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第二章 流体输送机械

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第二章流体输送机械

一填空题

1.离心泵的工作点是曲线与曲线的交点;离心泵的安装高度超过允许安装高度时,离心泵发生现象。

2.离心泵用出口阀调节流量实质上是改变曲线,用改变转速来调节流量实质上是改变曲线。旋涡泵常用方法来调节流量。

3.如图3,管路中装有离心泵:使用阀1调节流量易造成

;若阀2关小,管路所送流量,

泵扬程,泵出口压力表读数。

4.离心泵的允许气蚀余量△h的定义式是。

5.液体输送泵按工作原理大致可分为,,,。6.离心泵流量调节方法为,,。

7.离心泵在启动前,要先灌泵,以防止现象的发生。

8.离心泵的性能参数主要是,,,。

性能曲线是指,,的关系曲线。

9.离心泵的允许吸上真空度是指;允许气蚀余量是指。

10.用离心泵把江水送至敞口高位槽,若管路条件不变,而江面下降,则泵的输液量__________;轴功率_________。

11.采用离心泵的串并联可改变工作点,对于管路特性曲线较平坦的低阻管路,采用组合可获得较高的流量和压头,而对于高阻高阻管路,采用组合较好,对于(ΔZ+ΔP/ρɡ)值高于单台泵所能提供最大压头的特定管路,则采用组合方式。

12.往复泵的有自吸能力,启动前不需,往复泵的压头与泵的尺寸,取决于管路特性,这类泵称为。流量调节不能简单地用排出管路上的阀门来调节流量,一般用来调节。

13.风机的性能参数是指,,等。若被输送气体的温度增高,风机的风压将。风机的风量一般是以状态计量的。

14.往复压缩机的主要部件有,,,。压缩比是指。为解决压缩机的流量不均问题,在压缩机的出口应安

装。

15.离心泵的轴封装置主要有两种:和。

16.离心通风机的全风压是指与之和,其单位为。

17.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。

18.若离心泵入口真空表读数为700mmHg,当地大气压为101.33kPa,则输送上42℃水时(饱和蒸汽压为8.2kPa)泵内发生。

19.离心泵在一管路系统中工作,管路要求流量为Q e,阀门全开时管路所需压头为

H e,而与相对应的泵所提供的压头为H m,则阀门关小压头损失百分数

为%。

20.若被输送的液体密度增大时,离心泵的流量,扬程,功率,效率。

21.对离心泵的叶轮进行切削,使直径由D1变为D2,且D2= 0.9D1,则流量Q2Q1,扬程H2H1,功率N2 N1。

22.往复泵的往复次数增加时,流量,扬程。

二选择题

1. 用同一离心泵分别输送密度为ρ1及ρ2的两种流体,已知二者体积流量相等,

ρ1=1.2ρ2,则。

A. 扬程H1=H2,轴功率N1=1.2N2

B. 扬程H1=1.2H2,轴功率N1=N2

C. 扬程H1=H2,轴功率N1=N2

D. 扬程1.2H1=H2,轴功率1.2N1=N2

2. 离心泵的安装高度与。

A. 泵的结构无关

B. 液体流量无关

C. 吸入管路的阻力无关

D. 被输送的流体密度有关

3. 两台型号相同的泵串联操作的总压头单台泵压头的两倍。

A. 低于

B. 等于

C. 大于

D. 不能确定

4. 离心泵的扬程是指单位质量流体经过泵以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. 静压能

D. 位能(即实际的升扬高度)

5. 化工过程中常用到下列类型的泵:a、离心泵,b、往复泵,c、齿轮泵,d、螺杆

泵。其中属于正位移泵的是,其流量调节必须采用。

A. abc

B. bcd

C. ad

D. a

6. 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

7. 离心泵的调节阀开大时,。

A. 吸入管路阻力损失不变

B. 泵出口的压力减小

C. 泵入口的真空度减小

D. 泵工作点的扬程升高

8. 某离心泵运行一年后发现有气缚现象,应。

A. 停泵,向泵内灌液

B. 降低泵的安装高度

C. 检查进口管路是否有泄漏现象

D. 检查出口管路阻力是否过大

9. 离心泵的轴功率N和流量Q的关系为。

A. Q增大,N增大

B. Q增大,N先增大后减小

C. Q增大,N减小

D. Q增大,N先减小后增大

10. 在测定离心泵性能时,若将压力表装在调节阀以后,则压力表读数p2将,而

当压力表装在调节阀以前,则压力表读数p1将

A. 随流量增大而减小

B. 随流量增大而增大

C. 随流量增大而基本不变

D. 随真空表读数的增大而减小

11. 离心泵铭牌上标出的流量和压头数值是。

A. 最高效率点对应值

B. 操作点对应值

C. 最大流量下对应值

D. 计算数据

12. 有自吸能力的泵是。

A.离心泵与旋涡泵

B.往复泵与回转泵

C.齿轮泵与离心泵

D.回转泵与旋涡泵

13. 离心泵停止操作时宜

A. 先关出口阀后停电

B.先停电后关阀

C. 先关出口阀或先停电均可

D.单级泵先停电,多级泵先关出口阀

14. 离心泵在n=n1时的特性曲线(Q1-H1关系)与n=n2时的特性曲线(Q2-H2)

对应点的关系是。

A.Q1=Q2H2=H1(n2 /n1)2 B. Q1=Q2(n2 /n1)H2=H1(n2 /n1)2

C.H1=H2Q2=Q1(n1 /n2)D.Q2=Q1(n2 /n1)H2=H1(n2 /n1)15. 离心泵在两敞口容器间输液,以下说法是正确的:当ρ变化时,离心泵的。

A.H——Q特性曲线发生变化,N轴——Q线也发生变化

B.H——Q特性曲线不发生变化,但N轴——Q特性曲线要发生变化

C.H——Q特性曲线发生变化,N轴——Q特性曲线不发生变化

D.H——Q特性曲线与N轴——Q特性曲线都不发生变化

三简答题

1. 什么是离心泵的压头(扬程)?什么是风机的风压?

2. 什么是气缚现象?什么是气蚀现象?

3.离心泵的特性曲线方程是什么?它与什么有关?与什么无关?

4.离心泵的流量如何调节?往复泵的流量如何调节?那种方法使用方便?那种

方法能量损失小?

5.离心泵的性能曲线图由哪几条曲线组成?

6. 对一定的管路,当用两台相同离心泵串联(或并联)操作时,其压头(流量)

与使用同一台泵时的压头(流量)的关系是什么?

7. 在离心泵的组合方式选择时,对低阻管路,应采用那种组合方式?对高阻管路

又如何?

8. 什么是泵的设计点?泵的工作点如何确定?

9. 离心泵铭牌上表明的压头是指该泵在规定转速,最高效率下对单位重量的20℃

的水提供的能量,对吗?

10. 为什么要采用多级压缩?多级压缩机的级间为何采用中间冷却?

11. 离心泵启动后吸不上液体,是什么原因?怎样才能使泵正常工作?

