袋滤器可用于除去含微粒直径小至1卩m的湿气体的净制。（）20. （2分）欲提高降尘室的生产能力一倍，应将降尘室的高度增加一倍。四、问答题：1. （ 8分）为什

13、么工业上气体的除尘常放在冷却之后进行？而在悬浮液的过滤分离中，滤浆 却不宜在冷却后才进行过滤？答案由沉降公式u =d （ p p ）g/（18卩）可见，U 与卩成反比，对于气体温度升, 高其粘度增大，温度下降，粘度减少。所以对气体的除尘常放在冷却后进行，这样可增大沉 降速度U 。而悬浮液的过滤，过滤速率为 dv/（Adq）= P/（r卩L），即粘度为过滤阻力。当 悬浮液的温度降低时，粘度却增大，为提高过滤速率，所以不宜冷却后过滤。试题二一：填充题（20分）1 、牛顿粘性定律 ，粘度在 SI 制中的单位是 。2 、常用测定流量的流.。3 、在流动糸统中，若截面上流体的流速、压强、密度等仅随 而变

14、，不随而变，称为稳定流动。若以上各量既随 而变，又随 而变，称为不稳定流动。4、 等边三角形的边长为 a,其当量直径为 。5、 流体在圆形直管内滞流流动时，其速度分布是 型曲线，其管中心的最大流速为平均流速的 ，縻擦糸数与Re的关系为O6、泵是指，按其工作原理来分可分为7、气体按压缩比来分，可分为 . 。& 降沉室内颗粒得以沉降的条件 。9、过滤操作实际上是滤液通过 和 的流动过程，过滤速率是指。10 、传热一般采用逆流操作，但为 .时采用并流操作。11、用二种厚度相同的材料保温时，往往把 的材料包在内 层，以达到好的保温效果。12 、蒸发是利用溶液中溶质的 ，用加热的方法使部分溶剂汽

15、化并除去溶液的浓度或析出溶质。13 、金属的导热糸数大都随其纯度的增加而 ，随其温度的升高_。14 、对流传热的热阻主要集中在 ,因强化对流传热的重要途径。15 、工程上流体流经换热器的压降通常限定在 Kpa。二：问答题（30分）1、流体的流动形态有哪几种？如何判断？2、何谓层流内层？其厚度受哪些因素影响？3、采用多级压缩的优点有哪些？4 、列管式换热器为何要进行热补偿？5 、单层圆筒壁的内、外半径分别为r1和r2，壁表面温度分别为 t'和t'，若t' < T '，试写出圆筒任意半径 r处的温度表达式？三：计算题（50分）1、 流量为5000 mh的水通过

16、一根20Km长的水平管，总压降为 0.5Mpa。现在中央接 一完全相同的平行管到中点。问总流量变为多少口3人？（设总压降始终不变，流 动始终为高度湍流，局部阻力忽略）。2、泵将20°C的水由一贮槽打到另一贮槽，其中吸入管和排出管的管径为98 4mmm的无缝钢管。吸入管长为50m,排出管长为160m。且泵到管出口的距离为10m其中流量为35m/h。（已知：p0 1atm ,0.02, H s 3.0m, N 电 2Kw,电 0.94 ) .( 20°C 时水,1000103)31.24 10 N.s 2 , p02.4/ m2求：忽略动压头，求泵的安装高度?泵的轴功率和效率？

17、3、一列式换热器规格如下：管长3m,管数30根，管径为 25 2.5mm，管程为1 ,现拟选用此换热器冷凝、冷却 CS2饱和蒸汽，使之从饱和温度 46°C降至100C。CS2走管外，其流量为G1 0.07 Kg s，其冷凝潜热为356Kj Kg，比热为1.05Kw 0 。水走管内，且与 CS2成逆流流动。冷却水的进出口温度分别为/ Kg.0C50C和300C。已知冷凝和冷却段基于外表面的总传热糸数分别为K1 2000W 2 °c和K2 100w 2 °c。问此换热器是否造适用?4、用一传热面积为10m2的蒸发器将某溶液由15%缩到40%沸点进料，要求每小时蒸得37

