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文檔簡介
1、流體輸送機械復(fù)習(xí)題一、填空題:1. (3分)某輸水的水泵系統(tǒng),經(jīng)管路計算得,需泵提供的壓頭為He=19m水柱,輸水量為0.0079m3/s,則泵的有效功率為.*答案*1472w2. (2分)離心泵的主要部件有如下三部分:,.*答案*泵殼;葉輪;泵軸3. (2分)離心泵的主要參數(shù)有:,.*答案*流量;揚程;功率;效率4. (3分)離心泵的特性曲線有:,.*答案*壓頭H流量Q曲線;功率N流量Q曲線;效率刀流量Q曲線5. (2分)離心泵的最大安裝高度不會大于.*答案*10m6. (2分)離心泵的工作點是如下兩條曲線的交點:,.*答案*泵特性曲線H-Q;管路特性曲線H-Q7. (3分)調(diào)節(jié)泵流量的方法
2、有:,.*答案*改變出口閥門的開度;改變泵的轉(zhuǎn)速;車削葉輪外徑8. (3分)液體輸送設(shè)備有:,.*答案*離心泵;往復(fù)泵;齒輪泵;螺桿泵;旋渦泵9. (3分)氣體輸送設(shè)備有:,.*答案*通風(fēng)機;鼓風(fēng)機;壓縮機10. (3分)泵起動時,先關(guān)閉泵的出口開關(guān)的原因是*答案*降低起動功率,保護電機,防止超負荷而受到損傷;同時也避免出口管線水力沖擊。11. (3分)若被輸送的流體粘度增高,則離心泵的壓頭,流量,效率,軸功率。*答案*減小減小下降增大12. 離心泵的流量調(diào)節(jié)閥安裝在離心泵管路上,關(guān)小出口閥門后,真空表的讀數(shù),壓力表的讀數(shù)。*答案*出口減小增大13. (2分)流體輸送設(shè)備按工作原理大致可分為四
3、類即,。*答案*離心式,往復(fù)式,旋轉(zhuǎn)式,流體動力作用式14. (2分)離心泵的安裝高度超過允許安裝高度時,離心泵會發(fā)生現(xiàn)象。*答案*氣蝕15. (2分)離心泵的揚程含義是*答案*離心泵給單位重量的液體所提供的能量。16. (2分)離心泵葉輪按有無蓋板可分為,。*答案*敞式半敞式閉式(或開式,半開式,閉式)17. (2分)離心泵銘牌上標明的流量和揚程指的是時的流量和揚程。*答案*效率最高18. (3分)用離心泵在兩敞口容器間輸液,在同一管路中,若用離心泵輸送=1200kg/m3的某液體(該溶液的其它性質(zhì)與水相同),與輸送水相比,離心泵的流量,揚程,泵出口壓力,軸功率。(變大,變小,不變,不確定)
4、*答案*不變不變變大變大19. (5分)離心泵用來輸送常溫的水,已知泵的性能為:Q=0.05m3/s時H=20m;管路特性為Q=0.05m3/s時,He=18m,則在該流量下,消耗在調(diào)節(jié)閥門上的壓頭增值A(chǔ)H=m;有效功率AN=kwo*答案*2;0.98120. (2分)離心泵起動時,如果泵內(nèi)沒有充滿液體而存在氣體時,離心泵就不能輸送液體。這種現(xiàn)象稱為現(xiàn)象。*答案*氣縛21. (2分)離心泵采用并聯(lián)操作的目的是,串聯(lián)操作的目的是。*答案*提高流量;提高揚程22. (2分)風(fēng)機的風(fēng)壓是指的氣體通過風(fēng)機而獲得的能量。*答案*單位體積23. (2分)離心通風(fēng)機的性能曲線比離心泵的性能曲線多了一條曲線。