12. 离心泵的选用有那几条原则?

13. 液体密度与离心泵的理论压头有何关系?同一压头下,泵进出口的压差与流体的密度有何关系?

14. 允许吸上真空高度与允许气蚀余量是如何定义的?

15. 离心泵的操作要点有那些?

四 计算题

【2-1】用离心泵(转速为2900 r/min )将20 ℃的清水以60 m 3/h 的流量送至敞口容器。此流量下吸入管路的压头损失和动压头分别为2.4 m 和0.61 m 。规定泵入口的真空度不能大于64 kPa 。泵的必需气蚀余量为3.5 m 。试求(1)泵的安装高度(当地大气压为100 kPa );(2)若改送55 ℃的清水,泵的安装高度是否合适。

解:(1) 泵的安装高度

在水池液面和泵入口截面之间列柏努利方程式(水池液面为基准面),得

2a 11g f,01()2p p u H H g g

ρ--=++ 即 3

g 64100.61 2.410009.81

H ?=++? 51.3=g H m

(2)输送55 ℃清水的允许安装高度

55 ℃清水的密度为985.7 kg/m 3,饱和蒸汽压为15.733 kPa

a v g f,01()p p H NPSH H g ρ--'=--=??

????-+-??-4.2)5.05.3(81.97.98510)733.15100(3=2.31m 原安装高度(3.51 m )需下降1.5 m 才能不发生气蚀现象。

【2-2】附图为测定离心泵特性曲线的实验装置,实验中已测出如下一组数据:

泵进口处真空表读数p 1=2.67×104Pa(真空度)

泵出口处压强表读数p 2=2.55×105Pa(表压)

泵的流量Q =12.5×10-

3m 3/s, 功率表测得电动机所消耗功率为6.2kW

吸入管直径d 1=80mm , 压出管直径d 2=60mm,

两测压点间垂直距离Z 2-Z 1=0.5m

泵由电动机直接带动,传动效率可视为1,电动机的效率为0.93,实验介质为

20℃的清水.试计算在此流量下泵的压头H 、轴功率N 和效率η。

解:(1)泵的压头 在真空表及压强表所在截面1-1与2-2间列柏努利方程:

=+++H g

u g p Z 22111ρf H g u g p Z +++22222ρ 式中 Z 2-Z 1=0.5m

p 1=-2.67×104Pa (表压)

p 2=2.55×105Pa (表压)

u 1=()

m/s 49.208.0105.124423

21=???=-ππd Q u 2=()

m/s 42.406.0105.124423

22=???=-ππd Q 两测压口间的管路很短,其间阻力损失可忽略不计,故

H =0.5+()()81

.9249.242.481.910001067.21055.22

245?-+??+? =29.88mH 2O (2)泵的轴功率 功率表测得功率为电动机的输入功率,电动机本身消耗一部分功率,其效率为0.93,于是电动机的输出功率(等于泵的轴功率)为: N =6.2×0.93=5.77kW

(3)泵的效率

===N g QH N N e ρη1000

77.581.9100088.29105.123?????- =63.077

.566.3= 在实验中,如果改变出口阀门的开度,测出不同流量下的有关数据,计算出相应的H 、N 和η值,并将这些数据绘于坐标纸上,即得该泵在固定转速下的特性曲线。

【2-3】用离心泵将水库中的清水送至灌溉渠,两液面维持恒差8.8 m ,管内流动在阻力平方区,管路特性方程为

52e e

8.8 5.210H q =+? (q e 的单位为m 3/s ) 单台泵的特性方程为

25102.428q H ?-= (q 的单位为m 3/s )

试求泵的流量、压头和有效功率。

解:联立管路和泵的特性方程便可求泵的工作点对应的q 、H ,进而计算P e 。

管路特性方程 52e e 8.8 5.210H q =+?

泵的特性方程 25102.428q H ?-=

联立两方程,得到 q =4.52×10–3 m 3/s H =19.42 m

则 3e 19.42 4.521010009.81

P Hq g ρ-==????W=861 W 【2-4】用离心通风机将50 ℃、101.3 kPa 的空气通过内径为600 mm ,总长105 m (包括所有局部阻力当量长度)的水平管道送至某表压为1×104 Pa 的设备中。空气的输送量为1.5×104 m 3/h 。摩擦系数可取为0.0175。现库房中有一台离心通风机,其性能为:转速1450 min -1,风量1.6×104 m 3/h ,风压为1.2×104 Pa 。试核算该风机是否合用。

解:将操作条件的风压和风量来换算库存风机是否合用。

2

T 21f ()2u H p p h ρρ=-++∑

4m 1101013002p ???=+ ???Pa=106300Pa m 1063002931.205101330323

ρ=??kg/m 3=1.147 kg/m 3 s v 22m 150********ππ36000.610630044

V p u d p ?==???m/s=14.40 m/s 则 24T 10514.40110 1.1470.017510.62H ????'=?+??+? ??????

?Pa=10483 Pa 147

.12.110483T ?=H Pa=10967 Pa 库存风机的风量q =1.6×104 m 3/h ,风压H T =1.2×104 Pa 均大于管路要求(q e =1.5×104 m 3/h ,H T =10967 Pa ),故风机合用。

【2-5】采用一台三效单动往复泵,将敞口贮槽中密度为1200 kg/m 3的粘稠液体送至表压为1.62×103 kPa 的高位槽中,两容器中液面维持恒差8 m ,管路系统总压头损失为4 m 。已知泵的活塞直径为70 mm ,冲程为225 mm ,往复次数为200 min -1,泵的容积效率和总效率分别为0.96和0.91。试求泵的流量、压头和轴功率。

解:(1)往复泵的实际流量

2v r π330.960.070.2252004

q ASn η==?????m 3/min=0.499 m 3/min (2)泵的扬程

6

e 1.6210(84)12009.81

H H ?==++?m=149.6 m (3)泵的轴功率

s 149.60.4991200102601020.91

Hq P ρη??==??kW=16.08 kW 【2-6】选用某台离心泵,从样本上查得其允许吸上真空高度H s =7.5m ,现将该泵安装在海拔高度为500m 处,已知吸入管的压头损失为1 mH 2O ,泵入口处动压头为0.2 mH 2O ,夏季平均水温为40℃,问该泵安装在离水面5m 高处是否合适?

解:使用时的水温及大气压强与实验条件不同,需校正:

当水温为40℃时 p v =7377Pa

在海拔500m 处大气压强可查表2-1得

H a =9.74 mH 2O

H's =H s +(H a -10)-??

