流体输送机械习题及答案、讲解

2.2 习题

2.2.1填空与选择题

1（1）离心泵的主要部件有________、_________和_________。

（2）往复泵主要适用于__________、_________的场合。

2离心泵产生汽蚀，通常是由于______________，______________，____________，______________等。

3离心泵的叶片一般是__________，这是为了输出时增大__________，减少__________。

4（1）若被输送流体粘度增高，则离心泵的压头________、流量________、效率________、轴功率________。

（2）若被输送流体密度改变,则离心泵的________、________及________均保持不变。

（3）离心泵的总效率 反映了________，________和________三项能量损失的影响。

（4）离心泵吸入管线一般处于________压状态，若此时吸入管有泄漏，离心泵可能出现________现象。

5（1）离心泵工作点是________曲线与________曲线的交点。

（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。

6（1）离心泵的轴封装置主要有________和________两种；

（2）管路特性曲线的一般表达式是________。

（3）影响离心泵理论流量的因素有________和________。

（4）离心泵叶轮按有无盖板可分为________、________、________。

7在测定离心泵的性能曲线实验过程中，在泵出口处应安装________和________，而________必须在________的前部。在泵的入口处应安装________，在________上还必须安测流量仪表，测流量仪表可以采用________或________或________等。

8（1）离心泵的特性曲线通常包括________、________和________曲线，这些曲线表示在一定的________下输送某特定液体时的性能。

（2）离心泵用出口阀调节流量实质上是改变了________曲线使其________位置发生变化,如果将离心泵的转速减少，则可以使________曲线改变，改变的方向是________。

9泵的压头单位是________，可简化为________，其物理意义是________。

10 往复压缩机的排气量是指________。

11 离心通风机全风压的单位是________，它的物理意义应理解为________。

12 （1）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＿＿＿。

（2）往复泵的转速（往复次数）增加时，流量________，扬程＿＿＿＿。(增大，变小，不变)

13 （1）离心泵的扬程含义是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（2）离心泵常采用＿＿＿＿＿＿调节流量，往复泵常采用＿＿＿＿＿＿调节流量。 14 用离心泵在两敞口容器间输液，在同一管路中，若用离心泵输送密度为1200kg/m 3的某液

体（该溶液的其它性质与水相同），与输送水相比，离心泵的流量＿＿＿，扬程＿＿＿＿，泵出口压力＿＿＿＿，轴功率＿＿＿。(变大，变小，不变，不确定)

15 离心泵用来输送常温的水，已知泵的性能为：05.0=v q m 3/s 时，20=H m ；管路特性为

05.0=v q m 3/s 时，18=e H m ，则在该流量下，消耗在调节阀门上的压头=∆H ______m ，有效功率=∆e P ＿＿＿＿W 。

16 （1）写出两种旋转泵的名称：＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿。

（2）离心泵的转速提高10％，则泵新的特性曲线上的一个点比原特性曲线上对应的点流量提高＿＿＿＿＿＿＿＿，压头提高＿＿＿＿＿＿＿＿，轴功率增加＿＿＿＿。

17 （1）选择压缩机时，首先应根据＿＿＿＿＿选定压缩机的种类。型式确定后，再根据生

产中所要求的＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿确定规格。

（2）写出两种真空泵的名称：＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿。

18 （1）流体输送设备按工作原理可分为＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿。

（2）离心泵中＿＿＿＿＿是将电动机的能量传递给液体的部件，而＿＿＿＿＿＿＿则是将动能转变为势能的部件。

（3）离心泵按吸液方式分为＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿。

19 离心泵的性能参数包括＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿。

离心泵铭牌上标明的流量和扬程指的是＿＿＿＿＿＿时的流量和扬程。

20 （1）离心泵的轴功率a P ，有效功率（理论功率）e P ，与效率η间的关系是＿＿＿＿，

泵的效率包括＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。

（2）产品样本上离心泵的特性曲线是在一定的_______下，输送________时的特性曲线。

21 （1）旋涡泵常采用＿＿＿＿来调节流量，往复泵、＿＿＿＿泵等一切＿＿＿＿泵在旁路阀关闭时，不能全关＿＿＿＿。

22 推导离心泵基本方程式的两个基本假定是：（１）________________________________，（２）＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

23 当流量一定而且流动已进入阻力平方区时临界汽蚀余量c NPSH )(只与__________有关，是泵的一个__________参数。

24 离心泵停车时应该________。

（A ）首先断电，再闭出口阀； （B ）先关出口阀，再断电；

（C ）关阀与断电不分先后； （D ）只有多级泵才先关出口阀。

25 从地槽向常压吸收塔送液，一台离心泵在高效点工作。若管路不变，再并联一台同型号离心泵，则（ ）

（A ）两泵均在高效点工作；（B ）两泵均不在高效点工作；

（C ）仅原泵在高效点工作；（D ）仅新装泵在高效点工作。

26 将含晶体10％的悬浮液送往料槽宜选用（ ）

（A ）离心泵 （B ）往复泵 （C ）齿轮泵 （D ）喷射泵。

27 某泵在运行１年后发现有气缚现象，应（ ）

（A ）停泵，向泵内灌液 （B ）降低泵的安装高度

（C ）检查进口管路是否有泄漏现象 （D ）检查出口管路阻力是否过大。

28 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，整个管路压头损失减少；（B ）送水量增加，整个管路压头损失增大；

（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。 29 有一锅炉，每小时蒸发水量为20吨，额定压力为1.5MPa ，此锅炉注水泵选（ ）

（A ）单级离心泵； （B ）多级离心泵； （C ）齿轮泵； （D ）螺杆泵。 30 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 ）风压

31 当管路特性曲线写为2v Bq A H +=时（ ）

（A ）A 只包括单位重量流体需增加的位能

（B ）A 包括单位重量流体需增加的位能与静压能之和

（C ）2v Bq 代表管路系统的局部阻力损失

（D ）2v Bq 代表单位重量流体增加的动能

32 以下说法是正确的：当粘度μ较大地增大时，在泵的性能曲线上

（A ）同一流量v q 处，扬程H 下降，效率η上升

（B ）同一流量v q 处，扬程H 上升，效率η上升

（C ）同一流量v q 处，扬程H 下降，效率η下降

（D ）同一流量v q 处，扬程H 上升，效率η下降

33 有人认为泵的扬程就是泵的升扬高度，有人认为泵的轴功率也就是电动机的功率

（A ）这两种说法都不对，（B ）这两种说法都对，

（C ）前一种说法对， （D ）后一种说法对。

34 当两台规格相同的离心泵并联时，只能说（ ）

（A ）在新的工作点处较原工作点处的流量增大一倍

（B ）当扬程相同时，并联泵特性曲线上的流量是单台泵特性曲线上流量的两倍

（C ）在管路中操作的并联泵较单台泵流量增大一倍

（D ）在管路中操作的并联泵扬程与单台泵操作时相同，但流量增大两倍

35 当两个同规格的离心泵串联使用时，只能说（ ）

（A ）串联泵较单台泵实际的扬程增大一倍

（B ）串联泵的工作点处较单台泵的工作点处扬程增大一倍

（C ）当流量相同时，串联泵特性曲线上的扬程是单台泵特性曲线上的扬程的两倍

（D ）在管路中操作的串联泵，流量与单台泵操作时相同，但扬程增大两倍

2.2.2 应用举例题

【1】在图示中，有一直径为5.238⨯φmm ，长为30ｍ的水平直管AB ，在其中间装有孔径为16.4mm 的标准孔板流量计，流量系数63.00=C ，流过孔板永久压降为Pa 1064⨯=∆f p ，管内流动摩擦系数取0.022。

