资源描述
一、填空题： 1.（2 分）悬浮液属液态非均相物系，其中分散内相是指_；分散外相是指 _。 *答案* 固体微粒， 包围在微粒周围的液体 2.（3 分）悬浮在静止流体中的固体微粒在重力作用下，沿重力方向作自由沿降时，会受到 _三个力的作用。当此三个力的_时，微粒即作匀速沉降运动。 此时微粒相对于流体的运动速度，称为_ 。 *答案* 重力、阻力、浮力 代数和为零 沉降速度 3.（2 分）自由沉降是 _ 。 *答案* 沉降过程颗粒互不干扰的沉降 4.（2 分）当微粒在介质中作自由沉降时，若粒子沉降的 Rep相同时，球形度越大的微粒， 介质阻力系数越_ 。球形粒子的球形度为_ 。 *答案* 小 1 5.（2 分）沉降操作是使悬浮在流体中的固体微粒，在 _力或_力的作用 下，沿受力方向发生运动而_ ，从而与流体分离的过程。 *答案* 重 离心 沉积 6.（3 分）球形粒子在介质中自由沉降时，匀速沉降的条件是_ 。滞流沉降 时，其阻力系数=_. *答案* 粒子所受合力的代数和为零 24/ Rep 7.（2 分）降尘宝做成多层的目的是_ 。 *答案* 增大沉降面积，提高生产能力。 8.（3 分）气体的净制按操作原理可分为_ _.旋风分离器属_ 。 *答案* 重力沉降、离心沉降、过滤 离心沉降 9.（2 分）过滤是一种分离悬浮在_的操作。 *答案* 液体或气体中固体微粒 10.（2 分）过滤速率是指_ 。在恒压过滤时，过滤速率将随 操作的进行而逐渐_ 。 *答案* 单位时间内通过单位面积的滤液体积 变慢 11.（2 分）悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是_ _。 *答案* 在滤饼中形成骨架，使滤渣疏松，孔隙率加大，滤液得以畅流 12.（2 分）过滤阻力由两方面因素决定：一方面是滤液本身的性质，即其_；另一 方面是滤渣层本身的性质，即_ 。 *答案* L 13.（2 分）板框压滤机每个操作循环由_五个阶 段组成。 *答案* 装合板框、过滤、洗涤、卸渣、整理 14.（4 分）板框压滤机主要由_，三种板 按 _的顺序排列组成。 *答案* 滤板、滤框、主梁（或支架）压紧装置等组成 123212321 15.（3 分）某板框压滤机的框的尺寸为：长宽厚=81081025 mm，若该机有 10块框， 其过滤面积约为_ m。 *答案* 13.12 16.（4 分）板框压滤机采用横穿洗涤滤渣，此时洗穿过_层滤布及_个滤框厚度的滤 渣，流经过长度约为过滤终了滤液流动路程的_倍，而供洗液流通的面积又仅为过滤面积 的_。 *答案* 二; 一; 二 ; 二分之一 17.（3 分） 转鼓真空过滤机，转鼓每旋转一周，过滤面积，的任一部分都顺次经历 _等五个阶段。 *答案* 过滤、吸干、洗涤、吹松、卸渣 18.（3 分）离心分离因数是指_ _。为了提高离心机的分离效率，通常使离心机的_增高，而 将它的_减少。 *答案* 物料在离心力场中所受的离心力与重力之比; 转速 直径适当 19.（2 分）离心机的分离因数越大，则分离效果越_；要提高离心机的分离效果， 一般采用_的离心机。 *答案* 好 ; 高转速 ; 小直径 20.（3 分）某悬浮液在离心机内进行离心分离时，若微粒的离心加速度达到 9807m.s，则 离心机的分离因数等于_。 *答案* 1000 二、选择题： 1.（2 分）欲提高降尘宝的生产能力，主要的措施是（ ）。 A. 提高降尘宝的高度； B. 延长沉降时间； C. 增大沉降面积 *答案* C 2.（2 分）为使离心机有较大的分离因数和保证转鼓有关足够的机械强度，应采用（ ） 的转鼓。 A. 高转速、大直径； B. 高转速、小直径； C. 低转速、大直径； D. 低转速，小直径； *答案* B 3.（2 分）用板框压滤机恒压过滤某一滤浆（滤渣为不可压缩，且忽略介质阻力），若过滤 时间相同，要使其得到的滤液量增加一倍的方法有（ ）。 A. 将过滤面积增加一倍； B. 将过滤压差增加一倍； C. 将滤浆温度到高一倍。 *答案* A 4.（2 分）板框压滤机组合时应将板、框按（ ）顺序置于机架上。 A. 123123123； B. 123212321； C. 31212123 *答案* B 5.（2 分）有一高温含尘气流，尘粒的平均直径在 23m，现要达到较好的除尘效果，可 采（ ）的除尘设备。 A. 降尘室； B. 旋风分离器； C. 湿法除尘； D. 袋滤器 *答案* C 6.（2 分）当固体微粒在大气中沉降是层流区域时，以（ ）的大小对沉降速度的影响最 为显著。 A. 颗粒密度； B. 空气粘度； C. 颗粒直径 *答案* C 7.