化工原理第二章习题及答案.docx
《化工原理第二章习题及答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工原理第二章习题及答案.docx（23页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
化工原理第二章习题及答案
第二章流体输送机械
一、名词解释（每题2分）
1泵流量
泵单位时间输送液体体积量
2、压头
流体输送设备为单位重量流体所提供的能量
3、效率
有效功率与轴功率的比值
4、轴功率
电机为泵轴所提供的功率
5、理论压头
具有无限多叶片的离心泵为单位重量理想流体所提供的能量
6、气缚现象
因为泵中存在气体而导致吸不上液体的现象
7、离心泵特性曲线
在一定转速下，离心泵主要性能参数与流量关系的曲线
8、最佳工作点
效率最高时所对应的工作点
9、气蚀现象
泵入口的压力低于所输送液体同温度的饱和蒸汽压力，液体汽化，产生对泵损害或吸不上液
体
10、安装高度
泵正常工作时，泵入口到液面的垂直距离
11、允许吸上真空度
泵吸入口允许的最低真空度
12、气蚀余量
泵入口的动压头和静压头高于液体饱和蒸汽压头的数值
13、泵的工作点
管路特性曲线与泵的特性曲线的交点
14、风压
风机为单位体积的流体所提供的能量
15、风量
风机单位时间所输送的气体量，并以进口状态计
二、单选择题（每题2分）
1、用离心泵将水池的水抽吸到水塔中，若离心泵在正常操作范围内工作，开大出口阀门将导致（）
A送水量增加，整个管路阻力损失减少
B送水量增加，整个管路阻力损失增大
C送水量增加，泵的轴功率不变
D送水量增加，泵的轴功率下降
2、以下不是离心式通风机的性能参数（）
A风量B扬程C效率D静风压
3、往复泵适用于（）
A大流量且流量要求特别均匀的场合
B介质腐蚀性特别强的场合
C流量较小，扬程较高的场合
D投资较小的场合
4、离心通风机的全风压等于（）
A静风压加通风机出口的动压
B离心通风机出口与进口间的压差
C离心通风机出口的压力
7、离心泵的扬程，是指单位重量流体经过泵后以下能量的增加值（）
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）B
8、流体经过泵后，压力增大pN/m2，则单位重量流体压能的增加为（）
ApBp/
Cp/gDp/2gC
9、离心泵的下列部件是用来将动能转变为压能（）
A泵壳和叶轮B叶轮
C泵壳D叶轮和导轮C
10、离心泵停车时要（）
A先关出口阀后断电
B先断电后关出口阀
C先关出口阀先断电均可
D单级式的先断电，多级式的先关出口阀A
11、离心通风机的铭牌上标明的全风压为100mmH2O意思是（）
A输任何条件的气体介质全风压都达100mmH2O
B输送空气时不论流量多少，全风压都可达100mmH2O
C输送任何气体介质当效率最高时，全风压为100mmH2O
D输送20C,101325Pa空气，在效率最高时，全风压为100mmH20D
12、离心泵的允许吸上真空高度与以下因素无关（）
A当地大气压力B输送液体的温度
D
pv为操作温度下液体的
C流量D泵的吸入管路的长度
13、如以h,允表示汽蚀余量时，pi,允表示泵入口处允许的最低压力,饱和蒸汽压，ui为泵进口处的液速，则（）
A
p1允=
=P'
/+h,允
B
P1,允/
g=
:
pv/g+
h,允—U12/2g
C
P1允/
g=
:
pv/g+
h,允
D
p1,允/
g=
=pv/g+
h,允+u12/2g
B
14、以下种类的泵具有自吸能力（）
A往复泵B齿轮泵与漩涡泵
C离心泵D旋转泵与漩涡泵A
15、如图示，列1--1与2--2截面的伯努利方程，为：
He=z+p/g+（u2/2g）+Hf,1-2，贝Uhf,1-2为（）
A泵的容积损失，水力损失及机械损失之和
