第二章化工原理习题
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。
化工原理第二章流体输送设备

化工原理-第二章-流体输送设备一、选择题1、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生()。
AA. 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()。
BA. 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()。
BA. 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()。
DA. 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()。
CA. 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。
AA. 大于;B. 小于;C. 等于。
7、流量调节,离心泵常用(),往复泵常用()。
A;CA. 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;AA. 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()。
AA. 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()。
AA. 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()。
CA. 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。
DA 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。
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——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 大题 第二章

第二章 习题1. 在用水测定离心泵性能的实验中,当流量为26 m 3/h 时,泵出口处压强表和入口处真空表的读数分别为152 kPa 和24.7 kPa ,轴功率为2.45 kW ,转速为2900 r/min 。
若真空表和压强表两测压口间的垂直距离为0.4m ,泵的进、出口管径相同,两测压口间管路流动阻力可忽略不计。
试计算该泵的效率,并列出该效率下泵的性能。
解:在真空表和压强表测压口处所在的截面11'-和22'-间列柏努利方程,得其中:210.4z z m -=412.4710p P a =-⨯表压 521.5210p P a =⨯(表压) 12u u = ,120f H -=∑则泵的有效压头为: 泵的效率32618.4110100%53.2%1023600102 2.45e e Q H N ρη⨯⨯==⨯=⨯⨯ 该效率下泵的性能为:3. 常压贮槽内盛有石油产品,其密度为760 kg/m 3,黏度小于20 cSt ,在贮存条件下饱和蒸气压为80kPa ,现拟用65Y-60B 型油泵将此油品以15 m 3/h 的流量送往表压强为177 kPa 的设备内。
贮槽液面恒定,设备的油品入口比贮槽液面高5 m ,吸入管路和排出管路的全部压头损失分别为1 m 和4 m 。
试核算该泵是否合用。
若油泵位于贮槽液面以下1.2m 处,问此泵能否正常操作当地大气压按101.33kPa 计。
解:要核算此泵是否合用,应根据题给条件计算在输送任务下管路所需压头,e e H Q 的值,然后与泵能提供的压头数值比较。
由本教材附录24 (2)查得65Y-60B 泵的性能如下:319.8/Q m h =,38e H m =,2950/min r r =, 3.75e N kW =,55%η=,() 2.7r NPSH m =在贮槽液面11'-与输送管出口外侧截面22'-间列柏努利方程,并以截面11'-为位能基准面,得其中,215z z m -= 10()p =表压 2177()p kPa =表压 代入方程,得完成任务所需的压头为所需流量3315/19.8/eQ m h Q m h =<=,符合 要求。
《化工原理》第二章习题

练习二解答:
一、填充
1.齿轮泵、螺杆泵、隔膜泵、计量泵 2.泵进出口压差与流体密度成正比,灌泵排气 3. pk≤pV,减小吸入管阻力,
降低液温、提高p0 4. 旁路阀,改变转速、冲程 5. 关出口阀,灌泵,管路阀门
6.用同一离心泵分别输送密度为ρ1 及ρ2=1.2ρ1 的两种液体,已知两者流量相等,则
A)2R(Z1 Z2 )g
B)6R0 [2g( Z1 Z2 )]0.5 C)21R[2g( Z1 Z2 )]0.5 D)3R0 [2g( Z1 Z2 )]0.5
3.∵
Z1
Z2
uR2 2g
( 2nR )2
60 2g
∴
n
30
R
2g(Z1 Z2 )
选D
4. 已知泵的特性方程He=20-2qV2,管路特性方程 H=10+8qV2,式中流量单位为m3/min。现要求两 台相同型号的泵组合操作后使流量为1.6 m3/min, 下列结论中 正确。
2)为保证泵的吸入口不出现负压,冷却器液面上 方压强P0至少为多少?(表压)
三、解:
四、如图,两塔均敞口,已知d均为40mm,
λ=0.02, 吸入管L1=10m, 压出管L2=70m(均包括局
部阻力)。
泵特性
方
程He
=
22-
7.2×105q
2 V
,
式中
He:m, qV: m3/s。
试求:1)B阀全关时,泵的流量;
本次讲课习题: 第二章 13~15
A)串联 B)并联 C)串、并联均可 D)无法满足要求
4.
