化工原理_第二章_习题课教材

12）某台操作中的离心泵，当转速为n时，离心泵工作点为A，
A点的He＝30m， Q＝2m3/min; 今将转速减慢为
n‘＝ 0.9n 时，
在转速变化不大，符合比例定律，等效。
qv' qv
n'
，H
' e
n He
n' n
2
泵的工作点为B, 若A和B点是等效的，
即
H
' e
He
qv' qv
2
则B点的压头
若水槽液面上升0.5m，
则：（A）Q增加，H减少； （B）Q减少，H增加；
P2
P1
（C）Q，H都不变，
P1和P2绝对压增加； （D）Q，H都不变，
P1和P2绝对压减少； 由于是循环管路，管路特性没变，工作点不变，
因此A，B错；
由于液面上升，即安装高度下降， P1绝对压增加， P2绝对压也增加。 答案：C。
空气时，流量为6000m3/h,
全风压2.354kPa，若用来输送ρ‘＝1.2kg/m3 空气时，
流量仍为6000m3/h，全风压为2.746kPa。
9）如图泵输送水时，压力
表读数为P，流量为qv， 若保持qv不变，液体的密 度增大，μ不变，则以下
参数的变化：P 增大，
He 不变，Pa 增大。
10）两敞口容器间用离心泵输水，已知转速为n1时，
gZ1
2R2
2
gZ2
2R2
2
g ( Z1Z2 )，1 R2g
(Z1
Z
2
) 0.5
2n ，即n
60
30
R
2 g ( Z1
Z2 ) 0.5
答案：D
4）已知泵特性方程He＝20－2qV2，管路特性方程H＝10＋8qV2， （qV2单位为m3/s），现使两台相同型号的泵组合操作后使 流量
Q＝1.6 m3/s，下列结论_______正确。
u2 2
L1 d
u2 2
吸入口不负压，即p入＝（0 表），p最小。
反 应
L1
器
L2 泵
p 1 L1 u2 gz 900(1 0.03 20) 22 9.81 900 2 20.1KPa
d2
0.03 2
四、如图，两塔均敞口，已知d均为40mm，λ＝0.02，吸入口L1＝10m，压出口 L2＝70m（均包括局部阻力）， 泵He＝22－7.2×105qV2。式中He：m，qV：m3/s。试求：
2）常用下，100°C水槽面距泵
入口垂直距离Z至少为▁▁m。
z
已知泵（NPSH）r=4.5m,吸入 管路阻力损失为2mH2O。 （A）10m，（B）7m，（C）4m，（D）>0m即可。
Hg
p0
g
pv
g
H f (01)
[( NPSH )c
0.5]
p0＝pV＝1atm； 即Hg＝7m。 答案B
3）有一水平放置的圆形敞口盛水容器，绕中心轴作等角速度旋
1）B阀全关时泵的流量；
2）B阀全开L3＝70m时，泵的流量（忽略泵出口到O点的管长）。 1）B阀关，为简单管路，管路方程为：
H
z
8L 2d5g
qV2
6
8 0.02 3.142 0.045
He‘＝24.3m，
管路特性方程
H
P g
Kqv2 中，
He'＝He
qv' qv
2
30
0.92
24.3m
同时又要符合H
P
g
Kqv2
P
g
＝0m，
K＝7.5min2/m5。
把H e
30, qv
2;
H
' e
24.3, qv'
1.8代入
即 P ＝0，K 7.5。
g
二、选择题：
1）如图离心泵输水管路，
（A）串联，
（B）并联，
（C）串，并联均可，（D）无法满足。
管路特性方程H＝10＋8qV2＝10＋8×1.62＝30.4m; 并联泵特性方程He＝20－2（qV/2)2 <20m
不行；
串联泵特性方程He＝2(20－2qV2)＝40－4×1.62＝29.76m； 也不行。
答案：D
三、图示循环管路，已知管长L1＝L2＝20m， L3＝30m，冷却器其 他管件Le＝0，管径d＝30mm，λ＝0.03，循环Q＝1.413L/s， ρ＝900kg/m3,冷却器液面至泵吸入口垂直距离2m，试求：
转，已知Z1， Z2，R则转速n（转/分）为：_______。
（A） 2R(Z1 Z2 )g
（B）
60
R
2
g
(Z1
Z
2
) 0.5
（C）
1
2R
2
g
(
Z1
Z
2
) 0.5
（D）
30
R
2
g
(Z1
Z
2
) 0.5
离心力场静力学方程为
p gz 2r 2 常数（即P71中间公式）
2
液面各点压强相等，边缘点与中心点分别为：
（1）若qv’< qv时，P2<P1; （2）若qv’＝ qv时，P2＝P1。
（1）管路特性方程
H
z
p2 p1
g
Kqv2
与泵特性方程无关
现qv' qv时，则 p2 p1 应增大
g
增大，分母增大，要使p2 p1 也增大 g
必需
p2 p1
g
为负，即p2
p1。
（2）流量不变，则ΔP不变，即P2＝P1。
率。 5）启动离心泵前，应先排气和关出口阀门；启动往复泵前，
应先检查旁路阀门是否打开。 6）用同一离心泵分别输送密度为ρ1和ρ2＝ ρ1两种液体，已
知两者流量相同，
则He2＝ He1，N2＝1.2N1。
7）如图示：两图管道相同，
λ为常数，使－qv2＝ qv1，
泵的扬程需多大。
H
He＝2H 8）离心通风机输送ρ＝1.2kg/m3
第二章 流体输送机械
——习题课
一、填充题： 1）属正位移泵形式，除往复泵外，还有隔膜泵，齿轮泵。 2）产生离心泵气缚的原因是泵内存在空气（密度小，真空度
太小），避免气缚的方法有灌泵、装底阀、密封良好。 3）造成离心泵汽蚀的原因是叶轮进口处真空度太大，增加离
心泵安装高度的措施有减小进口管路阻力和增大液面压强。 4）往复式泵的流量调节方法有装旁路阀和调节活塞行程，频
泵流量qv1 ＝100L/s，扬程He1＝16m；转速为n2时，泵流
量qv2 ＝120L/s，扬程He2＝20m，则容器液面的垂直距离
为6.91m。
H
P
g
Kqv2，在阻力平方区，K不变，则
16 z 1002 K
20 z 1202 K
z 6.91m
11）如图所示，泵在输送密度为ρ的液体时，流量qv现改 为ρ’的液体（ ρ’> ρ）时，流量为qv’，试问：
（1）泵的扬程？（2）为保证泵的吸入口不出现负压，冷却器液
面上方压强P应为多少？
解：循环管路
u
4qV
d 2
4 0.001413 3.14 0.032
2m
/
s
He
hf
L
d
u2 2g
70 22
0.03
14.27m
0.03 2 9.81
列冷却器液面与泵吸入口机械能衡算式
PP
冷
L3
却 器
p
gz
p入