5、*答案*流量與靜風(fēng)壓二、選擇題:1. (2分)離心泵起動時,應(yīng)把出口閥關(guān)閉,以降低起動功率,保護電機,不致超負荷工作,這是因為()A.Q啟動=0,N啟動弋0;B.Q啟動0,N啟動0;C.Q啟動0,N啟動0*答案*A2. (2分)離心泵開動以前必須充滿液體是為了防止發(fā)生()A.氣縛現(xiàn)象B.汽蝕現(xiàn)象C.汽化現(xiàn)象D.氣浮現(xiàn)象*答案*A.3. (2分)離心泵最常用的調(diào)節(jié)方法是()A.改變吸入管路中閥門開度B.改變壓出管路中閥門的開度C.安置回流支路,改變循環(huán)量的大小D.車削離心泵的葉輪*答案*B.4. (2分)離心泵的揚程,是指單位重量流體經(jīng)過泵后能量的值()A.包括內(nèi)能在內(nèi)的總能量B.機械能C.壓能
6、D.位能(即實際的升揚高度)*答案*B.5. (2分)已知流體經(jīng)過泵后,壓力增大APN/m,則單位重量流體壓力能增加為()A.APB.AP/pC.AP飽)D.AP/(2)*答案*C.6. (2分)當離心泵內(nèi)充滿空氣時,將發(fā)生氣縛現(xiàn)象,這是因為()A.氣體的粘度太小B.氣體的密度太小C.氣體比液體更容易起漩渦D.氣體破壞了液體的連續(xù)性*答案*B.7. (2分)某同學(xué)進行離心泵特性曲線測定實驗,啟動泵后,出水管不出水,泵進口處真空計指示真空度很高,他對故障原因作出了正確判斷,排除了故障,你認為以下可能的原因中,哪一個是真正的原因()A.水溫太高B.真空計壞了C.吸入管路堵塞D.排出管路堵塞*答案*
7、C.8. (2分)在某校離心泵特性曲線實驗裝置中泵的安裝高度為1m,泵的入口處裝一U形管壓差計,則測得入口處的壓力()A.自始至終大于大氣壓力B.隨著流量的增大,經(jīng)歷大于大氣壓力,等于大氣壓力,小于大氣壓力三個階段C.自始至終小于大氣壓力D.自始至終等于大氣壓力9. (2分)一臺試驗用離心泵,開動不久,泵入口處的真空度逐漸降低為零,泵出口處的壓力表也逐漸降低為零,此時離心泵完全打不出水。發(fā)生故障的原因是()A.忘了灌水B.吸入管路堵塞C.壓出管路堵塞D.吸入管路漏氣*答案*D.10. (2分)離心泵的允許吸上真空度隨泵的流量增大而(A.增大B.減少C.不變*答案*11. (2分)用離心泵將液體
8、從低處送到高處的垂直距離,稱為(A.揚程B.升揚高度C.吸液高度*答案*B12. (2分)流量調(diào)節(jié),離心泵常用(),往復(fù)泵常用(A.出口閥B.進口閥C.旁路閥*答案*A、C13. (2分)輸送氣體的密度越大,則風(fēng)機的風(fēng)壓()A.越高B.越低C.不變*答案*A)。輸送大流量,低粘度的液C.齒輪泵14. (2分)欲送潤滑油到高壓壓縮機的氣缸中,應(yīng)采用(體應(yīng)采用()A.離心泵B.往復(fù)泵*答案*C、A15. (2分)用離心泵從河中抽水,當河面水位下降時,泵提供的流量減少了,其原因是()。A.發(fā)生了氣縛現(xiàn)象B.泵特性曲線變了C.管路特性曲線變了*答案*C16. (2分)當離心泵輸送的液體的粘度增大時,則
9、其()A.揚程減少,流量、效率、軸功率均增大;B.揚程、流量、效率均降低,軸功率增大C.揚程、效率增大,流量,軸功率減少;D.揚程、流量、效率均增大,軸功率減少*答案*17. (2分)離心泵的吸液高度與()無關(guān)A.排出管路的阻力大??;B.吸入管路的阻力大小C.當?shù)卮髿鈮篋.被輸送液體的密度*答案*三、問答題:1. (12分)何謂離心泵的氣縛”和氣蝕”現(xiàn)象,它們對泵的操作有何危害?應(yīng)如何防止?*答案*氣縛”:由于泵內(nèi)存氣,啟動泵后吸不上液的現(xiàn)象,稱氣縛”現(xiàn)象。氣縛”現(xiàn)象發(fā)生后,泵無液體排出,無噪音,振動。為防止氣縛”現(xiàn)象發(fā)生,啟動前應(yīng)灌滿液體。氣蝕”:由于泵的吸上高度過高,使泵內(nèi)壓力等于或低于輸