三、在图示循环管路中,已知管长L1=L2=20m, L3=30m, 冷却器及其它管件Le=0,管径d=30mm, λ=0.03,循环量qV=1.413L/s, ρ=900kg/m3, 冷却器液 面至泵吸入口垂直距离为2米,试求:
化工原理期末考试第二章练习题及答案

第二章 流体输送机械一、 填空1、 属于正位移泵型式的,除往复泵外,还有 计量泵 , 隔膜泵 等。
2、 产生离心泵气缚现象的原因是 离心泵进出口压差与流体密度成正比 ,避免产生气缚的方法有 灌泵排气 。
3、 造成离心泵汽蚀的原因是 p k 小于p v ,增加离心泵最大允许安装高度[]Hg 的措施有降低液体操作温度 和 吸入管道尽量短、直 。
4、 往复泵的流量调节方法有 旁路调节 和 改变活塞冲程或往复频率 。
5、 启动离心泵前,应先 关闭出口阀 和 灌泵 。
6、 用同一离心泵分别输送密度为ρ1 及ρ2=1.2ρ1两种液体,已知两者流量相等,则H e2= 相等 H e1, P e2 大于 P e1 。
7、 离心通风机输送3/2.1m kg =ρ空气时,流量为6000h m /3,全风压为2.354kPa ,若用来输送3m /kg 4.1'=ρ气体,流量仍为6000h m /3,全风压 为 2.746 kPa 。
8、 两敞口容器间用离心泵输水,已知转速为n 1时,泵流量q V 1=100l/s,扬程H e1=16m, 转速为n 2时,q V 2 =120l/s,扬程H e2=20m,则两容器的垂直距离=6.9 m 。
9当要求气体的压缩比p 2/p 1>8时,宜采用 多级 压缩。
当各级的压缩比 相等 时,所消耗的总理论功为最小。
10.离心通风机的全风压主要由 静风压 和 动风压 组成,其物理意义是 风机对单位体积气体所做的功 。
11.提高往复泵连续性和均匀性的措施有 双动泵 、 三联泵 。
12.离心泵通常采用 出口阀门 调节流量,往复泵采用 旁路 调节流量。
13.启动离心泵之前若不向泵灌满被输送的液体,将发生 气傅 ,若叶轮的入口附近绝压低于操作温度下液体的饱和蒸汽压,将发生 气蚀 现象。
14.离心泵安装在送水的特定管路系统中,已知泵的性能:q=0.02m 3/s ,H=20m;管路性能:q e =0.02m 3/s,H e =16m,.则调节阀门的压头损失为 4 m ,其消耗的理论功率为 1960 W.15.离心泵的泵壳制成 蜗牛 、叶轮的叶片制成 后弯 、在叶轮和泵壳之间装置 导论 都有利于动能有效转化为静压能。
化工原理:习题(第二章)

泵在运转时的轴功率KW; (3) 若将该输送系统的高位槽改为密闭容器,其内水
面上方的压强为0.5Kgf/cm2(表压),其它条件均不 变,试分析此情况下的输水量与泵的轴功率将如 何变化(不必计算,用公式与特性曲线图示说明)?
返回
二 (例题)用泵将敞口水池中70℃热水(热水密度ρ=978kg/m3,
饱和蒸汽压Pv=31164Pa)送到敞口容器中。已知输水管路内径为 50mm,水的流速为1.5m/s,泵的吸入管路和排出管路中流动阻力分 别为9.81kPa和39kPa。水管排出口比热水池液面高5m。试选用合适 的离心泵并确定泵的安装高度。该地区的大气压为90.66kPa。试求: (1)从下面附表中选出最合适的离心泵;
返回
3m 返回
允许吸上 转数/(转 真空度/m /分)
8.0
2900
7.3
2900
7.6
2900
返回
三(作业)某型号的离心泵,在一定的转速下,在输送范围内,其 压头和流量的关系可用H=18-6×105Q2 (H单位为m,Q单位为 m3/s)来表示。用该泵从贮槽将水送至高位槽,如附图所示。两槽 均为敞口,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Φ46×3mm,平均摩擦系数可取为 0.02,其余已知条件见本题附图,试计算:
5m
4.8m
压力表
h R
返回
五 用离心泵向水洗塔送水,在泵出口阀全开时,管路特性曲 线方程为:He =20 +1.1×105 Qe2 式中: Qe------管路中的 流量,m3/s, 在Q=0.013 m3/s流量下,泵提供的压头为45m, 为适应泵的特性,将泵出口阀关小以增加管路阻力.试求: 因增加阻力而多消耗的功率,并写出关小阀门后管路的 特性曲线方程.
