2-流体输送设备习题

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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。C

A 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 __________。D

A 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 __________。B

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。A

A. 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) D

A. 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ΔP(N.m-2),则单位重量流体压能增加为 ______。C

A. ΔP;B. ΔP/ρ;C. ΔP/(ρg);D. ΔP/(2g)

7、离心泵的下列部件是用来将动能转变为静压能 ______。C

A.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______。D

A.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 _____。C

A.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:_____。C

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

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_____。A A. 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_______。50mH2O

3、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:已知:d = 108-2×4 = 100mm = 0.1m

A=(π/4)d2 = 3.14×(1/4)×0.12 = 0.785×10-2 m

l+Σle =100m qv = 56.5m3/h

∴u = q/A = 56.5/(3600×0.785×10-2) = 2m/s

μ = 1cp = 10-3 Pa·S ρ=1000 kg.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 = 47.9×1000×9.81×56.5/3600 = 7.4kw

2、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。

解: ∴该泵不能正常工作。

3、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 06.040qH,已知出口阀全开时管路特性曲线方程为04.020qh。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20ºC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,20ºC时溶液的饱和蒸汽压为5.87 kPa,密度为800 kg/m3。

解:

mZ86.53.3381.98001087.53.10131

mZ5.03.3381.98001087.54.5132 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) (%)

IS65-50-160 10

20

30 34.5

30.8

24 1.87

2.60

3.07 4 50.6

64

63.5

IS65-50-160A 10

20

30 28.5

25.2

20 1.45

2.06

2.54 3 54.5

65.6 64.1

IS80-65-160A 25 26.2 2.83 5.5 63.7 mmHNPSHgpgpHfrvg4246.10.398.381.92.9831092.1981.92.98310013.135100.=,允许

Q H

图2-2