化工原理试题及答案

化工原理试题及答案

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o

***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O球形粒子的

球形度为。

***答1^^***刁、]

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0

***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o在恒

压过滤时，过滤速率将随操作的进行而逐渐o

***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***pYL

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

1—2—3—2—1—2—3—2—1

15.（3分）某板框压滤机的框的尺寸为：长X宽X厚=810X810

X25mm,若该机有10块框，其过滤面积约为

***^1案***2312

16.（4分）板框压滤机采用横穿洗涤滤渣，此时洗穿过一层滤

布及一个滤框厚度的滤渣，流经过长度约为过滤终了滤液流动路程

的一倍，而供洗液流通的面积又仅为过滤面积的

***答—

I--------,■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

O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

***^,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；

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（）o

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。

***^.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.3121212??3

***^g；^g***B

5.（2分）有一高温含尘气流，尘粒的平均直径在2〜3Rm,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

***^1^^***Q

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

***^1^^***Q

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

***^g；^g***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INm,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

***^,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

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，

应米用（）o

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。

***^i^^***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。

***^.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；

***^.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

案***B

（）

15.2分）离心机的分离因数a愈大,表明它的分离能力愈（o

A.差；B.强；C.低

***^i^g***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

***^gi^^***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.2；B.＜；C.＜；D.＞

***^gi^^***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

***^i^^***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。

***^.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。

***^,案***B

三、判断题：

1.（2分）离心机的分离因数a愈大，表明它的分离能力愈强。

（）

***^g;^g***J

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***X

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。（）

***^.案***J

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。

（）

***^g;^g***J

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。（）

***^.案***J

6.（2分）沉降器的生产能力与沉降高度有关。（）

***答案***x

7.（2分）恒压过滤过程的过滤速度是恒定的。（）

***^1案**x

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。（）

***^1案***x

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***J

10.（2分）在气一固分离过程，为了增大沉降速度

U)案***x

11.（2分）颗粒的自由沉降速度

U)

***^i^g****

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。（）

***^g;^g***JV

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***X

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。（）

***^i^^***x

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。

（）

***^g;^g***J

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。（）

***^.案***J

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。（）

***^.案***J

19.（2分）袋滤器可用于除去含微粒直径小至1Hm的湿气体的

净制。（）***答案***X

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***X

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?

****

由沉降公式u=d（PP）g/（18口）可见，U11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Udv/(Adq)=Z\P/(ruL),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、在流动系统中，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，縻擦系数?与Re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、金属的导热系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rl和己，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)

3ml、流量为5000的水通过一根20Km长的水平管，总

压降为0.5Mpa。现在中央接3一完全相同的平行管到中点。问总流

量变为多少m

动始终为高度湍流，局部阻力忽略)。？(设总压降始终不变,

流

2、泵将200c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

?98?4mmm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35m3

o(已知:p0?latm,

??0.02,Hs?3.0m,N电?2Kw,?电?0.94).(200C时水，？?1000Kg

m3,

??1.24?10?3N.m2,p?2.4?1003

m2)

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?25?2.5mm,管程为1,

现拟选用此换热器冷凝、冷却CS2饱和蒸汽，使之从饱和温度

460C降至lOOCoCS2走管外，其流量为Gl?0.07Kg

1.05Kg.C0,其冷凝潜热为356Kj,比热为。水走管内，且与CS2

成逆流流动。冷却水的进出口温度分别为

50C和300Co已知冷凝和冷却段基于外表面的总传热系数分别为

WKl?2000m.C20和K27100W

m.C20。问此换热器是否造适用？

4、用一传热面积为10m2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80C,热损失可忽略不计。试求：(1)

开始设入使用时，此蒸发器的传热系数为多少？

(2)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

系数为多少？

查得20Kpa水蒸汽的饱和温度为60.10C,汽化潜热为2354.9Kj

查得200Kpa水蒸汽的饱和温度为120.20C

查得350Kpa水蒸汽的饱和温度为138.80C

试题二的答案

一：填充题

1、???.dwN.、。2dym

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、a。

、抛物线、、

50.5e0

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、导热系数小的。

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Re?2000,为层流，当Re?4000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，提高气缸容积系数，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（500C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。

2?.L.?.T'?t'2?.L.?.T'?t

4、Q?=t?T'?

rr

Inln2

rlrl

三：计算题

3

1、设接平行管道后，总流量为Vm。

3

33

二平行管流量为Vm和Vm。

12

板努利方程:

??

