化工原理习题(2)

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化工原理第二章习题及答案

化工原理第二章习题及答案

化工原理第二章习题及答案1. 有一气缸,内径为100mm,在一个压力器中充入25升压缩空气(压力为2.5MPa),用这个压缩空气推动空气缸推出500mm,求气缸推力和机械效率。

解答:气缸推力的计算公式为:F=P*A 其中,P为气缸内气压力,A为气缸有效面积。

首先,需要根据气缸内径计算出气缸有效面积。

气缸有效面积的计算公式为:A=π*(D^2 - d^2)/4 其中,D为气缸外径,d为气缸内径。

根据气缸内径100mm可得:D=100mm+(2×5mm)=110mm由此可得气缸有效面积:A=π*(1102-1002)/4=0.00813m^2因此,气缸推力为:F=2.5×0.00813=0.02033MN其次,需要根据机械原理计算气缸的机械效率。

气缸的机械效率为:η=F_load/F_in 其中,F_load为气缸的推力,F_in为压缩空气所做的功。

压缩空气所做的功为:W=P_1V_1ln(P_2/P_1) 其中,P_1为压缩前的气压,V_1为压缩前的容积,P_2为压缩后的气压。

压缩空气所做的功为:W=2.5×25×10^-3×ln(0.1/2.5)=-0.621J因此,气缸的机械效率为:η=0.02033/(-0.621)= -0.0327答案:气缸推力为0.02033MN,机械效率为-0.0327。

2. 在一艘船上,柴油机每小时消耗燃油1000升,每升燃油能释放38000J的热量,求柴油机的功率。

解答:柴油机的功率可以通过燃烧的热量和时间来计算。

柴油机的功率公式为:P=W/t=Q/t 其中,W为做功的量,t为做功的时间,Q为燃料燃烧所释放的热量。

柴油机燃料燃烧释放的热量为:Q=m_fuel * Q_fuel 其中,m_fuel为燃料质量,Q_fuel为燃料单位质量的燃烧热量。

每小时柴油机消耗的燃油量为:m_fuel = 1000kg/小时每升燃油能释放的热量为:Q_fuel = 38000J/升因此,柴油机燃料燃烧释放的热量为:Q = 1000 × 38000=3.8×10^7J/小时假设柴油机每小时工作3600秒,则计算柴油机的功率为:P = Q/t =3.8×10^7/3600 ≈ 10556W答案:柴油机的功率约为10556W。

化工原理习题——第二章

化工原理习题——第二章

答案与评分标准
答:余隙系数ε是指气体余隙体积 V3 与活塞一次扫过的体积 V1-V3 之比 (2 分) 。表达式是:
V3 100% (0.5 分) V1 V3
V1 V4 (0.5 分) V1 V3
(共 5 分)
容积系数是指压缩机一次循环吸入气体体积 V1-V4 与活塞一次扫过体积 V1 -V3 之比。 (2 分) 表达式是: 0
答案与评分标准
答:泵轴和泵壳之间的密封称为轴封。 (1 分) 其作用是防止高压液体从泵壳内沿间隙漏出,或外界空气漏入泵内。 (2 分) 常用的轴封有:填料密封和机械密封两种。 (1 分) (共 4 分) 41. 试题: 离心泵内能量损失包括哪几项?离心泵的效率与哪些因素有关?
答案与评分标准
答:离心泵的能量损失包括以下几项:容积损失,机械损失,水力损失。 (2 分) 离心泵的效率与泵的类型、尺寸、制造精确程度、液体的流量及性质等因素 有关。 (2 分) (共 4 分) 42. 试题: 为什么在启动和停止离心泵前,必须先关闭出口阀?
答案与评分标准
(√) (1 分) 36. 试题: 离心泵通常采用改变泵的转速方法来调节流量。 (