化工原理第二章习题答案

第二章2-1解:∵ρ=995.7kg/m3,q v=540m3/h,p M=350kpa,p V=-30kpa(表压),h0=0.35,d1=0.35m,d2=0.31m∴u1= q v/(π/4)d12=(540/3600)/(0.785×0.352)=1.56m/su2=u1(d1/d2)2=1.56×(0.35/0.31)2=1.99m/s∴H=h0+(p M-p V)/ ρg+(u22-u12)/2g=0.35+[350×103-(-30×103)]/(995.7×9.81)+(1.992-1.562)/(2×9.81)=0.35+38.9+0.078=39.3mH2O存在问题:注意内差法查物性数据;用表压时p V=-30kpa;动能项(u22-u12)/2g不能忽略。
2-2解:(1)液体密度增大,离心泵的压头不变。
说明?(2)液体密度增大,出口压力表读数将增大。
说明?(3)液体密度增大,轴功率P=q vρgH/η将增大。
说明?存在问题:缺少原因说明2-3:答案,981w;15.5m3/h;14.9mH2O2-4解:已知d=0.075m,l+le=400m,ζ=32(1)管路特性方程:H=H0+kq v2H0=Δz+Δp/ρg=10+0=10mH2OK=8/π2g×[λ(l+le)/d5+∑ζ/d4]=8/(π2×9.81)×(0.03×400/0.0755+32/0.0754)=5.02×105H=10+5.02×105 q v2(2)工作点的流量与扬程:在q v-H坐标上分别画出管路特性曲线和离心泵特性曲线,由曲线的交点得:工作点流量q vA=0.0045m3/s,扬程H A=19.8mH2O存在问题:400m已包含了除换热器以外的所有局部阻力的当量长度;泵特性曲线一般不能由实验数据直接得出;工作点应由曲线交点获得2-5解:流量q v=0.0053 m3/s,扬程H=23.7mH2O存在问题:应做出组合泵特性曲线,由曲线交点获得工作点2-6解:流量q v=0.0061 m3/s,扬程H=30.02mH2O存在问题:应做出组合泵特性曲线,由曲线交点获得工作点2-7:答案,1.62m;-0.69m2-8:答案,Hg允许=3.66-H f第(2)方案的安装高度Hg=7m,大于Hg允许,不能完成输送任务;第(1)方案的安装高度Hg=-1m,则H f≤4.66mH2O时可以用。
化工原理练习题第二章流体输送机械

第2章流体输送机械一、选择题1.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()。
A、Q为零时N最大B、Q为零时N最小C、在额定流量Qs时N最小D、N与Q无关2.离心泵铭牌上标明的是泵在()时的主要性能参数。
A、流量最大B、压头最大C、效率最高D、轴功率最小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)3.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4.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)5.往复泵在操作中( ) 。
A、不开旁路阀时,流量与出口阀的开度无关B、允许的安装高度与流量无关C、流量与转速无关D、开启旁路阀后,输入的液体流量与出口阀的开度无关6.一台试验用离心泵,开动不久,泵入口处的真空度逐渐降低为零,泵出口处的压力表也逐渐降低为零,此时离心泵完全打不出水。
发生故障的原因是( )A、忘了灌水B、吸入管路堵塞C、压出管路堵塞D、吸入管路漏气7.离心泵吸入管路底阀的作用是()。
A、阻拦液体中的固体颗粒B、防止启动前充入的液体从泵内漏出C、避免出现气蚀现象D、维持最低的允许吸上高度8.输送清洁液体时,离心泵的叶轮应选用()以提高效率。
A、开式B、闭式C、半闭式D、以上三种均可9.输送含固体颗粒的液体时,离心泵的叶轮应选用()以提高效率。
A、开式B、闭式C、半闭式D、以上三种均可10.输送泥浆时,离心泵的叶轮应选用()以提高效率。
A、开式B、闭式C、半闭式D、以上三种均可11.随流量的增加,离心泵的压头(),轴功率(),效率()。
A、增大;B、不变;C、减小;D、不确定。
12.通常离心泵的高效区在最高效率的()左右。
A、90%B、91%C、92%D、93%13.当离心泵的转速增加时,其压头、流量、轴功率将()。
化工原理分章试题与解答第二章

