流体输送机械复习题40页PPT
(完整版)化工原理流体输送机械复习题
流体输送机械复习题一、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0.0079m3/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η～流量Q曲线5．（2分）离心泵的最大安装高度不会大于_______________. ***答案*** 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*** 改变出口阀门的开度；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击。
化工原理 流体输送机械复习题 (离心泵)
第二章 流体输送设备【例2－1】 离心泵特性曲线的测定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=0.5mp 1=－2.67×104Pa （表压） p 2=2.55×105Pa （表压）u 1=()m/s 49.208.0105.12442321=⨯⨯⨯=-ππd Q u 2=()m/s 42.406.0105.12442322=⨯⨯⨯=-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+()()81.9249.242.481.910001067.21055.22245⨯-+⨯⨯+⨯ =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 ρη100077.581.9100088.29105.123⨯⨯⨯⨯⨯- =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。
第2章流体输送设备习题ppt讲解
9. 某台离心泵的特性方程为He=20-2qv2(式中He的单位为 为m,qv的单位为m3/min)。现该泵用于两敞口容器间输 液, 已知单台泵使用时流量为1m3/min, 欲使流量增加 50﹪, 试问应该将相同2台泵串联还是并联使用。两敞 口容器间液面高度差为10m。
5.用某离心泵从敞口容器输送液体, 流量为25m3/h(此时的必需汽蚀 余量(NPSH)r=2m), 离心泵吸入管长度为10m, 直径为68mm, 假如 吸入管内流动已进入阻力平方区, 直管阻力系数为0.03, 总的局 部阻力系数为2, 当地的大气压为1.013×105Pa, 试求此泵在输送 以下各种流体时, 允许安装高度为多少？ (1)输送200C的水。 (2)输送200C的油品(其密度为740kg/m3, 该温度下的饱和蒸气压 为2.67×104Pa)。 (3)输送沸腾的水。
2.测定离心泵的特性曲线时，某次实验数据为: 流量为 12m3/h, 泵入口处真空表的读数为200mmHg, 泵出口 处压力表的读数为2.5kg/cm2, 两测压截面间的垂直 距离为0.2m, 泵的轴功效为1.6kW。试求本次实验中 泵的扬程和效率(设泵的吸入管和排出管的直径相同)。
3.某管路中装有离心泵, 吸入管直径d1=80mm, 长l1=6m, 阻力系数 λ1=0.02, 压出管直径d2=60mm, 长l2=13m, 阻力系数λ2=0.03, 在 压出管E处装有阀门, 其局部阻力系数ζ=6.4, 管路两端水平高度 差H=10m, 泵进口高于水面2m, 管内流量为12×10-3m3/s, 试求: (1)每千克流体需从离心泵处获得多少机械能？ (2)泵进、出口断面的压强pC和pD各为多少？ (3)如果是高位槽中的水沿同样管路向下流出, 管内流量不变, 问是否需要安装离心泵？
流体流动与输送机械PPT课件
ur
p 4l
(R2
r2)
Pf 32lu / d 2 ——哈根-泊谡叶公式
与范宁公式
Pf
l u2
d2
对比，得：
64 du
64
du
64 / Re
——滞流流动时λ与Re的关系
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湍流时直管阻力损失
hf
l
d
u2 2
式中 λ为摩擦系数，无因次，其值随流型而变，湍流时还受管壁粗糙度的 影响。
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4、管壁粗糙度对摩擦系数的影响
f (Re, / d)
光滑管 玻璃管、黄铜管、
u
塑料管
化工管路
粗糙管 钢管、铸铁管
d
ε
管壁粗糙度
绝对粗糙度
壁面凸出部分的平均高度，以ε 表示 。
相对粗糙度
绝对粗糙度与管道直径的比值 即ε /d 。
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4、管壁粗糙度对摩擦系数的影响
克服局部阻力所引起的能量损失，
可表示成动能
u2 2
的某个倍数，
即
hf
u2 2
（1-58）
或
p f
u2 2
（1-58a）
式中ξ为局部阻力系数由实验测定
15:42:22
30
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2、当量长度法
把局部阻力折算成相应长度的直管阻力，即
（1-59）
常见的管件和阀门的局部阻力系数ξ及当量长度le值可查表1-7（教材 P35）。
p2
1‘
hf
l
2‘
u1 u2
z1 z2 0
P1 P2 hf
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3、计算圆形直管阻力的通式
化工原理课程课件PPT之第二章流体输送机械
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3 轴封装置
a)轴封的作用 为了防止高压液体从泵壳内沿轴的四周而漏出，或者外界