（2 分）卧式刮刀卸料离心机按操作原理分应属于（ ）离心机。 A. 沉降式 B. 过滤式 C. 分离式 *答案* B 8.（2 分）分离效率最高的气体净制设备是（ ）。 A. 袋滤器； B. 文丘里除尘器； C. 泡沫除尘器 *答案* A 9.（2 分） 若气体中所含微粒的最小直径为 1m，并含有少量水分，现要将此气体进行净 制，并希望分离效率达99%，则应选用（ ）。 A. 袋滤器； B. 文丘里除尘器； C. 泡沫除尘器 *答案* B 10.（2 分）当微粒与流体的相对运动属于滞流时，旋转半径为 1m,切线速度为 20m.s,同 一微粒在上述条件下的离心沉降速度等于重力沉降速度的（ ）。 A. 2倍； B. 10 倍； C. 40.8 倍 *答案* C 11.（2 分） 为提高旋风分离器的效率，当气体处理量较大时，应采用（ ）。 A. 几个小直径的分离器并联； B. 大直径的分离 ； C. 几个小直径的分离器串联。 *答案* A 12.（2 分）颗粒的重力沉降在层流区域时，尘气的除尘以（ ）为好。 A. 冷却后进行； B. 加热后进行； C. 不必换热，马上进行分离。 *答案* A 13.（2 分）旋风分离器的临界粒径是指能完全分离出来的（ ）粒径。 A. 最小； B. 最大； C. 平均； *答案* A 14.（2 分）旋风分离器主要是利用（ ）的作用使颗粒沉降而达到分离。 A. 重力； B. 惯性离心力； C. 静电场 *答案* B 15.（2 分）离心机的分离因数愈大，表明它的分离能力愈（ ）。 A. 差； B. 强； C. 低 *答案* B 16.（2 分）恒压过滤时过滤速率随过程的进行而不断（ ）。 A. 加快； B. 减慢； C. 不变 *答案* B 17.（2 分）要使微粒从气流中除去的条件，必须使微粒在降尘室内的停留时间（ ）微粒 的沉降时间。 A. ； B. ； C. ； D. *答案* A 18.（2 分） 板框过滤机采用横穿法洗涤滤渣时，若洗涤压差等于最终过滤压差，洗涤液粘 度等于滤液粘度，则其洗涤速率为过滤终了速率的（ ）倍。 A. 1； B. 0.5； C. 0.25 *答案* C 19.（2 分）现有一乳浊液要进行分离操作，可采用（ ）。 A. 沉降器； B. 三足式离心机； C. 碟式离心机。 *答案* C 20.（2 分）含尘气体中的尘粒称为（ ）。 A. 连续相； B. 分散相； C. 非均相。 *答案* B 三、判断题： 1.（2 分）离心机的分离因数愈大，表明它的分离能力愈强。（ ） *答案* 2.（2 分）通过旋风分离器能够完全分离出来的最大颗粒直径，称临界颗粒直径。（ ） *答案* 3.（2 分）固体颗粒在大气中沉防是层流区域时，以颗粒直径的大小对沉降速度的影响最为 显著。（ ） *答案* 4.（2 分）旋风分离器是利用惯性离心力作用来净制气的设备。（ ） *答案* 5.（2 分）若洗涤压差与过滤压差相等，洗水粘度与滤液粘度相同时，对转筒真空过滤机来 说，洗涤速率=过滤未速度。（ ） *答案* 6.（2 分）沉降器的生产能力与沉降高度有关。（ ） *答案* 7.（2 分）恒压过滤过程的过滤速度是恒定的。（ ） *答案* 8.（2 分）要使固体颗粒在沉降器内从流体中分离出来，颗粒沉降所需要的时间必须大于颗 粒在器内的停留时间。（ ） *答案* 9.（2 分） 为提高旋风分离器的分离效率，当气体处理量大时，解决的方法有：一是用几 个直径小的分离器并联操作。（ ） *答案* 10.（2 分）在气一固分离过程，为了增大沉降速度 U，必须使气体的温度升高。（ ） *答案* 11.（2 分）颗粒的自由沉降速度 U小于扰沉降速度。（ ） *答案* 12.（2 分） 通常气体的净制宜在低温下进行；（ ）而悬浮液的分离宜在高温下进行。 （ ） *答案* 13.（2 分）粒子的离心沉降速度与重力沉降速度一样，是一个不变值。（ ） *答案* 14.（2 分） 做板框压滤机的过滤实验时，滤液的流动路线与洗水的流动路线是相同的。 （ ） *答案* 15.（2 分）板框压滤机采用横穿法洗涤时，若洗涤压差=最终过滤压差，洗涤液粘度=滤液 粘度，则其洗涤速率=1/4过滤终了速率。（ ） *答案* 16.（2 分）物料在离心机内进行分离时，其离心加速度与重力加速度的比值，称为离心分 离因数。（ ） *答案* 17.（2 分）滤渣的比阻越大，说明越容易过滤。（ ） *答案* 18.（2 分）恒压过滤时过滤速率随过程的进行不断下降。（ ） *答案* 19.（2 分）袋滤器可用于除去含微粒直径小至 1m 的湿气体的净制。（ ） *答案* 20.