第二章一:概念题1、属于正位移泵型式,除往复泵外还有,,等型式。
答:计量泵、螺杆泵、齿轮泵2、产生离心泵气缚现象的原因是,避免产生气缚的方法有。
答:泵灌入空气,液体密度降低;在泵密封严密的情况下,灌泵排出空气3、造成离心泵气蚀的原因是,增加离心泵允许安装高度Hg 的措施是和。
答:叶轮附近某处的最低压强小于等于被输送液体在输送温度下的饱和蒸汽压 增大吸入管路的管径,减少不必要的管件和阀门。
4、用同一离心泵分别输送密度为ρ1与ρ2=1.2ρ1的两种液体,已知两者的体积V 相等,则 He 2He 1,Ne 2Ne 1。
答:1222.1,1Ne Ne H He e ==5、离心通风机输送ρ=1.2kg/m 3空气时,流量为6000m 3/h ,全风压为240mmH 2O ,若用来输送ρ'=1.4kg/m 3的气体,流量仍为6000m 3/h ,全风压为mmH 2O 。
解:O mmH H H at t 22802.14.12402.1=⨯=='ρ6、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,真空表读数,压力表读数。
解:出口,下降,上升。
在贮槽液面1-1与泵的真空表所在截面2-2间列伯努利方程222222122221211u d l p u gZ p u gZ -+++=++λρρ2)1(22221u d l gZ p p ++=-λρ关小出口阀门,2u 下降,ρ21p p -下降,即真空表读数下降。
同理,在压力表所在截面3-3与贮槽液面1-1间列伯努利方程。
222200302003233u d l p u gZ p u gZ -+++=++λρρ2)1(22303u d l gZ p p -+=-λρ 关小出口阀门,λ增大,ρ03p p -上升,即压力表读数上升。
7、两敞口容器间用离心泵输水,已知转速为n 1时,泵流量Q 1=100l/s ,扬程H 1=16m ,转速为n 2时,Q 2=120l/s ,H 2=20m 。
《化工原理》习题集

《化工原理》习题集第二章气体吸收1、当总压为101.3 kPa,温度为25℃时,100克水中含氨1克,该溶液上方氨的平衡分压为0.933 kPa;若在此浓度范围内亨利定律适用,试求溶解度系数H和相平衡常数m(溶液密度近似取为1000kg/m3)。
2、含有4%(体积)氨气的混合气体,逆流通过水喷淋的填料塔,试求氨溶液的最大浓度,分别以摩尔分率,质量分率,比摩尔分率,比质量分率表示。
塔内绝对压强为2.03×105 Pa, 在操作条件下,气液平衡关系为p* = 2000x(式中p的单位为mmHg, x为摩尔分率)。
3、已知NO水溶液的亨利系数如下:指出下列过程是吸收过程还是解吸过程,推动力是多少?并在x - y图上表示。
(1)含NO20.003(摩尔分率)的水溶液和含0.06 (摩尔分率) 的混合气接触,总压为101.3 kPa,T=35℃;(2)气液组成及总压同(1),T=15℃;(3)气液组成及温度同(1),总压达200kPa(绝对压强)。
4、已知某吸收系统中,平衡关系为y = 0.3x ,气膜吸收分系数k y = 1.815×10-4 kmol / (m2.s),液膜吸收分系数k x = 2.08×10-5 kmol / (m2.s),并由实验测得某截面上气液相浓度分别为y = 0.014,x = 0.02,试求:(1)界面浓度y i、x i分别为多少?(2)液膜阻力在总阻力中所占的百分数,并指出控制因素;(3)气相推动力在总推动力中所占的百分数。
4、在吸收塔内用水吸收混于空气中的低浓度甲醇,操作温度为27℃,压力为101.3kPa(绝对压力)。
稳定操作状况下,塔内某截面上的气相中甲醇分压为5.07 kPa,液相中甲醇浓度为2mol / m3。
甲醇在水中的溶解度系数H = 1.995 kmol / (m3.kpa.),液膜吸收分系数k L = 2.08×10-5 m / s,气膜吸收分系数k G = 1.55×10-5 kmol / (m2.s.kpa.)。
传递过程原理(化工原理)第2章习题及答案解析

习题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5.88×104Pa(表压),流量20m3/h。
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=1500kg/m3,粘度μ=2×10-3Pa·s。
管壁粗糙度为0.3mm。
试求:(1)输送单位重量液体所需提供的外功。
