流體輸送機械習題講訴

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1、 第二章 流體輸送機械習題 試題 1： 離心泵的主要部件有（  ）、（  ）和（  ）。 答案與評分標準 葉輪，泵殼，軸封裝置  （每空  1 分，共  3 分） 試題  2： 離心泵的主要性能參數(shù)有（  1）  、（ 2）  、（3）  、 （ 4） 、（5）  等。 答案與評分標準 （ 1）流量

2、  （ 2）壓頭  （3）軸功率  （4）效率 （ 5）氣蝕余量  （每空  1 分，共  5 分） 試題  3： 離心泵特性曲線包括  、  、和  三條曲 線。它們是在一定  下，用常溫  為介質(zhì)，通過實驗測 得的。 答案與評分標準 H-Q  N-Q  η -Q  轉速  清水（每空 

3、 1 分，共  5 分） 試題 4： 離心泵的壓頭（又稱揚程）是指  ，它的單位是  。 答案與評分標準 泵對單位重量（  1N）液體所提供的有效能量（  3 分）  m （ 1 分）  （共  4 分） 試題 5： 離心泵安裝在一定管路上，其工作點是指 答案與評分標準 泵的特性曲線和管路特性曲線的交點。 （ 2 分） 試題 6： 若被輸送的粘度大于常溫下清水

4、的粘度時，則離心泵的壓頭 流量 、效率 、軸功率 答案與評分標準 減小，減小，下降，增大 （每個 1 分，共 4 分）  。  、 試題  7： 離心泵啟動前應  出口閥；旋渦泵啟動前應  出口閥。 答案與評分標準 關閉，打開  （每空  1 分，共  2 分） 試題  8： 離心泵將低位敞口水池的水送到高位敞口水

5、槽中，若改送密度為 而其他性質(zhì)與水相同的液體，則泵的流量 、壓頭 軸功率 。  1200Kg/m3, 、 答案與評分標準 不變，不變，增大  （每空  1 分，共  3 分） 試題  9： 管路特性曲線的形狀由 和 來確定，與離心泵的性能 。 答案與評分標準 管路布置，操作條件，無關 （每空 1 分，共 3 分） 試題 10： 離心泵通常采用 調(diào)節(jié)流量；往復泵采用 調(diào)節(jié)流量。 答案與評分

6、標準 出口閥門，旁路 （每空 1 分，共 2 分） 試題  11： 離 心  泵  氣 蝕 余  量  的 定  義 式 為 。 答案與評分標準 p1 pv u1 2 h （2 分） g 2g 試題 12： 正位移泵的正位移特性是指 。 答案與評分標準 泵的排液能力與活塞位移有關，但與管路情況無關；而壓頭則受管路的 承壓能力所限制。 （3 分）

7、 試題 13： 往復泵主要適用于 、 的場合，輸送高粘度液體時 效果也較 泵要好，但它不宜輸送 液體及含有固體粒子 的 。 答案與評分標準 低流量，高壓強，離心，腐蝕性，懸浮液 （每空 1 分，共 5 分） 試題 14： （ 1）單動往復壓縮機的理想壓縮循環(huán)分為 、 及 三 個階段。 （ 2）有余隙的理想氣體壓縮循環(huán)又稱為 。 （ 1） 吸氣，壓縮，排氣 （每空 1 分，共 3 分） （ 2） 實際壓縮循環(huán) （ 1 分） （全題共 4 分） 試題 15：

8、壓縮比是指 。在多級壓縮中，氣體經(jīng)過每一級 壓縮通過 器和 器后，再進入下一級壓縮機。 答案與評分標準 出口與進口氣體壓強之比（ 2 分），中間冷卻器（ 1 分） 油水分離（ 1 分） （共 4 分） 試題 16： 離心通風機的全風壓是指 它的單位是 。 答案與評分標準 單位體積（ 1m3）的氣體流過風機時所獲得的能量。 （ 3 分）， Pa （1 分） （共 4 分） 試題 17：

9、 離心通風機的風壓為 HT （Pa），流量為 Q（m3 ） 效率為 η，則軸功率 N 為 。 /s , 答案與評分標準 H T Q （2 分） N 試題 18： 離心泵的揚程是指（ ） A 、實際的升揚高度 B、泵的吸上高度 C、泵對單位重量液體提供的有效能量 D、泵的允許安裝高度 答案與評分標準 （ C） （2 分） 試題 19： H 和軸功