（2 分）欲提高降尘室的生产能力一倍，应将降尘室的高度增加一倍。（ ） *答案* 四、问答题： 1.（8 分）为什么工业上气体的除尘常放在冷却之后进行？而在悬浮液的过滤分离中，滤浆 却不宜在冷却后才进行过滤？ *答案* 由沉降公式 u=d()g/(18)可见，U与成反比，对于气体温度升, 高其粘度增大，温度下降，粘度减少。所以对气体的除尘常放在冷却后进行，这样可增大沉 降速度U。而悬浮液的过滤，过滤速率为 dv/(Adq)=P/(rL)，即粘度为过滤阻力。当 悬浮液的温度降低时，粘度却增大，为提高过滤速率，所以不宜冷却后过滤。 试题二 一：填充题（20分） 1、牛顿粘性定律_，粘度在SI制中的单位是_。 2、常用测定流量的流_._._。 3、在流动糸统中，若截面上流体的流速、压强、密度等仅随_ 而变，不随_而变，称为稳定流动。若以上各量既随_而变， 又随_而变，称为不稳定流动。 4、等边三角形的边长为a，其当量直径为_。 5、流体在圆形直管内滞流流动时，其速度分布是_ 型曲线， 其管中心的最大流速为平均流速的_ ，縻擦糸数与 eR 的 关系为_。 6、泵是指_，按其工作原理来分可分为 _._._._。 7、气体按压缩比来分，可分为_._._._。 8、降沉室内颗粒得以沉降的条件_。 9、过滤操作实际上是滤液通过_和_ 的流动过程， 过滤速率是指_。 10、传热一般采用逆流操作，但为 _._ 时采用并流操作。 11、用二种厚度相同的材料保温时，往往把_ 的材料包在内 层，以达到好的保温效果。 12、蒸发是利用溶液中溶质的_，用加热的方法使部分溶剂汽化 并除去 _溶液的浓度或析出溶质。 13、金属的导热糸数大都随其纯度的增加而_，随其温度的升高_。 14、对流传热的热阻主要集中在_,因 _ 强化对流传热的重要途径。 15、 工程上流体流经换热器的压降通常限定在_Kpa。 二：问答题（30分） 1、流体的流动形态有哪几种？如何判断？ 2、何谓层流内层？其厚度受哪些因素影响？ 3、采用多级压缩的优点有哪些？ 4、列管式换热器为何要进行热补偿？ 5、单层圆筒壁的内、外半径分别为 1r 和 2r ，壁表面温度分别为 T 和 t ，若 t T ，试写出圆筒任意半径r处的温度表达式？ 三：计算题（50分） 1、流量为5000 hm3 的水通过一根20Km长的水平管，总压降为0.5Mpa。现 在中央接一完全相同的平行管到中点。问总流量变为多少 hm3 ？（设总 压降始终不变，流动始终为高度湍流，局部阻力忽略）。 2、泵将 C020 的水由一贮槽打到另一贮槽，其中吸入管和排出管的管径为 mmm498 的无缝钢管。吸入管长为50m，排出管长为160m。且泵到 管出口的距离为10m，其中流量为 hm335 。（已知： atmp 10 ， 02.0 , 0.3sH m, KwN 2电 , 94.0电 ）.( C020 时水， 31000 mKg ， 2 3 .1024.1 m sN ， 230 104.2 m Np ) 求：忽略动压头，求泵的安装高度？ 泵的轴功率和效率？ 3、一列式换热器规格如下：管长3m,管数30根，管径为 mm5.225 ，管程 为 1，现拟选用此换热器冷凝、冷却 2CS 饱和蒸汽，使之从饱和温度 C046 降至 C010 。 2CS 走管外，其流量为 sKgG 07.01 ，其冷凝潜热为 Kg Kj356 ，比热为 CKg Kw 0 .05.1 。水走管内，且与 2CS 成逆流流动。冷 却水的进出口温度分别为 C05 和 C030 。已知冷凝和冷却段基于外表面的 总传热糸数分别为 CmWK 021 .2000 和 CmWK 022 .100 。问此换热器是 否造适用？ 4、用一传热面积为 210m 的蒸发器将某溶液由15%浓缩到40%，沸点进料， 要求每小时蒸得375Kg浓缩液，已知加热蒸汽压强为200Kpa，蒸发室的 操作压强为20Kpa,此操作条件下的温度差损失可取 C08 ，热损失可忽略 不计。试求：（）开始设入使用时，此蒸发器的传热糸数为多少？ （）操作一段时间后，因物料在传热面上结垢，为完成同样蒸发任 务，需将加热蒸汽的压力提高到350Kpa，问此时蒸发器的传热糸数为多少？ 查得20Kpa水蒸汽的饱和温度为 C01.60 ，汽化潜热为 KgKj9.2354 查得200Kpa水蒸汽的饱和温度为 C02.120 查得350Kpa水蒸汽的饱和温度为 C08.138 试题二的答案 一：填充题 1、 dydw. 、 2. msN 。 2、孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计。 3 、位置、时间、时间、位置。 