24-小结(习题课)新解读课件

第二章流体输送机械流体力学与传热学FluidMechanicsandHeatTransfer2023/7/22第一章小结本节讲授内容2选择题3填空题1名词解释4问答题5计算题2023/7/22基本公式1、离心泵的基本方程理论压头：理论压头与理论流量、转速及叶轮几何形状：2023/7/222、离心泵的有效功率及轴功率有效功率：轴功率：2023/7/223、离心泵性能的改变转速对离心泵特性的影响－比例定律叶轮直径对离心泵特性的影响－切割定律2023/7/224、离心泵的安装高度汽蚀余量允许吸上真空度允许安装高度2023/7/225、管路特性方程管路特性方程2023/7/22离心泵的工作点管路特性方程泵特性方程2023/7/226、往复泵的流量单动泵双动泵2023/7/22一、名词解释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、轴功率离心泵的轴功率是指泵轴所需的功率。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。2023/7/226、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的关系曲线。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。2023/7/2211、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之和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气体所提供的能量。15、风量风机单位时间所输送的气体量，并以进口状态计。2023/7/22二、单项选择题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2.以下不是离心式通风机的性能参数

。B扬程3.往复泵适用于

。C流量较小，扬程较高的场合4.离心通风机的全风压等于

。D动风压加静风压5.以下型号的泵不是水泵

。C:F型（耐腐蚀泵）6.离心泵的调节阀

。B只能安在出口管路上2023/7/227.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。B机械能8.流体经过泵后，压力增大pN/m2，则单位重量流体压能的增加为

。Cp/g

9.离心泵的下列部件是用来将动能转变为压能

。C泵壳10.离心泵停车时要

。A先关出口阀后断电11.离心通风机的铭牌上标明的全风压为100mmH2O意思是

。D输送20℃，101325Pa空气，在效率最高时，全风压为100mmH2O12.离心泵的允许吸上真空高度与以下因素无关

。D泵的吸入管路的长度2023/7/2213.如以h允表示汽蚀余量时，p1允表示泵入口处允许的最低压力，pv为操作温度下液体的饱和蒸汽压，u1为泵进口处的液速，则

。Bp1允/g

=pv/g

+h允－u12/2g

14.以下种类的泵具有自吸能力

。A往复泵15.如图示，列1—1与2—2截面的伯努利方程，为：He＝z＋p/g＋(u2/2g)＋hf1-2

，则

hf1-2为

。

D测压点1至泵进口，以及泵出口至测压点2间的阻力损失16.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2023/7/2217.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吸入管路堵塞18.由阀门全开的条件算出在要求流量为V时所需扬程为He’。在离心泵的性能曲线上查得与V对应的扬程为He，HeHe’，在流量为V时泵的效率为，则泵的轴功率N为

。

BVHeg/1000

kw

19.用离心通风机将空气输入加热器中，由20℃加热至140℃。该通风机安于加热器前，或加热器后，则

。

D输送的流量和需要的全风压都要变2023/7/2220.离心泵最常用的调节方法是

。

B改变压出管路中阀门的开度21.当管路性能曲线写为H=A+BV2时

。BA包括单位重量流体需增加的位能与静压能之和2023/7/2222.往复泵没有以下缺点

。C没有自吸能力23.有两种说法（1）往复泵启动不需要灌水；（2）往复泵的流量随扬程增大而减小，则

。C说法（1）对，说法（2）不对24.离心泵效率最高的点称为

。C设计点25.泵的效率不包括

。C原动机效率26.一台离心泵在管路系统中工作，当阀门全开时，相应的管路性能曲线可写为H=A+BV2，且B≈0（即动能增加值，阻力损失两项之和与位能增加值、压能增加值两项之和相较甚小），当泵的转速增大10%，如阀门仍全开，则实际操作中

