化工原理分章試題與解答

第第10頁(yè)其次章一： 概念題1屬于正位移泵型式除往復(fù)泵外還有 ， ， 型式。答：計(jì)量泵、螺桿泵、齒輪泵2、產(chǎn)生離心泵氣縛現(xiàn)象的緣由是 ，避開(kāi)產(chǎn)生氣縛的 方 法有。答：泵內(nèi)灌入空氣，液體密度降低；在泵密封嚴(yán)密的狀況下，灌泵排出空氣3、造成離心泵氣蝕的緣由是 ，增加離心泵允許安裝高度Hg的措施是 與 。與蒸汽壓增大吸入管路的管徑，削減不必要的管件與閥門(mén)。4ρ1

及ρ=1.2ρ2

者的體積V相等，則He He，Ne Ne。2 1 2 1He2He

,Ne 1.2Ne21 15、離心通風(fēng)機(jī)輸送ρ=1.2kg/m3空氣時(shí)，流量為6000m3/h，全風(fēng)壓為240mmHO，假設(shè)用來(lái)輸送ρ＇=1.4kg/m3的氣體，流量仍為26000m3/h，全風(fēng)壓為 mmHO。2H

a240

1.4

280mmHO解： t

t1.2

1.2 26、離心泵的流量調(diào)整閥安裝在離心泵 管路上，關(guān)小出口閥門(mén)后，真空表讀數(shù) ，壓力表讀數(shù) 。解：出口，下降，上升。1-12-2pp1 2關(guān)小出口閥門(mén)，u2下降， 下降，即真空表讀數(shù)下降。3-31-1p p3 0關(guān)小出口閥門(mén)，λ增大， 上升，即壓力表讀數(shù)上升。7、兩敞口容器間用離心泵輸水，已知轉(zhuǎn)速為n1時(shí)，泵流量Q=100l/揚(yáng)程=16轉(zhuǎn)速為2時(shí)Q=120l/H=20。則兩容器垂直距離= m。HeKBQ2代入數(shù)據(jù)得：B909.1K6.918、假設(shè)離心泵入口處真空表讀數(shù)為 700mmHg。當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?01.33kPa。則輸送42℃水時(shí)〔飽與蒸汽壓為 8.2kPa〕泵內(nèi)發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。答：會(huì)9、用離心泵向高壓容器輸送液體，現(xiàn)將高壓容器的壓強(qiáng)降低，其它條件不變，則該泵輸送液體的流量 ，軸功率 。答：加大，加大He

KBQ2Z

pBQ2gp下降，K降低，所以轉(zhuǎn)變前后的操作點(diǎn)如圖：所以流量加大。又依據(jù)泵的特性曲線知，當(dāng)流量加大時(shí)，泵的軸功率增加。10．用離心泵將水池中水送至常壓水塔，假設(shè)在離心泵正常操作范圍內(nèi)，將出口閥開(kāi)大，則流量qV ，揚(yáng)程He ，管路總阻力損失Hf 軸功率P 〔變大變小不變不確定。答：變大，變小，不變，變大11．圖示管路用泵將江水送上敞口容器。假設(shè)在送水過(guò)程中江水水位上升，流量 〔變大、變小?，F(xiàn)欲維持原流量不變，則出口閥應(yīng)作如何調(diào)整？ 。試比較調(diào)整前后泵的揚(yáng)程〔變大、變小、不變。答：變大，關(guān)小出口閥，變大在江水水面與容器液面間列伯努利方程Z下降，則流量變大。揚(yáng)程大于調(diào)整前。V圖示管路，泵在輸送密度為的液體時(shí)，流量為q ，現(xiàn)假設(shè)改為VV輸送密度為〔，則流量為q。試比較：V

pq

q ，H

H ，P P

〔＞，2 1＜，＝；

V V e e e e

p時(shí)，q

q ，H

H ，P P

〔＞，2 1 V

e e e e＜，＝。答：1〕大于，小于，大于2〕等于，等于，小于在兩容器液面間列伯努利方程p p2

H

變大，故流量變大；f由泵的特性曲線知，揚(yáng)程變小，軸功率變大。f2p p2

H

不變，故流量不變，1ef由泵的特性曲線知，揚(yáng)程不變，軸功率N HQg，變小。1ef如下圖循環(huán)管路，離心泵輸送密度為850kg/m3的某有機(jī)液體，試問(wèn)：假設(shè)池中液面上升，則：V流量qV