B泵的容积损失与水力损失之和
C泵的水力损失
D测压点1至泵进口，以及泵出口至测压点2间的阻力损失
16、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
17、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,
A
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C
18、由阀门全开的条件算出在要求流量为V时所需扬程为He/。
在离心泵的性能曲线上查得与V对应的扬程为He,HeHe/，在流量为V时泵的效率为，则泵的轴功率N为（）
AVHe/g/1000kw
BVHeg/1000kwB
19、用离心通风机将空气输入加热器中，由20C加热至140C。
该通风机安于加热器前，或加热器后贝U（）。
A输送的流量不变B需要的全风压不变
C需要的全风压不变，但流量要变
D输送的流量和需要的全风压都要变D
20、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B
21、当管路性能曲线写为H=A+BV2时（）
AA只包括单位重量流体需增加的位能
BA包括单位重量流体需增加的位能与静压能之和
CBV2代表管路系统的局部阻力损失
DBV2代表单位重量流体增加的动能B
22、往复泵没有以下缺点（）
A流量不均匀B流量不大
C没有自吸能力D不宜输送悬浮液C
23、有两种说法
（1）往复泵启动不需要灌水；
（2）往复泵的流量随扬程增大而减小，则（）
A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
C
24、离心泵效率最高的点称为
（）
A工作点
B
操作点
C设计点
D
计算点
C
25、泵的效率不包括（）
A水力效率
B
机械效率
C原动机效率
D
容积效率
26、一台离心泵在管路系统中工作，当阀门全开时，相应的管路性能曲线可写为H=A+BV2,且B~0（即动能增加值，阻力损失两项之和与位能增加值、压能增加值两项之和相较甚小）,当泵的转速增大10%，如阀门仍全开，则实际操作中（）
A扬程增大21%，流量增大10%
B扬程大致不变，流量增大10%以上
C扬程减小，流量增大21%
D流量不变，扬程增大21%B
27、理论上推导表明，扬程一般（）
A与流量无关
B与流量成直线关系
C可写为He/=A+BV2,且B0
DdHe/dV0B
28、离心泵在n=n1时的特性曲线（H1〜V1关系）与n=n2时的特性曲线（H2〜V2关系）对应点
的关系是（）。
AV1=V2
2
H2=H1（n2/n1）2
BV2=V1（n2/n1）
H2=H1（n2/n1）2
CH2=H1
V2=V1（m/n2）
DV2=V1（n2/n1）
H2=H1（n2/n1）
B
29、当离心泵内充满空气时，将发生气缚现象，这是因为（）
A气体的黏度太小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B
30、离心泵漏入大量空气后将发生（）
A汽化现象B气缚现象
C汽蚀现象D气浮现象B
31、离心泵的调节阀开大时，则（）
A吸入管路的阻力损失不变B泵出口的压力减小
C泵入口处真空度减小D泵工作点的扬程升高
三、填空题（每题2分）
1、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。
气蚀
2、离心通风机的全风压是指。
动风压和静风压之和
3、单级往复泵的理论流量计算式为。
V=Asn
4、离心泵常采用调节流量，往复泵常采用调节流量。
\
出口阀门旁路阀门
5、写出有外加能量时，以单位体积流体为基准的实际流体伯努利方程式
zig
Pi
Heg
Z2g
2
U2
2
P2gHf,i2
N/m2（Pa）