.T'?t'.lnrln2rl

??

rr

13图u32p3ul2pl

2?2?u32p3u22p2

2?2?

总压降相同得：

Iu2lu32lul2

?3.??1..

d2d2d2

1

?1??2??3??,I1?I2?I3?IOul?u3

2

u3?'

22

8

u5

38V35mV??6330??1.53o。2、ul?

?.d2.?.0.092.36005

u2?1.53o

u2u2lu21.532501.532'

Z?Hs??hf?Hs???..?3.0??0.02..?1.555m

2g2gd2g2.9.810.092.9.81

考虑0.5m的安装安全系数。则泵的安装高度为lm.N轴?N

电？电?2.0.94?L88Kw.

Iu2u2

.H?Z?h?Z??..???进?？出?

d2g2g

'

2160?50??1.53

H?16.75m.H?ll??0.02?l?0.5?.

0.09??2.9.81

N?HQ?g?16.75.35.1000.9.81/3600?1.6Kw.??NN电?85%.

3、换热器已有的传热面积:A?n.?.dl?30.3.14.0.025.3?7.07m2o

求所需的传热面积：

冷凝段的热量：QI=w.r?0.07.356?24.9Kw

冷却段的热量：Q2?w.Cl.?Tl?T2??0.07.1.05.36?2.65Kwo总热量

为：Q=Ql+Q2=27.55Kw

冷去水的用量：G水?Q27.55??0263KgC.t2?tl4.187.30?5冷去水离

开冷却段的温度:t?tl?Q2.65?5??7.40CG水C比0.263.4.187

冷凝段的温度差：？t??46?7.4???46?30??25.70C46?7.4ln46?30

冷却段的温度差：？t??46?7.4???10?5??16.40C46?7.4lnl0?5

Q24.9.1000??4.84m2K.?t200.25.7

Q2.65.1000??1.61m2冷却段所需传热面积：

A2?K.?tl00.16.4冷凝段所需传热面积：A1?

所需的总的传热面积：A=6.45m2.

?x0?4、水分蒸发量：W?F.??l?x???0.625F,F?W?375.

1??

F=1000Kg,W=625Kg

溶液的沸点为t?60.1?8?68.10Co

传热系数K为：K?Q625.2354.9.1000??78520

A?tl0.3600.120.2?68.1m.C

'改变压力后的传热系数：

K?Q625.2354.9.1000??57820oA?tl0.3600.138.8?68.1m.C

可见结垢以后的传热系数降低。

一：填充题（20分）

1、精储塔内，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o

4、当增大操作压强时，精微过程中物系的相对挥发度

塔顶温度塔釜温度。

5、精编塔设计时，若工艺要求一定，减少需要的理论板数，回

流比应蒸偏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

____________________________________________________________________O

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t2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、萃取和精偶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。p??E.x,p??,y?mx,Y?mX。

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

30.0079m/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n〜流量Q曲线

5.（2分）离心泵的最大安装高度不会大于.

***答案***iom

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o***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，

,,0***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,

0***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P=

31200kg/m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O（变

大，变小，不变，不确定）***答案***不变不变变大

变大

319.（5分）离心泵用来输送常温的水，已知泵的性能为：Q=

O05m/s时H=20m；管路特

性为Q=0.05m/s时，He=18m,则在该流量下，消耗在调节阀

门上的压头增值AH=m；有效功率AN=

_kwo***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O***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启动七0；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

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

**^i^^***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.

25.（2分）已知流体经过泵后，压力增大APN/m,则单位重量

流体压力能增加为（）

A.APB.AP/pC.AP/（pg）D.A

P/（2g）

***^,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

***^i^^***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

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一1m,泵的

入口处装一U形管压差计，则测得入口处的压力（）3

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

***^,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

***^i^^***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

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

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

****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

***^1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

***^,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（）0

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

***^g；^g***A

二、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？

***^.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△乙而且还要用于

静压头的增量AP/Pg和动压头的增量Au/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。

****

开泵：关闭阀B—打开阀A一灌液一关闭阀A—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—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—H线离