10、送液體溫度下的飽和蒸汽壓時,液體氣化,氣泡形成,破裂等過程中引起的剝蝕現(xiàn)象,稱氣蝕”現(xiàn)象,氣蝕”發(fā)生時液體因沖擊而產(chǎn)生噪音、振動、使流量減少,甚者無液體排出。為防止氣蝕”現(xiàn)象發(fā)生;泵的實際安裝高度應(yīng)不高于允許吸上高度。2. (10分)為什么離心泵可用出口閥來調(diào)節(jié)流量?往復(fù)泵可否采用同樣方法調(diào)節(jié)流量?為什么?*答案*由離心泵的工作點知,改變泵出口閥的開度,使局部阻力改變,而管路特性曲線改變,流量隨之改變,此法雖不經(jīng)濟,但對泵運轉(zhuǎn)無其它影響;而往復(fù)泵屬容積式泵,壓頭與流量基本無關(guān),若關(guān)閉出口閥,則因泵內(nèi)壓力急劇升高,造成泵體。管路和電機的損壞,故不宜用出口閥來調(diào)節(jié)流量。3. (6分)離心泵的揚程和
11、升揚高度有什么不同?*答案*離心泵的揚程是指泵給以單位重量液體的有效能量、液體獲得能量后,可將液體升揚到一定高度Z,而且還要用于靜壓頭的增量AP/pg和動壓頭的增量Au/2g及克服輸送管路的損失壓頭,而升揚高度是指將液體從低處送到高處的垂直距離,可見,升揚高度僅為揚程的一部分,泵工作時,其揚程大于升揚高度。4. (8分)當離心泵啟動后不吸液,其原因主要有哪些?*答案*不吸液的原因可能是:由于灌液不夠或底閥不嚴密而漏液,使泵內(nèi)存有空氣;由于底閥或吸入管路堵塞;安裝高度過高;電機接線不正確致使葉輪反轉(zhuǎn)等。5. (8分)按圖寫出離心泵開泵及停泵操作程序。*答案*開泵:關(guān)閉閥B打開閥A一灌液一關(guān)閉閥A
12、啟動鍵K一全開閥B調(diào)節(jié)閥A至合適流量。停泵:關(guān)閉閥A關(guān)閉閥B(若長期停泵可不關(guān),以便放完管路中的液體)一按停止電鍵K6. (18分)不同類型的離心泵,其Q-H曲線的形狀不同,有的較平(如圖A線),有的較陡(圖中B線),問:(1)當用離心泵來輸送含有泥漿的液體,其部分泥漿會在管道內(nèi)沉積,在此種情況下,宜選哪一類型Q-H線的離心泵才能避免流量發(fā)生過大的波動?(2)若用出口閥調(diào)節(jié)流量,對于哪一種形狀的Q-H線離心泵較為理想?*答案*(1)選用QH線較陡的泵(即圖中的B線),設(shè)曲線I為原來的管路特性曲線;曲線II為后來(阻力增大)的管路特性曲線,從圖中可看出對A泵來Qm1到Qm2;對B泵來說C2對應(yīng)的
13、流Qc1到說,工作點由Mi變?yōu)镸2對應(yīng)的流量由工作點由Ci變到Qc2兩泵流量變化(皆變小的幅度B泵A泵即(Qm1-Qm2)5.556=2000J/s=2kw2. (16分)如圖所示輸水系統(tǒng)。已知:管路總長度(包括所有局部阻力當量長度)為100m,從壓力表至高位槽所有管長(包括所有局部阻力當量長度)為80m,管路摩擦系數(shù)入=0.025管子內(nèi)徑為0.05m,水的密度p=1000kg/m3,泵的效率為0.8,輸水量為10m3/h,求:(1)泵軸功率N軸=?(2)壓力表的讀數(shù)為多少kgf/cm2*答案*N軸=113/r,NemsWe,ms=10M000/3600=2.778kg/sWe-泵對單位質(zhì)量流