，揚(yáng)程H

，真空表讀數(shù)p1

，壓力表e讀數(shù)p2 ；e假設(shè)離心泵輸送的液體為水，則：V流量qV

，揚(yáng)程H

，真空表讀數(shù)p1

，壓力表e讀數(shù)p2 ；eVe假設(shè)將泵的轉(zhuǎn)速提高則離心泵的流量q 揚(yáng)程H ，Ve效率 〔變大、變小、不變、不確定〕答：1〕不變，不變，變小，變大不變，不變，變大，變大，變大。變大，變大，不變1〕池內(nèi)水面上升，泵的特性曲線與管路的特性曲線均未變化，故工作點(diǎn)的位置不變，所以，流量及揚(yáng)程不變。1-1p pa 1Z

ll u2e) 1真空表讀數(shù)為： g 1

d 2g流速u(mài)Z變小，故真空表讀數(shù)變小。12-2p p2 a

l20

l2e2

g d 2g 2流速u(mài)Z變小，壓力表讀數(shù)變大。2同時(shí)，由于水的密度大于有機(jī)液體的密度，故真空表讀數(shù)與壓力表讀數(shù)均變大。3〕效率不變。2〕假設(shè)輸送的液體變?yōu)樗苈返奶匦郧€及泵的特性曲線均不變，故泵的工作點(diǎn)的位置不變，流量及揚(yáng)程不變。由于水的密度大于有機(jī)液體的密度，所以軸功率變大V離心泵輸送管路，單泵操作時(shí)流量為qV

，揚(yáng)程為H

?，F(xiàn)另有一Veq，Ve揚(yáng)程為H，將泵并聯(lián)時(shí)輸送流量為q，揚(yáng)程為H，則：e V eD〕視管路狀態(tài)而定；答：B試按下表爭(zhēng)論離心泵與往復(fù)泵的使用、調(diào)整與操作三方面有何不同。壓頭離心泵由泵與管路共同打算往復(fù)泵由管路打算流量由泵與管路共同打算由泵打算流量調(diào)整轉(zhuǎn)變管路閥門(mén)調(diào)整支路調(diào)整轉(zhuǎn)變泵轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)變活塞頻率與行程啟動(dòng)出口閥關(guān)閉閥門(mén)開(kāi)啟一、 問(wèn)答題承受離心泵從地下貯槽中抽送原料液體，原本操作正常的離心泵〔1〕〔2〕〔3〕液體4〕〕入口側(cè)漏氣。離心泵的特性曲線H－Q與管路的特性曲線H－Q有何不同？e e二者的交點(diǎn)意味著什么？答：將離心泵的根本性能參數(shù)之間的關(guān)系描繪成圖線稱(chēng)為離心泵H－Q應(yīng)關(guān)系。該曲線由生產(chǎn)廠家測(cè)定并供給，是泵本身固有的特性，它只與泵自身的構(gòu)造〔如葉片彎曲狀況、葉輪直徑等、轉(zhuǎn)速有關(guān)，而與明型號(hào)、轉(zhuǎn)速即可。e二者的交點(diǎn)MQQ，eHHeM轉(zhuǎn)狀況。離心泵只能在這一點(diǎn)工作。3、如圖，假設(shè)泵不在M點(diǎn)工作，而在A、B狀況？MAA點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的流量Q下，管路所需要的壓頭為H ，而該流量下泵所供給的壓A A頭為H ”。H A A