10、率 N 的變化為（ 當液體的密度改變時，離心泵的壓頭 ） A 、H、 N 均不變 B、H 不變， N 改變 C、H 改變， N 不變 D、 H、N 均改變 答案與評分標準 （ B） （2 分）試題 20： 下列兩設備，均須安裝旁路調(diào)節(jié)流量裝置（ ） A 、離心泵與往復泵 B、往復泵與齒輪泵 C、離心泵與旋渦泵 D、離心泵與齒輪泵答案與評分標準 （ B ） （1 分） 試題 21： 離心泵的軸功率是（ ） A 、在流量為零時最大 B、在壓頭

11、最大時最大 C、在流量為零時最小 D、在工作點處最小 答案與評分標準 （ C） （ 2 分） 試題 22： 離心泵的效率 η與流量 Q 的關系為（ ） A 、Q 增大則 η增大 B、Q 增大， η 先增大后減小 C、Q 增大則 η減小 D、Q 增大， η 先減小后增大 答案與評分標準 （ B） （2 分） 試題 23： 離心泵的軸功率 N 與流量 Q 的關系為（ ） A 、Q 增大， N 增大 B、Q 增大， N 先增大后減小 C、Q 增大， N 減小 D、Q 增大， N 先減小后增大 答案與評

12、分標準 （A ） （ 2 分） 試題 24： 離心泵的必需氣蝕余量 hr 與流量 Q 的關系為（ ） A 、Q 增大， hr 增大 B、Q 增大， hr 減小 C、Q 增大， hr 不變 D、Q 增大， hr 先增大后減小 答案與評分標準 （ A） （2 分）試題 25： 離心泵停止操作時，應（  ） A 、先關出口閥后停電 C、先關出口閥或先停電均可  B、先停電后關出口閥 D、單機泵先停電，多級泵先關出口閥

13、 答案與評分標準 （ A） （ 2 分） 試題 26： 離心泵的工作點是指（ ） A 、與泵最高效率時對應的點 B、由泵的特性曲線所決定的點 C、由管路特性所決定的點 D、泵的特性曲線與管路特性曲線的交點 答案與評分標準 （ D） （2 分）試題 27： 往復泵適用于（ ） A 、大流量且要求流量均勻的場合 B、介質(zhì)腐蝕性強的場合 C、流量較小，壓頭較高的場合 D、投資較小的場合 答案與評分標準 （C） （ 1 分） 試題 28

14、： 若某離心泵的葉輪轉速足夠快，且設泵的強度足夠大，則理論上泵的吸上高 度 Hg 可達無限大。（ ） 答案與評分標準 （） （1 分） 試題 29： 離心泵的效率不隨所輸送液體的密度變化而變化。 （ ） 答案與評分標準 （√） （ 1 分） 試題 30： 離心泵啟動前需要向泵充滿被輸送的液體，否則將可能發(fā)生氣蝕現(xiàn)象。 （ ） 答案與評分標準 () （1 分） 試題 31： 離心泵的安裝高度超過允許吸上高度時，將可能發(fā)生氣縛現(xiàn)象。 （ ） 答案與評分標準

15、 （） （ 1 分） 試題 32： 離心泵的銘牌上標出的性能參數(shù)是指該泵在運行時效率最高點的性能參數(shù)。 （ ） 答案與評分標準 （ √） （ 1 分） 試題 33： 離心泵的工作點是泵的特性曲線 H-Q 與其所在的管路特性曲線 He-Qe 的交點。（ ） 答案與評分標準 （√） （ 1 分） 試題 34： 當流量較大時，離心泵的必需氣蝕余量 hr 也較大，因此在計算泵的允許安 裝高度時應選取最大流量下的 hr 值。 （ ） 答案與評分標準 （√） （1 分） 試

16、題 35： 離心泵通常采用改變泵的轉速方法來調(diào)節(jié)流量。 （ ） 答案與評分標準 （） （ 1 分） 試題 36： 在化工生產(chǎn)和設計中，對流體輸送機械的基本要求是什么？ 答案與評分標準 答：基本要求有： （1） 能適應被輸送流體的特性（如粘性、腐蝕性、含固體雜質(zhì)等） 。 （1 分） （2） 能滿足工藝上對流量和能量（壓頭）的要求。 （ 1 分） （3） 結構簡單，操作可靠和高效，投資和操作費用低。 （1 分） （共 3 分） 試題 37： 說明離心泵葉輪的構造和作用。 答案與評分標準

