流体输送设备习题及答案Word格式.docx
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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.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.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.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.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()。
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( )。
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;
16、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。
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;
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
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φ108×
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:
d=108-2×
4=100mm=0.1m
A=(π/4)d2=3.14×
(1/4)×
0.12=0.785×
10-2m
l+Σle=100mqv=56.5m3/h
∴u=q/A=56.5/(3600×
0.785×
10-2)=2m/s
μ=1cp=10-3Pa·
Sρ=1000kg.m-3,λ=0.024
⑴∵Re=duρ/μ=0.1×
2×
1000/10-3=2×
105>
4000
∴水在管内流动呈湍流
⑵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/ρg)+H
=Z2+(u22/2g)+(p2/ρg)+ΣHf
∵Z1=0,u1=0,p=0(表压),Z2=18m,u2=0
p2/ρg=2.5×
9.81×
104/(1000×
9.81)=25m
ΣHf=λ[(l+Σle)/d](u2/2g)
=0.024×
(100/0.1)×
[22/(2×
9.81)]=4.9m
∴H=18+25+4.9=47.9m
Ne=Hqvρg=47.9×
1000×
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0.06Mpa.全部输送管均为φ57mm⨯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ρ=1200kg/m3,粘度为μ=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30m3/h时的He和Pe。
(1)在阻力平方区,λ=f(ε/d)
ε/d=0.006,查图得:
λ=0.033
管路特性方程:
(2)qv=30m3/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、ρ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。
∴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20º
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50mm,送液量为20m3/h,估计此时吸入管的阻力损失为3m液柱,求大气压分别为101.3kPa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3.3m,20º
C时溶液的饱和蒸汽压为5.87kPa,密度为800kg/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、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40t/h,槽内压强(表压)为0.03Mpa,槽内水面离低位水池水面16m,管路总阻力为4.1J/N。
试确定选用哪一种类型为宜?
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23.2m。
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。
10m
2
2’
0’
1
1’
4m
图2-2
(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。
式中
——截面1,2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:
(2)水温取水的比热容为
,则水进入容器时的温度为