? ??-?24.01081.93v p =7.5+(9.74-10)―(0.75―0.24)=6.73 mH 2O

泵的允许安装高度为:

102'21-∑--=f s g H g

u H H (2-22b )

=6.73―0.2―1

=5.53m >5m

故泵安装在离水面5m 处合用。

【2-7】用离心泵(转速为2900 r/min )进行性能参数测定实验。在某流量下泵入口真空表和出口压力表的读数分别为60 kPa 和220 kPa ,两测压口之间垂直距离为0.5 m ,泵的轴功率为6.7 kW 。泵吸入管和排出管内径均为80 mm ,吸入管中流动阻力可表达为2f,0113.0h u -=∑(u 1为吸入管内水的流速,m/s )。离心泵的安装高度为2.5 m ,实验是在20 ℃,98.1 kPa 的条件下进行。试计算泵的流量、压头和效率。

解:(1)泵的流量

由水池液面和泵入口真空表所在截面之间列柏努利方程式(池中水面为基准面),得到

∑-+++=10,211

120f h u p gZ ρ 将有关数据代入上式并整理,得

48.3581.95.2100010605.33

2

1

=?-?=u 184.31=u m/s

则 2π(0.08 3.1843600)4

q =???m 3/h=57.61 m 3/h

(2) 泵的扬程

29.04m m 5.081.9100010)22060(3021=??

????+??+=++=h H H H

(3) 泵的效率

s 29.0457.6110009.81100%100036001000 6.7

Hq g P ρη???==???=68% 在指定转速下,泵的性能参数为:q =57.61 m 3/h H =29.04 m P =6.7 kW η=68%

【2-8】用离心油泵将甲地油罐的油品送到乙地油罐。管路情况如本题附图所示。启动泵之前A 、C 两压力表的读数相等。启动离心泵并将出口阀调至某开度时,输油量为39 m 3/h ,此时泵的压头为38 m 。已知输油管内径为100 mm ,摩擦系数为0.02;油品密度为810 kg/m 3。试求(1)管路特性方程;(2)输油管线的总长度(包括所有局部阻力当量长度)。

解:(1)管路特性方程

甲、乙两地油罐液面分别取作1-1’与2-2’截面,以水平管轴线为基准面,在两截面之间列柏努利方程,得到

2e e

H K Bq =+ 由于启动离心泵之前p A =p C ,于是 g

p Z K ρ?+?==0 则 2e e H Bq =

又 e 38H H ==m

])39/(38[2=B h 2/m 5=2.5×10–2 h 2/m 5

则 22e e 2.510H q -=?(q e 的单位为m 3/h )

(2)输油管线总长度

2e 2l l u H d g

λ+= 39π0.0136004

u ??????=? ? ?????????m/s=1.38 m/s 于是 e 22

229.810.1380.02 1.38gdH l l u λ???+==?m=1960 m

第二章输送机械

第二章 习 题 管路特性 2-1. 如附图所示。拟用一泵将碱液由敞口碱液槽打入位差为10m 高的塔中。塔顶压强为0.06MPa(表压)。全部输送管均为φ57×3.5mm 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/m 3,粘度μ=2mPa ·s 。管壁粗糙度为0.3mm 。 试求:(1) 流动处于阻力平方区时的管路特性方程;(2) 流量为30m 3 /h 时的He 和Pe 。 习题2-1 附图 习题2-2 附图 解:(1)∵在阻力平方区,∴?? ? ??=d f ελ 006.0=d ε,查图得033.0=λ。 管路特性方程 2 v e Kq g p z H +?+ ?=ρ 5 5 2 5 21037.481 .905.014.350033.088?=????= = g d l K πλ 2 526 2 1037.410.1581 .9120010 06.010v v v e q Kq Kq g p z H ?+=+??+ =+?+ ?=ρ (2)m 45.453600301037.410.151037.410.152 5 2 5=?? ? ????+=?+=v e q H kW 46.465.445845.453600 3081.91200==?? ?==W H gq P e v e ρ 离心泵的特性 2-2. 直径0.4m, 高0.2m 的空心圆筒内盛满水,圆筒以1000r/min 绕中心轴旋转,筒顶部中心处开有一小孔与大气相通。试用静力学基本方程式(1-8)求:(1) 液体作用于顶盖上的压强分布(p 与半径r 的关系); (2) 筒圆周内壁上液体的势能 g P ρ及动能 g u 22 比轴心处各增加了多少? 解:(1)离心力场中静力学方程为 C r gz p =- +2 2 2ρωρ

化工原理(第四版)习题解 第二章 流体输送机械

第二章 流体输送机械 离心泵特性 【2-1】某离心泵用15℃的水进行性能实验,水的体积流量为540m 3/h ,泵出口压力表读数为350kPa ,泵入口真空表读数为30kPa 。若压力表与真空表测压截面间的垂直距离为350mm ,吸入管与压出管内径分别为350mm 及310 mm ,试求泵的扬程。 解 水在15℃时./39957kg m ρ=,流量/V q m h =3540 压力表350M p kPa =,真空表30V p kPa =-(表压) 压力表与真空表测压点垂直距离00.35h m = 管径..12035031d m d m ==, 流速 / ./(.) 122 1 540360015603544V q u m s d ππ == =? . ../.2 2 1212035156199031d u u m s d ???? ==?= ? ????? 扬程 2 2 2102M V p p u u Ηh ρg g --=++ ()(.)(.)....?--?-=++ ??3322 35010301019915603599579812981 ....m =++=0353890078393 水柱 【2-2】原来用于输送水的离心泵现改为输送密度为1400kg/m 3的水溶液,其他性质可视为与水相同。若管路状况不变,泵前后两个开口容器的液面间的高度不变,试说明:(1)泵的压头(扬程)有无变化;(2)若在泵出口装一压力表,其读数有无变化;(3)泵的轴功率有无变化。 解 (1)液体密度增大,离心泵的压头(扬程)不变。(见教材) (2)液体密度增大,则出口压力表读数将增大。 (3)液体密度ρ增大,则轴功率V q gH P ρη = 将增大。 【2-3】某台离心泵在转速为1450r/min 时,水的流量为18m 3/h ,扬程为20m(H 2O)。试求:(1)泵的有效功率,水的密度为1000kg/m 3; (2)若将泵的转速调节到1250r/min 时,泵的流量与扬程将变为多少? 解 (1)已知/,/V q m h H m kg m ρ===331820 1000水柱, 有效功率 .e V P q gH W ρ== ???=18 1000981209813600

