流体输送习题

流体输送习题

一、填空:

1.1at=mmHg= mH2O= Pa= kgf/cm2。

2.已知兰州的大气压力为640mmHg,试将压力表示为atm、kgf/cm2、

kgf/m2、bar、mmH2O、mH2O、

m液柱(此液体的密度为800 kg/m3)、Pa。

3.已知某设备的压力为2atm,试以kgf/cm2、bar、Pa、mmHg、mH2O表示此压力。

4..测得某设备压力为5000Pa(表压),已知当地平均大气压力为80000Pa,而测压时同时测定实验室的大气压力为82000Pa,设备的绝对压力为Pa。

5.某管路内径为d,要求通过管路的流速为u,求得雷诺数为A,如管内径变为d′,求得雷诺数A′,当d/d′=1/2时,求A/A′为?6.某管路内径为d,要求的体积流量为V,求得雷诺数为A,如管内径改变为d′,求得雷诺数A′,当d/d′=1/2,求A/A′为?7.液体的密度随T上升而,气体密度与和有关。8.已知通过某一截面的溶液流量为30m3/h,溶液的密度为1200kg/m3,该截面处管子的内径为0.08m,则流速= 、质量流速= 、质量流量= 。

9.已知管内径为0.02m,粘度为1.1厘泊,密度为1050kg/m3的液体以每小时2m3的流量流动,则流型为。

10.在完全湍流情况下,如管路系统不变,流量增大一倍,阻力。11.阻力平方区,流速增加,摩擦系数 ,阻力损失∑hf 。

12.密度为1050kg/m3的液体由一个大的贮槽进入内径为0.053的管中,管内流速为1.5m/s,求进口阻力,及由其引起的压降。13.已知并联管路中d1= 3d2,则∑hf1与∑hf2的比值。14.设备外大气压为640mmHg,设备内真空度为500mmHg,设备内绝

压为

Pa,表压为mmHg。

15.对于一定的液体,内摩擦力为F与两流体层的速度差Δu成,与两层之间的垂直距离Δy成。

16.用水银U管压差计测水平管内A、B两点压差,读数为150mmHg,水平管内水ρ=1000kg/m3,则两点压力差Δp= Pa。

17.流体的流动类型分和,湍流时Re 。

18.温度升高,气体的粘度,液体的粘度。

19.定截面变压差流量计包括、。

20.离心泵的主要部件有,和;其主要性能参数有、、和。21.已测得某离心水泵在流量为Q=1.6升/S时泵的进口真空表读数为124mmHg,出口压力表为1.83kgf/m2,泵的进出口管径相等,两测压点间距离及管路阻力可忽略不计,求泵的压头为mH2O。

22.离心泵在管路中工作时,测得当水的流量为Q=400l/min时,泵扬程为31.8mH2O,问泵的有效功率为kW。

23.用水测定泵的性能时得到泵的轴功率为2.3kW,有效功率为1.4kW,求泵的效率。

24.根据原理不同,泵通常分为、、。25.气体压缩机械按其压缩比P2/P1分为、、、四类。

26.离心泵装填料是压盖将填料压紧在和之间,从而达到的目的。

27.允许气蚀余量的定义式。

28.影响离心泵特性的因素有、、、。29.离心泵的工作点由和决定。

30.离心泵在开泵时应先以避免气缚现象,再,以减小电动机启动电流,保护电动机。

31.气蚀现象产生的主要原因是。

32.在特定的管路系统中,关小泵的出口阀对曲线没有影响,仅改变曲线。

33.往复泵流量调节方法有、、。

34.B-31型离心泵在n=2900rpm时,在泵的性能曲线上某一点的流量、扬程、轴功率分别为30m3/h,24mH2O,3.07kW,当转速降低10%时,新的性能曲线上对应点的流量为、扬程为、轴功率为。

二、分析与讨论:

1.如果某设备要求绝对压力为20 mmHg,南充的大气压力为743mmHg,

兰州的大气压力为640mmHg,拉萨的大气压力为459.4 mmHg,求这台设备在上述各地操作时应控制真空度各为多少Pa?

2.气体在一个内径为1m的空设备中流动,质量流量340kg/h,粘度为2×

10-5N·S/m2,求Re并判断流型,气体经出口管流出设备,出口管的内径为0.1m,问Re变为多少?

3.我国西部某油田将原油输出,管子为φ300×15mm钢管,输送量为250

m3/h,油的运动粘度为2.1沲,求Re?问原油输送中设加热站的目的是什么?