空气漏入泵壳内。 b)轴封的分类
填料密封：主要由填料函壳、软填料和填料压盖组
轴封装置
成。普通离心泵采用这种密封。
机械密封：主要由装在泵轴上随之转动的动环和固 端面密封 定于泵壳上的静环组成，两个环形端面
第二章 流体输送机械
流体输 向流体作功以提高流体 送机械 机械能的装置。
•输送液体的机械通称为泵。
•输送气体的机械按不同的工况分别称为 通风机、鼓风机、压缩机和真空泵。
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输送机械
工作原理
1. 动力式（叶轮式）： 叶轮高速旋转使流体获能 离心式、轴流式
2. 容积式（正位移式）：活塞/转子挤压使流体获能 往复式、旋转式
理论压头、实际压头及各种压头损失与流
量的关系为:
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实际压头比理论压头要小。具体原因如下：
（1）叶片间的环流运动
主要取决于叶片
数目、装置角2、叶
轮大小等因素，而几 乎与流量大小无关。
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（2）阻力损失 -----可近似视为与流
速的平方呈正比
HT u2c2 cos2 / g
——离心泵的基本方程式 ——离心泵理论压头的表达式
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理论压头与理论流量QT关系 流量可表示为叶轮出口处的径向速度与出口截面积的乘积
QT 2r2b2c2 sin 2
从点2处的速度三角形可以得出
c2 cos2 u2 c2 sin 2 ctg2
第2章流体流动与输送机械2精品PPT课件
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( e ) du
dy
（1-35）
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四、滞流与湍流
小结
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五. 边界层的概念
边界层的存在，对流体流动、传热和传质过程都有重大影响。
（一） 流体在平板上流动边界层的形成和发展
平板上的流动边界层1-8 u<99％us的区域称为流动边界层
边界层的形成，把沿壁面的流动 简化成边界层区与主流区两个区 域，离壁面越近，速度梯度越大， 摩擦应力相当大，不可忽视。
（二）雷诺准数Re
雷诺综合上述诸因素整理出一 个无因次数群——雷诺准数
Re
du
对于流体在直管内的流动
Re≤2000时属于层流； Re＞4000时（生产条件下Re＞3000）属湍流； Re=2000~4000之间时，属不稳定的过渡区。
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四、滞流与湍流
（一）流体内部质点的运动方式
第二章 流体流动与输送机械
主要内容
§2-1 流体静力学基本方程及其应用 §2-2 流体流动的基本方程 §2-3 流体流动现象 §2-4 流体在管内的流动阻力 §2-5 管路计算与管路布置原则 §2-6 流体输送
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§2-3 流体流动现象
一. 牛顿粘性定律与流体的粘度 二. 流体类型 三. 流动类型与雷诺准数 四. 滞流与湍流 五. 边界层的概念
水的质点沿着与管轴平行的方向 作直线运动，不产生横向运动。 b称为湍流或紊流 质点除了沿管道向前运动外，还 作不规则的杂乱运动，质点速度 的大小和方向随时间而发生变化
雷诺实验装置1-7
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三. 流动类型与雷诺准数
化工原理流体输送机械复习题(离心泵)
第二章 流体输送设备【例2－1】 离心泵特性曲线的测定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=×104Pa(真空度) 泵出口处压强表读数p 2=×105Pa(表压) 泵的流量Q =×10－3m 3/s 功率表测得电动机所消耗功率为 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=泵由电动机直接带动，传动效率可视为1，电动机的效率为 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 gu g p Z 22111ρf H g u g p Z +++22222ρ式中 Z 2－Z 1=p 1=－×104Pa （表压） p 2=×105Pa （表压）u 1=()m/s 49.208.0105.12442321=⨯⨯⨯=-ππd Q u 2=()m/s 42.406.0105.12442322=⨯⨯⨯=-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 =+()()81.9249.242.481.910001067.21055.22245⨯-+⨯⨯+⨯ =（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，于是电动机的输出功率（等于泵的轴功率）为：N =×=（3）泵的效率===Ng QH N N e ρη100077.581.9100088.29105.123⨯⨯⨯⨯⨯- =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。
【例2－2】 将20℃的清水从贮水池送至水塔，已知塔内水面高于贮水池水面13m 。
“化工原理”第2章《流体输送机械》复习题