化工原理 流体流动和输送机械

1.为测量内直径由d1= 40 mm到d2= 80 mm的突然扩大的局部阻力系数,在扩大两侧装一 U型压差计,指示液为CCl4, 43 CCl 1600kg/m ρ=。当水的流量为2.78×10-3 m3/s时,压 差计读数R为165 mm,如本题附图所示。忽略两侧压口间的直管阻力,试求实际测得局部阻力系数。 计算题1附图 2在一管路系统中,用一台离心泵将密度为1000 kg/m3的清水从敞口地面水池输送到高位密封贮槽(表压为10m H2O柱),两端液面的位差Δz= 10m,管路总长l=50 m(包括所有局部阻力的当量长度),管内径均为40 mm,摩擦系数λ=0.02。试求: (1)该管路的特性曲线方程; (2)若离心泵的特性曲线方程为H=40-200 q V2(H为压头,m ;q V为流量,m3/min),则该管路的输送量为多少m3/min?扬程为多少m? 若此时泵的效率为0.6,泵的轴功率为多少W? 2在一管路系统中,用一台离心泵将密度为1000 kg/m3的清水从敞口地面水池输送到高位密封贮槽(表压为10m H2O柱),两端液面的位差Δz= 10m,管内径均为40 mm, 管路的输送量为0.217 m3/min离心泵的特性曲线方程为H=40-200 q V2 (H为压头,m ;q V为流量,m3/min), 试求: 1、管路的特性曲线方程;扬程为多少m? 若此时泵的效率为0.6,泵的轴功率为多少W? 2、若阀门开度减小,使得局部阻力系数增大了70,(假设在完全湍流区),求此时管路中 流体流量? 3如本题附图所示,用泵将水由低位槽打到高位槽(均敞口,且液面保持不变)。已知两槽液面距离为20 m,管路全部阻力损失为5 m水柱(包括管路进出口局部阻力损失),泵出口管路内径为50 mm,AB管段长为6 m,其上装有U管压强计,压强计读数R为40 mmHg,R'为1200 mmHg,H为1 mH2O,设摩擦系数为0.02。指示剂为水银。求:

流体流动、流体输送机械计算题

流体流动、流体输送机械习题课例题 1、用离心泵将池中水送到高位槽,已知管路总长 100m (包括当量长),其中压力表后为80m ,管路摩擦系数0.025,管内径0.05m ,当流量为10m 3 /h 时泵 效率为80%,求:(1)泵的轴功率;(2)压力表读 数。(取ρ=1000kg/m 3) 解:(1)如图取1-1、2-2截面,以1-1截面为基准列柏努利方程: 22 1 122 1222 e f p u p u gz W gz W ρρ+++=+++∑ 1212120;21820;;0z z m p p u u ==+==== 2e f W gz W =+∑ 2 2e f l l u W d λ+∑= ]/[415.105 .0785.03600 /104 2 2 s m d q u v =?= = π 22 100 1.4150.02550.06[/]20.052 e f l l u W J kg d λ+∑==??= 29.812050.06246.26[/]e f W gz W J kg =+∑=?+= 有效功率 10 1000246.26684[/]3600 e m e v e P q W q W J s ρ===??= 轴功率 684 855[/]80% e a P P J s η = = = (2)以3-3截面为基准,在3-3、2-2截面间列柏努利方程: 223 322 323222 f p u p u gz gz W ρρ-++=+++∑ 322230;18;0;0; 1.415/z z m p u u u m s ====== 2 3 3 3322 f P u gz W ρ-=+∑-

第二章.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 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 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

流体流动及流体输送机械

流体流动及输送装置 一、填空 1. 按照化工单元操作所遵循的基本规律的不同,可将单元操作分为动量传递、热量传递、质量传递。 2. 化工生产中,物料衡算的理论依据是质量守恒定律,热量衡算的理论基础是能量守恒定律。 3. 当地大气压为750mmHg时,测得某体系的表压为100mmHg,则该体系的绝对压强为850mmHg,真空度为-100mmHg. 4. 液柱压力计量是基于流体静力学原理的测压装置,用U形管压强计测压时,当压强计一端与大气相通时,读数R表示的是表压或真空度。 5. 转子流量计的设计原理是依据流动时在转子的上、下端产生了压强差。 6. 静止液体中两处压力相等的条件是连续、同一液体、同一水平面。 7. 流体在圆管内作稳定连续流动时,当Re≤2000时为滞流流动,其摩擦系数λ=64/Re;当 Re≥4000时为湍流流动。当Re在2000-4000之间时为过渡流。 流体沿壁面流动时,有显著速度梯度的区域称为流动边界层。 8. 当流体的体积流量一定时,流动截面扩大,则流速减少,动压头减少,静压头增加。 9. 柏努利方程实验中,在一定流速下某测压管显示的液位高度为静压头,当流速再增大时,液位高度降低,因为阻力损失增大。 10. 理想流体是指没有粘性或没有摩擦阻力,而实际流体是指具有粘性或有摩擦力,流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是流体具有粘性。 11. 一般情况下,温度升高,液体的粘度减小,气体的粘度增大。 12. P/(ρg)的物理意义是表示流动系统某截面处单位重量流体所具有的静压能,称为静压头。mu2/2的物理意义是表示流动系统某截面处1kg流体具有的动能。 13. 雷诺准数的表达式为Re=dμρ/μ。当密度ρ=1000kg/m,粘度μ=1厘泊的水在内径为d=100mm,以流速为1m/s在管中流动时,其流动类型为湍流 14. 流体在圆直管内流动,当Re≥4000时的流型称为湍流,其平均速度与最大流速的关系为u=0.8u max;Re≤2000的流型称为滞流,其平均速度为u=0.5u max。 15. 在管内呈层流时,摩擦系数λ与Re有关。在管内呈湍流时,摩擦系数λ与Re,ε/d 有关。当Re继续增大到大于某一定值时,则流体流动在完全湍流区,摩擦系数λ与ε/d

流体流动与输送设备(习题及答案)

第一章 流体流动与输送设备 1. 燃烧重油所得的燃烧气,经分析知其中含%,%,N 276%,H 2O8%(体积%),试求此混合气体在温度500℃、压力时的密度。 解:混合气体平均摩尔质量 mol kg M y M i i m /1086.281808.02876.032075.044085.03-?=?+?+?+?=∑=∴ 混合密度 3 3 3/455.0)500273(31.81086.28103.101m kg RT pM m m =+????==-ρ 2.已知20℃下水和乙醇的密度分别为998.2 kg/m 3和789kg/m 3,试计算50%(质量%)乙醇水溶液的密度。又知其实测值为935 kg/m 3,计算相对误差。 解:乙醇水溶液的混合密度 7895 .02.9985.01 22 11+ = + = ρρρa a m 3 /36.881m kg m =∴ρ 相对误差: % 74.5%10093536.8811%100=???? ??-=?-实实m m m ρρρ 3.在大气压力为的地区,某真空蒸馏塔塔顶的真空表读数为85kPa 。若在大气压力为90 kPa 的地区,仍使该塔塔顶在相同的绝压下操作,则此时真空表的读数应为多少 解:' '真真绝 p p p p p a a -=-= ∴kPa p p p p a a 7.73)853.101(90)(''=--=--=真真 4.如附图所示,密闭容器中存有密度为900 kg/m 3的液体。容器上方的压力表读数为42kPa ,又在液面下装一压力表,表中心线在测压口以上0.55m ,其读数为58 kPa 。试计算液面到下方测压口的距离。 解:液面下测压口处压力 gh p z g p p ρρ+=?+=10 m h g p p g p gh p z 36.255.081.990010)4258(3 0101=+??-=+-=-+=?∴ρρρ 5. 如附图所示,敞口容器内盛有不互溶的油和水,油层和水层的厚度分别为700mm 和600mm 。在容器底部开孔与玻璃管相连。已知油与水的密度分别为800 kg/m 3和1000 kg/m 3。 (1)计算玻璃管内水柱的高度; (2)判断A 与B 、C 与D 点的压力是否相等。 解:(1)容器底部压力 gh p gh gh p p a a 水水油ρρρ+=++=21 m h h h h h 16.16.07.01000800 2121=+?=+=+=∴水油水水油ρρρρρ 题4 附图 D h 1 h 2 A C 题5 附图