试求：（1）AB 段压降；

（2）若泵的轴功率为0.3kW ，效率为62%，则AB 管所消耗功率为泵有效功率的百分之多少？流体密度为870kg/m ，U 形管中的指示液为汞，其密度为13600kg/m ，R=0.6m 。 解：（1）根据孔板的流量计算式：

ρρρ/)(200-=i gR C u

得m /s 27.8870/)87013600(6.081.9263.00=-⨯⨯=u

管内流速 m /s 04.2)033.0/0164.0(27.8)/(2200===d d u u

质量流量

52.1033.0785.004.28704

22=⨯⨯⨯===d u uA q m πρρ在A 、B 两截间列机械能衡算式：

f B B B A A A h u p gz u p gz ∑+++=++2

222ρρ 将 B A B A u u z z ===,0代入上式得 f B A h p p ∑=-ρ

f h ∑为流体在AB 段的能量损失，由直管阻力损失和孔板流量计的永久压降组成，即

J/kg 111870

106204.2033.030022.024

22=⨯+⨯⨯=∆+=∑ρλf f p u d l h 可得AB 段压降为 Pa 96570111870=⨯=∑=-=∆f B A h p p p ρ

（2）首先需计算泵的有效功率

W 18662.0300=⨯==ηa e P P

AB 段消耗功率为 W h q P f m AB 16911152.1=⨯=∑=

于是AB 段所耗功率占泵有效功率的百分数为 %9.90909.0186/169/===e AB P P

量长度）150m ，高位槽内压强19.62kPa （表压），管路均为φ108×4mm 的光滑管，高位槽水面距水池面高20ｍ。水的密度为1000kg/m 3，粘度为1mPa ·s

求：（1）泵的压头和轴功率（泵效率为65％）；

（2）若阀门开度和操作条件不变，现改为输送水ρρ>'的另一种液体，粘度不变，试示意指明工作点的变化趋势，并定性分析H 、v q 、a P 的变化方向。

解：（1）根据送水量，可计算出管内流体流速

m /s 59.11.0785.03600454

22=⨯⨯=

=d q u v

π 通过雷诺数判定管内流动类型，从而确定摩擦系数的计算方法 4000159000001

.0100059.11.0Re >=⨯⨯==μρdu 为湍流 对于光滑管，湍流时 0158.0159000

3164.0Re 3164.025.025.0===λ 以1-1截面为位能基准，在截面1-1和2-2之间列机械能衡算式：

f H g

u g p z He g u g p z +++=+++2222222111ρρ 上式中 0011==p z ，（表压），kPa 62.192002221====p m z u u ，，（表压）

m 1.381

.9259.11.01500158.022

2=⨯⨯⨯=∑=g u d l H f λ 代入上式可得泵的压头为：

m 1.251.381

.910001062.19203

22=+⨯⨯+=++=f e H g p z H ρ 泵的轴功率 w 473565

.0360081.91000451.25=⨯⨯⨯⨯==ηρg

q H P v e a （2）泵的特性曲线与密度无关，但管路特性曲线与密度有关，管路特性曲线为

222v f e Bq A H g

u g p z H +=+∆+∆+∆=ρ 当ρ增大时，A 值变小，而B 不变，即管路特性曲线的线型不变，位置下移，由图可见工作点由A 移到A'，扬程H 略减，流量v q 增加；又ηρg

q H P v e a =，上式ρ、、v q H 都改变，其中

H ↓，v q ↑，ρ↑一般，H 改变量较小（曲线平滑），所以a P 一般增大，或根据泵特性曲线中v q ~a P 的关系可知，流量v q 增加，泵轴功率a P 增大。

【3】用离心泵将原油从油库沿管内径为0.15m ，长2公里（包括局部阻力的当量长度）的水平管送往炼油厂，输油量为40m 3/h ，油泵总效率为0.65，求：（1）泵的轴功率；（2）某天该油泵突然发生故障，于是开动一台备用泵，其压头仅为原来泵的80%，问此泵能输送原油多

少m 3/h 。已知条件：油的密度为890kg/m 3，粘度为0.4Pa ·s ，油库与贮罐均为常压（换泵后当量长度按不变考虑）。

解：（1）根据输油量计算管内流速

m /s 63.015.0785.03600404

22=⨯⨯=

=d q u v

π 通过雷诺数判定管内流动类型，从而确定摩擦系数的计算方法 20002104

.089063.01.0Re <=⨯⨯==μρdu 为层流 层流时 3048.0210

64Re 64===λ 该题条件下，油泵所耗功率完全用于克服管路阻力，在输油管的进出口间列机械能衡算式可得：

m 1.8281

.9263.015.020003048.022

2=⨯⨯⨯=+=∑=g u d le l H H f e λ 泵的轴功率 w 1225365

.036001.824081.9890=⨯⨯⨯⨯==ηρe v a H gq P （2）改用备用泵后，其压头为

m 7.651.828.08.0=⨯=='e e H H 分析可知：由于泵的压头减少，输送过程全程压降改变为：

Pa 10736.57.6581.98905⨯=⨯⨯='='∆e

f H

g p ρ 因泵的压头降低，输油量必减少，所以输油管内仍为层流流动，对于水平圆管的层流流动，由泊稷叶方程 232d u l p f '=

'∆μ 由此得输油管内流速 m/s 504.02000

4.0321

5.01073

6.532252=⨯⨯⨯⨯='∆='l d p u f μ 输油量 /h m 05.32/s m 0089.0504.015.0785.043322==⨯⨯='=

'u d q v π

【6】如本题附图所示的输水系统，管路直径为280⨯φmm ，当流量为36m 3/h 时，吸入管路的能量损失为6J/kg ，排出管的压头损失为0.8m ，压强表读数为245kPa ，吸入管轴线到U 形管汞面的垂直距离5.0=h m ，当地大气压强为98.1kPa ，试计算：