4、 a33 。 5、抛物线、0.5、 eR 64 。 6、为液体提供能量的输送机械，离心式、往复式、旋转式和流体作用式。 7、通风机、鼓风机、压缩机。 8、颗粒的停留时间大于沉降时间。 9、介质和滤渣层的流动，单位时间内所获到的滤液量。 10、控制温度、降低粘度、减少阻力。 11、导热糸数小的。 12、不挥发性、提高。 13、增加、增加。 14、层流内层、减薄层流内层的厚度。 15、10.13-101.3. 二：问答题 1、流体的流动形态有两种：层流和湍流；用雷诺准数来判断，当 2000eR ， 为层流，当 4000eR 为湍流。 1、 在湍流主体内靠近管壁处始终存在着一层作层流流动 的流体薄层，此薄 层称为层流内层。受管径、流速、粘度和密度。 2、 避免压缩后气体温度过高，提高气缸容积糸数，减小功率，使压缩机结 构更为合理。 3、 列管式换热器中，由于两流体的温度不同，使管束和壳体的温度也不相 同，因此它们的热膨胀程度也有区别。若两流体的温度差较大（ C050 以 上）时，由于热应力会引起设备的变形，甚至弯曲和破裂。因此我们要 考虑热补偿。 4、 1 2 ln .2 r r tTLQ = 1 ln .2 r r tTL 1 2 1 ln ln. r r r rtT Tt 三：计算题 1、 设接平行管道后，总流量为 hmV 33 。 二平行管流量为 hmV 31 和 hmV 3 2 。 板努利方程： 3 23 2 pu 11 21 2 fh pu 3 23 2 pu 22 22 2 fh pu 总压降相同得： 2. 233 3 u d l 2. 211 1 u d l = 2. 2u d l ， 321 ， llll 21321 。 31 21uu uu 583 hmVV 3 6330 5 8 。2、 smd Vu 53.1 3600.09.0.41 35 .41 221 。 smu 53.12 。 1 3 2 图2-1 2 2 10m 1 1 图2-2 mgudlguHhguHZ sfs 555.181.9.253.1.09.050.02.081.9.253.10.32.22 22222 考虑0.5m的安装安全糸数。则泵的安装高度为1m. KwNN 88.194.0.2 电电轴 . gugudlZhZH 22. 22 出进 . 81.9.2 53.1.5.01 09.0 5016002.011 2 H . mH 75.16 . KwgHQN 6.13600/81.9.1000.35.75.16 . %85 电N N . 3、换热器已有的传热面积： 207.73.025.0.14.3.30. mdlnA 。 求所需的传热面积： 冷凝段的热量： 1Q = Kwrw 9.24356.07.0. 冷却段的热量： KwTTCwQ 65.236.05.1.07.0. 2112 。 总热量为：Q= 1Q + 2Q =27.55Kw 冷却水的用量： sKgttC QG 0263530.187.4 55.27. 12 水 冷却水离开冷却段的温度： CCG Qtt 01 4.7187.4.263.0 65.25 比水 冷凝段的温度差： Ct 07.25 3046 4.746ln 30464.746 冷却段的温度差： Ct 04.16 510 4.746ln 5104.746 冷凝段所需传热面积： 21 84.47.25.2001000.9.24. mtKQA 冷却段所需传热面积： 22 61.14.16.100 1000.65.2. mtKQA 所需的总的传热面积：A=6.45 2m . 4、水分蒸发量： FxxFW 625.01. 1 0 ， 375WF . F=1000Kg , W=625Kg 溶液的沸点为 Ct 01.6881.60 。 传热糸数K为： CmwtAQK 02.7851.682.120.3600.10 1000.9.2354.625 改变压力后的传热糸数： CmwtA QK 02 .5781.688.138.3600.10 1000.9.2354.625 。 可见结垢以后的传热糸数降低。 一：填充题（20分） 1、精馏塔内，气液两相的流动，液体靠_自上而下地流动，气 体靠_自下而上地与液体成逆流流动。 2、全回流时，操作线与_重合，操作线方程为_,理论 塔板数为_.当回流比减少到_称为最 小回流比，所需的理论塔板数_.适宜的回流比应通过 _确定。 3、y-x相平衡曲线上各点的温度是_ 。 4、当增大操作压强时，精馏过程中物糸的相对挥发度_,塔顶 温度_,塔釜温度_。 5、精馏塔设计时，若工艺要求一定，减少需要的理论板数，回流比应 _,蒸馏釜中所需的加热蒸汽消耗量应_,所需塔径应_，操作 费和设备费的总设资将是_。 