化工原理习题(2)
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
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
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)
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
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)
·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。
化工原理课后习题答案
第七章 吸收1,解:(1)008.0=*y 1047.018100017101710=+=x (2)KPa P 9.301= H,E 不变,则2563.0109.3011074.734⨯⨯==P E m (3)0195.0109.301109.533=⨯⨯=*y 01047.0=x 2,解:09.0=y 05.0=x x y 97.0=* 同理也可用液相浓度进行判断3,解:HCl 在空气中的扩散系数需估算。
现atm P 1=,,293k T =故()()smD G 25217571071.11.205.2112915.36129310212121--⨯=+⨯+⨯=HCl 在水中的扩散系数L D .水的缔和参数,6.2=α分子量,18=s M粘度(),005.1293CP K =μ 分子体积cm V A 33.286.247.3=+= 4,解:吸收速率方程()()()12A A BM A P P P P RTx D N --= 1和2表示气膜的水侧和气侧,A 和B 表示氨和空气()24.986.1002.9621m kN P BM =+=代入式x=0.000044m 得气膜厚度为0.44mm.5,解:查s cm D C 2256.025=为水汽在空气中扩散系数下C 80,s cm s cm T T D D 25275.175.112121044.3344.029*******.0-⨯==⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= C 80水的蒸汽压为kPa P 38.471=,02=P时间s NA M t 21693.041025.718224=⨯⨯⨯==-π 6,解:画图7,解:塔低:6110315-⨯=y s m kg G 234.0=' 塔顶:621031-⨯=y 02=x2.5N 的NaOH 液含3100405.2m kgNaOH g =⨯ 2.5N 的NaOH 液的比重=1.1液体的平均分子量:通过塔的物料衡算,得到()()ZA L y y P K A y y G m G m -=-21如果NaOH 溶液相当浓,可设溶液面上2CO 蒸汽压可以忽略,即气相阻力控制传递过程。
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)?
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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;
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允许吸上 转数/(转 真空度/m /分)
8.0
2900
7.3
2900
7.6
2900
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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
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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.
化工原理复习题2
化工原理复习题21、从流体静力学基本方程了解到U 型管压力计测量其压强差是( A.与指示液密度、液面高度有关,与U 形管粗细无关 )。
2、理想流体在简单管路中作连续流动时,在管子直径小处,静压强就( B.小)。
3、当流体在园管内流动时,管中心流速最大,若为滞流时,平均速度与管中心的最大流速的关系为( C.Um = 1/2Umax )4、水在园形直管中作滞流流动,流速不变,若管子直径增大一倍,则阻力损失为原来的( A. 1/4 )。
5、水在园形直管中作完全湍流时,当输送量,管长和管子的相对粗糙度不变,仅将其管径缩小一半,则阻力变为原来的( B.32 )倍。
6、如图所示,若液面恒定,忽略流动阻力损失,则放水管的出口速度U 与_A.H_有关7、流体体积流量一定时,有效截面扩大,则流速减小,动压头减小,静压头增加。
8、柏努利方程如衡算基准以1.-kg J 表示,柏努利方程可表示常数=++22u pgz ρ;若用J/ N (m )表示则可表示为常数=++gu g p z 22ρ。
9、流体在圆形管道中作层流流动,如果只将流速增加一倍,则阻力损失为原来的__ 2_倍;如果只将管径增加一倍,流速不变,则阻力损失为原来的_1/4_ 倍。