4.在滞流情况下,如管路系统不变,流量增大一倍,直管阻力有何变化?

5.在完全湍流情况下,如管长不变,流量不变,绝对粗糙度恒为0.2mm,

当管内径由40mm变为20mm时,直管阻力有何变化?

6.静止流体内部等压面的条件是什么?

7.在流量一定的情况下,管径是否越小越好?为什么?

8.什么是气缚?

9.什么是气蚀?

10.离心泵的工作原理是什么?

11.试绘离心泵的特性曲线。

12.离心泵的流量调节方法有哪些?

13.试画出两台同型号离心泵串、并联操作的特性曲线示意图,并标出工做

点。

14.齿轮泵主要适用于什么场合?

15.什么是全风压?

16.泵自动停转的原因有哪些,怎样处理?

17.离心泵安装时应注意哪些事项?

18.泵打不出物料的原因是什么?

19.离心泵的性能和结构有哪些特点?

20.离心泵振动原因及处理办法是什么?

21.往复泵的性能结构有哪些特点?

22.离心泵内进入空气,会产生什么现象,如何清除?

23.简述离心泵开车、停车程序。

24.离心泵的串、并联操作在生产中有什么意义?

三、选择题:

1、层流与湍流的本质区别是()。

A 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、设备内的真空度愈高,即说明设备内的绝对压强()。

A 愈大

B 愈小

C 愈接近大气压

D 无法判断

3、一般情况下,液体的粘度随温度升高而()。

A 增大

B 减小

C 不变

D 无法判断

4、水在一条等径垂直管内作向下定态连续流动时,其流速()。

A 会越流越快

B 会越流越慢

C 不变

D 无法判断

5、流体所具有的机械能不包括()。

A 位能

B 动能

C 静压能

D 内能

6、当圆形直管内流体的Re值为45600时,其流动型态属()。

A 层流

B 湍流

C 过渡状态

D 无法判断

7、下列四种流量计,那种不属于差压式流量计的是()

A 孔板流量计

B 喷嘴流量计

C 文丘里流量计

D 转子流量计

8、在稳定流动系统中,液体流速与管径的关系()。

A 成正比

B 与管径平方成正比

C 与管径平方成反比

D 无一定关系

9、水在内径一定的圆管中稳定流动,若水的质量流量保持恒定,当水温升

高时,Re值将()

A 变大

B 变小

C 不变

D 不确定

10、液体的密度随温度的升高而()。

A 增大

B 减小

C 不变

D 不一定

11、液体的流量一定时,流道截面积减小,液体的压强将()

A 减小

B 不变

C 增加

D 不能确定

12、水在圆形直管内流动,若流量一定,将管内径增加一倍,流速将为原来的()倍。

A 1/2

B 1/4

C 4

D 2

13、流体运动时,能量损失的根本原因是由于流体存在着()。

A 压力

B 动能

C 湍流

D 粘性

14、流体由1-1截面流入2-2截面的条件是()。

A、gz

1+p

1

/ρ=gz

2

+p

2

/ρ B、gz

1

+p

1

/ρ>gz

2

+p

2

C、gz

1+p

1

2

+p

2

/ρ D、以上都不是

15、气体在管径不同的管道内稳定流动时,它的()不变。

A 流速

B 质量流量

C 体积流量

D 质量流量和体积流量都

16、某液体通过由大管至小管的水平异径管时,变径前后的能量转化的

关系是()。

A 动能转化为静压能

B 位能转化为动能

C 静压能转化为动能

D 动能转化为位能

17、当流体从高处向低处流动时,其能量转化关系是()。

A 静压能转化为动能

B 位能转化为动能

C 位能转化为动能和静压能

D 动能转化为静压能和位能

18、一般只需要切断而不需要流量调节的地方,为减小管道阻力一股选

用()阀。

A 截止阀

B 针型阀

C 闸阀

D 止回阀

19、产生离心泵启动后不进水的原因是()。

A 吸入管浸入深度不够

B 填料压得过紧

C 泵内发生汽蚀现象

D 轴承润滑不良

20、单级离心泵采取()平衡轴向力。

A 平衡鼓

B 叶轮对称布置

C 平衡孔

D 平衡盘

21、化工过程中常用到下列类型泵:a.离心泵 b.往复泵 c.齿轮泵 d.螺杆泵。其中属于正位移泵的是()。

A a,b,c

B b,c,d

C a,d

D a

22、采用出口阀门调节离心泵流量时,开大出口阀门扬程()。

A 增大

B 不变

C 减小

D 先增大后减小

23、往复泵适用于()的场合。

A 大流量且要求流量均匀

B 介质腐蚀性强

C 小流量,压头较高

D 小流量且要求流量均匀

24、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,泵进口处真空表指示真空度很高,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 真空表坏了;