6、享利定律 _。 其数学表达式_._._._。 7、所谓气膜控制，即吸收总阻力集中在_一侧，而_一侧阻 力可忽略；如果说吸收质气体是属于难溶气体，则此吸收过程是_控制。 8、填料层高度的计算将要涉及_._与_这三 种关系 式的应用。 9、离开干燥器的湿空气温度 2t 比绝热饱和温度_.目的是 _. 10、物料中的水分与空气达到平衡时，物料表面所产生的水蒸汽分压与空气 中水蒸汽分压_. 11、非吸水性物料，如黄沙、瓷土等平衡水分接近于_. 12、萃取和精馏同样是分离_的单元操作，但萃取操作更适用 _._ _._。 一：填充题 1、重力、压力差。 2、对角线、y=x、最小、两操作线的交到相平衡线时、无限多、经济核算。 3、不等的。 4、减少、增加、 增加。 5、增大、增大、增大、急速下降至一最低点后又上升。 6、 总压不太高时，在一定温度下，稀溶液上方溶质组分的平衡分压与它 在液相中的浓度之间的关系。 xEp . ， HCp ， mxy ， mXY 。 7、气膜、液膜、液膜。 8、物料衡算、传质速率、相 平衡。 9、高20-50K、防止干燥产品反潮。10、相等。 11、零。 12、液体均相混合物、溶液沸点高、沸点相近、恒沸物、热敏性物料。 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 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：Q0.05m3/s 时 H20m ；管路特 性为 Q0.05m3/s 时，He18m，则在该流量下，消耗在调节阀门上的压头增值 H m；有效功率Nkw。 *答案* 2; 0.981 20.（2 分） 离心泵起动时，如果泵内没有充满液体而存在气体时，离心泵就不能输送液 体。这种现象称为_现象。*答案* 气缚 21.（2 分）离心泵采用并联操作的目的是_，串联操作的目的是_。 *答案* 提高流量； 提高扬程 22.（2 分）风机的风压是指_的气体通过风机而获得的能量。 *答案* 单位体积 23.（2 分） 离心通风机的性能曲线比离心泵的性能曲线多了一条_曲线。 *答案* 流量与静风压 二、选择题： 1.（2 分）离心泵起动时，应把出口阀关闭，以降低起动功率，保护电机，不致超负荷工作， 这是因为（ ） A. Q 启动0， N 启动0 ；B. Q 启动 0，N 启动0； C. Q 启动0， N 启动0 *答案* A 2.（2 分） 题号 2073 第 2 章 知识点 100 难度 容易 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 *答案* A. 3.（2 分） 题号 2074 第 2 章 知识点 100 难度 容易 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*答案* B. 4.（2 分）离心泵的扬程，是指单位重量流体经过泵后能量的值 ( ) 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） *答案* B. 5.（2 分）已知流体经过泵后，压力增大P N/m2，则单位重量流体压力能增加为( ) A. P B. P/ C. P/() D. P/(2) *答案* C. 6.（2 分）当离心泵内充满空气时，将发生气缚现象，这是因为( ) A. 气体的粘度太小 B. 气体的密度太小 C. 气体比液体更容易起漩涡 D. 气体破坏了液体的连续性 *答案* B. 7.（2 分）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 *答案* C. 8.（2 分） 题号 2089 第 2 章 知识点 100 难度 较难 在某校离心泵特性曲线实验装置中泵的安装高度为1m，泵的入口处装一 U 形管压差 计，则测得入口处的压力( ) A. 自始至终大于大气压力 B. 随着流量的增大，经历大于大气压力,等于大气压力,小于大气压力三个阶段 C. 自始至终小于大气压力 D. 自始至终等于大气压力 *答案* B. 9.（2 分） 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 *答案* D. 10.（2 分）离心泵的允许吸上真空度随泵的流量增大而（ ） A. 增大 B. 减少 C. 不变 *答案* B 11.（2 分）用离心泵将液体从低处送到高处的垂直距离，称为（ ） A. 扬程 B. 升扬高度 C. 