18、5Kg浓缩液，已知加热蒸汽压强为 200Kpa,蒸发室的操作压强为20Kpa,此操作条件下的温度差损失可取 8°C，热损失可忽略不计。试求：（1）开始设入使用 时，此蒸发器的传热糸数为多少？（2）操作一段时间后，因物料在传热面上结垢，为完成同样蒸发任务，需将加 热蒸汽的压力提高到 350Kpa，问此时蒸发器的传热糸数为多少？查得20Kpa水蒸汽的饱和温度为 60.1°C，汽化潜热为2354.9查得200Kpa水蒸汽的饱和温度为120.20C查得350Kpa水蒸汽的饱和温度为138.80C试题二的答案一：填充题dwdy2、孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计。3、位置、时间、

19、时间、位置。4、5、抛物线、0.5、6、为液体提供能量的输送机械，离心式、往复式、旋转式和流体作用式。7、通风机、鼓风机、压缩机。8、颗粒的停留时间大于沉降时间。9、介质和滤渣层的流动，单位时间内所获到的滤液量。10 、控制温度、降低粘度、减少阻力。11 、导热糸数小的。12 、不挥发性、提高。13 、增加、增加。14 、层流内层、减薄层流内层的厚度。15 、10.13-101.3.问答题1、流体的流动形态有两种：层流和湍流；用雷诺准数来判断，当Re 2000，为层流,当Re 4000为湍流。1、 在湍流主体内靠近管壁处始终存在着一层作层流流动的流体薄层，此薄层称为层 流内层。受管径、流速、粘

20、度和密度。2、 避免压缩后气体温度过高， 提高气缸容积糸数，减小功率，使压缩机结构更为合理。3、 列管式换热器中，由于两流体的温度不同，使管束和壳体的温度也不相同，因此它们的热膨胀程度也有区别。若两流体的温度差较大（500C以上）时，由于热应力会引起设备的变形，甚至弯曲和破裂。因此我们要考虑热补偿。4、Q 2丄. .T七=2丄. .T七r T t .ln - r1lnr1ln r1ln 二r1三：计算题设接平行管道后总流量为V3m二平行管流量为V和VO板努利方程:32图2-1U322P32U1P12hf 12U32P3U22P22总压降相同得:3l32U321.dU12u3、8u.5l1l31

21、2l。ui12U3.8v。2、6330 m35u121.5314. .0.092.3600ou21.53of' HS 炸l u2d 2g3.0曲 0.02.总.直 1.555m0.09 2.9.812981考虑0.5m的安装安全糸数。则泵的安装高度为1m.N 轴 N 电电 2.0.941.88KW.HZh' Zl u2Ug2进u岀2g .160 501.532H110.0210.5H 16.75m0.092.9.81N HQ g 16.75.35.1000.9.81/36001.6Kw3、换热器已有的传热面积：A n. .dl 30.3.14.0.025.3 7.07m2。冷却

22、段的热量：Q2 w.C1.T1 T20.07.1.05.36 2.65Kw 。总热量为：Q=Q1+Q2=27.55Kw冷却水的用量:G水QC.t2 t127.554.187. 3050263 Kg s冷却水离开冷却段的温度:t t12.650.263.4.1877.40C冷凝段的温度差:46 7.446 30ln346 3025.70C冷却段的温度差：t 46 7.410 5 16.40C,46 7.4In10 5冷凝段所需传热面积:QA1K. t冷却段所需传热面积:A2K. t2491000200.25.72.65.1000100.16.44.84m221.61m2求所需的传热面积： 冷凝段

23、的热量：Q1 = w.r 0.07.356 24.9Kw所需的总的传热面积：A=6.45 m2 .4、水分蒸发量：W F. 1 X0x10.625F，F W 375.F=1000Kg ,W=625Kg溶液的沸点为t 60.1 868.10C。传热糸数K为：KQ 625.2354.9.1000A t 10.3600. 120.2 68.1改变压力后的传热糸数:625.2354.9.1000A t 10.3600. 138.8 68.1可见结垢以后的传热糸数降低。一：填充题（20分）1、精馏塔内，气液两相的流动，液体靠自上而下地流动，气体靠自下而上地与液体成逆流流动。2、全回流时，操作线与重合，操