化工原理绪论、流体流动与流体输送机械

化工原理绪论、流体流动、流体输送机械 一、填空题 1.一个生产工艺是由若干个__________ 和___________构成的。 2.各单元操作的操作原理及设备计算都是以__________、___________、___________、和___________四个概念为依据的。 3.常见的单位制有____________、_____________和_______________。 4.由于在计量各个物理量时采用了不同的__________,因而产生了不同的单位制。 5.一个过程在一定条件下能否进行,以及进行到什么程度,只有通过__________来判断。 6.单位时间内过程的变化率称为___________。 二问答题 7.什么是单元操作?主要包括哪些基本操作? 8.提高过程速率的途径是什么? 9.第一章流体流动 一填空题 1.单位体积流体的质量称为________,它与________互为倒数。 2.流体垂直作用于单位面积上的力,称为____________。 3.单位时间内流经管道任一截面的流体量称为________,其表示方法有________和________两种。 4.当管中流体形成稳定流动时,管中必定充满流体,即流体必定是_________的。 5.产生流体阻力的根本原因是________;而___________是产生流体阻力的第二位原因。另外,管壁粗糙度和管子的长度、直径均对流体阻力_______________。 6.流体在管道中的流动状态可分为______ 和__________两种类型,二者在内部质点运动方式上的区别是_____________________________________。

化工原理绪论、流体流动与流体输送机械(doc 9页)

化工原理绪论、流体流动与流体输送机械(doc 9页)

化工原理绪论、流体流动、流体输送机械 一、填空题 1.一个生产工艺是由若干个__________ 和 ___________构成的。 2.各单元操作的操作原理及设备计算都是以 __________、___________、___________、和___________四个概念为依据的。 3.常见的单位制有____________、 _____________和_______________。 4.由于在计量各个物理量时采用了不同的 __________,因而产生了不同的单位制。5.一个过程在一定条件下能否进行,以及进行 到什么程度,只有通过__________来判断。6.单位时间内过程的变化率称为 ___________。 二问答题 7.什么是单元操作?主要包括哪些基本操 作?

1.

2.在测量流体的流量时,随流量的增加孔板流 量计两侧的压差将_______,若改用转子流 量计,随流量增加转子两侧压差值 ________。 一、选择题 3.液体的密度随温度的升高而_________。 A 增大 B 减小 C 不变 D 不一定 4.表压值是从压强表上读得的,它表示的是 _________。 A 比大气压强高出的部分 B 设备 的真实压力 C 比大气压强低的部分 D 大气压强 5.流体的流动类型可以用___________的大小 来判定。 A 流速 B 雷诺准数 C 流量 D 摩擦系数 6.气体在等截面的管道中流动时,如质量流量 不变则其质量流速_________。 A 随温度大小变化 B 随压力大小变 化 C 不变 D 随流速大小变化7.粘度愈大的流体其流动阻力__________。 A 愈大 B 愈小 C 二者无关系 D 不会变化 8.柏努利方程式既可说明流体流动时的基本 规律也能说明流体静止时的基本规律,它表

第二章流体输送机械答案

第二章流体输送机械 一、单项选择题(每小题1分) 1. 有关叶轮叶片的几何形状,正确的说法应该是( )C A. 为使被输送液体获得较大的能量, 离心泵采用前弯叶片 B. 为减小被输送液体的能量损失, 离心泵拟用径向叶片 C. 离心泵采用后弯叶片,以使被输送液体获得较大的静压能,并能保证电机不被烧坏 D. 以上说法均不正确 2.下列描述中正确的是( )C A. 离心泵的底阀可用来调节泵的流量 B. 离心泵正常工作时底阀不能开启到最大 C. 底阀的作用是防止启动前灌入泵体的液体流失 D. 以上描述均不正确 3.离心泵停止操作时宜( )。B A.先停电后关阀;B.先关出口阀后停电; C.先关出口阀或先停电均可;D.单级泵先停电,多级泵先关出口阀。4.以下叙述不.正确的是()C A. 流体输送的管路特性曲线与所用泵的性能无关 B. 泵的性能影响管路的输送能力 C. 泵的性能曲线与管路设置有关 D. 泵的性能曲线由20?C清水实验获得 5.各种型号的离心泵特性曲线( ) D A.完全相同B.完全不相同 C.有的相同,有的不同D.图形基本相似 6. 下列描述中正确的是( )D A. 离心泵的H~Q η~Q曲线均随被输送流体密度的增大而降低 B. 离心泵的H~Q η~Q曲线均随被输送流体密度的增大而升高 C. 离心泵的H~Q曲线随被输送流体密度的减小而降低,而η~Q曲线变化情况相反 D. 离心泵的H~Q η~Q曲线与被输送流体的密度无关 7. 离心泵在一定转速下输送清水时,泵的轴功率N与流量Q的关系为()B A. Q为零时N最大 B. Q为零时N最小 C. 在额定流量Q R时N最小 D. N与Q无关 8. 离心泵的N~Q曲线( )C A. 与叶轮转速的大小无关 B. 与叶轮直径的大小无关 C. 与被输送流体的密度有关 D. 与被输送流体的黏度无关 9. 离心泵的效率η由容积损失ηV、机械损失ηm和水力损失ηh组成,它们之间的关系为( )B A. η=ηV + ηm + ηh B. η=ηVηmηh C. η=ηVηm / ηh D. η=ηVηh / ηm

第二章流体输送机械标准答案

第二章流体输送机械 离心泵特性 【2-1】某离心泵用 15 C 的水进行性能实验,水的体积流量为 540m 3/h ,泵出口压力表 读数为350kPa ,泵入口真空表读数为 30kPa 。若压力表与真空表测压截面间的垂直距离为 350mm ,吸入管与压出管内径分别为 350mm 及310 mm ,试求泵的扬程。 解 水在 15 C 时 995.7kg/m 3,流量 q V 540m 3 / h 压力表P M 350kPa,真空表g 30kPa (表压) 压力表与真空表测压点垂直距离 % 0.35m 管径 d ! 0.35m, d 2 0.31m 2 d . u 2 q - 1.56 d 2 2 2 P M P V U 2 U 1 H h 。 2 - p 2 g 350 103 ( 30 103) 0.35 - 995.7 9.81 0.35 38.9 0.078 39.3m 水柱 【2-2】原来用于输送水的离心泵现改为输送密度为 1400kg/m 3的水溶液,其他性质可 视为与水相同。若管路状况不变,泵前后两个开口容器的液面间的高度不变,试说明: (1) 泵的压头(扬程)有无变化; (2)若在泵出口装一压力表,其读数有无变化; (3)泵的轴功 率 有无变化。 解(1)液体密度增大,离心泵的压头(扬程)不变。 (见教材) (2) 液体密度增大,则出口压力表读数将增大。 (3) 液体密度 增大,则轴功率 P 乐gH 将增大。 【2-3】某台离心泵在转速为 1450r/min 时,水的流量为 18m 3/h , 扬程为20m (H 2O )。试 求:(1)泵的有效功率,水的密度为 1000kg/ m 3 ; (2)若将泵的转速调 节到 1250r/min 时,泵的 流量与扬程将变为多少? 解(1)已知 q v 18m 3 / h, H 20m 水柱, 1000 kg /m 3 有效功率 P e q v gH —— 1000 9.81 20 981W 流速 U 1 q v 540/3600 1.56m /s 4d1 (0.35)2 2 0.35 031 1.99 m / s 扬程 (1.99)2 (1.56)2 2 9.81

