化工原理(流体输送机械练习题)

第2章流体输送机械

学习目的与要求

1、掌握离心泵的工作原理、结构及主要性能参数。

2、掌握离心泵特性曲线、管路特性曲线、工作点。

3、理解汽蚀现象成因，掌握离心泵最大安装高度计算。

4、了解往复泵和旋转泵结构。

5、了解风机结构和工作原理。

6、了解真空泵、真空技术及相关知识。

综合练习

一. 填空题

1．离心泵的主要部件有_________、_________和_________。

2．离心泵的泵壳制成螺壳状，其作用是_________。

3．离心泵特性曲线包括_________、_________和_________三条曲线。

4．离心泵特性曲线是在一定_________下，用常温_________为介质，通过实验测定得到的。

5．离心泵启动前需要向泵充满被输送的液体，否则将可能发生_________现象。．6．离心泵的安装高度超过允许吸上高度时，将可能发生_________现象。

7．离心泵的扬程是指_________，它的单位是_________。

8．若离心泵人口处真空表读数为 kPa，当地大气压强为 kPa，则输送42℃水（饱和蒸气压为 kPa）时，则泵内_________发生气蚀现象。

9．离心泵安装在一定管路上，其工作点是指_________。

10．若被输送液体的粘度增高，则离心泵的压头_________、流量_________、效

率_________、轴功率_________。

答案：1. 叶轮泵壳轴封装置 2. 转能，即使部分动能转化为静压能、N-Q、η-Q 4．转速水 5. 气缚 6. 气蚀

7. 泵对单位重量流体提供的有效能量 m 8. 会 9. 泵的特性曲线与管路曲线交点 10. 减小减小下降增大

二、选择题

1．离心泵的扬程是指（）。

A．实际的升扬高度 B．泵的吸上高度

C．单位重量液体通过泵的能量 D．液体出泵和进泵的压强差换算成的液柱高 2．离心泵的轴功率是（）。

A．在流量为零时最大 B．在压头最大时最大

C．在流量为零时最小 D．在工作点处最小

3．离心泵的效率η和流量Q的关系为（）。

A．Q增大，η增大 B． Q增大，η先增大后减小

C．Q增大，η减小 D． Q增大，η先减小后增大

4．离心泵的轴功率N和流量Q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

5．离心泵气蚀余量△h与流量Q关系为（）。

A． Q增大, △h增大 B． Q增大, △h减小

c． Q增大, △h不变 D．Q增大, △h先增大后减小

6．离心泵在一定管路系统下工作，压头与被输送液体密度无关的条件是（）。

A．z

2-z

1

=0 B．Σh

f

=0

C．

2

2

2

1

2

2=

-

u

u

D．P

2

– P

1

=0

7．离心泵停止操作时，宜（）。

A．先关出口阀后停电 B．先停电后关出口阀

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

8．离心泵的工作点是指（ ）。

A ．与泵最高效率时对应的点

B ．由泵的特性曲线所决定的点

C ．由管路特性所决定的点

D ．泵的特性曲线与管路特性的交点

9．往复泵适用于（ ）。，

A.大流量且要求流量均匀的场合

B.介质腐蚀性强的场合

C ．流量较小、压头较高的场合

D 投资较小的场合

10．在测定离心泵性能时，若将压强表装在调节阀后面，压强表读数p 2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 ．随流量增大而先增大后减小

答案：1. C 2. C 3. B 4. A 5. A 6. D 7. A 8. D 9. C 10. B

三、计算题

1．在一定转速下测定某离心泵的性能，吸入管与压出管的内径分别为70mm 和50mm 。当流量为30 m 3/h 时，泵入口处真空表与出口处压力表的读数分别为40kPa 和215kPa ，两测压口间的垂直距离为0.4m ，轴功率为。试计算泵的压头与效率。 解： s m d V u s

166.207.0785.0360030422

11=⨯==π

s m u 246.405.0785.0360030

22=⨯= 在泵进出口处列柏努力方程，忽略能量损失； 222212112121Z u g

g p H Z u g g p e ++=+++ρρ Z u u g g p p H e ∆+-+-=

)(21212212ρ 4.0)116.2246.4(81.92181

.91010)40215(2233+-⨯+⨯⨯+=

=27.07m kW g QH P e 213.207.2781.910360030

3=⨯⨯⨯==ρ %1.64%10045

.3213.2%100=⨯=⨯=∴P P e η 2．用油泵从贮槽向反应器输送44℃的异丁烷，贮槽中异丁烷液面恒定，其上方绝对压力为652kPa 。泵位于贮槽液面以下1.5m 处，吸入管路全部压头损失为1.6m 。44℃时异丁烷的密度为530kg/m 3，饱和蒸汽压为638 kPa 。所选用泵的允许汽蚀余量为3.5m ，问此泵能否正常操作

解：泵允许的安装高度： ∑---=吸入允允f v h NPSH g

P P Hg )(0ρ 6.15.381

.9530106386523

--⨯⨯-=）（ m 4.2-=

∴>允定y Hg Hg 此泵安装不当，会发生气蚀现象。

3． 常压贮槽内装有某石油产品，在贮存条件下其密度为760 kg/m 3。现将该油品送入反应釜中，输送管路为φ57×2mm ，由液面到设备入口的升扬高度为5m ，流量为15m 3/h 。釜内压力为148kPa （表压），管路的压头损失为5m （不包括出口阻力）。试选择一台合适的油泵。

解： s m d V u s

89.1053.0785.0360015

422=⨯==π

在水槽液面11'-与输送管内侧22'-面间列柏努力方程，简化有：