心泵较为理想？

**安***

（1）选用Q〜H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Qml

到Qm2；对B泵来说

工作点由C1变到C2对应的流量由Qcl到

Qc2两泵流量变化（皆变小）的幅度B泵<A泵即（Qml-Q

m2）<（Qcl-Qc2）（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。

四、计算题：

1.（10分）将20℃的水由水池打至一敞口高位槽中，槽内的

水面与水池内的水面的垂直

3距离为31.6m。管路总能量损失为50J/kg,流量为20m/h,试

求理论功率为多少kw?

****

22gZl+u1/2+Pl/P+We=gZ2+U2/2+P2/P+EW

f

Zl=0,Z2=31.6m,P1=P2,u1=0,u2=0,EWf=50J

/kg

We=gZ2+EWf=9.81X31.6+50=360J/kg

ms=20/3600X1000=5.556kg/s;N=Wems=360X5.556=

2000J/s=

2kw

2.（16分）如图所示输水系统。已知:管路总长度（包括所有局部

阻力当量长度）为100m,从压力表至高位槽所有管长（包括所有局

部阻力当量长度）为80m,管路摩擦系数人=0.025,

3管子内径为0.05m,水的密度P=1000kg/m,泵的效率为0.8,

3输水量为10m/h,求乂1)泵轴功率N轴=?⑵压力表的读数为

2多少kgf/cm

***

(1)N轴=Ne/n,Ne=ms,We,ms

=10xl000/3600=2.778kg/s

We-泵对单位质量流体所做的有效功。

选取1-1与2-2截面，并以1-1截面的基准面。在两截面间

做能量衡算：

22Z1+u1/2g+P1/Pg+He=Z2+u2/2g+P2/Pg+Ehf

VZ1=OZ2=2+18=20mpl=p2=0u1^0,u2^0,

2We=g-Z2+ZhfEhf”(EL/d)(u/2)

22

u=(V/3600)/[(n/4)d]=(10/3600)/(0.7852x0.05)=1.415m/s

2

Zhf=0.025x(100/0.05)(1.415/2)=50.06J/kg;

We=9.81x20+50.06=246.25J/kg

Ne=Ms•We=2.778X246.25=684J/s;N轴=Ne/0.8=684/0.8=855W

⑵再就3-3与2-2截面做能量衡算，并取3-3为基准面

22gZ3+(p3/p)+(u3/2)=gZ2+(p2/p)+(u2/2)+hf

Z3=0Z2=18p2=0u2=0

222Jp3/P=gZ2+hf-(u3/2)=9.81X18+人(l/d)(u3/2)-(u3/2)

22=176.58+0.025(80/0.05)x(1.415/2)-(1.415/2)

2=176.58+40.04-1.0=215.62J/kg;

P3=px215.62=215620N/m

42P3=215620/(9.81X10)=2.198kgf/cm(表)

3.(18分)如图3B57离心泵将20℃的水由敞口水池送到一压力

为2.5at的塔内，管径为e108X4mm管路全长100m(包括局部阻力的

当量长度，管的进、出口当量长度也包括在内)。

33已知：水的流量为56.5m/h,水的粘度为1厘泊，密度为

1000kg/m,管路摩擦系数可取为

0.024,试计算并回答：(1)水在管内流动时的流动形态；⑵

管路所需要的压头和功率；

****

已知：d=108-2X4=100mm=0.1m

22-22A=(n/4)d=3.14x(l/4)x0.1=0.785xl0m

3

l+Zle=100mQ=56.5m/h

-2

u=Q/A=56.5/(3600X0.785X10)=2m/s

-33|i=lcp=10Pa-Sp=1000kg/m

入=0.024

-35(1)VRe=duP/n=0.1X2X1000/10=2X10>4000;...水

在管内流动呈湍流

⑵以1-1面为水平基准面，在1-1与2-2面间列柏努利方程：

22Z1+u1/2g+P1/Pg+He=Z2+u2/2g+P2/Pg+Ehf

3VZ1=Oul=0pl=0(表压)Z2=18mu2=0;