(2)需向液体提供的功率。
2.在图2-11所示的4B20型离心泵特性曲线图上,任选一个流量,读出其相应的压头和功习题1 附图率,核算其效率是否与图中所示一致。
3.用水对某离心泵作实验,得到下列实验数据:Q/(L·min-1)0 100 200 300 400 500H/m 37.2 38 37 34.5 31.8 28.5 若通过φ76×4mm、长355m(包括局部阻力的当量长度)的导管,用该泵输送液体。
已知吸入与排出的空间均为常压设备,两液面间的垂直距离为4.8m,摩擦系数λ为0.03,试求该泵在运转时的流量。
若排出空间为密闭容器,其内压强为1.29×105Pa(表压),再求此时泵的流量。
被输送液体的性质与水相近。
4.某离心泵在作性能试验时以恒定转速打水。
当流量为71m3/h时,泵吸入口处真空表读数2.993×104Pa,泵压出口处压强计读数3.14×105Pa。
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。
5.用泵从江中取水送入一贮水池内。
池中水面高出江面30m。
管路长度(包括局部阻力的当量长度在内)为94m。
要求水的流量为20~40m3/h。
若水温为20℃,ε/d=0.001,(1)选择适当的管径(2)今有一离心泵,流量为45 m3/h,扬程为42m,效率60%,轴功率7kW。
问该泵能否使用。
6.用一离心泵将贮水池中的冷却水经换热器送到高位槽。
化工原理习题

第二章流体流动与输送习题1.燃烧重油所得的燃烧气,经分析测知其中含8.5%CO2,7.5%O2,76%N2,8%H2O(体积%)。
试求温度为500℃、压强为101.33×103Pa时,该混合气体的密度。
2.在大气压为101.33×103Pa的地区,某真空蒸馏塔塔顶真空表读数为9.84×104Pa。
若在大气压为8.73×104Pa的地区使塔内绝对压强维持相同的数值,则真空表读数应为多少?3.敞口容器底部有一层深0.52m的水,其上部为深3.46m的油。
求器底的压强,以Pa 表示。
此压强是绝对压强还是表压强?水的密度为1000kg/m3,油的密度为916 kg/m3。
4.为测量腐蚀性液体贮槽内的存液量,采用图1-7所示的装置。
控制调节阀使压缩空气缓慢地鼓泡通过观察瓶进入贮槽。
今测得U型压差计读数R=130mmHg,通气管距贮槽底部h=20cm,贮槽直径为2m,液体密度为980 kg/m3。
试求贮槽内液体的储存量为多少吨?5.一敞口贮槽内盛20℃的苯,苯的密度为880 kg/m3。
液面距槽底9m,槽底侧面有一直径为500mm的人孔,其中心距槽底600mm,人孔覆以孔盖,试求:(1)人孔盖共受多少静止力,以N表示;(2)槽底面所受的压强是多少?6.为了放大所测气体压差的读数,采用如图所示的斜管式压差计,一臂垂直,一臂与水平成20°角。
若U形管内装密度为804 kg/m3的95%乙醇溶液,求读数R为29mm时的压强差。
7.用双液体U型压差计测定两点间空气的压差,测得R=320mm。
由于两侧的小室不够大,致使小室内两液面产生4mm的位差。
试求实际的压差为多少Pa。
若计算时忽略两小室内的液面的位差,会产生多少的误差?两液体密度值见图。
8.为了排除煤气管中的少量积水,用如图所示的水封设备,水由煤气管路上的垂直支管排出,已知煤气压强为1×105Pa(绝对压强)。
第二章习题及答案

第⼆章习题及答案第⼆章习题及答案化⼯原理练习题五.计算题1. 密度为1200kg.m的盐⽔,以25m3.h-1的流量流过内径为75mm的⽆缝钢管。
两液⾯间的垂直距离为25m,钢管总长为120m,管件、阀门等的局部阻⼒为钢管阻⼒的25%。
试求泵的轴功率。
假设:(1)摩擦系数λ=0.03;(2)泵的效率η=0.61.答案*****Z1+u2/2g+P1/ρg+He=Z2+u2/2g+P2/ρg+∑H fZ=0,Z=25m,u≈0,u≈0,P=P∴H=Z+∑H=25+∑H∑H=(λ×l/d×u/2g)×1.25u=V/A=25/(3600×0.785×(0.07 5))=1.573m.s∑H=(0.03×120/0.075×1.573/(2×9.81)×1.25=7.567m盐⽔柱H=25+7.567=32.567mN=Q Hρ/102=25×32.567×120 0/(3600×102)=2.66kwN轴=N/η=2.66/0.6=4.43kw2.(16分)如图的输⽔系统。