10、U 形管压差计测压时,当一端与大气相通时,读数R 表示的是_表压_或_真空度____。
11、流体在管路中作连续稳定流动时,任意两截面流速与管径的关系为21222221d d u u = ,所以,流速随着管径的减小而增大。
12、流体在管道内作稳定流动时,任一截面处的流速、压强等__不随时间_ 变化。
13、液体在等直径的管中作稳态流动,静压强沿管长__度逐渐降低___。
14、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__大于__饱和蒸汽压。
15、离心泵采用并联操作的目的是___提高流量__,串联操作的目的是_提高扬程。
16、流体流动状态的判断依据是雷诺数Re 。
( Y )17、园管的当量直径等于它的内径。
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()。
化工原理期末考试第二章练习题及答案
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。
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=;(2)泵的效率η=1.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)×u=V/A=25/(3600××( 5))=1.573m.s∑H=(×120/×/(2×)×=7.567m盐水柱H=25+=32.567mN=Q Hρ/102=25××120 0/(3600×102)=N轴=N/η==2.(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=,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=,此处H为泵的扬程m,Q为泵的流量,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××)=[]Σhf =λ[Σ(l+le )/d](u2/2)=×(50/2)=P a/ρ+W=Pa/ρ+Z g+Σhf 1 - 2W=Z2g+Σhf 1 - 2 =10×+= []H需要=W/g==[m]而H泵= H泵>H需故泵可用⑵N=H泵Q泵ρg/η ρg/η=常数∴N∝H泵Q泵 N前∝×10H泵后= . 8 =N后∝×8N后/N前=×8/×10)=(N前-N后)/N前=≈%3. 如图3B57离心泵将20℃的水由敞口水池送到一压力为的塔内,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)。
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。
新版化工原理习题答案(02)第二章 流体输送机械
第二章 流体输送机械1.用离心油泵将甲地油罐的油品送到乙地油罐。
管路情况如本题附图所示。
启动泵之前A 、C 两压力表的读数相等。
启动离心泵并将出口阀调至某开度时,输油量为39 m 3/h ,此时泵的压头为38 m 。
已知输油管内径为100 mm ,摩擦系数为0.02;油品密度为810 kg/m 3。
试求(1)管路特性方程;(2)输油管线的总长度(包括所有局部阻力当量长度)。
解:(1)管路特性方程甲、乙两地油罐液面分别取作1-1’与2-2’截面,以水平管轴线为基准面,在两截面之间列柏努利方程,得到2e e H K Bq =+由于启动离心泵之前p A =p C ,于是g p Z K ρ∆+∆==0则 2e e H Bq = 又 e 38H H ==m])39/(38[2=B h 2/m 5=2.5×10–2 h 2/m 5则 22e e 2.510H q -=⨯(q e 的单位为m 3/h )(2)输油管线总长度2e 2l l u H d gλ+= 39π0.0136004u ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=⨯ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦m/s=1.38 m/s于是 e 22229.810.1380.02 1.38gdH l l u λ⨯⨯⨯+==⨯m=1960 m 2.用离心泵(转速为2900 r/min )进行性能参数测定实验。
在某流量下泵入口真空表和出口压力表的读数分别为60 kPa 和220 kPa ,两测压口之间垂直距离为0.5 m ,泵的轴功率为6.7 kW 。
泵吸入管和排出管内径均为80 mm ,吸入管中流动阻力可表达为2f,0113.0h u -=∑(u 1为吸入管内水的流速,m/s )。
离心泵的安装高度为2.5 m ,实验是在20 ℃,98.1 kPa习题1 附图的条件下进行。
试计算泵的流量、压头和效率。