17、 答：葉輪的構造：它是由若干彎曲的葉片構成。 （1 分） 作用：將原動機的機械能直接傳給液體，使液體的靜壓能和動能均有所 提高。（ 2 分）（共 3 分） 試題 38： 用簡單語言來說明離心泵的工作原理。 答案與評分標準 答：離心泵的工作原理是依靠高速旋轉的葉輪，泵內(nèi)液體在慣性離心力 作用下，自葉輪中心被甩向外界并獲得能量，最終體現(xiàn)為液體靜壓能的增加。 （ 4 分） 試題 39： 何謂軸封？其有何作用？常用的軸封裝置有哪些？ 答案與評分標準 答：泵軸

18、和泵殼之間的密封稱為軸封。 （1 分） 其作用是防止高壓液體從泵殼內(nèi)沿間隙漏出，或外界空氣漏入泵內(nèi)。 （2 分） 常用的軸封有：填料密封和機械密封兩種。 （1 分） （共 4 分） 試題 40： 離心泵內(nèi)能量損失包括哪幾項？離心泵的效率與哪些因素有關？ 答案與評分標準 答：離心泵的能量損失包括以下幾項：容積損失，機械損失，水力損失。 （ 2 分） 離心泵的效率與泵的類型、尺寸、制造精確程度、液體的流量及性質(zhì)等因素 有關。（ 2 分）（共 4 分） 試題 41： 為什么在啟動和停止離心泵前，必須

19、先關閉出口閥？ 答案與評分標準 答：啟動離心泵前應關閉出口閥，以減小啟動電流，保護電機。 （ 2 分） 停泵前先關閉出口閥是為防止高壓液體倒流入泵損壞葉輪。 （2 分） （共 4 分） 試題 42： 簡述氣蝕現(xiàn)象發(fā)生的原因及防止氣蝕發(fā)生的有效措施。 答案與評分標準 答：氣蝕現(xiàn)象發(fā)生的原因是葉輪入口附近處液體的絕對壓強等于或低于該液體在工作溫度下的飽和蒸氣壓。 （2 分） 有效措施是通常根據(jù)泵的抗氣蝕性能，合理地確定泵的安裝高度。 （2 分） （共 4 分） 試題 43： 簡述離心泵有哪些種流

20、量調(diào)節(jié)方法？常用哪一種？ 答案與評分標準 答：離心泵流量調(diào)節(jié)方法有： （1）改變泵出口閥門開度；（ 1 分） （2）改變泵的轉速； （ 1 分） （3）減小葉輪直徑。（ 1 分） 生產(chǎn)中常用第（ 1）種方法。（ 1 分） 試題 44： 簡述選用離心泵的一般步驟。 答案與評分標準 答：一般步驟如下： （ 1）根據(jù)輸送液體的性質(zhì)和操作條件，確定離心泵的類型。 （ 1 分） （ 2）確定輸送系統(tǒng)的流量 Qe 和壓頭 He。（ 1 分） （ 3）選擇泵的型號，要求 Q≥Qe， H≥

21、He，且效率 η 較高（在高效區(qū)）（ 2 分） （ 4）核算泵的軸功率。（當 ρ液 >ρ水 時）（ 1 分） （共 5 分） 試題 45： 簡述離心通風機的選擇步驟。 答案與評分標準 答：一般步驟如下： （ 1） 根據(jù)管路布置和工藝條件，計算輸送系統(tǒng)所需風壓HT ’，并換算為風機實驗條件下的風壓 HT。（2 分） （ 2）根據(jù)輸送氣體的種類和風壓范圍，確定風機類型。 （1 分） （ 3）根據(jù)以風機進口狀態(tài)計的實際風量 Q 和實驗條件下的風壓 HT，從風機樣本中查出適宜的型號，選擇原則同離心泵

22、。 （3 分） （共 6 分） 試題 46： 用 20℃清水測定某臺離心泵性能時，在轉速為 2900r/min 下，得到的試驗數(shù)據(jù)為：流 量 12.5L/s，泵出口處壓強表讀數(shù)為 255Kpa，泵入口處真空表讀數(shù)為 26.66Kpa，兩測壓點的垂直距離為 0.5m，功率表測得電機所耗功率為 6.2Kw，泵由電機直接帶動， 傳動效率可視為 1，電機效率為 0.93，泵的吸入管路與排出管路的管徑相同。求： (1)該泵的效率；（2）列出泵在該效率下的性能。 答案與評分標準 （ 1）求 η 解：①求泵的壓頭 H 。