P2/pg=2.5x9.81xl0/(1000x9.81)=25m

2Zhf=X[(l+Zle)/d](u/2g)

2=0.024X(100/0.1)X[2/(2X9.81)]=4.9m;He=18+25+4.9=47.9in

Ne=HQpg=47.9xl000x9.81x56.5/3600=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4)57X3.5mm

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

3度和局部阻力当量长度之和为50mo水的密度为1000kg/m,

0.25水的粘度为lcp,摩擦系数近似为人=0.3164/ReoU形管中指

示液均为水银，其密度为当水的流量为

3313600kg/mo6.86m/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？

⑶孔板流量计的U形管中指示液读数R2为多少？

案***

22

(1)u=Vs/(0.785d)=6.86/(0.785X0.05X3600)=0.971m/s

-3Re=0.05x0.971xl000/(lxl0)=48550

0.250.25X=0.3164/Re=0.1364/48550=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:

22Zlg+pl/P+ul/2+We=Z2g+p2/P+u2/2+Eh(f1-2)

2W=Z2g+Eh(f1-2)=Z2g+X[(|+Ele)/d](u/2)

2

=10x9.81+0.0213x(250/0.05)x(0.971/2)=98.1+50.2=148.3J/kg

⑵以A点为2,-2,截面，在与2,-2,截面间列柏努利方程

式

22Zlg+pl/P+ul/2+We=Z2zg+p2'/P+u2'/2+Eh(f1-2')

22(p2'-pl)/P=(pA-pa)/P=We-Z2zg-(u/2)-X[(|+E

Ie)/d](u/2)

22=148.3-9.2x9.81-0.971/2-0.0213(50/0.05)(0.971/2)

2=148.3-90.252-0.4714-10.04=47.53J/kg;pA-pa

=47.5366xl000=47.53xl03N/in

3Rl=(pA-pa)/[g(po-p)]=47.53X

10/[9.81x(13600-1000)]=0.3846m=38.46cm

⑶根据Vs=CoAo[2gR2(Po-P)/P];R2=(Vs/CoAo)P/[2g(Po-

P)]

2-423式中：Co=0.61,Ao=0.785X0.02=3.14X

10m;Vs=6.86/3600m/s,

-4R2={(6.86/3600)[(l/(0.61x3.14xl0)}xl000/[2x9.81x(13600-1000)]=0.4

m=40cm

35.(12分)欲用离心泵将20℃水以30m/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1mH20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

3略)。水的密度可取1000kg/m。

***答案***如图取1―1,2—2截面，并以1—1截面为

基准面，列柏努里方程得：

H=AZ+Ehf(1-2)=18+l+3=22m

，N轴=(^「/(102n)

=(30/3600)X22X1000/(102X0.6)=3kw

2Hg5t=Hs允一u/2g—hf吸=6—l=5m>2m

Hg实VHg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

3的壳程内作冷却用，要求水的流量为18m/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

2660X3.5mm的钢管；(3)管路部份的压头损失£hf=19Xu/

(2g)mH20,换热器B壳程的

压力损失

2-23AP=73.6XU/(2g)kN.m；(式中，u为管内流体流速，

m/s)P水=1000kg/m

今库存有一台2B—31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3/mhmkwm

1034.51.878.7

2030.82.607.2

30243.075.7

本题目有题图：titu066.bmp

****

选择计算截面1—1,2—2面如题图所示；地平面为基

准面。

2u=Vs/A=18/3600/(5/4)(0.06-2X0.0035)=

2.27m/s

22Z1+P1/Pg+ul/2g+He=Z2+P2/Pg+u2/2g+

Ehf

P1=P2;ul=O

22He=(23-3)+(2.27/(2X9.81))+19X2.27/(2X9.81)+

273.6X2.27/(2X9.81)X1000/(1000X9.81)=27.2mH2O

3由2B—31型离心泵特性曲线图查得：Q=18m/h,He=

31.5m(>27.2m)

且n=62%,而nmax=65%;65%X90%=58.5%(<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C