“化⼯原理”第2章《流体输送机械》复习题“化⼯原理”第⼆章流体输送机械复习题⼀、填空题：1.离⼼泵的主要部件有如下三部分:______,_____,_______.***答案*** 泵壳; 叶轮; 泵轴2. 离⼼泵的主要参数有:______,______,______,________.***答案*** 流量; 扬程; 功率; 效率3．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η～流量Q曲线4．离⼼泵的最⼤安装⾼度不会⼤于_______________. ***答案*** 10m5. 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--Q6．调节泵流量的⽅法有：_____________,__________________,____________________.***答案*** 改变出⼝阀门的开度；改变泵的转速；车削叶轮外径7. 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击。
8. 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9. 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＿＿__＿。
***答案*** 出⼝减⼩增⼤10. 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。
***答案*** ⽓蚀11. 离⼼泵铭牌上标明的流量和扬程指的是＿＿＿＿＿＿＿时的流量和扬程。
***答案*** 效率最⾼12. ⽤离⼼泵在两敞⼝容器间输液, 在同⼀管路中，若⽤离⼼泵输送ρ＝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＿＿＿。
《流体输送》PPT课件
3〕HT与VT的关系
令：A=u2/g
B= u2ctgβ2/g2πr 2b2
HT=A-BV 直线 〔三条〕
一般采用后弯叶片， 原因：
2.3、离心泵的性能曲线
2.3.1．实际的H～V线 1、实际情况为: ① 叶片数目是有限的6～12片，叶 片间的流道较宽，这样叶片对液体流 束的约束就减小了，使HT有所降低。 ② 液体在叶片间流道内流动时存在 轴向涡流，导致泵的压头降低。
1、离心泵的汽蚀现象
汽蚀现象汽蚀状态：扬程比正常下降 3％
泵的安装以不发生汽蚀现象为依据
2、正常操作必须满足 的条件
pk/ρg≥pv/ρg+e e＝0.3－0.5 我国e＝0.3 pv:饱和蒸汽压 允许极限状态：pk允/ρg＝
pv/ρg+e pk到达pk允时，p2到达p2允
3、最大安装高度Hg,max的 计算
3、最大安装高度Hg,max的 计算
Hg,max=p1/ρg -pv/ρg△h允-∑Hf1-2 (2-20式)
一般△h允与泵的构造和尺寸 有关，由实验测定，并同标 绘于性能曲线图上。
实验条件为大气压
3、最大安装高度Hg,max的 计算
2〕允许汲上真空度 HS,允计算 在1-2截面间列柏式 p1/g=Hg,max+p2允/ρg
工作原理：离心式 往复式 旋转式 流体作用式〔如喷射式〕
一．离心泵的工作原理及 主要部件
1．构造
1〕叶轮：叶轮内6～12片弯曲的叶 片
作用：原动机的机械能→液体→静压 能↑和动能↑
一．离心泵的工作原理及 主要部件
叶轮按其构造形状分有三种：
① 闭式：前后有盖板
② 半闭式：前有盖板
③敞式〔开式〕：前后无盖板
化工原理流体流动与输送机械精品PPT课件
质点指的是一个含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于 设备尺寸、但比分子自由程却大的多。
连续介质假定：假定流体是由无数内部紧密相连、彼此间 没有间隙的流体质点（或微团）所组成的连续介质。
工程意义：利用连续函数的数学工具，从宏观研究流体。
1.1.2.流体的压缩性
不可压缩性流体：流体的体积不随压力变化而变化，如液 体；
（5）流体输送设计型和操作型问题的定量计算。 ∮基本内容：
（1）密度、比容、比重及影响因素；压力、压力的不同表示方法， 流体静止的基本方程；U型管压差计、皮托管、液位计、液封、 流体流动的基本方程、连续性方程、柏努里方程；
（2）粘度、牛顿粘性定律、雷诺数、边界层效应、边界层形成、 边界层分离。
（3）直管阻力、局部阻力、当量长度、当量直径、因次分析法。 （4）简单管路计算，各流量计的结构及测定原理； （5）离心泵基本原理、构造；离心泵基本方程式；离心泵主要特 性参数、特性曲线、安装高度、工作点与流量调节；
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1 流体流动与输送机械——1.2 流体静力学
（2）双液体U管压差计
适用于压差较小的场合。
密度接近但不互溶的两种指示液A和
C
(A C ) ；
扩大室内径与U管内径之比应大于
10 。
p1 p2 Rg( A C )
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1 流体流动与输送机械——1.2 流体静力学
（3） 倒U形压差计 指示剂密度小于被测流体密度，
如空气作为指示剂
p1 p2 Rg( 0 ) Rg
（4） 倾斜式压差计 适用于压差较小的情况。
（5） 复式压差计 适用于压差较大的情况。
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1 流体流动与输送机械——1.2 流体静力学
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流体输送机械复习题
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特