。B扬程大致不变，流量增大10%以上2023/7/22QH管路特性曲线泵特性曲线泵特性曲线Q1Q22023/7/2227.理论上推导表明，扬程一般

。B与流量成直线关系28.离心泵在n=n1时的特性曲线（H1～V1关系）与n=n2时的特性曲线（H2～V2关系）对应点的关系是

。

BV2=V1（n2/n1）H2=H1（n2/n1）2

29.当离心泵内充满空气时，将发生气缚现象，这是因为

。B气体的密度太小30.离心泵漏入大量空气后将发生

。B气缚现象31.离心泵的调节阀开大时，则

。B泵出口的压力减小2023/7/221.气蚀2.动风压和静风压之和

3.V=Asn

4.出口阀门；旁路阀门

5.N/m2或Pa6.管路特性；泵特性7.N/m2；风机提供给每m3气体的能量三、填空题2023/7/228.大9.不变；不变；增大

10.（1）填料密封；机械密封（2）He=A+BQe

211.减小；减小；下降；增大12.小流量；高扬程13.敞式；半敞式；闭式（或开式；半开式；闭式）

14.单级；多级15.2m16.9.81kw2023/7/22四、问答题1、启动离心泵前及停泵前应做哪些工作?答：启动离心泵前应灌泵、关闭泵的出口阀门，停泵前也应关闭泵的出口阀门。2、启动离心泵前为什么要灌泵？答：为了防止气缚现象发生。3、启动离心泵前为什么要关闭泵的出口阀门？答：为了减小启动电流，以保护电机。4、停泵前为什么要关闭泵的出口阀门？答：防止高压液体倒流，对泵造成损害。2023/7/225、启动离心泵前如果不灌泵会发生什么现象？答：会发生气缚现象。6、若离心泵的实际安装高度大于允许安装高度会发生什么现象？答：会发生气蚀现象。7、如何防止气蚀现象的发生?答：离心泵的实际安装高度小于计算的允许安装高度就可以防止气蚀现象的发生。8、启动往复泵时是否需要灌泵？启动往复泵时能否关闭出口阀门？往复泵的流量调节能否采用出口阀门调节？答：不需要；不能；不能。2023/7/229、什么是离心泵的工作点？试用图说明之。答：泵的工作点是泵的特性曲线Ｈ－Q与管路特性曲线He－Qe的交点，如图中的M点。2023/7/2210、何谓泵的扬程？何谓泵的升扬高度？答：泵的扬程：单位重量流体从泵获得的机械能。泵的升扬高度：泵的实际吸上高度与排出高度之和。11、离心泵发生“汽蚀”的主要原因是什么？答：原因是叶轮进口处的压力降至被输送液体的饱和蒸汽压，引起部分液体沸腾汽化。13、为什么离心泵的壳体要做成蜗壳形？答：使部分动能有效地转变为静压能，减少能量损失。14、为什么调节流量的阀门一般不装在泵的吸入管路上？答：为了保证泵在实际操作中不发生气蚀现象，要尽量减小吸入管的阻力。这就要求吸上管路短而直且无调节阀门，以使∑Hf，吸尽量小。因此，调节流量的阀门一般不装在吸入管路上，而装在出口管路上。2023/7/2212、下列两图为离心泵的两种安装方式，用以输送热水，在热水的温度下饱和蒸汽压pV=0.4kgf/cm2，大气压可取为10mH2O，两种安装方式中，管路特性视为相同，请回答：两种安装方式是否有一种能将水送到高位槽?为什么?而实际安装高度Hg均大于允许的最大安装高度，故两种安装方式均不可能将水送到高位槽。2023/7/22五、计算题1、用离心泵把水由储罐A输至储罐B，B内液位比A内液位高1.2m，管子内径80mm，pA=－0.2kgf/cm2，pB=0.25kgf/cm2（均为表压），1min输送500kg水。AB间管线总长5m（包括局部阻力），摩擦系数0.02，轴功率0.77kw，求泵的效率。解：2023/7/222023/7/222、生产要求以18m3/h流量将饱和温度的液体从低位容器A输至高位容器B内。液体密度960kg/m3，黏度与水相近。两液位高度差21m，压力表读数：pA=0.2at,pB=1.2at。排出管长50m、吸入管长20m（均包括局部阻力），管内径50mm，摩擦系数0.023。现库存一台泵，铭牌标明：扬程44m，流量20m3/h，此泵是否能用？若此泵能用，该泵在18m3/h时的允许气蚀余量为2.3m，现拟将泵安装在容器A内液位以下9m处，问：能否正常操作？2023/7/22解：在A、B两液面面间列柏努利方程：可见，管路要求Qe=18m3/h，He=42.1m，而该泵最高效率时：Q=20m3/h,H=44m，管路要求的（Qe，He）点接近最高效率的状态，故此泵适用。2023/7/22泵安装在容器A内液位以下9m处，不会发生汽蚀现象，故泵可正常工作。2023/7/223、如图所示的输水系统，输水量为36m3/h，输水管路均为φ80×2mm的钢管，已知：吸入管路的阻力损失为2J/kg，压出管路的压头损失为0.5mH2O柱，压出管路上压力表的读数为2.5kgf/cm2（表压）。试求：（1）水泵的升扬高度；（2）水泵的轴功率N轴(kW)，设泵的效率η=70%；（3）若泵的允许吸上高度[Hs]=6.5m，水温为20℃，校核此系统的安装高度是否合适?当时当地大气压为1atm；ρ水=1000kg/m3。2023/7/22解：在3、4两截面间列柏努利方程：（1）升扬高度：2023/7/22（2）在1、3两截面间列柏努利方程：2023/7/22（3）计算最大安装高度：2023/7/224、某厂准备用离心泵将20℃的清水以40m3/h的流量由敞口的储水池送到某吸收塔的塔顶。已知塔内的表压强为1.0kgf/cm2，塔顶水入口距水池水面的垂直距离为6m，吸入管和排出管的压头损失分别为1m和3m，管路内的动压头忽略不计。当地的大气压为10.33（m水柱），水的密度为1000[kg/m3]。现仓库内存有三台离心泵，其型号和铭牌上标有的性能参数如下，从中选一台比较合适的以作上述送水之用。型号流量(m3/h)扬程(m)允许吸入真空高度(m)3B57A50387.03B3345326.03B1938205.02023/7/22解：在储水池（1）、塔顶水入口（2）两液面间列柏努利方程：根据流量，压头，选3B33较合适。2023/7/225、某型号的离心泵，在一定的转速下，在输送范围内，其扬程与流量的关系可用H=18－6×105Q2（H单位为m，Q单位为m3/s）来表示。用该泵从贮槽将水送至高位槽。两槽均为敝口，两水面高度差3m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m3/h;

（2）若泵的效率为65%，水的密度为1000kg/m3，求离心泵轴功率kW？2023/7/22解：在贮水槽1、高位槽2两截面间列柏努利方程：（1）管路特性曲线离心泵特性曲线2023/7/22（2）2023/7/226、现有一台离心泵，允许吸上真空度Hs=6m，用来输送20C的清水，已知流量为20m3/h，吸入管内径为50mm，吸入管的全部阻力损失为∑Hf=1.5mH2O，当地大气压为10mH2O。试计算此泵的允许安装高度为多少米？解：泵吸入口的流速为：2023/7/227、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，出口管的全部阻力为3mH2O，泵的效率为0.6。（1）求泵的轴功率；（2）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？（动压力可忽略）。水的密度1000kg/m3。2023/7/22解：在1、2两截面间列柏努利