14、體所做的有效功。選取1-1與2-2截面,并以1-1截面的基準面。在兩截面間做能量衡算:Zi+u12/2g+P1/限+He=Z2+u22/2g+P2/pg+EhfZ1=0Z2=2+18=20mp1=p2=0ui=Qu2=QWe=g22+2懺2仁入(2L/d克2)u=(V/3600)/(兀2帆10/3600)/(0.78520.052)=1.415m/s一斤=0.025(100/0.05)(1.4152/2)=50.06J/kg;We=9.8120+50.06=246.25J/kgNe=MsWe=2.778246.25=684J/s;N軸=Ne/0.8=684/0.8=855W再就3-3與2-2截
15、面做能量衡算,并取3-3為基準面gZ3+(p3/p)+(U/2)=gZ2+(p2/p)+(U/2)+hfZ3=0Z2=18p2=0U2=03/p=g+hf-(u32/2)=9.81X18+X(l/d)2(u32/2)=176.58+0.025(80/0.05)(1.4152/2)-(1.4152/2)=176.58+40.04-1.0=215.62J/kg;P3=pX215.62=215620Nm2P3=215620/(9.81104)=2.198kgf/cm2(表)3. (18分)如圖3B57離心泵將20c的水由敞口水池送到一壓力為2.5at的塔內(nèi),管徑為。108x4mm路全長100m(包括
16、局部阻力的當量長度,管的進、出口當量長度也包括在內(nèi))。已知:水的流量為56.5m3/h,水的粘度為1厘泊,密度為1000kg/m3,管路摩擦系數(shù)可取為(2)管0.024,試計算并回答:(1)水在管內(nèi)流動時的流動形態(tài);路所需要的壓頭和功率;*答案*已知:d=108-2沖=100mm=0.1mA=(兀/4)d=3.14(1/4)0.12=0.78510-2m2l+2le=100mQ=56.5m3/h.u=Q/A=56.5/(36000.78510-2)=2m/s科=1cp=1(3PaSp=1000kg/m入=0.024Re=dup/科=0.1X2X10003=2X1054000;水在管內(nèi)流動呈湍流
17、以1-1面為水平基準面,在1-1與2-2面間列柏努利方程:Z1+u12/2g+P1/hHHe=Z2+u22/2g+P2/pg+I2hf-Z1=0u1=0p1=0(表壓)Z2=18mu2=0;P2/pg=2.5x9.813/(1(1(009.81)=25mNf=X(l+2le)/d/2g)=0.024(100/0.1)2%(292mHg實vHg允安裝tWj度合適。6(15分)如附圖所示,計劃在蓄水池A的一側(cè)安裝一臺離心泵,將水輸送至列管換熱器B的殼程內(nèi)作冷卻用,要求水的流量為18m3/h,水自換熱器出來后流進高位水槽C中,回收他用。已知:(1)蓄水池A水面標高3m,高位槽C處進水管末端標高23m
18、;(2)輸水管為()60X3.5mm鋼管;(3)管路部份的壓頭損失Ehf=19U2/(2g)mH2O,換熱器B殼程的壓力損失AP=73.6U2/(2g)kN.m-2;(式中,u為管內(nèi)流體流速,m/s)p水=1000kg/m3流量ni/h102030揚程m34.530.824軸功率kw1.872.603.07允許吸入真空度m8.77.25.7今庫存有一臺2B-31型離心泵,其性能參數(shù)如下表所示,試核算選用此泵是否合適。本題附圖*答案*選擇計算截面11,22面如題圖所示;地平面為基準面。u=Vs/A=18/3600/(兀/4)(0.股)0,0035)2=2.27m/sZi+Pi/u+ui2/2g+
19、He=Z2+P2/pg+U22/2g+EhfP1=P2;U1=0He=(23-3)+(2.272/(2%81)+19X2.272/(29,81)十73.62.272/(29(81)1000/(1000981)=27.2mH2。由2B31型離心泵特性曲線圖查得:Q=18m3/h,He=31,5m(27,2m)且r=62%,而rmax=65%;65%X90%=58.5%(v62%)故此泵通用。7(15分)如圖所示輸水系統(tǒng),管長、管徑(均以m計)和各局部阻力的阻力系數(shù)I均標于圖中。直管部分的入值均為0.03。求:(1)以流量Qm3/min和壓頭He(m)表示的管路特性曲線方程,(2)輸水量為15m3