（1）泵的扬程与升扬高度；

（2）泵的轴功率（%70=η）；

（3）泵吸入口压差计读数R 。

解：该题包括了机械能衡算方程、连续性方程、静力学方程的综合运用，解题技巧在于根据题给数据恰当选取截面，以便使计算过程清晰化。

（1）泵的扬程与升扬高度

截面与位能基准面（1-1截面）的选取如本题附图所示。

由题给条件，在1-1与2-2两截面之间列机械能衡算式可直接求得泵的扬程，即

212222/2/-+++=f e H g p g u z H ρ

式中 m 52=z

m /s 204.2)076.043600/(3622=⨯⨯=π

u

m 98.24)81.91000/(10245/32=⨯⨯=g p ρ

m 6118.081.9/620==-f H

所以 m 84.306118.098.24)81.92/(204.252=++⨯+=e H

在1-1与3-3两截面之间列机械能衡算式并整理便可求得泵的升扬高度，即

m H H z f e 4.29)8.06118.0(84.30313=+-=-=-

（2）泵的轴功率

W 43227.0360081.910003684.30=⨯⨯⨯⨯=

=ηρg q H P v e a （3）真空表读数R

欲求真空表读数R ，需在1-1和4-4两截面之间列机械能衡算式以计算泵入口处压强4p ，然后再利用静力学方程求解。

由机械能衡算式得 4142442-+++=f a H g

p g u z g p ρρ 整理上式并将有关数据代入得：

Pa 4554081.91000)6118.081

.92204.25.4(101.98)2(2

3

412444=⨯⨯+⨯+-⨯=++-=-g H g

u z p p f a ρ 对U 形管压差计列静力学方程得

4p g h g R p i a ++=ρρ

m

g

p g h p R i a 3573.0)807.913600/()45540807.910005.098100(/)(4=⨯-⨯⨯-=--=ρρ

通过该题（1）的计算，从概念上应该搞清楚：泵的扬程是1N 流体从输送机械获得的有

效能量，而升扬高度是机械能衡算式中的z ∆项，切不可将二者混淆。

【7】用离心泵向水洗塔送水。在规定转速下，泵的送水量为0.013m 3/s ，压头为45m 。当泵的出口阀全开时，管路特性方程为：

25101.120v

e q H ⨯+= （v q 的单位为m 3/s ） 为了适应泵的特性，将泵的出口阀关小以改变管路特性。试求：

（1）因关小阀门而损失的压头；

（2）关小阀门后的管路特性方程。

解：因关小阀门而损失的压头为泵的压头与管路要求压头的差值。关小阀门后，增加了局部阻力，使管路特性曲线变陡，关小阀门前后管路特性曲线如本题附图中的曲线1、2所示。A 、B 两点之间的垂直距离代表f H 。

（1）关小阀门的压头损失

当流量/s m 013.03=v q 时，泵提供的压头45=H m ，而管路要求的压头为

m 59.38)013.0(101.12025=⨯+=e H

损失的压头为

m 41.659.3845=-=-=e f H H H

（2）关小阀门后的管路特性方程

管路特性方程的通式为：

2v

e Bq A H += 在本题条件下，)(g

p z A ρ∆+

∆=不发生变化，而B 值因关小阀门而变大。关小阀门后应满足如下关系： 2)013.0(2045B +=

解得： 525/m s 10479.1⨯=B

关小阀门后的管路特性方程为：

2510479.120v

e q H ⨯+=

【8】用离心泵向密闭高位槽送料，流程如本题附图所示。在特定转速下，泵的特性方程为：

241056.742v

q H ⨯-=（v q 的单位为m 3/s ） 当水在管内的流量/s 0.01m 3=v q 时，流动进入阻力平方区。现改送密度3kg/m 1200=ρ的水溶液（其它性质和水相近）时，密闭容器内维持表压118kPa 不变，试求输送溶液时的流量和有效功率。

解：本题条件下，泵的特性方程和特性曲线不变，而当流动在阻力平方区时，管路特性方程中的比例系数B 值保持恒定，在维持密闭高位槽表压不变的情况下，随被输送液体密度加大，管路特性方程中的)(g

z A ρ+∆=值变小，因而管路特性曲线向下平移，从而导致泵的工作点向流量加大方向移动，如本题附图中的曲线2所示。下面进行定量计算。

输送清水时，管路特性方程为

2v e Bq g

p z H +∆+∆=ρ 将有关数据代入上式得

2232481

.910001011812v v e Bq Bq H +=+⨯⨯+= 此式与泵的特性方程联解以确定B 值

224)01.0(24)01.0(1056.742B +=⨯-

解得 525/m s 10044.1⨯=B

当输送溶液时，B 值不变，管路特性方程变为

25253

)(10044.122)(10044.1807

.912001011812v

v

e q q H '⨯+='⨯+⨯⨯+=' 此方程与泵的特性方程联解，便可求解改送溶液时的流量，即

2524)(10044.122)(1056.742v v

q q '⨯+='⨯- 解得 /s m 01054.03='v

q 所以 m 6.3301054.01056.74224=⨯⨯-=H

泵的有效功率为

W 416981.9120001054.06.33=⨯⨯⨯='=g q H P v

e ρ 由上面计算可知，当泵上下游两容器的压强差不为零时，被输送液体密度的变化必引起管路特性曲线的改变，从而导致泵工作点的移动。在本题条件下，密度加大，使泵的流量加大，压头下降，功率上升。

【12】某带有变频调速装置的离心泵在转速1480r/min 下的特性方程为2

3.40

4.38v e q H -=（v

q 单位为m 3/min ）。输送管路两端的势能差为16.8m ，管径为m m 476⨯φ，长1360m （包括局部阻力的当量长度），03.0=λ。试求： （1）输液量v q ；

（2）当转速调节为1700r/min 时的输液量v q 。 解：（1）管路特性方程为（v q 单位为m 3/min ）：

2

2

2

22

226458.163600)068.0785.01(81.921068.0136003.08.16)60

()4

1(218.16v

v v e f q q q d g d l l H g H +=⨯⨯⨯⨯⨯⨯+=++=+℘∆=

πλρ

（1）

泵的特性方程为： 2

3.40

4.38v e q H -=

（2）

式（1）和式（2）联立得：

2

23.404.386458.16v

v q q -=+ 解得：/m in m 178.03=v q

（2）当泵的转速调为r/m in 1700='n 时，根据泵的比例定律

n n q q v v '='； 2

⎪⎭

⎫

⎝⎛'='n n H H e e

即2)/(v

v

e

e q q H H ''=，将此式代入泵特性方程得： 222

2222

3.407.503.40)1480

1700(4.383.40)(4.38))(

3.40

4.38(v v

v v

v

v e q q q n n q q q H '-='-⨯='-'⨯='-='