24、作线方程为，理论塔板数为.当回流比减少到称为最小回流比，所需的理论塔板数.适宜的回流比应通过确定。3、y-x相平衡曲线上各点的温度是。4、当增大操作压强时，精馏过程中物糸的相对挥发度,塔顶温度,塔釜温度。5 、精馏塔设计时，若工艺要求一定，减少需要的理论板数，回流比应,蒸馏釜中所需的加热蒸汽消耗量应 ,所需塔径应，操作费和设备费的总设资将6 、享利定律。其数学表达式. 。7 、所谓气膜控制，即吸收总阻力集中在 一侧，而 一侧阻力可忽略；如果说吸收质气体是属于难溶气体，则此吸收过程是 控制。8 、填料层高度的计算将要涉及 .与这三种关系式的应用。9 、离开干燥器的湿空气温度 t2比绝热饱和温度

25、.目的是.10、物料中的水分与空气达到平衡时，物料表面所产生的水蒸汽分压与空气中水蒸汽分压.11 、非吸水性物料，如黄沙、瓷土等平衡水分接近于 .12 、萃取和精馏同样是分离 的单元操作，但萃取操作更适用一：填充题1、重力、压力差。2、对角线、y=x、最小、两操作线的交到相平衡线时、无限多、经济核算。3、 不等的。4、减少、增加、增加。5、增大、增大、增大、急速下降至一最低点后又上升。6 、总压不太高时，在一定温度下，稀溶液上方溶质组分的平衡分压与它在液相中的浓度之间的关系。p E.x， p CH， y mx，Y mX。7、气膜、液膜、液膜。8、物料衡算、传质速率、相平衡。9 、高20-50K

26、、防止干燥产品反潮。10、相等。 11、零。12、液体均相混合物、溶液沸点高、沸点相近、恒沸物、热敏性物料。一、填空题：1. （ 3分）某输水的水泵系统，经管路计算得，需泵提供的压头为He=19m水柱，输水量为0.0079m/s,则泵的有效功率为 . * 答案*1472w2. （ 2分）离心泵的主要部件有如下三部分：,.* 答案* 泵壳； 叶轮； 泵轴3. （ 2分）离心泵的主要参数有：,.*答案* 流量； 扬程； 功率； 效率4.（3 分）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； 效率n流量 Q曲线5. （ 2分）离心泵的最大安装高度不会大于 . * 答案*

27、10m6. （ 2分）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-Q7 .（3 分） 调 节 泵 流 量 的 方 法 有*答案* 改变阀门的开度； 改变泵的转速；车削叶轮外径8. （3分）液体输送设备有： ,.*答案* 离心泵；往复泵；齿轮泵；螺杆泵；旋涡泵9. （ 3分）气体输送设备有：,.*答案* 通风机；鼓风机；压缩机10. （3分）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11. （3分）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1

28、2.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13.，压力表的读数。*答案*岀口（2分）流体输送设备按工作原理大致可分为四类即,减小增大, 。* 答*离心式，往复式，旋转式，流体动力作用式14（2分）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*J /J J L J J IT1'1 J I T?IT气蚀15.（2分）离心泵的扬程含义是*答案 *离心泵给单位重量的液体所提供的能量。16.（2分）离心泵叶轮按有无盖板可分为，*答*敞式半敞式闭式（或开式,半开式,闭式）17.（2分）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*效率最高18.（

29、3分）用离心泵在两敞口容器间输液，在冋管路中，若用离心泵输送卩=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19. （5分）离心泵用来输送常温的水，已知泵的性能为：Q= 0.05m3/s时H= 20m ;管路特性为Q= 0.05m3/s时，He= 18m,则在该流量下，消耗在调节阀门上的压头增值 H= m 有效功率厶 N= kw。*答案* 2; 0.98120. （ 2 分）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。

30、* 答案 * 气缚21 . （2分）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； 提高扬程22. （2 分）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23. （2 分） 离心通风机的性能曲线比离心泵的性能曲线多了一条 曲线。* 答案 *流量与静风压二、选择题：1 . （2分）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（ ）A. Q 启动=0, N启动& 0 ; B. Q启动0 , N启动0;* 答案 * A2.（2分） 题号 2073 第2章 知识点 离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生A