答案与评分标准
(×) (1 分) 37. 试题: 在化工生产和设计中,对流体输送机械的基本要求是什么?
答案与评分标准
答:基本要求有: (1) 能适应被输送流体的特性(如粘性、腐蚀性、含固体杂质等) 。 (1 分) (2) 能满足工艺上对流量和能量(压头)的要求。 (1 分) (3) 结构简单,操作可靠和高效,投资和操作费用低。 (1 分) (共 3 分) 38. 试题: 说明离心泵叶轮的构造和作用。
答案与评分标准
答:离心泵流量调节方法有: (1)改变泵出口阀门开度; (1 分) (2)改变泵的 转速; (1 分) (3)减小叶轮直径。 (1 分)生产中常用第(1)种方法。 (1 分) 45. 试题: 简述选用离心泵的一般步骤。

化工原理(管国锋主编第三版)课后习题答案2流体输送机械

化工原理(管国锋主编第三版)课后习题答案2流体输送机械

化工原理(管国锋主编第三版)课后习题答案2流体输送机械题号或许会与书本有些不同第2章流体输送机械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P gz22r2 C (常量)取圆柱坐标如图,当Z=0,r=0,P=P0,∵C=P0 故回旋液体种,一般式为p gz22r2 p0① 液面为P=P0的等压面22r 0,Z222gr2,为旋转抛物面②H22g2R2又Rh0 Z2 rdrr2grr3dr2R4即:h0=2R24g∴H=2h0③某一点(r,Z)的压强P:P P0 gh22r P0 g(22r22gZ)题号或许会与书本有些不同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P gz22取圆柱坐标如图,当Z=0,r=0, P=P0 ,∴C=P0故回旋液体种,一般式为p gz22r2 p0B点:Z=0,r=R=0.1m,PB P0 C点:Z=-0.4m,r=0.1m,PC P0 gZ22R2***-*****(2 )2 0.12 3.51 104Pa 26022r2 1000 9.81 ( 0.4)***-*****(2 )2 0.12 3.90 104Pa2603)以碱液吸收混合器中的CO2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10m3/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。

化工原理第二章复习题(附答案)

化工原理第二章复习题(附答案)

化工原理第二章复习题一、填空题:1. 为防止气蚀现象发生,离心泵在运转时,必须使泵入口处的压强______________________饱和蒸汽压。

2. 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。

3. 当离心泵出口阀门开大时,流量___,泵出口压力____。

(变大,变小,不变)4. 离心泵叶轮按有无盖板可分为____,_____,______。

5. 用离心泵向锅炉供水,若锅炉中的压力突然升高,则泵提供的流量________,扬程_____________。

6. 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_____。

7. 离心泵的性能曲线通常包括_______曲线、_________和________曲线。

这些曲线表示在一定______下,输送某种特定的液体时泵的性能。

8. 离心泵的扬程含义是___________________________。

9. 离心泵用来输送常温的水,已知泵的性能为:Q=0.05m3/s时H=20m ;管路特性为Qe =0.05m3/s 时,He=18m,则在该流量下,消耗在调节阀门上的压头增值ΔH=______m;有效功率ΔN=______kw。

一、填空题答案1. 大于输送温度下该液体的。

2. 气蚀。

3. 变大,降低。

4. 敞式半敞式闭式(或开式,半开式,闭式)。

5.减少;增大。

6. 出口,减小,增大。

7. H-Q,η-Q, N-Q,转速。

8. 离心泵给单位重量的液体所提供的能量。

9. 2; 0.981。

二、选择题1.离心泵停车前要_______。

(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.流体的密度增大,离心泵的轴功率( )。

(A)增大; (B)减少; (C)不变; (D)不确定3.安装在一定管路中的离心泵,为了降低流量,将离心泵的出口阀关小,则离心泵特性曲线和管路特性曲线将有( )。