将调速后泵的特性方程与管路特性方程2

6458.16v q H +=联立

得 /m in m 222.03='v q

【13】某型号的离心泵，在一定的转速下，在输送范围内，其压头与流量的关系可用

2

510618v

e q H ⨯-=（e H 单位为ｍ，v q 单位为m 3/s ）来表示。用该泵从贮槽将水送至高位槽，如附图所示。两槽均为敝口，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，摩擦系数可取为0.02，试计算：（１）输水量为多少m 3/h ；（２）若泵的效率为65％，水的密度为1000kg/m 3，离心泵在运转时的轴功率为多少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49kPa （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）。

特性方程

f H z g

p

H ∑+∆+∆=

ρ 上式中 m 3=∆z ，0=∆p

2

522

2

2

21023.3)04

.0785.0(81.92104.02002.0)4

1(212v

v v e e f q q d q

g d l l g u d l l H ⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=+=+=πλλ

代入得管路的特性方程为：

251023.33v

q H ⨯+= 联立泵的特性方程2

510618v e q H ⨯-=得出泵在该管路系统中的工作点为：

m 25.8=e H ；/h m 5114/s m 00403.033.q v ==

即该输送系统的输送量为14.51m 3/h 。 （2）泵的轴功率：0.5018kw w 8.50165

.081

.9100000403.025.8==⨯⨯⨯=

=

η

ρg

q H P v e a

（3）将高位槽改为密闭容器后，泵的特性曲线不变，而管路的特性曲线发生变化，在管路特性方程中，m 3=∆z ，m 581

.9100010493=⨯⨯=∆g p ρ，f H 仍为2

51023.3v q ⨯，因此，管路的特性方程为：2

51023.38v q H ⨯+=

上式表明，管路特性曲线的形状不变，位置上移，由附图可见改造后泵的工作点由A 点移至A ＇点，输水量和泵的轴功率皆减小，即v v

q q <'，a a P P <'。

【14】某混合式冷凝器的真空度为78.5kPa ，所需冷却水量为5×104kg/h ，冷水进冷凝器的入口比水池的吸水面高15m ，用φ114×7mm 管道输水，管长80m ，管路配有2个球心阀和5个弯头，现仓库中有四种规格离心泵如下：

02.0=λ，试问用哪一号泵，并说明理由。

解：冷却水流量 L /mi n

3.833/h m 501000/105/34==⨯==ρm v q q 输送管内冷水流速 m/s 77.1)36001.0785.0/(50)4

1

/(22=⨯⨯==d q u v π

在水池液面与冷凝器入口外端两截面列机械能衡算式，可得如下管路的特性方程：

g

u d l z g p H z g p H f 2)(2

ζλρρ∑+++-=∑+∆+∆=真

上式中有关管件的局部阻力系数分别为：进口突然收缩5.0=ζ，阀门3=ζ，弯头

26.1=ζ，出口突然扩大1=ζ，代入得

m

H 76.1181.9277.1)

15.026.15321.08002.0(1581.91000105.782

4=⨯++⨯+⨯+++⨯⨯-= 所选泵的额定流量和扬程应略大于系统所需的，所以应选3号泵（流量为1000L/min ，

扬程为15m）。1、2号泵扬程低，4号泵流量大，虽可用，但效率低，故不宜。

化工原理(第四版)习题解 第二章 流体输送机械

第二章 流体输送机械 离心泵特性 【2-1】某离心泵用15℃的水进行性能实验，水的体积流量为540m 3/h ，泵出口压力表读数为350kPa ，泵入口真空表读数为30kPa 。若压力表与真空表测压截面间的垂直距离为350mm ，吸入管与压出管内径分别为350mm 及310 mm ，试求泵的扬程。 解 水在15℃时./39957kg m ρ=，流量/V q m h =3540 压力表350M p kPa =，真空表30V p kPa =-（表压） 压力表与真空表测压点垂直距离00.35h m = 管径..12035031d m d m ==， 流速 / ./(.) 122 1 540360015603544V q u m s d ππ == =? . ../.2 2 1212035156199031d u u m s d ???? ==?= ? ????? 扬程 2 2 2102M V p p u u Ηh ρg g --=++ ()(.)(.)....?--?-=++ ??3322 35010301019915603599579812981 ....m =++=0353890078393 水柱 【2-2】原来用于输送水的离心泵现改为输送密度为1400kg/m 3的水溶液，其他性质可视为与水相同。若管路状况不变，泵前后两个开口容器的液面间的高度不变，试说明：(1)泵的压头（扬程）有无变化；(2)若在泵出口装一压力表，其读数有无变化；(3)泵的轴功率有无变化。 解 (1)液体密度增大，离心泵的压头（扬程）不变。（见教材） (2)液体密度增大，则出口压力表读数将增大。 (3)液体密度ρ增大，则轴功率V q gH P ρη = 将增大。 【2-3】某台离心泵在转速为1450r/min 时，水的流量为18m 3/h ，扬程为20m(H 2O)。试求：(1)泵的有效功率，水的密度为1000kg/m 3; (2)若将泵的转速调节到1250r/min 时，泵的流量与扬程将变为多少？ 解 (1)已知/,/V q m h H m kg m ρ===331820 1000水柱， 有效功率 .e V P q gH W ρ== ???=18 1000981209813600

化工原理--流体输送设备习题及答案

流体输送设备一章习题及答案 一、选择题 1、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生( )。A A. 气缚现象； B. 汽蚀现象； C. 汽化现象； D. 气浮现象。 2、离心泵最常用的调节方法是 ( )。B 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。 3、离心泵的扬程，是指单位重量流体经过泵后获得的( )。B 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）。 4、离心泵的扬程是 ( )。D A. 实际的升扬高度； B. 泵的吸液高度； C. 液体出泵和进泵的压差换算成液柱高度 D. 单位重量液体出泵和进泵的机械能差值。 5、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( )。C 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。

6、为避免发生气蚀现象，应使离心泵内的最低压力（）输送温度下液体的饱和蒸汽压。A A. 大于； B. 小于； C. 等于。 7、流量调节，离心泵常用（），往复泵常用（）。A；C A. 出口阀 B. 进口阀 C. 旁路阀 8、欲送润滑油到高压压缩机的气缸中，应采用（）。输送大流量，低粘度的液体应采用（）。C；A A. 离心泵； B. 往复泵； C. 齿轮泵。 9、1m3 气体经风机所获得能量，称为（）。A A. 全风压； B. 静风压； C. 扬程。 10、往复泵在启动之前，必须将出口阀（）。A A. 打开； B. 关闭； C. 半开。 11、用离心泵从河中抽水，当河面水位下降时，泵提供的流量减少了，其原因是（）。C A. 发生了气缚现象； B. 泵特性曲线变了； C. 管路特性曲线变了。 12、离心泵启动前_____，是为了防止气缚现象发生。D A 灌水； B 放气； C 灌油； D 灌泵。 13、离心泵装置中_____的滤网可以阻拦液体中的固体颗粒被吸入而堵塞管道和泵壳。A