31、.气缚现象B.汽蚀现象C.汽化现象D.气浮现象* 答案 * A.3.（2分） 题号 2074 第2章 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.C. 安置回流支路,改变循环量的大小C. Q 启动 0， N 启动 0100难度 容易知识点100难度 容易4.（2分）离心泵的扬程,是指单位重量流体经过泵后能量的值A. 包括内能在内的总能量 B. 机械能改变压出管路中阀门的开度D. 车削离心泵的叶轮 * 答案* B.（ ）C. 压能 D.位能（即实际的升扬高度） * 答案* B.25. （ 2分）已知流体经过泵后，压力增大 P N/m，则单位重量流体压力能增加为（）A. PB

32、. P/ p C. P/( Pg ) D. P/(2 g )答案 *C.6. （ 2 分）当离心泵内充满空气时,将发生气缚现象,这是因为 （ ）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答案 *B.7. （ 2 分）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. 排出管路堵塞答案 *C.难度 较难1m泵的入口处装一 u形管压差在某校离心泵特性曲线实验装

33、置中泵的安装高度为8. （ 2 分）题号 2089 第 2 章 知识点 100计，则测得入口处的压力 （）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B.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 此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是B. 吸入管路堵塞D. 吸入管路漏气* 答案 *9.（2 分） 压力表也逐渐降低为零，A. 忘了灌水C. 压出管路堵塞 * 答案 * D.10.（2 分）离心泵的允许吸上真空度随泵的流量增大而（ A. 增大 B. 减少

34、 C. 不变 * 答案 * B11. （ 2 分）用离心泵将液体从低处送到高处的垂直距离，称为（ A. 扬程 B. 升扬高度* 答案 * B12.（2 分）流量调节，离心泵常用（A. 出口阀 B. 进口阀 * 答案 * A 、 C13.（2 分）输送气体的密度越大，则风机的风压（ A. 越高 B. 越低 C. 不变 * 答案 * A14. （ 2分）欲送润滑油到高压压缩机的气缸中，应采用（ 体应采用（ ） A. 离心泵 B. 往复泵* 答案 * C 、 A15.（2 分）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， A. 发生了气缚现象 B. 泵特性曲线变了* 答案 * C1

35、6.（2 分）当离心泵输送的液体的粘度增大时，则其（ A. 扬程减少，流量、效率、轴功率均增大； C. 扬程、效率增大，流量，轴功率减少；答案 * B2 分）离心泵的吸液高度与（）排出管路的阻力大小 ； B. 吸入管路的阻力大小 当地大气压 D. 被输送液体的密度 答案 * A17.A.C.C.吸液高度），往复泵常用（ C.旁路阀C.输送大流量，低粘度的液齿轮泵其原因是（C. 管路特性曲线变了）流量、效率均降低，轴功率增大B. 扬程、D. 扬 程、流量、效率均增大，轴功率减少无关三、问答题：1. （ 12 分）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

36、*“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. （ 10分）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？管路和电机的损*答案* 由离心泵的工作点知， 改变泵出口阀的

37、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。 坏，故不宜用出口阀来调节流量。3. （ 6分） 离心泵的扬程和升扬高度有什么不同？液体获得能量后，可和动压头的增量Au/2g可见，升*答案* 离心泵的扬程是指泵给以单位重量液体的有效能量、 将液体升扬到一定高度厶Z,而且还要用于静压头的增量 P/ pg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， 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. （ 8分）当离心泵启动后不吸

38、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. （ 8分）按图写出离心泵开泵及停泵操作程序。* 答B一打开阀A一灌液一关闭阀 A一启动键K A至合适流量。B （若长期停泵可不关，以便放完K其Q-H曲线的形状不同，有的较开泵：关闭阀 全开阀B 一调节阀B-N-A 一关闭阀停泵：关闭阀 一 管路中的液体）一按停止电键6. （18分）不同类型的离心泵，II/ 1IU 2平（如图A线），有的较陡（图中B线），问：（1）当用离心泵来 输送含有泥浆的液体，其部分泥浆会在管道内沉积，