C 吸入管路堵塞;

D 排除管路堵塞

25、以下种类的泵具有自吸能力的是()。

A 往复泵;

B 漩涡泵;

C 离心泵;

D 齿轮泵和漩涡泵

26、若被输送液体的黏度增大时,离心泵的轴功率()。

A 增大;

B 减小;

C 不变;

D 不定

27、一台离心泵开动不久,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

28、在一输送系统中,改变离心泵的出口阀门开度,不会影响()。

A 管路特性曲线

B 管路所需压头

C 泵的特性曲线

D 泵的工作点

29、当离心泵输送的液体沸点低于水的沸点时,则泵的安装高度应()。

A 加大

B 减小

C 不变

D 无法确定

30、往复泵出口流量的调节是用()。

A 入口阀开度

B 出口阀开度

C 出口支路

D 入口支路

31、离心泵发生气蚀可能是由于()。

A 离心泵未排净泵内气体;

B 离心泵实际安装高度超过最大允许安装高度。

C 离心泵发生泄漏;

D 所输送的液体中可能含有砂粒。

32、离心泵最常用的调节方法是( )。

A 改变吸入管路中阀门开度

B 改变压出管路中阀门的开度

C 安置回流支路,改变循环量的大小

D 车削离心泵的叶轮

33、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

34、启动往复泵前其出口阀必须()。

A 关闭

B 打开

C 微开

D 无所谓

35、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;

36、离心泵是依靠离心力对流体作功,其作功的部件是()。

A 泵壳

B 泵轴

C 电机

D 叶轮

37、为防止离心泵发生气缚现象,采取的措施是()。

A 启泵前灌泵

B 降低泵的安装高度

C 降低被输送液体的温度

D 关小泵出口调节阀

38、泵将液体由低处送到高处的高度差叫做泵的()。

A 安装高度

B 扬程

C 吸上高度

D 升扬高度

39、某泵在运行的时候发现有气蚀现象应( )

A 停泵,向泵内灌液

B 降低泵的安装高度

C 检查进口管路是否漏液

D 检查出口管阻力是否过大

40、离心泵的泵壳的作用是()

A 避免气缚现象

B 避免气蚀现象

C 灌泵

D 汇集和导液的通道、能量转换装置

四、算题:

1. 某油田用φ300×15mm、绝对粗糙度为0.2mm的钢管将原油送到炼油

厂的常压储油罐中,原油在油田已用泵加压至60kgf/cm 2(表压),炼油厂与油田间铺设的管路为45公里长,两地的高差可以忽略不计,问流量将为多少m 3/h (注:原油ρ=890kg/3,μ=187厘泊)。

2. 离心泵将水由水池打入某吸收塔中,塔内压力为10000Pa (表压),水池

液面与水管在塔内出口高差16m,管内摩擦系数为λ=0.028,管线总长100m(包括除出口损失外的全部局部阻力当量长度在内),输送管内径为0.0805m,已知对水作的有效功为200J/kg ,求水的流量。

3. 自水池向车间送水,管线内径为200mm ,水池液面至泵入口中心高4m ,

吸入管长20m ,各种管件、阀件的阻力系数之和为 4.4,设计输送量0.04m 3/s ,已知管路摩擦系数 为0.02,水ρ=1000kg/m 3,P 大=1at 。求:

(1) 吸入管的阻力损失为多少J/kg ?

(2) 泵入口压力表指示的压强为多少kgf/cm 2?

(3) 若泵出口压力表读数为7.25 kgf/cm 2,泵的效率为0.8,则泵的

有效功率为多少kw ?

4. 一孔板流量计用以测量管路中的空气的流量,管内径为50mm,孔口直径为25mm,空气密度为1.2kg.m 3,粘度为1.81×10-5Ns/m 2,用水作指示液,测得R=20cm ,求流量?

5. 如图,水以一定流速自下向上流动,在U形压差计中测得读数h=100mmHg ,二测压孔间距为1m ,求:

(1)流体由1-1截面流至2-2截面的能量损失hf 为多少m 水柱?