各项的单位均为
6、离心泵的工作点是曲线与曲线的交点。
管路特性泵特性
7、离心通风机全风压的单位是其物理意义是
N/m2风机提供给每m3气体的能量
8、离心泵的允许吸上真空高度的数值于允许的安装高度的数值（大，小）。
大
9、用离心泵将一个低位敞口水池中的水送至敞口高位水槽中，如果改为输送p=1100kg/m3
但其他物性与水相同的溶液，则流量,扬程,功率
_。
（增大，不变，减小，不能确定）
不变不变增大
10、①离心泵的轴封装置主要有两种：
a;b。
②管路特性曲线的一般表达式是。
（1）a:
填料密封b:
机械密封
（2）He=A+BV2
11、若被输送的流体黏度增高，则离心泵的扬程,流量,效率,
轴功。
减小；减小；下降；增大
12、往复泵主要适用于、的场合。
小流量；高扬程
13、离心泵叶轮按有无盖板可分为,/,,。
敞式半敞式闭式（或开式，半开式，闭式）
14、离心泵按叶轮串联的多少可分为和。
单级，多级
15、离心泵用来输送常温的水，已知泵的性能为：
V=0.05m3/s时，He=20m;管路特性为
V=0.05m3/s时，He=18m，则在该流量下，消耗在调节阀门上的扬程值=_m。
2
16、离心泵用来输送常温的水，已知泵的性能为：
V0.05m3/s时，He=20m;管路特性为
V=0.05m3/s时，He=18m，则用阀调节到该流量下，有效功率Ne=kW
四、问答题（每题3分）
1、启动离心泵前及停泵前应做哪些工作？
启动离心泵前应灌泵、关闭泵的出口阀门，停泵前也应关闭泵的出口阀门。
2、启动离心泵前为什么要灌泵？
为了防止气缚现象发生。
3、启动离心泵前为什么要关闭泵的出口阀门？
为了减小启动电流，以保护电机。
4、停泵前为什么要关闭泵的出口阀门？
防止高压液体倒流，对泵造成损害。
5、启动离心泵前如果不灌泵会发生什么现象？
会发生气缚现象。
6、若离心泵的实际安装高度大于允许安装高度会发生什么现象？
会发生气蚀现象。
7、如何防止气蚀现象的发生？
离心泵的实际安装高度小于计算的允许安装高度就可以防止气蚀现象的发生。
8、启动往复泵时是否需要灌泵？
启动往复泵时能否关闭出口阀门？
往复泵的流量调节能否采用出口阀门调节？
不需要，不能，不能。
9、什么是离心泵的工作点？
试用图说明之。
泵的工作点是泵的特性曲线He—V与管路特性曲线He'—V的交点，如图中的D点。
10、何谓泵的扬程？
何谓泵的升扬高度？
泵的扬程：
单位重量流体从泵获得的机械能。
（各分）
泵的升扬高度：
泵的实际吸上高度与排出高度之和。
11、离心泵发生汽蚀”的主要原因是什么？
原因是叶轮进口处的压力降至被输送液体的饱和蒸汽压，引起部分液体沸腾汽化。
12、下列两图为离心泵的两种安装方式，用以输送热水，在热水的温度下饱和蒸汽压pv=cm2.
大气压可取为10mH2O，两种安装方式中，管路特性视为相同，请回答：
两种安装方式是否有
种能将水送到高位槽？
为什么？
由安装高度的计算式：
Hg,max=（Pa-Pv）/pg^h,允-》Hf，吸=10-4-△h,允-刀Hf,吸＜6m而实际安装高度Hg均大于允许的最大安装高度，故两种安装方式均不可能将水送到高位槽。
13、为什么离心泵的壳体要做成蜗壳形？
使部分动能有效地转变为静压能，减少能量损失。
14、为什么调节流量的阀门一般不装在泵的吸入管路上？
令PK为叶轮入口处液体压力。
PK随刀Hf，吸增大而降低
为了保证泵在实际操作中不发生气蚀现象，要尽量减小吸入管的阻力。
这就要求吸上管
路短而直且无调节阀门，以使刀Hf,吸尽量小。
因此，调节流量的阀门一般不装在吸入管路上，
而装在出口管路上。
五、计算题（每题10分）
1、以离心泵把水由储罐A输至储罐B,B内液位比A内液位高1.2m,管子内径80mm,pa=cm2,pb=cm2（均为表压）,1min输送500kg水。