吸液高度 *答案* B 12.（2 分）流量调节，离心泵常用（ ），往复泵常用（ ） A. 出口阀 B. 进口阀 C. 旁路阀 *答案* A、 C 13.（2 分）输送气体的密度越大，则风机的风压（ ） A. 越高 B. 越低 C. 不变 *答案* A 14.（2 分）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（ ） A. 离心泵 B. 往复泵 C. 齿轮泵 *答案* C、 A 15.（2 分）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（ ）。 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 *答案* C 16.（2 分）当离心泵输送的液体的粘度增大时，则其（ ） A. 扬程减少，流量、效率、轴功率均增大； B. 扬程、流量、效率均降低，轴功率增大 C. 扬程、效率增大，流量，轴功率减少； D. 扬 程、流量、效率均增大，轴功率减少 *答案* B 17.（2 分）离心泵的吸液高度与（ ）无关 A. 排出管路的阻力大小 ； B. 吸入管路的阻力大小 C. 当地大气压 D. 被输送液体的密度 *答案* A 三、问答题： 1.（12 分）何谓离心泵的“气缚”和“气蚀”现象，它们对泵的操作有何危害？应如何防止？ *答案* “气缚”：由于泵内存气，启动泵后吸不上液的现象，称“气缚”现象。“气缚”现象发生后， 泵无液体排出，无噪音，振动。为防止“气缚”现象发生，启动前应灌满液体。 “气蚀”：由于泵的吸上高度过高，使泵内压力等于或低于输送液体温度下的饱和蒸汽压 时，液体气化，气泡形成，破裂等过程中引起的剥蚀现象，称“气蚀”现象，“气蚀”发生时液 体因冲击而产生噪音、振动、使流量减少，甚者无液体排出。为防止“气蚀”现象发生；泵的 实际安装高度应不高于允许吸上高度。 2.（10 分）为什么离心泵可用出口阀来调节流量？往复泵可否采用同样方法调节流量？为什 么？ *答案* 由离心泵的工作点知，改变泵出口阀的开度，使局部阻力改变，而管路特性 曲线改变，流量随之改变，此法虽不经济，但对泵运转无其它影响；而往复泵属容积式泵， 压头与流量基本无关，若关闭出口阀，则因泵内压力急剧升高，造成泵体。管路和电机的损 坏，故不宜用出口阀来调节流量。 3.（6 分） 离心泵的扬程和升扬高度有什么不同？ *答案* 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/g 和动压头的增量u/2g 及 克服输送管路的损失压头，而升扬高度是指将液体从低处送到高处的垂直距离，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。 4.（8 分）当离心泵启动后不吸液，其原因主要有哪些？ *答案* 不吸液的原因可能是：由于灌液不够 或底阀不严密而漏液，使泵内存有空气； 由于底阀或吸入管路 堵塞；安装高度过高；电机接线不正确致使叶轮反转等。 5.（8 分）按图写出离心泵开泵及停泵操作程序。 *答案* 开泵：关闭阀 B 一打开阀 A 一灌液一关闭阀 A 一启动键 K 一全开阀 B 一调节阀 A 至合适流量。 停泵：关闭阀 A 一关闭阀 B（若长期停泵可不关，以便放完 管路中的液体）一按停止电键 K 6.（18 分）不同类型的离心泵，其 Q-H 曲线的形状不同，有的较 平（如图 A 线），有的较陡（图中 B 线），问：（1）当用离心泵来 输送含有泥浆的液体，其部分泥浆会在管道内沉积，在此种情况 下，宜选哪一类型 Q-H 线的离心泵才能避免流量发生过大的波 动？（2）若用出口阀调节流量，对于哪一种形状的 Q 一 H 线离 心泵较 为理想？ *答案* （1）选用 QH 线较陡的泵（即图中的 B 线），设曲线 I 为原来 的管路特性曲线；曲线 II 为后来（阻力增大）的管路特性曲线，从图中可看出对 A 泵来说， 工作点由 M1变为 M2对应的流量由 Qm1到 Qm2；对 B 泵来说 工 作 点 由 C1 变 到 C2 对 应 的 流 量 由 Qc1 到 Qc2 两 泵 流 量 变 化 （ 皆 变 小 ） 的 幅 度 B 泵 A 泵 即 （ Qm1- Q m2)4000; 水在管内流动呈湍流 以 1-1 面为水平基准面,在 1-1 与 2-2 面间列柏努利方程： Z112/2P1/HeZ222/2P2/+hf Z1=0 u1=0 p1=0(表压) Z2=18m u2=0; P2/g=2.59.81103/(10009.81)=25m hf =(l+le )/d(u2/2g) =0.024(100/0.1)22/(29.81)=4.9m;He=18+25+4.9=47.9m Ne=HQg=47.910009.8156.5/3600=7.4kw 4.