化工原理考研 流体流动、流体输送机械计算题及解题思路

化工原理考研流体流动、流体输送机械计算题及解题思路 第一章流体、泵 1.已知输水管内径均为100mm，管内为常温水，流量为30m3/h， U形管中指示液密度为1260kg/m3，R1=872mm，R2=243mm。 求90°弯头的阻力系数ζ和当量长度。 2.槽内水位恒定。槽的底部与内径为100mm的水平管连接，当A阀关闭时，测得R=600mm，h=1500mm，U形压差计为等直径玻璃管，试求： (1) 当A阀部分开启时，测得R=400mm，此时水 管中的流量为多少(m3/h)？已知λ=0.02，管子入口 处ζ=0.5。 (2) 当A阀全开时，A阀的当量长度l e=15d，λ=0.02， 则水管中流量为多少(m3/h)？B点压强应为多少Pa(表)？读数R为多少？ 3.用离心泵将密闭贮槽A中的常温水送往密闭高位槽B中，两槽液面维持恒定。输送管路为Φ108mm×4mm的钢管，全部能量损失为 40×u2/2(J/kg)。A槽上方的压力表读数为 0.013MPa，B槽处U形压差计读数为30mm。垂 直管段上C、D两点间连接一空气倒U形压差 计，其示数为170mm。取摩擦系数为0.025，空 气的密度为1.2 kg/m3，试求： (1) 泵的输送量； (2) 单位重量的水经泵后获得的能量； (3) 若不用泵而是利用A，B槽的压力差输送水，为完成相同的输水量，A槽中压力表读数应为多少？ 4.输水管路系统，AO管长l AO=100m、管内径为75mm，两支管管长分别为l OB=l OC=75m，管内径均为50mm，支管OC上阀门全开时的局部阻力系数 ζ=15。所有管路均取摩擦系数λ=0.03。支管OB中流量为 18m3/h，方向如图所示。除阀门外其他局部阻力的当量长度 均已包括在上述管长中。试求： (1) 支管OC的流量(m3/h)； (2) A槽上方压强表的读数p A(kPa)。

流体输送机械习题及答案、讲解

2.2 习题 2.2.1填空与选择题 1（1）离心泵的主要部件有________、_________和_________。 （2）往复泵主要适用于__________、_________的场合。 2离心泵产生汽蚀，通常是由于______________，______________，____________，______________等。 3离心泵的叶片一般是__________，这是为了输出时增大__________，减少__________。 4（1）若被输送流体粘度增高，则离心泵的压头________、流量________、效率________、轴功率________。 （2）若被输送流体密度改变,则离心泵的________、________及________均保持不变。 （3）离心泵的总效率 反映了________，________和________三项能量损失的影响。 （4）离心泵吸入管线一般处于________压状态，若此时吸入管有泄漏，离心泵可能出现________现象。 5（1）离心泵工作点是________曲线与________曲线的交点。 （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。 6（1）离心泵的轴封装置主要有________和________两种； （2）管路特性曲线的一般表达式是________。 （3）影响离心泵理论流量的因素有________和________。 （4）离心泵叶轮按有无盖板可分为________、________、________。 7在测定离心泵的性能曲线实验过程中，在泵出口处应安装________和________，而________必须在________的前部。在泵的入口处应安装________，在________上还必须安测流量仪表，测流量仪表可以采用________或________或________等。 8（1）离心泵的特性曲线通常包括________、________和________曲线，这些曲线表示在一定的________下输送某特定液体时的性能。 （2）离心泵用出口阀调节流量实质上是改变了________曲线使其________位置发生变化,如果将离心泵的转速减少，则可以使________曲线改变，改变的方向是________。 9泵的压头单位是________，可简化为________，其物理意义是________。

《流体输送机械》练习题及答案解析

《流体输送机械》练习题及答案解析 一、填空题： 1.（3分）某输水的水泵系统,经管路计算得,需泵提供的压头为He=19m水柱,输水量为0.0079m3/s，则泵的有效功率为________. ***答案*** 1472w 2.（2分）离心泵的主要部件有如下三部分:______,_____,_______. ***答案*** 泵壳; 叶轮; 泵轴 3.（2分）离心泵的主要参数有:______,______,______,________. ***答案*** 流量; 扬程; 功率; 效率 4．（3分）离心泵的特性曲线有: _____________,_________________,___________________. ***答案*** 压头H～流量Q曲线；功率N～流量Q曲线；效率η～流量Q曲线5．（2分）离心泵的最大安装高度不会大于_______________. ***答案*** 10m 6.（2分）离心泵的工作点是如下两条曲线的交点：______________,________________. ***答案*** 泵特性曲线H--Q；管路特性曲线H--Q 7．（3分）调节泵流量的方法有：_____________,__________________,____________________. ***答案*** 改变出口阀门的开度；改变泵的转速；车削叶轮外径 8.（3分）液体输送设备有：___________,___________,__________,___________,_______. ***答案*** 离心泵; 往复泵; 齿轮泵; 螺杆泵; 旋涡泵 9.（3分）气体输送设备有:________,_________,___________. ***答案*** 通风机; 鼓风机; 压缩机 10.（3分）泵起动时，先关闭泵的出口开关的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿____________ **答案** 降低起动功率，保护电机，防止超负荷而受到损伤;同时也避免出口管线水力冲击。 11.（3分）若被输送的流体粘度增高，则离心泵的压头＿＿＿，流量＿＿＿，效率＿＿＿，轴功率＿＿＿＿。***答案*** 减小减小下降增大 12.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＿＿__＿。***答案*** 出口减小增大 13.（2分）流体输送设备按工作原理大致可分为四类即＿＿＿，＿＿，＿＿＿，＿＿＿＿。***答案*** 离心式，往复式，旋转式，流体动力作用式 14.（2分）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。 ***答案*** 气蚀 15.（2分）离心泵的扬程含义是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ***答案*** 离心泵给单位重量的液体所提供的能量。 16.（2分）离心泵叶轮按有无盖板可分为＿＿＿＿，＿＿＿＿＿，＿＿__＿＿。 ***答案*** 敞式半敞式闭式（或开式，半开式，闭式） 17.（2分）离心泵铭牌上标明的流量和扬程指的是＿＿＿＿＿＿＿时的流量和扬程。 ***答案*** 效率最高 18.（3分）用离心泵在两敞口容器间输液, 在同一管路中，若用离心泵输送ρ＝1200kg/m3的某液体(该溶液的其它性质与水相同），与输送水相比，离心泵的流量＿＿＿＿＿＿＿,扬程＿＿＿＿＿,泵出口压力＿＿＿＿,轴功率＿＿＿。(变大,变小,不变,不确定) ***答案*** 不变不变变大变大 19.（5分）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

第一章 流体流动与输送设备(习题及答案)