化工原理习题2——离心泵

化工原理习题2——离心泵

一、离心泵流量调节的方法如图,用离心泵将水由贮槽A 送往高位槽B ,两槽均为敞口,且液位恒定。

已知输送管路为φ45 mm×2.5 mm ,在泵出口阀门全开的情况下,整个输送系统的总长为20 m (包括所有局部阻力的当量长度),摩擦系数为0.02。

查该离心泵的样本,在输送范围内其特性方程为:H=18-6×105q v (q v 的单位为m 3/s ,H 的单位为m )。

水的密度可取为1000 kg/m 3。

试求:(1)阀门全开时离心泵的流量与压头;(2)现关小阀门使流量减为原来的90%,写出此时的管路特性方程 (3)并计算多消耗在阀门上的功率(设此时泵的效率为62%)。

解:(1)在1-1’截面和2-2’截面间列伯努利方程2522222521,221,221,222212111023.381.914.3804.02002.082,422v v v q q q gd l l H gu d l l H d q u H g pg u z H g p g u z ef ef v f e ⨯=⨯⨯⨯=⨯+=⨯+==+++=+++∑∑∑∑∑---πλλπρρ所以因为已知z 1 = 0,z 2 = 3 m ,u 1 = u 2 ≈ 0;p 1 =p 2 = 0(表压) a .管路特性曲线方程可以改写为:2521,1023.33v q H gp z H f e ⨯+=+∆+∆=∑-ρ b .离心泵特性方程为:H=18-6×105q v 二式联立得:q v =4.03×10-3 m 3/s ,H=8.25 m注意:列管路特性方程时通常把两个截面的动能差△u 2/2g 那项忽略去(2)阀门全开时的管路特性曲线为1所示,工作点为M ;阀门关小后的管路特性曲线为2所示,新工作点为M ’关小阀门后M ’的流量与压头分别为:q v ’=0.9q v =0.9×4.03×10-3 =3.63×10-3 m 3/s H ’=18-6×105q v =18-6×105×(3.63×10-3)=10.09 m (通过离心泵求) 设此时的管路特性方程为:H e =B+K q v 2由于截面状况没有改变,因此B=3 m 不变,但是K 值因为关小阀门而增大,此时的新工作点M ’应满足管路特性方程,即: 10.09=3+K×0.003632 K=5.38×105 因此关小阀门后的管路特性方程为: H e =3+5.38×105 q v 2(3)计算多消耗在阀门上的功率? 当阀门全开,而流量为q v ’ =3.63×10-3 m 3/s 时,管路所需的压头m 26.7) 103.63(1023.331023.332-3525=⨯⨯⨯+=⨯+=v q H e而现在离心泵提供的压头为H ’=10.09 m 。

化工原理--流体力学习题及答案 (2)

化工原理--流体力学习题及答案 (2)

欢迎共阅一、单选题1.层流与湍流的本质区别是( )。

DA 湍流流速>层流流速;B 流道截面大的为湍流,截面小的为层流;C 层流的雷诺数<湍流的雷诺数;D 层流无径向脉动,而湍流有径向脉动。

2.以绝对零压作起点计算的压力,称为( )。

A A 绝对压力;B 表压力;C 静压力;D 真空度。

3 A4 A 5. 6. 7.8. A. C. 9.的( 10.11. )。

AA. 1/4;B. 1/2;C. 2倍。

12.柏努利方程式中的项表示单位质量流体所具有的( )。

BA 位能;B 动能;C 静压能;D 有效功。

13.流体在管内作( )流动时,其质点沿管轴作有规则的平行运动。

A A 层流;B 湍流;C 过渡流;D 漩涡流。

14.流体在管内作( )流动时,其质点作不规则的杂乱运动。

BA 层流;B 湍流;C 过渡流;D 漩涡流。

15.在层流流动中,若流体的总流率不变,则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的倍。

CA. 2;B. 6;C. 4;D. 1。

二、填空题1. 雷诺准数的表达式为_____ Re=duρ/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,其雷诺准数等于__10____,其流动类型为__湍流__。