解:(1)泵的流量由水池液面和泵入口真空表所在截面之间列柏努利方程式(池中水面为基准面),得到∑-+++=10,211120f h u p gZ ρ将有关数据代入上式并整理,得48.3581.95.2100010605.3321=⨯-⨯=u184.31=u m/s则 2π(0.08 3.1843600)4q =⨯⨯⨯m 3/h=57.61 m 3/h(2) 泵的扬程29.04m m 5.081.9100010)22060(3021=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⨯⨯+=++=h H H H(3) 泵的效率s 29.0457.6110009.81100%100036001000 6.7Hq g P ρη⨯⨯⨯==⨯⨯⨯=68%在指定转速下,泵的性能参数为:q =57.61 m 3/h H =29.04 m P =6.7 kW η=68% 3.对于习题2的实验装置,若分别改变如下参数,试求新操作条件下泵的流量、压头和轴功率(假如泵的效率保持不变)。
第二章化工原理习题汇总
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 = 0.785×10-2m 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。
化工原理复习4小练习题(2)
★习题:蒸馏是分离 的一种方法,其分离依据是混合物中各组分的 ,分离的条件是 。
答案: 均相液体混合物 挥发性差异造成气液两相系统★习题:在t-x-y 图中的气液共存区内,气液两相温度 ,但气相组成 液相组成,而两相的量可根据 来确定。
答案: 相等 大于杠杆规则★习题:当气液两相组成相同时,则气相露点温度 液相泡点温度。
答案: 大于 (每空1分)★习题:双组分溶液的相对挥发度α是溶液中 的挥发度对的挥发度之比,若α=1表示 。
物系的α值愈大,在x-y 图中的平衡曲线愈 对角线。
答案: 易挥发组分 难挥发组分不能用普通蒸馏方法分离 远离★习题:工业生产中在精馏塔内将 过程和过程有机结合起来而实现操作的。
而 是精馏与普通精馏的本质区别。
答案: 多次部分气化 多次部分冷凝回流★习题:精馏塔的作用是 。
答案: 提供气液接触进行传热和传质的场所。
★习题:在连续精馏塔内,加料板以上的塔段称为 ,其作用是;加料板以下的塔段(包括加料板)称为,其作用是 。
答案: 精馏段 提浓上升蒸汽中易挥发组分提馏段 提浓下降液体中难挥发组分★习题:离开理论板时,气液两相达到 状态,即两相 相等,互成平衡。
答案: 平衡 温度组成★习题:精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度,其原因有(1)和(2) 。
答案: 塔顶易挥发组分含量高 塔底压力高于塔顶(每空2分,共4分)★习题:精馏过程回流比R 的定义式为 ;对于一定的分离任务来说,当R= 时,所需理论板数为最少,此种操作称为 ;而R= 时,所需理论板数为∞。
答案: R= D L∞ 全回流 Rmin精馏塔有进料热状况,其中以进料q值最大,进料温度泡点温度。
答案:五种冷液体小于★习题:某连续精馏塔中,若精馏段操作线方程的截距等于零,则回流比等于,馏出液流量等于,操作线方程为。
答案:∞零y n+1=x n★习题:在操作的精馏塔中,第一板及第二板气液两相组成分别为y1,x1及y2,x2;则它们的大小顺序为最大,第二,第三,而最小。
化工原理2-习题
化工原理2 习题一、判断题1、吸收过程中,当操作线与平衡线相切或相交时所用的吸收剂最少,吸收推动力最大。
()2、在精馏塔内任意1块理论板,其气相露点大于液相的泡点。
()3、当理论板数相同时,完成相同分离要求,采用间歇精馏比采用最佳进料的连续精馏能耗要高。
()4、填料的等板高度HETP以大为好,HETP越大,分离越完善。
()5、对于饱和湿空气,其露点、湿球温度、干球温度为同一数值。
()6、对于逆流操作的填料吸收塔,当气速一定时,增大吸收剂的比用量(即液气比),则出塔溶液浓度降低,吸收推动力增大。
( )7、对于普通物系,原料组成浓度越低塔顶产品达到同样浓度所需要的最小回流比越大。
()8、若精馏段操作线方程y=0.75x+0.3,这绝不可能。
( )9、按双膜理论,在相界面处,吸收质在气液两相中的浓度达平衡,即认为界面上没有阻力。
()10、填料吸收塔的吸收面积,即为塔的截面积。
( )二、选择题1、在定态二元体系的传质过程中,引起某组分发生分子扩散的原因是_______。
A、温度梯度B、压力梯度C、速度梯度D、浓度梯度2、某吸收任务的操作液气比、气体进出口浓度、吸收剂进口温度、操作压力、吸收剂入塔浓度均已确定,若设计时选用性质优良的填料,则_______。
A、所需传质单元数减少,填料层高度减少B、所需传质单元数不变,填料层高度减少C、所需传质单元数减少,填料层高度不变D、所需传质单元数不变,填料层高度不变3、连续精馏塔操作中,如加料状况与塔顶产量D不变,而调节回流比小于最小回流比,则______。
A、、均增加B、、均不变C、不能操作D、减小,增加4、下述说法中错误的是。
A、板式塔内气液逐级接触,填料塔内气液连续接触B、精馏用板式塔,吸收用填料塔C、精馏既可以用板式塔,也可以用填料塔D、吸收既可以用板式塔,也可以用填料塔5、在一定空气状态下,用对流干燥方法干燥湿物料时,不能除去的水分为_______。
A、平衡水分B、结合水分C、非结合水分D、自由水分6、干燥操作的经济性主要取决于_______。
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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。