流体流动与机械习题课教学文稿

流体流动与输送机械习题课 一、书 1-30 某工业燃烧炉产生的烟气由烟囱排入大气。烟囱的直径为2m ,相对粗糙度为0.0004。烟气在烟囱内的平均温度为200℃,此温度下烟气的密度为0.67kg/m3,黏度0.026mP·s ,烟气流量80000m3/h 。在烟囱高度范围内,外界大气的平均密度1.15kg/m3,烟囱内底部的压强低于地面大气压0.2kPa , (1)求此烟囱应有多少高度? (2)试讨论用烟囱排气的必要条件是什么? (3)提高吸气量,在设计上应采取什么措施? 答案见陈敏恒习题答案。 二、化工原理习题指导书p45 1-51 用压缩空气将密度为1200 kg/m 3的碱液自低位槽送至高位槽,两槽的液面维持恒定。管子规格为φ60×3.5mm ,各管段的能量损失分别为 =∑AB f W ,2,u W CD f =∑,2,5.1u W BC f =∑(J/kg ) (u 为碱液在管内的流速)。两U 形压差计中的指示液均为水银,R 1=60mm, h=100mm 。试求(1)压缩空气的压力p 1;(2)U 形压差计读数R 2。 解:(1)201,5.1) (u g R W BC f =-=∑ρ ρρ 0541200 5112001360081906051012..) (...)(g R u =?-??=ρρ-ρ= s m u /01.2=∴ 在低位槽1与高位槽2间列柏努利方程 212222121121 21-∑+++=++ f W p u g z p u g z ρ ρ 86 .13101.25.381.9125.1222222121 =?+?=+++==∑+=-u u u g z W g z p f ρ kPa p 2.1581=∴(表压) 附图 4m 12m

单元练习 流体流动及输送机械(答案)

单元练习:流体流动及输送机械 一、填空题(仅供练习使用,需掌握基本概念与基本公式) 1. 层流时,摩擦系数λ与Re的关系为λ=64/Re。 2. U型管压差计指示液为水,若所测压差不变,要使读数R增大,应更换一种密度比水 小的指示液。 3. 流体输送机械向流体提供的能量主要用于流体势能提高和 阻力损失。 4. 离心泵前必须先灌泵是因为空气密度小,造成的压差或泵吸入口的真空度小 而不能将液体吸入泵内。 5. 用离心泵将地面敞口容器中的碱液送至离地面10m高处密闭容器中,容器上方真空表读数 为P,现在表的读数增大,其他管路条件不变,则管路总阻力损失将增大。6. 水由敞口高位槽通过一管路流向压力恒定的反应器,当管路上的阀门开度减小(湍流态变 为层流态),水流量将减小,摩擦系数增大,管路总阻力损失增大。(增大,减小,不变) 二、选择题 1. 对离心泵允许安装高度没有影响的是下列情况中的 D 。 A. 安装处的大气压; B. 输送液体温度; C. 吸入管道的流动阻力; D. 排出管道的流动阻力 2.流体在圆管内层流流动时,最大速度是平均速度的( C ) A. 四分之一 B. 一半 C .二倍 D. 四倍 3. 当被测流体的绝对压强大于外界大气压强时,所用的测压仪表称为( A ) A. 压力表 B. 真空表 C. 高度表 D. 速度表 4. 流体在直管中流动,当Re≤2000时,流体的流动类型属于( A ) A.层流 B. 湍流 C.过渡流 D. 漩涡流 三、简答题 1. 离心泵在开车前为何要先关闭出口阀门? 答:离心泵开动时的瞬时启动电流为正常工作电流的5~7倍,为保护电机,关闭出口阀以减小负荷,减小电流,防止电极因瞬时电流过大而烧毁。 2. 汽蚀现象产生的原因是什么?会造成什么样的结果?

第二章流体输送机械习题解答

《第二章流体输送机械》习题解答 1)某盛有液体的圆筒容器,容器轴心线为铅垂向,液面水平,如附图中虚线所示。当容器以等角速度ω绕容器轴线旋转,液面呈曲面状。试证明: ①液面为旋转抛物面。 ② 。 ③液相内某一点(r ,z )的压强。式中ρ为液体密度。 解 题给条件下回旋液相内满足的一般式为 C r gz P =- ?+22 2 ρωρ (常量) 取圆柱坐标如图,当Z=0,r=0,P=P 0,∵C=P 0 故回旋液体种,一般式为0 22 2 p r gz p =- ?+ρωρ ① ① 液面为P=P 0的等压面 2 2 2 2 2,02 r g Z r gz ωρωρ= =- ?,为旋转抛物面 ②2 2 2R g H ω= 又 g R dr r g rdr Z h R r r 424 20 3 2 02 ωππωππ?= = ?=?? ? 即:h 0=g R 42 2ω ∴H=2h 0 ③某一点(r,Z )的压强P: ) 2( 2 2 202 2 0Z g r g P r gh P P -?+=+ ?-=ωρρωρ

2)直径0.2m 、高0.4m 的空心圆桶内盛满水,圆筒定该中心处开有小孔通大气,液面与顶盖内侧面齐平,如附图所示,当圆筒以800rpm 转速绕容器轴心线回旋,问:圆筒壁内侧最高点与最低点的液体压强各为多少? 解 C r gz P =- ?+22 2 ρωρ 取圆柱坐标如图,当Z=0,r=0, P=P 0 ,∴C=P 0 故回旋液体种,一般式为 0 22 2 p r gz p =- ?+ρωρ B 点:Z=0,r=R=0.1m, Pa R P P B 42222 01051.31.0)260800 (210002 ?=?= = -πρω C 点:Z=-0.4m,r=0.1m, Pa r gZ P P C 4222201090.31.0)260800 (21000)4.0(81.910002?=?+-??-=+?-=-πρωρ 3)以碱液吸收混合器中的CO 2的流程如附图所示。已知:塔顶压强为0.45at (表压), 碱液槽液面与塔内碱液出口处垂直高度差为10.5m ,碱液流量为10m 3/h ,输液管规格是φ57×3.5mm ,管长共45m (包括局部阻力的当量管长),碱液密度,粘度, 管壁粗糙度。试求:①输送每千克质量碱液所需轴功,J/kg 。②输送碱液所需有效功率,W 。 解 ① Kg J U d l l P P gh W e S /2)1(2 2+++-+ =λρ s m U /41.1)050.0(4360010 2== π 4 310 23.4102120041.1050.0?=???= -e R 3 10450 2 .0-?==d ε ,查得031.0=λ