已知管内径为d=50mm, 在阀门全开时输送系统的Σ(l+le ) =50m,摩擦系数可取λ=0.03,泵的性能曲线,在流量为6 m3.h-1⾄15 m3.h-1范围内可⽤下式描述: H=18.92-0.82Q2.,此处H为泵的扬程m,Q为泵的流量m3.h-1,问:(1)如要求流量为10 m3.h-1,单位质量的⽔所需外加功为多少? 单位重量的⽔所需外加功为多少?此泵能否完成任务? (2)如要求输送量减⾄8 m3.h-1 (通过关⼩阀门来达到),泵的轴功率减少百分之多少?(设泵的效率变化忽略不计)答案*****⑴u=10/(3600×0.785×0.05)=1.415[m.s-1]Σhf =λ[Σ(l+le )/d](u2/2)=0.03×(50/0.05)(1.4152/2)=30.03Pa/ρ+W=Pa/ρ+Z g+Σhf 1 - 2W=Z2g+Σhf 1 - 2 =10×9.81+30.03=128.13 [J.kg]H需要=W/g=128.13/9.81=13.06[m]⽽H泵=18.92-0.82(10)=13.746[m]H泵>H需故泵可⽤⑵N=H泵Q泵ρg/ηρg/η=常数∴N∝H泵Q泵N前∝13.746×10H泵后=18.92-0.82(8)0 . 8 =14.59N后∝14.59×8N后/N前=14.59×8/(13.746×10)=0.849(N前-N后)/N前=1-0.849≈15.1%3. 如图3B57离⼼泵将20℃的⽔由敞⼝⽔池送到⼀压⼒为2.5at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)。
化工原理第二章重点题型

第二章1.离心泵在一定的管路系统中工作,如被输送液体的密度ρ发生变化(其余性质不变),则___。
DA.扬程不变B.只有当(z2-z1)=0时扬程与ρ无关C.只有在阻力损失为0时扬程与ρ无关D.只有当p2-p1=0时扬程与ρ无关2.图示为离心泵性能测定装置。
若水槽液面下降,则______。
DA.泵的流量增加,扬程减小B.泵的流量减小,扬程增加C.流量和扬程都不变,泵前压力p1和泵后压力p2(均为绝压)增加D.流量和扬程都不变,泵前压力p1和泵后压力p2(均为绝压)减小3.改变下列条件,对往复泵允许的安装高度没有影响______。
AA.减小泵的出口管路阻力B.泵从北京搬迁到拉萨C.改变液体的温度D.改变泵吸入管道的布置状况4. 离心泵停车时,要______。
A.先断电后关出口阀B.先关出口阀后断电C.先断电,先关出口阀均可D.先关进口阀5.离心泵理论流量与__无关。
A.液体黏度B.叶轮出口处叶轮的宽度C.转速D.叶轮直径6.如在测定离心泵的性能曲线时,错误地将压力表安装在调节阀以后,则操作时压力表读数p2将______。
A.随真空表读数的增大而减小B.随流量的增大而减小C.随泵实际扬程的增大而增大D.随流量的增大而增大7.一台试验用离心泵,开动不久,泵入口处的真空度逐渐降低为零,泵出口处的压力表也逐渐降低为零,此时离心泵完全打不出水。
发生故障的原因是______。
DA.忘了灌水B.吸入管路堵塞C.压出管路堵塞D.吸入管路漏气8.离心泵的最小汽蚀余量与______无关。
DA.被输送液体的黏性B.被输送液体的流量C.泵的结构D.当地大气压9. 以下不是离心式通风机的性能参数:______。
BA.风量B.扬程C.效率D.静风压10.在某校离心泵特性曲线实验装置中,泵的安装高度为-1m,泵的入口处装一U形管压力计测入口处的压力,则测得的泵入口压力______。
A.自始至终大于大气压力B.随着流量的增大,经历大于大气压力,等于大气压力,小于大气压力三个阶段C.自始至终小于大气压力D.自始至终等于大气压力11、往复泵在操作中______。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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10-3 Pa·S,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;解:已知:d = 108-2×4 = 100mm = 0.1mA=(π/4)d 2 = 3.14×(1/4)×0.12 = 0.785×10-2 m l+Σl e =100m q v = 56.5m 3/h∴u = q/A = 56.5/(3600×0.785×10-2) = 2m/sμ = 1cp = 10-3 Pa ·S ρ=1000 