20、/h時,要求泵提供的有效功率(以kw計)*答案*(a)U1=(d2/d1)2u2=0.64u2;Q=u2(兀/42優(yōu)0=1.884u2或u2=0.531Qu1=0.34Qhe=20+(3+0.2+0.032070.25)u12/2g(20.2+0.5+1+0.03260/0.2)u22/2g=20+0.286u12+2.086u22=20+0.0331Q+0.5882Q=20+0.62Q(b)Q=15/60=0.25m3/minHe=20+0.620.25=20.04mNe=QHepg/60=0.2520.0410009.81/60=819w=0.819kw7.(20分)欲用離心泵在兩敞口容器
21、間輸液,該水泵銘牌標有:流量39.6m3/h,揚程15m,軸功率2.02kw,效率80%,配用2.8kw電機,轉(zhuǎn)數(shù)1400r/min。今欲在以下情況使用是否可以?如不可時采用什么措施才能滿足要求(要用計算結(jié)果說明)(1)輸送比重為1.8的溶液,流量為38m3/h,揚程15m,(2)輸送比重為0.8的油類,流量為40m3/h,揚程30m,(3)輸送比重為0.9的清液,流量為30m3/h,揚程15m*答案*(1) 電動機功率不夠N=38/360015M800/(1020.8)=3.5kW換大電機(2) 揚程不夠H/H=(n/n)2;15/30=(1400/n)n=1980增加n=1980轉(zhuǎn)/分。檢
22、查功率:N/N=(n/n)32.02/N=(1400/1980)3N=5.72kw換一電機功率為5.72Kw,n=1980轉(zhuǎn)/分。(3)可以使用。通過關(guān)小出口閥調(diào)節(jié)至工作點。8.(8分)有一臺離心泵,銘牌上標出允許吸上真空度Hs=5m,用來輸送20c的清水,已知吸入管路的全部阻力損失為1.5mH2O,當?shù)卮髿鈮簽?0mH2O,若略去泵入口處的動壓頭。試計算此泵的允許安裝高度Hg為多少米?*答案*Hg=Hs-u2/2g-Ehf=5-1,5=3.5m實際安裝高度H實W3.50.5=3.0m9(16分)圖示為n=960轉(zhuǎn)/分的離心通風(fēng)機的特性曲線。如用此風(fēng)機向鍋爐輸送空氣,已知管路特性曲線方程為H=
23、5Q2(H的單位為mmH2O,Q的單位m3/s)問:(1)風(fēng)機的送風(fēng)量為多少m3/h?消耗的軸功率為多少kw?(2)若想使風(fēng)量變?yōu)?.5m3/s你認為可采取什么措施?*答案*(1)送風(fēng)量Q及軸功率N由管路特性曲線方程H=5Q2列表作圖。Qm3/s0233.54HmmH2O204561.3由兩線交點讀得:送風(fēng)量Q=3.6m3/s80風(fēng)壓H=64mmH2O效率Y=0.4軸功率:N=QH向=3.6X64X9.807/(0.4X1000)=5.65kW(2)使風(fēng)量變?yōu)?.5m3/s,可采用提高轉(zhuǎn)速的措施Q2/Q1=n2/n1-n2=Q2/Q1n2=5.5/3.6960=1500rpm即將轉(zhuǎn)速提高到1500rpm。10.如圖所示的輸水系統(tǒng),已知管內(nèi)徑為d=50mm,在閥門全
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