第二章流体输送机械作业

第二章流体输送机械 姓名班级学号成绩 (一)选择题 第1题 1.将含晶体10%的悬浮液送往料槽宜选用() (A)离心泵;(B)往复泵;(C)齿轮泵;(D)喷射泵 2.某泵在运行一年后发现有气傅现象,应() (A)停泵,向泵内灌液;(B)降低泵的安装高度; (C)检查进口管路有否泄露现象;(D)检查出口管路阻力是否过大 3.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,整个管路压头损失减小; (B)送水量增加,整个管路压头损失增大; (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 第2题 1.离心泵铭牌上标明的扬程是指() (A)功率最大时的扬程;(B)最大流量时的扬程; (C)泵的最大扬程;(D)效率最高时的扬程 2.以下物理量不属于离心泵的性能参数() (A)扬程;(B)效率;(C)轴功率;(D)理论功率(有效功率) 第3题 1.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 2.离心泵的工作点() (A)由泵铭牌上的流量和扬程所决定;(B)即泵的最大效率所对应的点; (C)由泵的特性曲线所决定;(D)是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点 第4题 1.某同学进行离心泵特性曲线测得实验,启动泵后,出水管不出水,泵进口处真空计指示真空度很高,他对故障原因做出了正确的判断,排除了故障,你认为以下可能得原因中,哪一个是真正的原因() (A)水的温度很高;(B)真空计坏了; (C)吸入管路堵塞;(D)排出管路堵塞 2.离心泵流入大量空气后将发生() (A)汽化现象;(B)气傅现象;(C)汽蚀现象;(D)气浮现象 第5题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

流体流动及输送机械(讲解版)

单元测试一:流体流动及输送机械 一、填空题 1. 流体在圆形直管做层流流动,管中心最大流速为平均流速得 倍,摩擦系数λ与Re 的关系为 。2,λ=64/Re ; 2. U 型管压差计指示液为水,若所测压差不变,要使读数R 增大,应更换一种密度比水 的指示液。小,A B i ()Rg ρρ-=-P P 3. 流体输送机械向流体提供的能量主要用于 和 。提高流体势能,克服阻力损失; 4. 离心泵前必须先灌泵是因为 。空气密度小,造成的压差或泵吸入口的真空度小而不能将液体吸入泵内; 5. 用离心泵将地面敞口容器中的碱液送至离地面10m 高处密闭容器中,容器上方真空表读数为P ,现在表的读数增大,其他管路条件不变,则管路总阻力损失将 。增大,2V H Kq g ρ?=+P ,g ρ?P 减小,导致离心泵工作点向右下移动,流量增大,根据阻力损失计算式可知,h f 增大,压头降低, 6. 已知某泵的特性曲线为He=30-2.4q v 2,则将其与另一台完全相同的泵串联组合后,串联泵的特性曲线为 He=60-4.8q v 2 ,若并联,并联泵的特性曲线为 He=30-0.6q v 2 。 7. 启动离心泵前,应先 和 ,启动往复泵前,必须检查是否打开 。关闭出口阀,灌泵,出口阀; 8. 某空气转子流量计最大刻度为30 m 3/h ,若用以测量氮气流量(P 、T 相同),则q v,max = m 3/h ,若用以测P=3atm 的空气,则q v,max = m 3/h 。30.5,19.32 ; 0f V V R V q q C A PM RT q ρρρ=>>==所以 9. 水由敞口高位槽通过一管路流向压力恒定的反应器,当管路上的阀门开度减小(湍流态变为层流态),水流量将 ,摩擦系数 ,管路总阻力损失 。(增大,减小,不变)减小,增大,不变;莫迪图判断摩擦系数,高位槽与反应器机守方程判断总阻力损失。 10. 用离心泵在两敞口容器间输液,同一管路中,用离心泵输送密度ρ=1.2ρ水的液体,与输水相比,离心泵的流量 ,扬程 ,轴功率 。(增大,减小,不变)不变,不变,增大; 22222222sin cos /V T a V e q r b c H u c g P ρgq H /ηπαα===,, 11. 对离心泵允许安装高度没有影响的是下列情况中的 D 。 A. 安装处大气压; B. 输送液体温度; C. 吸入管道的流动阻力; D. 排出管道的流动阻力

化工原理(第四版)习题解 第二章 流体输送机械

23 第二章 流体输送机械 离心泵特性 【2-1】某离心泵用15℃的水进行性能实验,水的体积流量为540m 3/h ,泵出口压力表读数为350kPa ,泵入口真空表读数为30kPa 。若压力表与真空表测压截面间的垂直距离为350mm ,吸入管与压出管内径分别为350mm 及310 mm ,试求泵的扬程。 解 水在15℃时./39957kg m ρ=,流量/V q m h =3540 压力表350M p kPa =,真空表30V p kPa =-(表压) 压力表与真空表测压点垂直距离00.35h m = 管径..12035031d m d m ==, 流速 / ./(.) 122 1540360015603544V q u m s d ππ == =? 扬程 22 21 02M V p p u u Ηh ρg g --=++ 【2-2】原来用于输送水的离心泵现改为输送密度为1400kg/m 3的水溶液,其他性质可视为与水相同。若管路状况不变,泵前后两个开口容器的液面间的高度不变,试说明:(1)泵的压头(扬程)有无变化;(2)若在泵出口装一压力表,其读数有无变化;(3)泵的轴功率有无变化。 解 (1)液体密度增大,离心泵的压头(扬程)不变。(见教材) (2)液体密度增大,则出口压力表读数将增大。 (3)液体密度ρ增大,则轴功率V q gH P ρη = 将增大。 【2-3】某台离心泵在转速为1450r/min 时,水的流量为18m 3/h ,扬程为20m(H 2O)。试求:(1)泵的有效功率,水的密度为1000kg/m 3; (2)若将泵的转速调节到1250r/min 时,泵的流量与扬程将变为多少? 解 (1)已知/,/V q m h H m kg m ρ===331820 1000水柱, 有效功率 .e V P q gH W ρ== ???=18 1000981209813600 (2) 转速 /min 11450n r =时流量3118V q m h =/,扬程1220m H O H =柱 转速 /min 21250n r = 流量 ./3221 11250 181551450 V V n q q m h n ==?=