平均流速的__2倍__倍。

16.流体在管内作完全湍流流动,其他不变,当速度提高到原来的2倍时,阻力损失是原来的( 4 )倍;若为层流流动,其他不变,当速度提高到原来的2倍时,阻力损失是原来的( 2 )倍。

17、若要减小流体在管道内的流动阻力,可采取哪些措施?答:大直径管道、少拐弯、缩短管路长度、少用管件18、用内径为158mm的钢管输送运动粘度为9.0×10-5m2/s。

若保持油品在管内作层流流动,则最大流速不能超过 1.8 m/s。

19、在流体阻力实验中,以水作为工质所测得的λ=(Re,e/d)关系式不适用于非牛顿型流体在直管中的流动。

化工原理第二章习题及答案

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 A2、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 B3、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 C4、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D动风压加静风压 D5、以下型号的泵不是水泵( )AB型BD型CF型Dsh型 C 6、离心泵的调节阀( )A只能安在进口管路上B只能安在出口管路上C安装在进口管路和出口管路上均可D只能安在旁路上 B 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)B8、流体经过泵后,压力增大∆p N/m2,则单位重量流体压能的增加为( )A ∆pB ∆p/ρC ∆p/ρgD ∆p/2g C9、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 C10、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 A11、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100mmH2OB 输送空气时不论流量多少,全风压都可达100mmH2OC 输送任何气体介质当效率最高时,全风压为100mmH2OD 输送20℃,101325Pa空气,在效率最高时,全风压为100mmH2O D12、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C流量D泵的吸入管路的长度 D13、如以∆h,允表示汽蚀余量时,p1,允表示泵入口处允许的最低压力,p v为操作温度下液体的饱和蒸汽压,u1为泵进口处的液速,则( )A p1,允= p v + ∆h,允B p1,允/ρg= p v/ρg+ ∆h,允-u12/2gC p1,允/ρg= p v/ρg+ ∆h,允D p1,允/ρg= p v/ρg+ ∆h,允+u12/2g B14、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 A15、如图示,列1--1与2--2截面的伯努利方程,为:H e=∆z+∆p/ρg+∆(u2/2g)+∑H f,1-2,则∆h f,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D16、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A17、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( )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C18、由阀门全开的条件算出在要求流量为V时所需扬程为H e/。

化工原理习题(含答案)

化工原理习题(含答案)

·流体流动部分1.某储油罐中盛有密度为960 kg/m 3的重油(如附图所示),油面最高时离罐底9.5 m ,油面上方与大气相通。

在罐侧壁的下部有一直径为760 mm 的孔,其中心距罐底1000 mm ,孔盖用14 mm 的钢制螺钉紧固。

若螺钉材料的工作压力为39.5×106 Pa ,问至少需要几个螺钉(大气压力为101.3×103 Pa )?解:由流体静力学方程,距罐底1000 mm 处的流体压力为[](绝压)Pa 10813.1Pa )0.15.9(81.9960103.10133⨯=-⨯⨯+⨯=+=gh p p ρ 作用在孔盖上的总力为N 10627.3N 76.04π103.10110813.1)(4233a ⨯⨯⨯⨯⨯-==)-=(A p p F每个螺钉所受力为N 10093.6N 014.04π105.39321⨯=÷⨯⨯=F因此)(个)695.5N 10093.610627.3341≈=⨯⨯==F F n2.如本题附图所示,流化床反应器上装有两个U 管压差计。

读数分别为R 1=500 mm ,R 2=80 mm ,指示液为水银。

为防止水银蒸气向空间扩散,于右侧的U 管与大气连通的玻璃管内灌入一段水,其高度R 3=100 mm 。

试求A 、B 两点的表压力。

解:(1)A 点的压力()(表)Pa 101.165Pa 08.081.9136001.081.9100042汞3水A ⨯=⨯⨯+⨯⨯=+=gR gR p ρρ(2)B 点的压力 ()(表)Pa 107.836Pa 5.081.91360010165.1441汞A B ⨯=⨯⨯+⨯=+=gR p p ρ习题2附图习题1附图3、如本题附图所示,水在管道内流动。