(2)1-1与2-2截面间静压差ΔP 为多少m 水柱?

(3)若流体作反向流动,则U形压差计读数h′为多大?

流体输送习题

6. 如图,利用虹吸管将池A 1

2 2 h h 1

中的溶液引出。虹吸管出口B与A中液面垂直高度H=2m。操作条件下,溶液的饱和蒸汽压P e=1.23×104N/m2。试计算虹吸管顶部C的最大允许高度H为若干m。计算时可忽略管路系统的流动阻力。溶液的密度ρ=1000kg/m3,当地大气压为760mmHg。

7.常压储槽内盛有石油产品ρ=760kg/m3,粘度小于20cst,再储存条件下

Pv=80kPa,现拟用65Y-60B型油泵将此油品以15m3/h的流量送往表压为177kPa的设备内,储槽液面恒定,设备的油品入口比储槽液面高5m,吸入管路与排出管路的全部压头损失为1m和4m,试核算该泵是否合用。

若油泵位于槽液面以下1.2m下,问此泵能否正常操作?P

=101.33kPa,

大Δh允=2.7m。

8.由水库将水打入一水池,水池水面比水库水面高50m,两水面上的压力

均为常压,要求的流量为90m3/h,输送管内径为156mm,在阀门全开时,管长和各种局部阻力的当量长度的总和为1000m,对所使用的泵在Q=65~135m3/h范围内属于高效区,在高效区中,泵的性能曲线可以近似地用直线H=124.5-0.392Q表示,此处H为泵的扬程m,Q为泵的流量m3/h,泵的转速为2900rpm.,管子摩擦系数可取为λ=0.025,水的密度ρ=1000kg/m3。

(1)核算一下此泵能否满足要求。

(2)如在Q=90m3/h时,泵的效率可取为68%,求泵的轴功率为多少?

9.某离心水泵在一循环管路中工作,已知管道直径为φ49×4.5mm,总长

150m(包括所有局部阻力的当量长度在内),水在管内流速为2m/s,摩擦系数λ=0.023,求泵的压头为多少mH2O?

10.某离心泵安装在高出水面5m处,水在吸入管内流速为1.2m/s,吸入

管路总阻力损失为0.75mH2O,求泵入口处的真空度?

11.用泵将20℃水由贮槽打到某一处。泵前后各装有真空表和压力表。

已知泵的吸入管路总阻力为2mH2O柱,允许气蚀余量为5m,大气压为1atm,水在20℃时的饱和蒸汽压为2.3346kPa,密度为998.2kg/m3;水在60℃时的饱和蒸汽压为19.923kPa,密度为983.2kg/m3,吸入液面与泵吸入口距离为2m,试问:当水温由20℃变为60℃时发现真空表与压

力表读数突然改变,流量聚然下降,此时出现了什么故障?原因何在?怎样排除?

参考答案:

一、填空

1.760 10. 33 101300 1. 033

2.0. 87 8698. 9 0. 843 8697. 9 8. 7 10. 8 85300

3.2. 066 2. 026 202600 1520 20. 66

4.87000

5.0. 5

6.2

7.减小 温度 压强

8.1. 66 m/s 1990 kg/m 2.s 36000 kg/h

9.湍流

10.增大为4倍

11.定值 增加

12.0. 562 J/kg 590.6 Pa

13.1

14.18662 —140

15.正比 反比

16.18522

17.层流 湍流 大于4000

18.增大 减小

19.皮托管 空板流量计

20.叶轮 泵壳 轴封装置 流量 扬程 轴功率 效率

21.1. 7 mH 2O

22.2. 1 kw

23.60. 9 %

24.离心式 容积式(正位移) 流体动力式

25.通风机 鼓风机 压缩机 真空泵

26.填料函壳 转轴 密封

27.g

s g g u h ρρP -P +=?22 28.液体密度 液体粘度 轴的转速 叶轮直径

29.泵的特性曲线 管路的特性曲线

30.灌泵 关闭出口阀

31.安装高度过高,使得离心泵进口压力小于液体在操作温度下的饱和蒸气压

32.管路特性 泵的特性

33.旁路调节 改变原动机转速 改变活塞冲程

34.27 m 3/h 19. 4 m 2. 24 kw

二、分析与讨论

1.南充96400 Pa 兰州82640 Pa 拉萨5870 Pa

2.Re = 6016 湍流Re’ = 60160

3.Re = 1560 降低原油的运动粘度

4.增大一倍

5.增大为4倍

6.连续的同一种流体所处水平面

7.不是越小越好。管径越小,流速越大,阻力损失越大。

8.气缚:在离心泵开启前,如果泵内存有空气,由于空气密度很小,叶轮旋转时对气体产生的离心力很小,而且气体密度又会随压强变化,既不足以驱动前方液体在蜗壳中流动,又不足以在叶轮中心处形成液体吸入所需的低压,于是液体就不能正常的被吸入和排出,这种现象称为“气缚”。