39、在此种情况 下，宜选哪一类型Q-H线的离心泵才能避免流量发生过大的波动？ （ 2）若用出口阀调节流量，对于哪一种形状的Q一 H线离心泵较为理想？* 答*从图中可看出对A泵来说,变到 皆变小 A泵较好,C 对 应 的） 的幅度 B泵A而调节流量较为灵敏（变化幅度较大）Qi到m?V（Qi-，由图中工作（1）选用QH线较陡的泵（即图中的 B线），设曲线I为原来 的管路特性曲线；曲线II为后来（阻力增大）的管路特性曲线， 工作点由M变为M对应的流量由 Q倒Q m2;对B泵来说 工 作 点 由 C Q2两泵流量变化（ Qc2）（ 2）对调节流量来说， 点变化可知。 四、计算题：将20C的水由水池打至一敞

40、口高位槽中，槽内的水面与水池内的水面的垂直50J/kg，流量为20m3/h，试求理论功率为多少kw?1. （10 分） 距离为31.6m。管路总能量损失为2 、乙+u 2 /2 + P2 p +刀W f仟 0,u 2 0,刀Wf = 50 J /kg* 答*2 g 乙 +u 1 /2 + R/ p+W e=gZ 1 = 0, Z2= 31.6m , Pi = P2,uWe=g Z2+EW f = 9.81 x 31.6 + 50= 3 60 J /kgm s = 20/3600 x 1000= 5.556kg/s; N=W e ms = 360x 5.556 = 2000 J /s = 2kw

41、2. (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,管路摩擦系数入=0.025 ,管子内径为 0.05m，水的密度 p =1000kg/m ,泵的效率为 0.8, 输水量为10ni/h，求:(1)泵轴功率N轴=?(2)压力表的读数为2多少kgf/cm* 答* N 轴=Ne/n ,Ne=ms We ,m s=10X 1000/3600=2.778kg/sWe-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。做能量衡算：2 2乙 +u 1 /2 g + P1/ pg+

42、He= Z2+U 2 /2 g+ P2/'/Z 1=0 Z 2=2+18=20m p 1 =p2=0u 仟0,2We=g-Z 2+ShfShf=入(工 L/d)(u /2)2u=(V/3600)/( n /4)d =(10/3600)/(0.78522Sh f=0.025 X (100/0.05)(1.415Ne=Ms We=2.778X 246.25=684J/s再就3-3与2-2 gZ 3+(p 3/ p )+(u /'Z 3=0 Z 2=18 p3/ p =gZ2+hf -(u在两截面间2X 0.05)=1.415m/s/2)=50.06J/kg; We=9.81 X 2

43、0+50.06=246.25J/kg;N 轴=Ne/0.8=684/0.8=855W截面做能量衡算，并取3-32 23 /2)=gZ 2+(p2/ p )+(u 2 /2)+hp 2=0 u 2=023/2) =9.81 X 18+入(l/d) (u 2 一、为基准面2 23 /2) -(u3 /2)=176.58+0.025(80/0.05) X (1.41572)-(1.41572)2 =176.58+40.04-1.0=215.62J/kg ; P3=pX 215.62=215620N/mP 3=215620/(9.81 X 10 )=2.198kgf/cm(表)3. ( 18分)如图3

44、B57离心泵将20C的水由敞口水池送到一压力为0 108X 4mm管路全长100m(包括局部阻力的当量长度， 已知：水的流量为 56.5m3/h，水的粘度为1厘泊，密度为 0.024，试计算并回答：(1)水在管内流动时的流动形态； 管路所需要的压头和功率；* 答*已知：d=108- 2X 4=100mm=0.1mA=(n /4)d 2=3.14 X (1/4) X 0.1 2=0.785 X 10-2卅31+ 工 le=100mQ=56.5m /h u=Q/A=56.5/(3600 X 0.785 X 10-3=1cp=10 Pa - S p =1000kg/m / Re=dup / 卩=0.