为测量流体压力,在管道某截面处连接U 管压差计,指示液为水银,读数R=100毫米,h=800mm 。

为防止水银扩散至空气中,在水银液面上方充入少量水,其高度可忽略不计。

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化工原理第一章 练习1. 湍流流动的特点是 脉动 ,故其瞬时速度等于 时均速度 与 脉动速度 之和。

2.雷诺准数的物理意义是 黏性力和惯性力之比 。

3.当地大气压为755mmHg ,现测得一容器内的绝对压力为350mmHg ,则其真空度为405 mmHg 。

4.以单位体积计的不可压缩流体的机械能衡算方程形式为ρρρρρρf s w p u gz w p u gz +++=+++2222121122。

5.实际流体在管道内流动时产生阻力的主要原因是 黏性 。

6.如图所示,水由敞口恒液位的高位槽流向压力恒定的反应器,当管道上的阀门开度减小后,管路总阻力损失(包括所有局部阻力损失)将 (1) 。

(1)不变 (2)变大(3)变小 (4)不确定7.如图所示的并联管路,其阻力关系是(C ) 。

(A )(h f )A1B (h f )A2B(B )(h f )AB =(h f )A1B +(h f )A2B (C )(h f )AB =(h f )A1B =(h f )A2B (D )(h f )AB (h f )A1B =(h f )A2B8.孔板流量计和转子流量计的最主要区别在于:前者是恒 截面 、变 压头 ,而后者是恒 压头 、变 截面 。

9.如图所示,水从槽底部沿内径为100mm 的水平管子流出,阀门前、后的管长见图。

槽中水位恒定。

今测得阀门全闭时,压力表读数p=。

现将阀门全开,试求此时管内流量。

已知阀门(全开)的阻力系数为,管内摩擦因数=。

答:槽面水位高度m g p H 045.681.91000103.593=⨯⨯==ρ在槽面与管子出口间列机械能衡算式,得:24.60.15.01.0203081.9045.62u⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=⨯λ解得:s m u /65.2=h m s m u d V /9.74/0208.065.21.041413322==⨯⨯==ππ反应器题7附图 1AB2题8附图p30m 20m题1附图1.水以70m3/h的流量流过倾斜的异径管通。

如图。

已知小管内径d=100mm,A=150mm,B、A截面中心点高度差h=0.3m,U形压差计的指示液为汞。

大管内径dB若不计AB段的流体流动阻力,试问:U形压差计哪一支管内的指使液液面较高R 为多少2.如附图所示,水泵抽水打进B、C水槽。

已知各管内径相等,且A—B段、A—C段和OA段(不包括泵内阻力)的管道长与局部阻力当量管长之和相等。

设摩擦系数λ值皆相同,过程定态。

求。

3。

水以×10-4m3/s的流量流经由小至大的管段内。

如图。

小管内径d1=20mm,大管内径d2=46mm。

欲测1、2两截面处水的压差,为取得较大的读数R,采用倒U形压差计。

已知压差计内水面上空是ρ=2.5kg/m3的空气,读数R=100mm。

求水由1至2截面的流动阻力∑h f。

第二章基本概念:1、 区分离心泵的气缚和气蚀现象、扬程与升扬高度、工作点与设计点等概念。

2、 离心泵的工作点是怎么确定的离心泵流量调节方法有哪些各种方法的实质及优缺点。

3、 离心泵的压头受哪些因素影响4、 后弯叶片有什么优点5、 为什么启动离心泵前要关闭出口阀门6、 离心泵的主要部件有哪些各有什么作用1、区分离心泵的气缚和气蚀现象、扬程与升扬高度、工作点与设计点等概念。