9.气蚀:如果离心泵安装高度过高,使得叶轮入口处压强降至被输送液体在工作温度下的饱和蒸汽压,液体就会发生部分汽化,生产的气泡随液体从低压区进入高压区,在高压区气泡会急剧收缩、冷凝,使周围液体以极高的流速冲向原先气泡所占据的空间,产生高强度的冲击波,冲击叶轮和泵壳,发生噪音,并引起震动。由于长时间冲击,叶轮的表面出现斑痕和裂纹,这种现象称为“气蚀”。10.离心泵的工作原理:电机带动叶轮旋转,在离心力的作用下,液体由叶轮中心被甩向边缘并获得机械能,以较大的线速度离开叶轮进入蜗形泵壳,在壳内由于流道不断扩大,液体流速逐渐减小而压强逐渐增大,最终以较高的压强沿泵壳的切向流至排除管。由于叶轮中心形成了低压区,在吸入侧液面与叶轮中心区之间的压强差的作用下,液体被吸入叶轮。

11.

流体输送习题

12.流量调节:(1)调节出口阀改变管路的特性曲线;(2)改变离心泵转速或叶轮直径来改变泵的特性曲线。

13.

流体输送习题

流体输送习题

14.适合于小流量、高粘度的流体。

15.静风压与动风压之和称为全风压。

16.固体杂质卡住了叶轮;断电;烧坏电机。应该关闭电源,检查叶轮、泵轴、电机。

17.的实际安装高度应小允许安装高度;尽量减小吸入管路的长度和减少其中的管件;泵吸入管的直径通常大于或等于泵入口直径;如果往高位输送液体,泵出口应设置止逆阀。

18.可能发生“气缚”现象,或出口管路堵塞。

19.流量与转速成正比;扬程与转速的平方成正比;轴功率与转速的立方成正比。

流量与叶轮直径成正比;扬程与叶轮直径的平方成正比;轴功率与叶轮直径的立方成正比。

20.发生了“汽蚀”现象。降低安装高度小于允许安装高度。

21.往复泵是由泵缸、活塞、活塞杆、吸入和排出单向阀构成的正位移式泵。往复泵的输液作用是间歇的、周期的,而且排液量不均匀。适用于小流量、大扬程的场合。

22.会发生“气缚”现象。可以通过开启前灌泵避免“气缚”。

23.开车前先灌泵,关闭出口阀。先打开入口阀,再开启泵,最后打开出口阀。

停车时先关闭出口阀,再关泵,最后关闭入口阀。

24.串、并联都可以增大流量,提高扬程。串联操作适于高阻管路,并联操作适于低阻管路。

三、选择题

1. D

2. B

3. B

4. C

5. D

6. B

7. D

8. C

9. A 10. B 11. A 12. B 13.

D 14. B 15. B 16. C 17. C 18. C 19. A 20. C 21. B 22. C 23. C 24.

C 25. A 26. A 27.

D 28. A 29. B 30. C 31. B 32. B 33. A 34. B 35.

A 36. D 37. A 38. D 39.

B 40. D

四、计算题

1.u = 1. 63 m/s Vh = 335 m3/h

2.u = 1. 36 m/s Vh = 25 m3/h

3.(1) 5. 2 J/kg (2) 0.338 kgf/cm2(3) 27 kw

4.Vs = 0. 029 m3/s

5.(1) 1. 26 mH2O (2) 2. 26 mH2O (3) 100 mmHg

6.H = 7 m

7.可用不能正常操作

8.(1) 满足要求Q = 123. 8 m3/h (2) 32 kw

9.17. 6 mH2O

10.57070 Pa

11.出现“气蚀”现象。水温上升,饱和蒸气压增大,使得吸入口压强小于饱和蒸气压。降低安装高度小于 1. 4 m

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