H 〔泵賜予單位重量流體的有效能A量〕有富有，此富有壓頭將促使液體加大流速，流量由QA

變到Q ，M即在M反之，假設(shè)泵在B點(diǎn)工作，則在QB

流量下泵所產(chǎn)生的壓頭H”小B于液體通過(guò)該管路時(shí)所需要的壓頭HB

，即H”HB

。由于液體所需的MQBM減至Q 。M用離心泵向密閉高位槽送料，流程如下圖。在特定轉(zhuǎn)速下，泵的特性方程為：H427.56104Q2〔Q的單位為m3/s〕當(dāng)水在管內(nèi)的流量Q0.01m3/s時(shí)，流淌進(jìn)入阻力平方區(qū)?，F(xiàn)改送密度1200kg/m3〔其它性質(zhì)與水相近118kPa方區(qū)時(shí)，管路特性方程中的比例系數(shù)B值保持恒定，在維持密閉高K〔Zp/g〕值變小，因而管路特性曲線向下平移，從而導(dǎo)致泵的工作點(diǎn)向流量加大方向移動(dòng)。輸送清水時(shí)，管路特性方程為：將有關(guān)數(shù)據(jù)代入上式得：此式與泵的特性方程聯(lián)解以確定B解得：當(dāng)輸送溶液時(shí)，B此方程與泵的特性方程聯(lián)解，便可求出改送溶液時(shí)的流量，即：Q0.01054m3/sH427.561040.010542

33.6m泵的有效功率為：由上面的計(jì)算可知，當(dāng)泵上下游兩容器的壓強(qiáng)差不為零時(shí)，被輸移動(dòng)。在此題條件下，密度加大，使泵的流量加大，壓頭下降，功率上升。10m，管路系統(tǒng)的壓頭損失可表示為H=0.1Q2Qe的單位為m/；在f e特定轉(zhuǎn)速下泵的特性方程為： H=26-0.4×106Q2〔Q的單位為/。池面的面積為1002，試求：1．假設(shè)兩液面恒定，則水的流量為假設(shè)干m/？2．假設(shè)澆灌渠內(nèi)液面恒定，而池內(nèi)液面不斷下降，則液面下降所需的時(shí)間為假設(shè)干h？解：當(dāng)兩液面恒定時(shí)，流淌為定態(tài)，此時(shí)只要聯(lián)立管路特性方程與泵通過(guò)微分物料衡算與瞬間柏努利方程求解所需時(shí)間。1．兩液面恒定的流量在池面與渠面之間列伯努利方程式可得到管路特性方程為：泵的特性方程為：聯(lián)解兩方程，解得流量為：2mθs時(shí)間內(nèi)，液面下降dhm，則物料衡算式為：或d100dh/Q在θ時(shí)刻，管路特性方程為：泵的特性方程仍保持不變，即：在泵的工作點(diǎn)處令x16hdhdx1當(dāng)h0x1

16；當(dāng)h2x

141某管路安裝一臺(tái)IS80-50-200型水泵，將水池中的水送至高度為10m、表壓為9.81×104Pa的密閉容器內(nèi)，管內(nèi)流量為16.7×10-3m3/s。試求1管路特性曲線〔假定管內(nèi)流淌已進(jìn)入阻力平方區(qū)〕及輸送每千克水消耗的能量。假設(shè)將閥門(mén)關(guān)小，使管內(nèi)流量減小25%，管路特性曲線〔假定管內(nèi)流淌位于阻力平方區(qū)有何變化？此時(shí)輸送每千克水需消耗多少多少？〔Q=16.7×10-3m3/sH

v e71%：當(dāng)Q=12.5×10-3m3/s，泵的壓頭為H=51.4m；泵v e66.3%〕解：當(dāng)Q=16.7×10-3m3/s，泵的壓頭為H=47m；v e則管路的特性方程的系數(shù)B管路的特性方程為