第一章 流体流动与输送设备 1. 燃烧重油所得的燃烧气，经分析知其中含CO 28.5％，O 27.5％，N 276％，H 2O8％（体积％），试求此混合气体在温度500℃、压力101.3kPa 时的密度。 解：混合气体平均摩尔质量 m o l kg M y M i i m /1086.281808.02876.032075.044085.03-?=?+?+?+?=∑=∴ 混合密度 3 3 3/455.0)500273(31.81086.28103.101m kg RT pM m m =+????==-ρ 2．已知20℃下水和乙醇的密度分别为998.2 kg/m 3和789kg/m 3,试计算50％（质量％）乙醇水溶液的密度。又知其实测值为935 kg/m 3，计算相对误差。 解：乙醇水溶液的混合密度 7895 .02.9985.01 2 2 1 1 += + = ρρρa a m 3 /36.881m kg m =∴ρ 相对误差： % 74.5%10093536.8811%100=???? ??-=?-实实m m m ρρρ 3．在大气压力为101.3kPa 的地区，某真空蒸馏塔塔顶的真空表读数为85kPa 。若在大气压力为90 kPa 的地区，仍使该塔塔顶在相同的绝压下操作，则此时真空表的读数应为多少？ 解：' '真真绝 p p p p p a a -=-= ∴kPa p p p p a a 7.73)853.101(90)(' '=--=--=真真 4．如附图所示，密闭容器中存有密度为900 kg/m 3的液体。容器上方的压力表读数为42kPa ，又在液面下装一压力表，表中心线在测压口以上0.55m ，其读数为58 kPa 。试计算液面到下方测压口的距离。 解：液面下测压口处压力 gh p z g p p ρρ+=?+=10 m h g p p g p gh p z 36.255.081.990010)4258(3 0101=+??-=+-=-+=?∴ρρρ 5. 如附图所示，敞口容器内盛有不互溶的油和水，油层和水层的厚度分别为700mm 和 600mm 。在容器底部开孔与玻璃管相连。已知油与水的密度分别为800 kg/m 3和1000 kg/m 3。 （1）计算玻璃管内水柱的高度； （2）判断A 与B 、C 与D 点的压力是否相等。 解：（1）容器底部压力 gh p gh gh p p a a 水水油ρρρ+=++=21 题4 附图 D 题5 附图

化工原理第2章流体输送机械典型例题题解

化工原理典型例题题解 第2章 流体输送机械 例1 离心泵的工作点 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 例 2 附图 例2 附图 解：该题实际上是分析泵的工作点的变动情况。工作点是泵特性曲线与管路特性曲线的交点，其中任何一 条特性曲线发生变化，均会引起工作点的变动，现泵及其转速不变，故泵的特性曲线不变。将管路的特性曲线方程式列出 2421212)(8v q g d d l g P P Z Z H πζλρ++-+-= 现贮槽液面升高，1Z 增加，故管路特性曲线方程式中的截距项数值减小，管路特性曲线的二次项系数不变。由曲线1变为曲线2，则工作点由A 点变动至B 点。故管路中的流量增大，因此答案A 正确。 例2 离心泵压头的定义 离心泵的压头是指（ ）。 A 流体的升举高度； B 液体动能的增加； h m ,Q 3 m ,H e

C 液体静压能的增加； D 单位液体获得的机械能。 解：根据实际流体的机械能衡算式 H e =(Z 2-Z 1)+(P 2-P 1)+(u 22-u 12)/2g+ΣH f 离心泵的压头可以表现为液体升举一定的高度(Z 2-Z 1)，增加一定的静压能(P 2-P 1)/(g ρ)，增加一定的动能(u 22-u 12)/(2g)以及用于克服流体流动过程中产生的压头损失ΣH f 等形式，但本质上离心泵的压头是施加给单位液体（单位牛顿流体）的机械能量J(J/N=m).故答案D 正确。 例3离心泵的安装高度H g 与所输送流体流量、温度之间的关系 分析离心泵的安装高度H g 与所输送流体流量、温度之间的关系。 解：根据离心泵的必需汽蚀余量(NPSH)r ，计算泵的最大允许安装高度的计算公式为 [][]5.0)()10(0+---=∑-r f v g NPSH H g P g P H ρρ (1) 首先分析离心泵的必需汽蚀余量(NPSH)r 的定义过程。在泵内刚发生汽蚀的临界条件下，泵入口处液体的静压能和动能之和(P 1,min /g ρ+u 12/2g)比液体汽化的势能(P v /g ρ)多余的能量(u k 2/2g+ΣH f(1-k))称为离心泵 的临界汽蚀余量，以符号(NPSH)C 表示，即 ∑-+=-+=)1(221min ,122)(K f K v c H g u g p g u g P NPSH ρρ (2) 由（2）式右端看出，流体流量增加，（NPSH ）C 增加，即必须的汽蚀余量(NPSH)r 增加。由（1）式可知，液体流量增加，泵的最大允许安装高度[]g H 应减少。根据(NPSH)C 的定义可知，当流量一定而且流动状态已进入阻力平方区时(u k 2/2g+ΣH f(1-k)，均为确定值)，(NPSH)C 只与泵的结构尺寸有关，故汽蚀余量是泵的特性参数，与所输送流体的蒸汽压P V 无关。由（1）式可知，若流体温度升高，则其P V 值增加，从而[]g H 应减小。 例4 离心泵的组合使用 现需用两台相同的离心泵将河水送入一密闭的高位槽，高位槽液面上方压强为1.5atm （表压强），高位槽液面与河水水面之间的垂直高度为10m ，已知整个管路长度为50m （包括全部局部阻力的当量长度），管径均为50mm ，直管阻力摩擦系数λ=0.025。单泵的特性曲线方程式为2 6100.150v e q H ⨯-=（式中H e 的单位为m ；q v 的单位为m 3/s ）。通过计算比较该两台泵如何组合所输送的水总流量更大。 解：泵的组合形式分为串联和并联，由此单泵的特性曲线方程写出串联泵和并联泵的特性曲线方程 26100.2100v e q H ⨯-=串 （1） 25105.250v e q H ⨯-=并 （2） 自河水水面至密闭高位槽液面列出管路特性曲线方程 g u d l l g P Z H e e 22∑++∆+∆=λρ 将有关数据代入 81.92)050 .0785.0(050.050025.081.9100010013.15.110225⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+=v e q H 整理得：