AB间管线总长5m（包括局部阻力）,摩擦系数，轴功率，求泵的效率。
（2分，2分，3分，3分）
-1.66m/s
A
He
（zBza）亘豆
Hf,AB
1.2（0.250.2）100.02
1.662
（50.。
8）帀5.88m
9.81
HeVg/Na5.888.33
10310000.624
0.771000
2、生产要求以18m3/h流量将饱和温度的液体从低位容器A输至高位容器E内。
液体密度960kg/m3，黏度与水相近。
两液位高度差21m，压力表读数：
Pa=,pB=。
排出管长50m、
吸入管长20m（均包括局部阻力），管内径50mm，摩擦系数。
现库存一台泵，铭牌标明：
扬程44m，流量20m3/h，此泵是否能用？
若此泵能用，该泵在18m3/h时的允许气蚀余量为2.3m，现拟将泵安装在容器A内液位以下9m处，问：
能否正常操作？
（5分）
He'Z2
rP2P1
Z1
g
8LV2
2gd5
21
（1.20.2）
9.81104
9609.81
/\182
80.023（5020）（）2
3600
3.1429.810.055
42.1m
可见，管路要求V=18m3/h,He，的（V,
He）点接近最高效率的状态,
=42.1r而该泵最高效率时：
V=20m3/h,He=44m,管路要求
故此泵适用。
（5分）
H
g,max
P0Pv
g
8LV2
2.3~25
gd
h,允
故可正常工作。
5.34m
3、如图所示的输水系统，输水量为36m3/h,输水管路均为松0>2mm的钢管，已知：
吸入管路
的阻力损失为2J/Kg,压出管路的压头损失为柱，压出管路上压力表的读数为cm2，试求：
（1）水泵的升扬高度；
（2）水泵的轴功率N轴（kW）,设泵的效率n=70%;
（3）若泵的允许吸上高度[Hs]=6.5m,水温为20C，校核此系统的安装高度是否合适？
当时当
地大气压为1atm;p水=1000Kg/m3。
（1）U
Z34
36
3600
P3
（0.785
2
0.076）2.2m/s
Z升扬
2g
Z3
Hf342.510220.524.75m
29.81
524.7529.75m
（4分）
⑵HejZi3
P3u3
g2g
2
Hf吸入525面30.45m
HeV
102
⑶Hg,max[HS]学
2g
3
30.450.0110（1020.7）4.265KW4.3KW
（4分）
Hf吸入6.50.2470.2046.05m4.8m
合适
（2分）
4、某厂准备用离心泵将20C的清水以40m3/h的流量由敞口的储水池送到某吸收塔的塔顶。
已知塔内的表压强为cm2,塔顶水入口距水池水面的垂直距离为6m,吸入管和排出管的压
头损失分别为1m和3m,管路内的动压头忽略不计。
当地的大气压为（m水柱）,水的密度为
1000[kg/m3]。
现仓库内存有三台离心泵，其型号和铭牌上标有的性能参数如下，从中选一台比较合适的以作上述送水之用。
型号
流量（m3/h）
扬程（m）
允许吸入真空高度（m）1
3B57A
50
38
3B33
45
32
3B19
38
20
解（列方程
呈4分，求出压头
4分,
选泵
2分）
乙
P
U2
He
Z2
Pl
u；
h
g
2g
g
2g
hf
hf,1
hf,2
4m
9.81
104
He
6
4
20m
t1
103
9.81
3
V40m/h
根据流量，压头，选3B33较合适。
5、某型号的离心泵,在一定的转速下，在输送范围内，其扬程与流量的关系可用He=18-6M05v2（He单位为m,V单位为m3/s）来表示。
用该泵从贮槽将水送至高位槽。
两槽均
为敝口，两水面高度差3m且水面维持恒定。
管路系统的总长为20m（包括所有局部阻力的当
量长度），管径为帕6X3mm,摩擦系数可取为，试计算：
（1）输水量m3/h;
（2）若泵的效率为65%，水的密度为1000Kg/m3,求离心泵轴功率kW?