（20 分）如图所示，用离心泵将水从贮水池输送到敞口高位槽中，已知高位槽的水面离贮 水池的水面高度保持为 10m，输送水量用孔板流量计测得。孔板安装在离高位槽水面 0.8m 处, 孔径为 20mm，孔流系数为 0.61。管路为573.5mm 的钢管，直管长度和局部阻力当量 长度之和(包括孔板局部阻力当量长度)为 250m，其中贮水池至孔板前测压点 A 的直管长度 和局部阻力当量长度之和为 50m 。水的密度为 1000kg/m3，水的粘度为 1cp,摩擦系数近似 为=0.3164/Re0.25。U 形管中指示液均为水银,其密度为 13600kg/m3。当水的流量为 6.86m3/h 时，试确定：(1)水通过泵所获得的外加能量为多少? (2)在孔板前测压点 A 处安装的 U 形管 压力计中指示液读数 R1为多少? 孔板流量计的 U 形管中指示液读数 R2为多少? *答案* u=Vs/(0.785d2)=6.86/(0.7850.0523600)=0.971m/s Re=0.050.9711000/(110-3)=48550 =0.3164/Re0.25=0.1364/485500.25=0.0213 取贮水池液面为 1-1 截面,高位槽液面为 2-2 截面,列柏努利方程式： Z1g+p1/+u12/2+We= Z2g+p2/+u22/2+h(f 1 2) W=Z2g +h(f 1 2)= Z2g +(l+le )/d(u2/2) =109.81+0.0213(250/0.05)(0.9712/2) =98.1+50.2=148.3J/kg 以 A 点为 2-2截面, 在 1-1 与 2-2截面间列柏努利方程式 Z1g+p1/+u12/2+We= Z2g+p2/+u22/2+h(f 1 2) (p2-p1)/=(pA -pa )/= We - Z2g -(u2/2)-(l+le )/d(u2/2) =148.3-9.29.81-0.9712/2-0.0213(50/0.05)(0.9712/2) =148.3-90.252-0.4714-10.04=47.53J/kg;pA -pa =47.53661000=47.53103N/m2 R1=(pA -pa )/g(o -) =47.53103/9.81(13600-1000)=0.3846m=38.46cm 根据 Vs=CoAo2gR2 (o -)/; R2=(Vs/CoAo)/2g(o -) 式中: Co=0.61, Ao=0.7850.022=3.1410-4m2;Vs=6.86/3600m3/s, R2=(6.86/3600)(1/(0.613.1410-4)1000/29.81(13600-1000)=0.4m =40cm 5.（12 分）欲用离心泵将 20水以 30m3/h 的流量由水池打到敝口高位槽，两液面均保持不 变，液面高差为 18m，泵的吸入口在水池液面上方 2m 处。泵的吸入管路全部阻力为 1mH2O 柱，压出管路全部阻力为 3mH2O 柱，泵的效率为 0.6，求泵的轴功率。若已知泵的允许吸上 真空高度为 6m，问上述安装高度是否合适？（动压头可忽 略）。水的密度可取 1000kg/m3。 *答案* 如图取 11，22 截面，并以 11 截面为 基准面，列柏努里方程得： HZhf( 1 2)181322m N 轴QH/（102） (30/3600)221000/(1020.6)3kw Hg 允Hs 允u2/2hf 吸615m2m Hg 实Hg 允 安装高度合适。 6（15 分）如附图所示，计划在蓄水池 A 的一侧安装一台离心泵，将水输送至列管换热器 B 的壳程内作冷却用，要求水的流量为 18m3/h，水自换热器出来后流进高位水槽 C 中，回收 他用。已知：（1）蓄水池 A 水面标高 3m，高位槽 C 处进水管末端标高 23m；（2）输水管为 603.5mm 的钢管；（3）管路部份的压头损失hf19u2/（2）mH2O，换热器 B 壳程的 压力损失 P73.6u2/（2）kN.m-2；（式中，u 为管内流体流速，m/s）水1000kg/m3 今库存有一台 2B31 型离心泵，其性能参数如下表所示，试核算选用此泵是否合适。 流 量 扬程 轴功率 允许吸入真空度 m3/h m kw m 10 34.5 1.87 8.7 20 30.8 2.60 7.2 30 24 3.07 5.7 本题目有题图：titu066.bmp *答案* 选择计算截面 11，22 面如题图所示；地平面为基准面。 