第二章 流输送机械原理

第二章流体输送机械 2-1概述 化工生产中,下列流体输送场合需要利用流体输送机械: 1)将流体从低处送到高处; 2)将流体从底压处送到高压处; 3)将流体从甲地送往乙地(管道运输如石油,天然气输送); 4)抽气(使设备如反应装置维持一定的真空度)。 按工作原理对流体输送机械进行分类有下列几类: 1)离心式,如离心泵; 2)往复式,如往复泵,往复压缩机; 3)旋转式,如旋转泵;(2和3为正位移泵) 4)流体动力作用式,如喷射泵。 在流体输送机械中,输送流体的通常称为泵,输送气体的通常称为风机和压缩机。下面对流体输送机械的操作原理,基本构造,性能特点和选用原则将重点讨论离心泵。 第一节流体输送设备 2-2 离心泵 一.操作原理、主要部件与类型 1.操作原理 最常用的液体输送机械是离心泵。图2-1离心泵的 装置图。其基本部件是旋转的叶轮和固定的泵壳。叶轮 与泵轴相连,叶轮上有若干弯曲的叶片。泵轴由外界的 动力带动时,叶轮便在泵壳内旋转。液体由入口沿轴向 垂直地进入叶轮中央,在叶片之间通过而进入泵壳,最 后从泵的切线出口排出。 离心泵的操作原理如下。开动前泵内要先灌满所输 送的液体。开动后,叶轮旋转,产生离心力。液体因而 从叶轮中心被抛向叶轮外周,压力增高;并以很高的速 度流入泵壳,在壳内减速,使大部分地动能转换为压力 能,然后从排出口进入排出管路。 叶轮内的液体被抛出后,叶轮中心处形成真空。泵 的吸入管路一端与叶轮中心处相通,另一端则浸没在输 送的液体内,在液面压力(常为大气压)与泵内压力(负压) 的压差作用下,液体便经吸入管路进入泵内,填补了被 排出液体的位置。只要叶轮不停地转动,离心泵便不断 地吸入和排出液体。由此可见离心泵之所以能输送液体, 主要是依靠高速旋转的叶轮所产生的离心力,故名离心 泵。

流体流动与输送机械习题及答案

流体流动与输送机械习题及答案 1. 某烟道气的组成为CO 2 13%,N 2 76%,H 2O 11%(体积%),试求此混合气体在温度500℃、压力101.3kPa 时的密度。 解:混合气体平均摩尔质量 kg/mol 1098.2810)1811.02876.04413.0(33--?=??+?+?=∑=i i m M y M ∴ 混合密度 33 3kg/m 457.0) 500273(31.81098.28103.101=+????== -RT pM ρm m 2.已知20℃时苯和甲苯的密度分别为879 kg/m 3 和867 kg/m 3 ,试计算含苯40%及甲苯60%(质量%)的混合液密度。 解: 867 6 .08794.01 2 2 1 1 += + = ρρρa a m 混合液密度 3 kg/m 8.871=m ρ 3.某地区大气压力为101.3kPa ,一操作中的吸收塔塔内表压为130kPa 。若在大气压力为75 kPa 的高原地区操作该吸收塔,且保持塔内绝压相同,则此时表压应为多少? 解: ' '表表绝+p p p p p a a =+= ∴kPa 3.15675)1303.101)(' '=-==+( -+真表a a p p p p 4.如附图所示,密闭容器中存有密度为900 kg/m 3 的液体。容器上方的压力表读数为42kPa ,又在液面下装一压力表,表中心线在测压口以上0.55m ,其读数为58 kPa 。试计算液面到下方测压口的距离。 解:液面下测压口处压力 gh p z g p p ρρ+=?+=10 m 36.255.081 .990010)4258(3 0101=+??-=+ρ-=ρ-ρ+=?∴h g p p g p gh p z 题4 附图

第二章流体输送机械习题

第二章习 题 管路特性 1. 拟用一泵将碱液由敞口碱液槽打入位差为10m 高的塔中。塔顶压强为0.06MPa(表压)。全部输送管均为φ57×3.5mm 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/m 3 , 粘度μ=2mPa ·s 。管壁粗糙度为0.3mm 。试求: (1) 流动处于阻力平方区时的管路特性方程; (2) 流量为30m 3 /h 时的He 和Ne 。 习题1 附图习题2 附图 离心泵的特性 2. 直径0.4m, 高0.2m 的空心圆筒内盛满水, 圆筒以1000rpm 绕中心轴旋转, 筒顶部中心处开有一小孔与大气相通。试用静力学基本方程式(1-8)求: (1) 液体作用于顶盖上的压强分布(p 与半径r 的关系); (2) 筒圆周内壁上液体的势能 g ρP 及动能 u g 2 2比轴心处各增加了多少? 3. 某离心泵在作性能试验时以恒定转速打水, 当流量为71m 3 /h 时, 泵吸入口处真空表读数0.029MPa, 泵压出口处压强计读数0.31MPa 。两测压点的位差不计, 泵进、出口的管径相同。测得此时泵的轴功率为10.4kW, 试求泵的扬程及效率。 带泵管路的流量及调节 4. 在离心泵和输送管路的系统中, 已知下列条件:输送管路两端的势能差g ρP ?, 管径d 、管长l(包括局部阻力的当量长度),粗糙度ε, 液体物性μ、ρ及泵的特性方程2BV A H e -=。试作一框图以表示求取输液量的计算步骤。

习题4附图 V,l/min 0 1200 2400 3600 4800 6000 H e , m 34.5 34 33 31.5 28 26 管路终端与始端的位差5m, 管长360m(包括局部阻力的当量长度), 泵的进、出口内径为120mm, 设λ为一常数0.02。求泵的供水量及有效功率。 *6. 某台离心泵的特性曲线可用方程2220V H e -=表示。式中H e 为泵的扬程, m ;V 为流量, m 3/min 。现该泵用 于两敞口容器之间送液, 已知单泵使用时流量为1m 3/min 。欲使流量增加50%, 试问应该将相同两台泵并联还是串联使用? 两容器的液面位差为10m 。 *7. 某带有变频调速装置的离心泵在转速1480rpm 下的特性方程为23.404.38V H e -=(V- m 3/min)。输送管路两 端的势能差为16.8m, 管径为φ76×4mm, 长1360m(包括局部阻力的当量长度),λ=0.03。试求: (1) 输液量V ; (2) 当转速调节为1700rpm 时的输液量V ’。 离心泵的安装高度 8. 某离心泵的必需汽蚀余量为3.5m, 今在海拔1000m 的高原上使用。已知吸入管路的全部阻力损失为3J/N 。今拟将该泵装在水源之上3m 处, 试问此泵能否正常操作?该地大气压为90kPa, 夏季的水温为20℃。 *9. 要将某减压精馏塔塔釜中的液体产品用离心泵输送至高位槽, 釜中真空度为67kPa(其中液体处于沸腾状态, 即其饱和蒸汽压等于釜中绝对压强)。泵位于地面上, 吸入管总阻力为0.87J/N, 液体的密度为986kg/m 3, 已知该泵的必需汽蚀余量(NPSH)r 为3.7m, 试问该泵的安装位置是否适宜? 如不适宜应如何重新安排?

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