解
（1）（7分）
He（詁
g
iz3m,
0.02
20
0.04
V
2
0.7850.04
-3.23105V2
9.81
g
He
离心泵特征曲线由
（2）找工作点
V0.00403
由式
（1）知:
He
33.23
，105v2
（1）
:
He186105V2.....
（2）
:
186105V233.23105V2
33
m/s14.51m/h
8.25m
0.004038.25
允许吸上真空度
1000
1020.65
Hs6m,
6、现有一台离心泵，
吸入管内径为50mm，吸入管的全部阻力损失为
试计算此泵的允许安装高度
Hg为多少米?
0.501KW
（3分）
用来输送20C的清水，已知流量为20m3/h,
Hf1.5mH2O，当地大气压为10mH2O。
解:
Ui
4V
20
360022.831m/s
0.05
（5分）
Hg
Hs
Hf
（5分）
2
2.831
629.807
1.560.4091.54.091m
20C水以30m
7、欲用离心泵将
面高差为18m，泵的吸入口在水池液面上方出口管的全部阻力为3mH2O,泵的效率为，真空高度为6m，问上述安装高度是否合适？
（动压力可忽略）
3/h的流量由水池打到敝口高位槽，两液面均保持不变，液2m处。
泵的吸入管路全部阻力为1mH2O柱，
（1）求泵的轴功率；
（2）若已知泵的允许吸上。
水的密度可取1000kg/m3。
解：
如图在1-1,2-2截面间列柏努力方程，以1-1截面为水平基准面
Hzhf12181322m
（3分）
QH
总22
3600
102
1020.6
100——3KW
Hg允
2
Hf吸615m
2g
（2分）
（5分）
安装高度合适
8、用泵将苯和甲苯的混合物送到精馏塔，精馏塔操作压强为，原料槽压强为at。
管路总长
为20m（包括全部局部阻力的当量长度），管路直径为50mm，摩擦系数为，密度为800kg/m3。
离心泵的特性曲线可表示为He=x105v2，式中V以m3/s表示。
试求原料输送量及泵的理论
或有效功率为多少？
解
4
0.50.19.81100.0220
H8
8009.810.05
0.052
4
29.81
131.06105V2
2
与He201.12105V2联立
（5分）
解出：
V=x10-3m3/s
He201.121055.67103216.4m
NeHegV16.49.815.67103800729.8W（5分）
9、用3B33型泵从敞口容器将水送到别处，流率为55m3/h，查得该流量下的允许吸上真空度为3m。
吸入管压头损失为1m,忽略液体在吸入管的动压头。
当地大气压736mmHg。
（1）3B33的B指的是什么？
（2）输送20?
C水时，泵的安装高度；[2m]
解：
（1）
B指的是清水泵
（3分）
（2）
根据
2
U1
HsHf1
2g
Hg
（2分）
因为
Hs
3m,Hf1m
2\
U1
102g
（5分）
当地大气压736mmHg约为10mH20，因此
HgHsHf
2
巴=3-1=2m
2g
10、用安装在液面上方
1.9at（表），泵入口处真空表读数
空表与压力表距离0.7m,出口管与入口管直径相同。
若泵的允许吸上真空度为入管的全部阻力为1m水柱，动压头可忽略。
求：
（1）泵的压头H;
（2）泵的安装高度是否合适？
米的泵输送流量为12m3/h的20C水，泵的出口处压力表读数
140mmHg,轴功率1.20kw,电动机转数2900转/分，真6米，吸
解:
列真空表与压力表间柏努力方程，以真空表处管中心为水平基。
（5分）
2
AHf
2g
管径相同,
u2
0，则:
H0.7
1.99.81104140133.3104
321.6m
9.810
⑵HgHs
2
U1
实际安装高度为2mv5m,安装高度合适。
2g
Hf01=6-0-1=5m
（5分）
升级会员 