uVs/A18/3600/（(/4)(0.06-20.0035）22.27m/s Z1P1/u12/2He Z2P2/u22/2hf P1P2 ;u10 He （23-3）(2.272/(29.81)192.272/(29.81)73.62.272/(29.81)1000/(10009.81) 27.2mH2O 由 2B31 型离心泵特性曲线图查得：Q18m3/h, He 31.5m（27.2m） 且62，而m a x 65;659058.5（62） 故此泵通用。 7（15 分）如图所示输水系统，管长、管径(均以 m 计) 和各局部阻力的阻力系数均标于图 中。直管部分的值均为 0.03。求： (1）以流量 Q m3/min 和压头 He (m)表示的管路特性曲 线方程, (2）输水量为 15m3/h 时，要求泵提供的有效功 率（以 kw 计） *答案* （）u1（d2/d1）2u20.64 u2; Qu2 (/4)d2601.884 u2 或 u20.531Q u10.34Q e 20 +(3+0.2+0.0320/0.25) u12/2g + (20.2+0.5+1+0.03260/0.2) u22/2g 20+0.286 u12+2.086 u22 20+0.0331Q+0.5882Q20 + 0.62Q （） Q15/600.25 m3/min He 20+0.620.2520.04m Ne QHe /600.2520.0410009.81/60 819 w 0.819kw 7.（20 分）欲用离心泵在两敞口容器间输液, 该水泵铭牌标有：流量 39.6m3/h，扬程 15m， 轴功率 2.02kw,效率 80%，配用 2.8kw 电机，转数 1400r/min。 今欲在以下情况使用是否可 以？如不可时采用什么措施才能满足要求（要用计算结果说明）（1）输送比重为 1.8 的溶液， 流量为 38m3/h，扬程 15m, （2）输送比重为 0.8 的油类，流量为 40m3/h，扬程 30m, （3） 输送比重为 0.9 的清液，流量为 30m3/h，扬程 15m *答案* （1） 电动机功率不够 N38/3600151800/(1020.8)3.5kW 换大电机 （2） 扬程不够 H/H （n/n）2; 15/30（1400/ ） 1980 增加1980 转/分。检查功率： N/N （n/n）3 2.02/N （1400/1980）3 N 5.72 kw 换一电机功率为 5.72Kw，1980 转/分。 （3）可以使用。通过关小出口阀调节至工作点。 8.(8 分)有一台离心泵，铭牌上标出允许吸上真空度 Hs5m，用来输送 20的清水，已知吸 入管路的全部阻力损失为 1.5mH2O,当地大气压为 10mH2O，若略去泵入口处的动压头。试计 算此泵的允许安装高度 Hg 为多少米？ *答案* Hg Hs u2/2hf 51.5 3.5m 实际安装高度 H 实3.5-0.5=3.0m 9（16 分） 图示为 n=960 转/分的离心通风机的特性曲线。如用此风机向锅炉输送空气， 已知管路特性曲线方程为 H=5Q2(H 的单位为 mmH2O, Q 的单位 m3/s) 问：（1）风机的送风量为多少 m3/h?消耗的轴功率为多少 kw？（2）若想使风量变为 5.5m3/s, 你认为可采取什么措施？ *答案* （1）送风量 Q 及轴功率 N 由管路特性曲线方程 H=5Q2列表作图。 Q m3/s 0 2 3 3.5 4 H mmH2O 20 45 61.3 80 由两线交点读得：送风量 Q=3.6 m3/s 风压 H=64mmH2O 效率=0.4 轴功率：N=QH/=3.6649.807/（0.41000）=5.65kW (2)使风量变为 5.5 m3/s，可采用提高转速的措施 Q2/Q1=n2/n1 n2=Q2/Q1n2=5.5/3.6960=1500rpm 即将转速提高到 1500rpm。 10如图所示的输水系统，已知管内径为 d=50 mm，在 阀门全开时输送系统的（l+le）=50 m，摩擦系数可取0.03, 泵的性能曲线在流量为6m3/h 至15m3/h范围内可用下式 描述: H=18.920.82Q0.8, H 为泵的扬程 m, Q 为泵的 流量 m3/h。问: (1) 如要求输送量为 10 m3/h, 单位质量的水所需外加 功为多少? 此泵能否完成任务? (2) 如要求输送量减至 8
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