离心泵在启动过程中若泵壳内混有空气或未灌满泵,则泵壳内的流体在随电机作离心运动产生负压不足以吸入液体至泵壳内,泵像被“气体”缚住一样,称离心泵的气缚现象;危害是使电机空转,容易烧坏电机;避免或消除的方法是启动前灌泵并使泵壳内充满待输送的液体,启动时关闭出口阀。

“汽蚀现象”则是由于泵内某处的绝对压力低于操作温度下液体的饱和蒸汽压,也就是说当泵壳内吸入的液体在泵的吸入口处因压强减小恰好汽化时,给泵壳内壁带来巨大的水力冲击,使壳壁像被“气体”腐蚀一样,该现象称为汽蚀现象;汽蚀的危害是损坏泵壳,同时也会使泵在工作中产生振动,损坏电机;降低泵高度能避免汽蚀现象的产生。

可见二者产生的原因不同,现象不同,后果亦不同。

但都是离心泵正常操作所不允许的现象。

离心泵的扬程是指泵给以单位重量液体的有效能量, 液体获得能量后,可将液体升扬到一定高度△z ,而且还要用于静压头的增量△p /ρg 和动压头的增量△u 2/2g 及克服输送管路kg J U U P P hPa gR P P s m U s m U m m fi m m /02.12385.0037.2105.978()(5.97810.081.9)5.21000()()(/385.0)046.0)(4/(104.6/037.2)020.0)(4/(104.622322212112242241=-+-=+-==⨯⨯-=-=-=⨯==⨯=∑--ρρρππ)()解:的损失压头,而升扬高度是指将液体从低处送到高处的垂直距离△z,可见,升扬高度仅为扬程的一部分,泵工作时,其扬程大于升扬高度。

离心泵的特性曲线He-Qe与管路的特性曲线H-Q二者的交点称为泵在该管路上的工作点。

意味着它所对应的流量和压头,既能满足管路系统的要求,又能为离心泵所提供。

换言之,工作点反映了某离心泵与某一特定管路相连接时的运转情况,离心泵只能在这一点工作。

离心泵的设计点存在于离心泵的效率与流量的特性曲线中,是指离心泵在一定转速下的最高效率点。

泵在与最高效率相对应的流量及压头下工作最为经济,在与最高效率点对应的Q、H、N值被称为最佳工况参数。

2离心泵的工作点是怎么确定的离心泵流量调节方法有哪些各种方法的实质及优缺点。

答:离心泵的特性曲线He-Qe与管路的特性曲线H-Q二者的交点称为泵在该管路上的工作点。

流量调节方法:(1)改变阀门开度调节流量优点:方法简便,应用广泛。

对于调节幅度不大而经常需要改变流量的场合,此法尤为适用。

缺点:关小阀门会使阻力加大,因而需多消耗一部分能量以克服附加的阻力,经济上不合理。

(2)改变转速调节流量优点:可保持管路特性曲线不变,流量随转速下降而减小,动力消耗也相应降低,因此节能效果显著。

缺点:但需要变速装置,难以做到流量连续调节,因此一般只有在调节幅度大、时间又长的季节性调节中才使用。

(3)改变叶轮直径可改变泵的特性曲线,但可调节流量范围不大,且直径减小不当还会降低泵的效率。

3 离心泵的压头受哪些因素影响答:它与泵自身的结构(如叶片弯曲情况、叶轮直径等)、尺寸、转速及流量有关。

(P92)4 后弯叶片有什么优点答:前弯叶片的绝对速度c2虽大(动压头虽大),但流体动压头经蜗壳部分转化为静压头过程中,液体在泵壳内产生的冲击剧烈得多,转化时的能量损失大为增加,效率低。

因此,为获得较高的能量利用率,采用后弯叶片。

5 为什么启动离心泵前要关闭出口阀门答:离心泵工作时,其轴功率N e随着流量增大而增大,所以泵起动时,应把出口阀关闭,以降低起动功率,保护电机,不至于超负荷而受到损失,同时也避免出口管线的水力冲击。

