谭天恩版化工原理上册复习题.doc

33第1章 流体流动常温下水的密度1000kg/m3,标准状态下空气密度1.29 kg/m31atm =101325Pa=101.3kPa=0.1013MPa=10.33mH2O=760mmHg（1）被测流体的压力 大气压 表压 = 绝压大气压（2）被测流体的压力 大气压 真空度 = 大气压绝压= 表压静压强的计算 柏努利方程应用定态流动的柏努利方程式能量衡算式v 1kg流体： 讨论点：1、流体的流动满足连续性假设。2、理想流体，无外功输入时，机械能守恒式：3、可压缩流体,当p/p120%,仍可用上式，且=m。 4、注意运用柏努利方程式解题时的一般步骤，截面与基准面选取的原则。 1N流体 m （压头）1m3流体层流区（Laminar Flow）：Re 4000；2000 Re 4000时，有时出现层流，有时出现湍流，或者是二者交替出现，为外界条件决定，称为过渡区。流型只有两种：层流和湍流。当流体层流时，其平均速度是最大流速的1/2。边界层：u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p2/时, 由1流向2,当(pa /+Zg) p2/时, 由2流向1。4.（10分） 用如图所示的实验装置得实验记录如下表所示：皮托管编号1234管内直径mm12.7211212皮托管测压孔高度mm72727221关闭阀A，玻管水柱高度mm472472472472全开阀A 皮托管测压孔柱高度mm(平行水流方向)435.5407.5405.1376.5全开阀A 皮托管测压孔柱高度mm(正对水流方向)389.5401.8347.6322根据以上实验数据，回答下列问题：(1)、第4点的位压头，静压头和动压头各为多少mmH2O？(2)、水由第2点处流到3点处的阻力损失压头为多少mmH2O？(3)、第1点的速度为多少m/s? *答案* (1) Z4=21(mmH2O ) , P4/(g)=H4-Z4=322-21=301(mm H2O)； h动4=u42/(2g)=376.5-322=54.5(H2O)(2) hf(2-3)=407.5-405.1=2.4(mm H2O)(3) u12/(2g)=435.5-389.5=46(mmH2O)； u1=0.95m/s第二章 知识点一、工作原理基本部件：叶轮（612片后弯叶片）；泵壳（蜗壳）（集液和能量转换装置）；轴封装置（填料函、机械端面密封）。原理：借助高速旋转的叶轮不断吸入、排出液体。注意：离心泵无自吸能力，因此在启动前必须先灌泵，且吸入管路必须有底阀，否则将发生“气缚”现象。某离心泵运行一年后如发现有气缚现象，则应检查进口管路是否有泄漏现象。1、压头H，又称扬程2、有效功率 3、离心泵的特性曲线通常包括 H-Q，N-Q，-Q曲线，这些曲线表示在一定转速下输送某种定的液体时泵的性能。由N-Q线上可看出：Q=0时，N=Nmin所以启动泵和停泵都应关闭泵的出口阀。 离心泵特性曲线测定实验，泵启动后出水管不出水，而泵进口处真空表指示真空度很高，可能出现的故障原因是吸入管路堵塞。 若被输送的流体粘度增高，则离心泵的压头减少，流量减少，效率减少，轴功率增大。三、离心泵的工作点1、泵在管路中的工作点为离心泵特性曲线（H-Q）与管路特性曲线（He-Qe）的交点。管路特性曲线为：He=K+BQe22、工作点的调节：既可改变He-Qe来实现，又可通过改变H-Q来实现。具体措施有改变阀门的开度，改变泵的转速，叶轮的直径及泵的串、并联操作。 两台同样的离心泵并联压头不变而流量加倍，串联则流量不变压头加倍。四、离心泵的安装高度Hg为避免气蚀现象的发生，离心泵的安装高度小于等于Hg，注意气蚀现象产生的原因。离心泵的安装高度超过允许安装高度时会发生气蚀现象。1、离心泵的主要部件有叶轮、泵壳和轴封装置。2、离心泵的泵壳制成蜗壳形，其作用有二：A、汇集液体；B、转能装置，即是使部分动能转换为静压能。3、离心泵的主要性能参数有流量 、轴功率 、压头、效率 、气蚀余量 等。 4、离心泵特性曲线包括 H-Q、 N-Q、 和-Q三条曲线。它们是在一定转速下，用常温清水为介质，通过实验测得的。 5、离心泵的压头（又称扬程）指是泵对单位重量（1N）液体所提供的有效能量，它的单位是m。6、离心泵安装在一定管路上，其工作点是泵的特性曲线和管路特性曲线的交点。7、若被输送的粘度大于常温下清水的粘度时，则离心泵的压头减少，流量减少，效率下降，轴功率增大。8、离心泵将低位敝口水池的水送到高位敝口水槽中，若改送密度为1200Kg/m3，而其他性质与水相同的液体，则泵的流量不变，压头不变，轴功率增大。9、管路特性曲线的形状由管路布置和操作条件来确定，与离心泵的性能无关。10、离心泵通常采用出口阀门调节流量：往复泵与齿轮泵采用旁路调节流量。11、离心泵汽蚀余量的定义为 。12、单动往复压缩机的理想压缩循环分为吸气、压缩及排气三个阶段。13、离心通风机的全风压是指单位体积（1m3）的气体流过风机时所获得的能量，他的单位是Pa。14、当液体的密度改变时，离心泵的压头H和轴功率N的变化为（ B）A、H、N均不变 B、H不变，N改变 C、H改变，N不变 D、H、N均改变 15、离心泵的轴功率是（C）A、在流量为零时最大 B、在压头最大时最大 C、在流量为零时最小 D、在工作点处最小18、离心泵的效率与流量Q的关系为（ B ）A、Q增大则增大 B、Q增大，先增大后减小C、Q增大则减小 D、Q增大，先减小后增大 19、离心泵的轴功率N与流量Q的关系为（ A ）A、Q增大，N增大 B、Q增大，N先增大后减小C、Q增大，N减小 D、Q增大，N先减小后增大20、离心泵的必需气蚀余量hr与流量Q的关系为（ A ）A、Q增大，hr增大 B、Q增大，hr减小C、Q增大，hr不变 D、Q增大，hr先增大后减小 21、离心泵停止操作时，应（ A ）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、单机泵先停电，多级泵先关出口阀 22、离心泵的工作点是指（ D ）A、与泵最高效率时对应的点 B、由泵的特性曲线所决定的点C、由管路特性所决定的点 D、泵的特性曲线与管路特性曲线的交点 23、往复泵适用于（ C ）A、大流量且要求流量均匀的场合 B、介质腐蚀性强的场合C、流量较小，压头较高的场合 D、投资较小的场合 五、判断1、离心泵的效率不随所输送液体的密度变化而变化。 （ ）2、离心泵启动前需要向泵充满被输送的液体，否则将可能发生气蚀现象。（） 3、离心泵的安装高度超过允许吸上高度时，将可能发生气缚现象。 （ ） 4、离心泵的铭牌上标出的性能参数是指该泵在运行时效率最高点的性能参数。（ ） 5、离心泵的工作点是泵的特性曲线H-Q与其所在的管路特性曲线He-Qe的交点。 （ ） 6、当流量较大时，离心泵的必需汽蚀余量hr也较大，因此在计算泵的允许安装高度时应选取最大流量下的hr值。 （ ）7、离心泵通常采用改变泵的转速方法来调节流量。（ ） “化工原理”第二章 流体输送机械 复习题 （一）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. 气蚀现象； 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，出水管水量很小，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气压。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 气体经风机所获得的能量，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 A. 吸入管路；B. 排出管路；C. 调节管路；D. 分支管路。14、为提高离心泵的经济指标，宜采用 _ 叶片。B A 前弯；B 后弯；C 垂直；D 水平。二、填空题1、某输水的水泵系统,经管路计算得,需泵提供的压头为H = 19m水柱,输水量为20kgs-1,则泵的有效功率为_。3728w2、离心泵的主要部件有如下三部分:_,_,_。泵壳；叶轮；泵轴和密封装置3、调节离心泵流量的方法有：_,_,_。改变阀门的开度；改变泵的转速；车削叶轮外径4、离心泵起动时，先关闭泵的出口阀的原因是_。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5、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_。出口；减小；增大6、离心泵的工作点是_曲线与_曲线的交点。离心泵特性；管路特性7、泵的扬程的单位是_，其物理意义是_。m；泵提供给单位重量流体的机械能8、离心泵输送的液体粘度越大，其扬程_，流量_,轴功率_，效率_。越小；越小；越大；越小9、离心泵输送的液体密度变大，当流量一定时，则其扬程_，效率_，轴功率_。不变；不变；变大*10、通风机的全风压是指_的气体通过风机所获得的能量，单位常用_；习惯上以_单位表示。单位体积；Pa；mmH2O12、启动往复泵时 灌泵。不需要13、齿轮泵的流量 _ 而扬程 _。 较小；较高*14、石油化工厂常用的压缩机主要有_和_两大类。 往复式；离心式15、往复泵常用 _ 的方法来调节流量。旁路调节16、往复泵适用于 。流量较小，扬程较高的场合 （二）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* 1472w2.（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* 10m6.（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-Q7（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 Hm；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* A2.（2分） 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） 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） 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* B11.（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* B12.（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、 C13.（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* A14.（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 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K6.（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 Q m2；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)( Qc1- Q c2)（2）对调节流量来说，A泵较好，而调节流量较为灵敏（变化幅度较大），由图中工作点变化可知。 第三章：机械分离一、名词解释（每题2分）1. 非均相混合物物系组成