kg.m -3, λ = 0.024 ⑴ ∵ Re = du ρ/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: Z 1 +(u 12/2g)+(p 1/ρg)+H =Z 2+(u 22/2g)+(p 2/ρg)+ΣHf∵Z 1=0, u 1=0, p = 0 (表压), Z 2=18m, u 2=0 p 2/ρg=2.5×9.81×104/(1000×9.81)=25m ΣHf =λ[(l+Σle )/d](u 2/2g)=0.024×(100/0.1)×[22/(2×9.81)] = 4.9m ∴H = 18+25+4.9 = 47.9mNe = Hq v ρg = 47.9×1000×9.81×56.5/3600 = 7.4kw2. 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60m 3/h 下的(NPSH)r 为3.98m ,60℃水的饱和蒸汽压Pv 为19.92kp a 、ρ为983.2kg/m 3,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。
[]m m H NPSH gp g p H f r vg 4246.10.398.381.92.9831092.1981.92.98310013.135100.〈=--⨯⨯-⨯⨯=---∑-ρρ=,允许说明安装高度偏高。
3.用泵将苯和甲苯的混合物送到精馏塔,精馏塔操作压强为0.5at,原料槽压强为0.1at。
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0.02。
密度为800kg/m3。
离心泵的特性曲线可表示为He=20-1.12×105V 2,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?答:管路特性曲线:H=8+(0.5-0.1)×9.81×104/(800×9.81) +8×0.02×20×V 2/(π2×e9.81×0.055)=13+1.06×105V 2=20-1.12×105V 2V=5.67×10-3m3/sH=20-1.12×105(5.67×10-3)2=16.4meN=H e Vρg=16.4×5.67×10-3×800×9.81=729.8 we4以某离心泵自敞口水槽输水至塔内。
升扬高度10m,泵的特性:H e=40-7.2×04V2(H e--m , V--m3/s)。
塔内的p为1at (表).流量为11 L/s..若用此泵改输ρ=860kg/m3的油品,阀开启度、管路、液位差及P值不变,问:油品流量及离心泵的有效功率为多少?答:(1)输水:V = 11L/s时,H e = 40-7.2×104×(11/1000)2 = 31.3 m 管路特性:H e′= (z2-z1)+(p2-p1)/(ρg)+KV 2,又H e′= H e即 31.3=10+10+K(11/1000)2K = 9.34×104 m/(m3/s)2(2)输油品:泵的特性:H e = 40-7.2×104V 2管路特性:H e′= 10+10/0.86+9.34×104V 2由H e = H e′ 解得V = 0.0105 m3/s则H e = 40-7.2×104×0.01052 = 32.1m∴N e = H e V ′g = 32.1×0.0105×860×9.81 = 2.84×103W5.用离心泵输水在n = 2900 r/min时的特性为H e = 30-0.01V 2,阀全开时管路特性为H e′= 10+0.04V 2 (二式中H e、H e′--m , V--m3/h)。
试求:(1)泵的最大输水量。
(2)要求输水量为最大输水量的75%,且采用调速方法,泵的转速为多少?答:(1) 泵:H e = 30-0.01V 2管路:H e′=10+0.04V 2∵H e = H e′,解得V= 20m3/h(2) V′ =0.75V=15 m3/h离心泵的比例定律为:V ′/ V=n/2900,H e′/H e=(n/2900)2令调速后转速为n r/minH e ’=(n2900)2H e V’=nV2900∴泵: (29002/n2) H e’=30-0.01⨯(29002/n2)V’2又因为管路曲线不变,又知流量可以求出压头:H e′= 10 + 0.04V 2= 10 + 0.04×152=19 m∵H e = H e′变速后的泵的特性方程中压头、流量已知,只有n为未知数。