6 离心泵的主要部件有哪些各有什么作用离心泵的主要部件有叶轮、泵壳、轴封装置。

叶轮的作用是将原动机的机械能传给液体、使液体的动能和静压能均得到提高(供能装置)。

泵壳具有汇集液体和将部分动能转为静压能的作用(集液及转能装置)。

轴封装置的作用是防止泵内高压液体外漏及外界大气漏入泵内。

叶轮:按结构分闭式、半闭式与开式;按吸液方式分单吸式(轴向推力及平衡孔)和双吸式。

按叶片形状分为后弯、径向和前弯。

例题1、离心泵的工作点:如图1所示,用某一离心泵将一贮罐里的料液送至某高位槽,现由于某种原因,贮罐中料液液面升高,若其它管路特性不变,则此时流量将_______。

(A) 增大(B) 减少(C) 不变(D)不确定2、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)He-Q特性曲线发生变化,N-Q线也发生变化(B)He-Q特性曲线不发生变化,但N-Q特性曲线要发生变化(C)He-Q特性曲线发生变化,N-Q线特性曲线不发生变化(D)He-Q特性曲线与P a-Q特性曲线都不发生变化3、离心泵铭牌上标明的流量是指_______。

(A)效率最高时的流量(B)泵的最大流量(C)扬程最大时的流量(D)最小扬程时的流量4、离心泵叶轮形状不同,流体阻力损失也不同,阻力损失最大的为_____。

(A)后弯叶轮(B)径向叶轮(C)前弯叶轮(D)β=90°的叶轮2、如图1所示,在管路系统中装有离心泵。

吸入管路为φ89×4.5 mm,压出管路为φ68×4 mm,吸入管直管长度为6 m,压出管直管长度为13 m,两段管路的摩擦系数均为λ=,吸入管路中装有90℃标准弯头1个(ζ=,压出管路装有阀门1个(ζ=,90℃标准弯头2个,管路两端水面高度差为10 m,泵进口高于水面2 m,管内流量为0.012 m3/s。

试求:(1)泵的扬程;(2)泵进口处断面的压力为多少(3)如果高位槽中的水沿同样管路流回,不计泵内阻力,是否可流过同样的流量图1解:(1) 泵的扬程在1-1和2-2截面间列柏努利方程22112212,1222e f p u p u z H z H g g g gρρ-+++=+++∑222440.0122.39m/s 0.0840.012 4.24m/s0.06V a b q u d u πππ⨯===⨯⨯==⨯吸入管流速压出管流速2,1226 2.39(0.030.50.75)0.0829.8113 4.24(0.031 1.5 6.4)15.1m0.0629.81f H-=⨯++⨯⨯+⨯+++⨯=⨯∑ 由于1、2截面很大,u 1=0, u 2=0; p 1=p 2, 所以,121015.125.1m e f H z H -=∆+=+=∑(2) 由液面1-1至进口处3-3列柏努利方程22331113,1322f p u p u z z H g g g gρρ-++=+++∑233131,132524()21000 2.391.013251010009.812261000 2.39(0.030.50.75)0.0826.88510Paf u p pg z z H ρρ-=----⨯=⨯-⨯⨯-⨯-⨯++⨯=⨯∑ (3) 当水从高位槽沿原路返回时,在高位槽液面2-2与水面1-1之间列柏努利方程22221121,2122f p u p u z z H g g g gρρ-++=+++∑224,2122481310(0.030.50.752 6.4)0.060.069.8186(0.0310.75)0.080.089.81V f V q H q ππ-==⨯++⨯+⨯⨯⨯+⨯++⨯⨯⨯∑ 解得 q V = ×10-3 m 3/s < 0.012 m 3/s所以 当水从高位槽沿原路返回时,其流量比原来小。

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