45、1 X 2X 1000/10 以1-1乙+u'/Z 1=0 u2.5at的塔内，管径为管的进、出口当量长度也包括在内)。 1000kg/m3，管路摩擦系数可取为(2)Xhf-2)=2m/s3入=0.024-35=2X 10 >4000;水在管内流动呈湍流面为水平基准面，在1-12 21 /2 g + P1/ pg+ He= Z2+U 2 /21=0 p 1=0(表压)Z 2=18m u 2=0;=入(1+与2-2面间列柏努利方程:=0.024 X (100/0.1) X 2/(2 X 9.81)=4.9m;g+ P2/ pg +刀h fP 2/ p g=2.5 X 9.81 X

46、10 3/(1000 X 9.81)=25m2工 le)/d(u/2g) He=18+25+4.9=47.9mNe=HQ g=47.9 X 1000X 9.81 X 56.5/3600=7.4kw4. ( 20分)如图所示，用离心泵将水从贮水池输送到敞口高位槽中，已知高位槽的水面离贮水池的水面高度保持为10m输送水量用孔板流量计测得。孔板安装在离高位槽水面0.8m处，孔径为20mm孔流系数为0.61。管路为0 57X 3.5mm的钢管，直管长度和局部阻力当2量长度之和(包括孔板局部阻力当量长度)为250m,其中贮水池至孔板前测压点A的直管长度和局部阻力当量长度之和为50m。水的密度为1000k

47、g/m3,A36.86m /h ? (2)在孔Ri为多少？水的粘度为icp,摩擦系数近似为入=0.3164/Re 0.25。U形管中指示液均为水银，其密度为13600kg/m3。当水的流量为 时，试确定：(1)水通过泵所获得的外加能量为多少 板前测压点A处安装的U形管压力计中指示液读数孔板流量计的 U形管中指示液读数 Ra为多少？* 答*2 2 u=Vs/(0.785d)=6.86/(0.785 X 0.05 X 3600)=0.971m/s-33Re=0.05X 0.971 X 1000/(1 X 10 - )=485500.25 =0.0213入=0.3164/Re 0.25 =0.136

48、4/48550取贮水池液面为1-1截面，高位槽液面为2-2截面,列柏努利方程式：乙g+pd p +u 1 /2+We=乙g+p2/ p +U2 /2+ 刀h (f 1 - 2)_ - _ - 2W=Z2g + Eh (f 1 -2) = Z2g + 入(1+ 刀le )/d(u/2)2=10X 9.81+0.0213 X (250/0.05) X (0.971/2) =98.1+50.2=148.3J/kg以A点为2' -2'截面，在1-1与2' -2'截面间列柏努利方程式乙g+p1/ p +U1 /2+We= Z2' g+p2' / p +U2

49、' /2+ Eh (f 1 -2')22(p 2' -p 1)/ p =(p A -p a )/ p = We - Z 2' g -(u /2)-入(1+ Ele )/d(u/2)2 2=148.3- 9.2 X 9.81 -0.971 /2-0.0213(50/0.05)(0.971/2)2 =148.3-90.252-0.4714-10.04=47.53J/kg;p a -pa =47.5366 X 1000=47.53 X 103N/mR=(Pa -p a )/g( p o - p ) =47.53 X 10 3/9.81 X (13600 -1000)=

50、0.3846m=38.46cm 根据 Vs=CoAo2gR ( p o - p )/ p ; R2=(Vs/CoAo) p /2g( p o - p )式中：Co=0.61, Ao=0.785 X 0.02=3.14 X 10- m;Vs=6.86/3600m /s,-4R>=(6.86/3600)(1/(0.61X 3.14 X 10) X 1000/2 X 9.81 X (13600 -1000)=0.4m =40cm5. ( 12分)欲用离心泵将20C水以30ni/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2m处。泵的吸入管路全部阻力为 1mHO柱，压出管路全部阻力为 3mHO柱，泵的效率为0.6，求泵的轴功率。若已知泵的允许吸上真空高度为 6m,问上述安装高度是否合适？(动压头可忽 略)。水的密度可取 1000kg/m。*答案* 如图取1- 1, 2- 2截面，并以1 1截面为 基准面，列柏努里方程得：H=A Z+Eh f(