第二章 流体输送机械 课后习题答案

第二章 流体输送机械习题 1. 在用水测定离心泵性能的实验中，当流量为26 m 3/h 时，泵出口处压强表和入口处真空表的读数分别为152 kPa 和24.7 kPa ，轴功率为 2.45 kW ，转速为2900 r/min 。若真空表和压强表两测压口间的垂直距离为0.4 m ，泵的进、出口管径相同，两测压口间管路流动阻力可忽略不计。试计算该泵的效率，并列出该效率下泵的性能。 解： 在真空表和压强表测压口处所在的截面11'-和22'-间列柏努利方程，得 22 1122 12,1222e f p u p u z H z H g g g g ρρ-+++=+++∑ 其中：210.4z z m -= 41 2.4710()p Pa =-⨯表压 52 1.5210p Pa =⨯(表压) 12u u = ,12 0f H -=∑ 则泵的有效压头为： 5 21213 (1.520.247)10()0.418.41109.81 e p p H z z m g ρ-+⨯=-+=+=⨯ 泵的效率： 3 2618.4110100%53.2%1023600102 2.45 e e Q H N ρη⨯⨯= =⨯=⨯⨯ 该效率下泵的性能为： 326/Q m h = 18.14H m = 53.2%η= 2.45N kW = 2. 用某离心泵以40 m 3/h 的流量将贮水池中65 ℃的热水输送到凉水塔顶，并经喷头喷出而落入凉水池中，以达到冷却的目的。已知水在进入喷头之前需要

维持49 kPa 的表压强，喷头入口较贮水池水面高8 m 。吸入管路和排出管路中压头损失分别为l m 和5 m ，管路中的动压头可以忽略不计。试选用合适的离心泵，并确定泵的安装高度。当地大气压按101.33 kPa 计。 解：在贮槽液面11'-与喷头进口截面22'-之间列柏努利方程，得 22 1122 12,1222e f p u p u z H z H g g g g ρρ-+ ++=+++∑ 2 ,122e f p u H z H g g ρ-∆∆=∆+ ++∑ 其中：8z m ∆= 49p kPa ∆=20u ∆= ,12 156f H m -=+=∑ 3980/kg m ρ= 3 49108619.19809.81 e H m ⨯=+ +=⨯ 根据340/Q m h = ，19.1e H m =，输送流体为水，在IS 型水泵系列特性曲线上做出相应点，该点位于8065125IS ---型泵弧线下方，故可选用(参见教材113页），其转速为2900/min r ，由教材附录24(1)查得该泵的性能，350/Q m h =， 20e H m =，75%η=， 6.3N kW =，必需气蚀余量() 3.0r NPSH m = 由附录七查得65C 时，42.55410v p Pa =⨯ 泵的允许安装高度 ,01()a v g r f p p H NPSH H g ρ--=-- 10133025540 3.01980.59.81 -= --⨯ 3.88m = 3. 常压贮槽内盛有石油产品，其密度为760 kg/m 3，黏度小于20 cSt ，在贮存条件下饱和蒸气压为80 kPa ，现拟用65Y-60B 型油泵将此油品以15 m 3/h 的流量送往表压强为177 kPa 的设备内。贮槽液面恒定，设备的油品入口比贮槽液面高5 m ，吸入管路和排出管路的全部压头损失分别为1 m 和4 m 。试核算该泵是否合用。

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 A 2、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 B 3、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 C 4、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 D 5、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）B 8、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 ∆p B ∆p/ρ C ∆p/ρg D ∆p/2g C 9、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 C 10、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 A 11、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100mmH2O B 输送空气时不论流量多少，全风压都可达100mmH2O C 输送任何气体介质当效率最高时，全风压为100mmH2O D 输送20℃，101325Pa空气，在效率最高时，全风压为100mmH2O D 12、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

化工原理输送机械习题(含答案)

2－1用泵将20℃水从敞口贮槽送至表压为2×105Pa 的密闭容器，两槽液面均恒定不变，各部分相对位置如图所示。输送管路尺寸为φ108×4mm 的无缝钢管，吸入管长为20m ，排出管长为100m （各段管长均包括所有局部阻力的当量长度）。当阀门全开时，真空表读数为30000Pa ，两测压口的垂直距离为0.5m ，忽略两测压口之间的阻力，摩擦系数λ可取为0.02。试求： (1)阀门全开时管路的流量(m 3⋅h － 1)； (2)泵出口压强表读数（Pa ）； (3)泵的压头（m ）； (4)若离心泵运行一年后发现有气缚现象，试分析其原因。 解：（1）阀门全开时管路的流量(m 3/h)； 在贮槽液面0-0´与真空表所在截面1-1´间列柏努利方程。以0-0´截面为基准水平面，有： ∑-+++=++10,1211020022f h g p g u z g p g u z ρρ 其中， 2121211 0,204.081 .921.02002.02u u g u d l l h f =⨯⨯⨯=⋅+⋅=∑∑-λ, z 0=0， u 0=0, p 0=0（表压）, z 1=2m, p 1=-30000Pa （表压） 代入上式，得： u 1=2.1m/s ， h m u d Q /5936001.21.04 4 322=⨯⨯= = π π (2)压强表读数（Pa ）； 在压力表所在截面2-2´与容器液面3-3´间列柏努利方程。仍以0-0´截面为基准水平面，有： ∑-+++=++ 32,32332 2 2222f h g p g u z g p g u z ρρ 81.922 1.21.01000 2.01000510201010002221.25.2⨯⨯⨯+⨯⨯++=++g g p g 解得， p 2=315588Pa （表压） （3）泵的压头（m ）； 在真空表与压力表所在截面间列柏努利方程，可得， m H g p p z z H f 7.35081.9100030000 3155885.0)(1212=+⨯++=+-+-=ρ （3）若离心泵运行一年后发现有气缚现象，原因是进口管有泄漏。 2－2如图所示，用某离心泵将水从一敞口水池输送到另一高位槽中，高位槽的压力为0.2kgf/m 2，要求送水量为每小时50 m 3，管路总长（包括所有局部阻力的当量长度）为150m ，吸入管和排出管路均Ф108×4mm 的光滑管，当Re=3000~106时，管路的摩擦系数λ