即可求得:调速后的转速为2441 r/min。
6.有两台型号相同的离心泵,单泵性能:H e=42-8.7×105V2(H e--m,V--m3/s)。
当此二泵串联操作,可将5.53L/s的水由低位槽输至高位槽。
两槽皆敞口,两槽水位高度差12.5m。
输水管终端浸没于水槽水中。
问:若此二泵改为并联,水流量为多少?答:(1) 二泵串联:泵:H e = 2(42-8.7×105V 2) = 84-17.4×105×0.005532= 30.79m管路:H e′= H0+K V 2 = 12.5+K×0.005532= 30.79m∴K = 5.98×105 m/(m3/s)2(2)二泵并联:泵:H e = 42-8.7×105(V/2)2管路:H e′= 12.5+5.98×105V2∵H e = H e′ 解得V= 6.01×10-3 m3/s = 6.01L/s7.用离心泵向水洗塔送水,在泵出口阀全开时,管路特性曲线方程为:H =20+1.1×105V 2式中:V ----管路中的流量,m3/s在V=0.013m3/s流量下,泵提供的扬程为45m。
为适应泵的特性,将泵出口阀关小以增加管路阻力。
试求:因增加阻力而多消耗的功率,并写出关小阀门后管路的特性曲线方程。
答:H=20+1.1×105V2=20+1.1×105×0.0132=38.59mΔH =H e -H =45-38.59=6.41m增加局部阻力多消耗的功率为:ΔN e =V ρg ΔH =0.013×1000×9.81×6.41=817.5w关小阀门后管路特性曲线方程为: 5分 H ′=20+k ′V 245=20+k ′×(0.013)2解 k ′=1.479×105∴ H ′ =20+1.479×105V 2 V -m 3/s8、用20℃清水测定某台离心泵性能时,在转速为2900r/min 下,得到的试验数据为:流量12.5L/s ,泵出口处压强表读数为255Kpa ,泵入口处真空表读数为26.66Kpa ,两测压点的垂直距离为0.5m ,功率表测得电机所耗功率为6.2Kw ,泵由电机直接带动,传动效率可视为1,电机效率为0.93,泵的吸入管路与排出管路的管径相同。
求:(1)该泵的效率;(2)列出泵在该效率下的性能。
答案与评分标准(1)求η 解:①求泵的压头H 。
以真空表和压强表所在的截面为1-1’和2-2’,列出以1N 为衡算基准的柏努力方程式: (2分)212222121122-+++=+++f H gpg u z H g p g u z ρρ (2分)确定各量:z 2-z 1=0.5m ,u 1=u 2,p 1=-26.66Kpa (表压),p 2=255Kpa (表压), 因两测压口距离短,故H f1-2≈0。
(1分)各量代入后可求出:H =0.5+81.91000102666.01055.255⨯⨯+⨯+0=29.21m (2分)②求泵的轴功率N :已知N 电机=6.2Kw ,η电机=0.93,η传=1 N 轴=Kw Kw 77.5766.5193.02.6≈=⨯⨯ (1分) ③求泵的效率:η=%==轴1.62621.077.5100081.9100021.29105.1210003⨯⨯⨯⨯⨯=-N g QH ρ(2分)(2)列出该泵的主要性能:n =2900r/min ,Q =12.5L/s ,H =29.21m ,N =5.77Kw , η=62.1%。
(1分)9、某离心泵性能实验中,当泵入口处真空表读数为56KPa 时,恰好出现气蚀现象,求在操作条件下的气蚀余量NPSH 和允许吸上真空度Hs ’。
当地大气压为100KPa ,20℃时水的饱和蒸气压为2.238KPa 。
动压头可忽略。
答案与评分标准解:(1)求气蚀余量NPSH 可根据定义式:gu g p p NPSH v 2211+-=ρ(2分)其中,p 1=真空度p p a -=100-56=44KPa (2分)题给:KPa p r 238.2=,动压头可略,则0221≈gu(1分)则:m NPSH 26.481.9100010)238.244(3=⨯⨯-=(1分) (2)求允许吸上真空度Hs ’。
m g p p H a s 71.581.910001056'31=⨯⨯=-=ρ (2分) 10、某车间用3B33型离心泵将敞口贮槽中的水送至它处,槽内水位恒定,输送量为45~55m 3/h ,在最大流量下吸入管路的压头损失为1m ,液体在吸入管路中的动压头可略。