化工原理——流体输送机械习题及答案

化工原理——流体输送机械习题及答案 第二章流体输送机械 一、选择与填空 1、离心泵的工作点是＿＿＿＿＿曲线与＿＿＿＿＿＿＿曲线的交点。 2、离心泵启动前需要先向泵内充满被输送的液体，否则将可能发生现象。而当离心泵的安装 高度超过允许安装高度时，将可能发生现象。 3、离心泵开动之前必须充满被输送的流体是为了防止发生＿＿＿＿。 A 汽化现象 B 汽蚀现象 C 气缚现象 D 气浮现象 4、用一气蚀余量为3m的离心泵输送处于沸腾状态下的塔底液体，若泵前管路的全部流动阻力 为1.5m液柱，则此泵的安装位置必须＿＿。 A 高于塔底液面4.5m的上方 B 高于塔底液面1.5m的上方 C 低于塔底液面4.5m的下方 D 低于塔底液面3.0m的下方 5、若被输送的流体粘度增高，则离心泵的压头，流量，效率，轴功率。 6、离心泵的调节阀开大时， A 吸入管路阻力损失不变 B 泵出口的压力减小 C 泵入口的真空度减小 D 泵工作点的扬程升高 7、某离心泵运行一年后发现有气缚现象，应。 A 停泵，向泵内灌液 B 降低泵的安装高度 C 检查进口管路是否有泄漏现象 D 检查出口管路阻力是否过大 8、离心泵的主要特性曲线包括、和三条曲线。 9、离心泵特性曲线是在一定下，用常温为介质，通过实验测定得到的。 10、离心通风机的全风压是指与之和，其单位为。 11、若离心泵入口真空表读数为700mmHg，当地大气压为101.33kPa，则输送上42℃水时（饱和蒸汽压为8.2kPa）泵内发生汽蚀现象。 12、若被输送的流体的粘度增高，则离心泵的压头、流量、效率、轴功率。 13、离心泵通常采用调节流量；往复泵采用调节流量。 14、离心泵允许汽蚀余量定义式为。 15、离心泵在一管路系统中工作，管路要求流量为Q e，阀门全开时管路所需压头为H e，而与相对应的泵所提供的压头为H m，则阀门关小压头损失百分数为％。 16、离心通风机的特性曲线包括、、和四条曲线。 17、往复泵的往复次数增加时，流量，扬程。 18、齿轮泵的特点是_，适宜于输送液体，而不宜于输送。 19、离心泵的效率η和流量Q的关系为（） A.Q增大，η增大 B.Q增大，η先增大后减小 C.Q增大，η减小 D .Q增大，η先减小后增大

南工大化工原理《二流体输送机械》练习题解答

《第二章流体输送机械》习题解答 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 （常 量） 取圆柱坐标如图，当Z=0,r=0,P=P 0,∵C=P 故回旋液体种，一般式为 ①液面为P=P 的等压面 ，为旋转抛物面② 又 即：h = ∴H=2h

③某一点（r,Z）的压强P: 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 取圆柱坐标如图，当Z=0,r=0, P=P 0,∴C=P 故回旋液体种，一般式为 B点： Z=0,r=R=0.1m, C点:Z=- 0.4m,r=0.1m, 3）以碱液吸收混合器中的CO 2 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。②输送碱液所需有效功率，W。 解①

,查得 ∴ ② 4）在离心泵性能测定实验中，以2 泵汲入口处真空度为220mmHg，以孔板流量计及U形压差计测流量，孔板的孔径为35mm，采用汞为指示液，压差计读 数，孔流系数，测得轴功率为1.92kW，已知泵的进、出口截面间的垂直高度差为0.2m。求泵的效率η。 解 5）IS65-40-200型离心泵在时的“扬程～流量”数据如下：

新版化工原理习题答案(02)第二章 流体输送机械备课讲稿

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 2 e 2l l u H d g λ += 39π0.0136004 u ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=⨯ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦m/s=1.38 m/s 于是 e 22 229.810.138 0.02 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

化工原理(第四版)模拟题解--第二章--流体输送机械

第二章流体输送机械 离心泵特性 【2-1】某离心泵用15C的水进行性能实验，水的体积流量为540m3/h，泵出口压力表 读数为350kPa，泵入口真空表读数为30kPa。若压力表与真空表测压截面间的垂直距离为 350mm，吸入管与压出管内径分别为350mm及310 mm，试求泵的扬程。 解水在15 C 时］=995.7kg/m3，流量q V =540m3/h 压力表P M=：350kPa,真空表內-；OkPa （表压） 压力表与真空表测压点垂直距离h0=0.35m 管径d i =0.35m, d2 =0.31m L.亦需卜珈" 2 2 H 丸• P M-P V■ U2 -U1 e 2g cc 350x103—(d0x103) (1.99)2 _(1.56)2 = 0.35亠亠 995.7X9.81 2x9.81 = 0.35 38.9 0.078 =39.3m 水柱 视为与水相同。若管路状况不变，泵前后两个开口容器的液面间的高度不变，试说明: 泵的压头（扬程）有无变化；（2）若在泵出口装一压力表，其读数有无变化；（3）泵的轴 功率 有无变化。 解（1）液体密度增大，离心泵的压头（扬程）不变。（见教材） （2）液体密度增大，则出口压力表读数将增大。 （3）液体密度T增大，则轴功率P =% ：gH将增大。 【2-3】某台离心泵在转速为1450r/min 时，水的流量为18m 3/h，扬程为20m（H 2O）。试求：（1）泵的有效功率，水的密度为1000kg/m 3；⑵ 若将泵的转速调节到1250r/min时，泵 的流量与扬程将变为多少？ 解(1)已知q V =18 m3 / h, H =20m 水柱，『=1000kg/m3 有效功率巳二q V TgH 竺1000 9.81 20 =981W 3600 流速U i q v 540 / 3600 = 1.56m /s 二 2 4di c C L 4 (0 . 35) 扬程 【2-2】原来用于输送水的离心泵现改为输送密度为1400kg/m 3的水溶液，其他性质可 (1)

第二章_流体输送机械习题讲诉

第二章流体输送机械习题 试题1： 离心泵的主要部件有（）、（）和（）。 答案与评分标准 叶轮，泵壳，轴封装置（每空1分，共3分） 试题2： 离心泵的主要性能参数有（1）、（2）、（3）、（4）、（5）等。 答案与评分标准 （1）流量（2）压头（3）轴功率（4）效率 （5）气蚀余量（每空1分，共5分） 试题3： 离心泵特性曲线包括、、和三条曲 线。它们是在一定下，用常温为介质，通过实验测 得的。 答案与评分标准 H-Q N-Q η-Q 转速清水（每空1分，共5分） 试题4： 离心泵的压头（又称扬程）是指，它的单位是。 答案与评分标准 泵对单位重量（1N）液体所提供的有效能量（3分）m （1分）（共4分） 试题5： 离心泵安装在一定管路上，其工作点是指 答案与评分标准 泵的特性曲线和管路特性曲线的交点。（2分）

若被输送的粘度大于常温下清水的粘度时，则离心泵的压头、 流量、效率、轴功率。 答案与评分标准 减小，减小，下降，增大（每个1分，共4分） 试题7： 离心泵启动前应出口阀；旋涡泵启动前应出口阀。 答案与评分标准 关闭，打开（每空1分，共2分） 试题8： 离心泵将低位敞口水池的水送到高位敞口水槽中，若改送密度为1200Kg/m3, 而其他性质与水相同的液体，则泵的流量、压头、 轴功率。 答案与评分标准 不变，不变，增大（每空1分，共3分） 试题9： 管路特性曲线的形状由和来确定，与离心泵的性能。 答案与评分标准 管路布置，操作条件，无关（每空1分，共3分） 试题10： 离心泵通常采用调节流量；往复泵采用调节流量。 答案与评分标准 出口阀门，旁路（每空1分，共2分） 试题11： 离心泵气蚀余量的定义式为