23、 以真空表和壓強表所在的截面為 1-1’和 2-2’，列出以 1N 為衡算基準的柏努力方程式： （ 2 分） z1 u1 2 p1 H z2 u2 2 p2 H f 1 2 （2 分） 2g g 2g g 確定各量： z2－ z1＝ 0.5m，u1=u 2，p1=-26.66Kpa （表壓），p2=255Kpa （表壓）， 因兩測壓口距離短，故 H f1-2≈ 0。（ 1 分） 各量代入后可求出： H＝ 0.5+ 2.5

24、5 10 5 0.2666 105 +0＝ 29.21m （2 分） 1000 9.81 ②求泵的軸功率 N：已知 N 電機 ＝ 6.2Kw ， η電機 ＝ 0.93， η 傳＝ 1 N 軸 ＝ 6.2 0.93 1 5.766Kw 5.77 Kw （ 1 分） QH g 3 ③求泵的效率： η ＝ 12.5 1029.21 1000 9.81 ＝0.621＝62.1％ （ 2 分） 10

25、00N 軸 1000 5.77 （ 2）列出該泵的主要性能： n＝ 2900r/min ， Q＝ 12.5L/s ，H ＝ 29.21m， N＝ 5.77Kw ， η ＝ 62.1％。 （ 1 分） 試題 47： 某離心泵性能實驗中， 當泵入口處真空表讀數(shù)為 56KPa 時，恰好出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象， 求在操 作條件下的氣蝕余量 NPSH 和允許吸上真空度 Hs’。當?shù)卮髿鈮簽? 100KPa，20℃時水的 飽和蒸氣壓為 2.238KPa。動壓頭可忽略。 答案與評分標準

26、 p1 pv 2 解：（1）求氣蝕余量 NPSH 可根據(jù)定義式： NPSH u1 （ 2 分） g 2g 其中， p1＝ 真空度 ＝ － ＝ （ 2 分） pa p 100 56 44KPa 題給： p 2.238 KPa ，動壓頭可略，則 u1 2 0 （ 1 分） r 2g

27、 則： NPSH ( 44 2.238) 10 3 4.26m （1 分） 1000 9.81 （ 2）求允許吸上真空度 Hs’。 pa p1 56 103 5.71m （2 分） H s g 1000 9.81

28、 試題 48： 某車間用 3B33 型離心泵將敞口貯槽中的水送至它處，槽內(nèi)水位恒定，輸送量為 45～ 55m3/h，在最 大流量下吸入管路的壓頭損失為 1m，液體在吸入管路中的動壓頭可略。 泵安裝地區(qū)的大氣壓為 9.81 104Pa。 3B33 型離心泵的部分性能數(shù)據(jù)如下表。求： （ 1）輸送 20℃清水時泵的安裝高度。 （ 2）若改為輸送 65℃清水時，泵的安裝高度。 流量 Q（ m3/h） 壓頭 H（ m） 轉速 n（ r/min ） Hs（ m） 30 35.6 2900 7.0 45 32.6 5.0 55

29、 28.8 3.0 答案與評分標準 解：（1）輸送 20℃清水時，泵的安裝高度可由下式計算： 2 2 H g u1 H f 0 1 （ 2 分），題給： H f 0 u1 0 H s 1 1m， 2g 2g 且由泵的性能看出 Q 升高、 Hs 下降，應以最大輸送量 55m3/h 所對應的 Hs

30、 值（＝ 3m） 來確定泵的安裝高度。且本題中輸送條件與泵出廠時實驗條件相符，故 H s H s 3m （ 2 分）代入上式可得： H g 3 0 1 2m 。泵的實際安裝高度還應比 2m 低（ 0.5～ 1m）。 （ 2）輸送 65℃水：應按此式校正： H s [ H s ( H a 10) pv 1000 ( 103 0.24)]. 9.81 （ 2 分 ）。 有 關 量 的 確 定 ： H s

31、 3m ， H a 9.81 104 Pa 10mH 2O ， 查 附 錄 65 ℃ 水 的 pv 2.5 104 Pa，密度 980.5Kg / m3 ，（ 2 分）代入上式得： H s [ 3 0 ( 2.5 104 0.24)] 1000 0.705m （ 1 分） 9.81 10 3 980.5 而 H g H s u1 2 H f 0 1 0.705 0 1 0.295m ，實際安裝高度還應比 -

32、0.295m 低（ 0.5～ 2g 1m）。 Hg 為負值，表示泵應安裝在液面下。 （ 1 分） 試題 49 1120Kg/m 3 的溶液送至高位槽內(nèi)，槽內(nèi)表壓強為3.92 如圖所示，某車間要將地面敞口貯槽內(nèi)密度為 104Pa，需要的送液量為 120 m3/h ，輸送管路為 φ 140 4.5mm的鋼管，其計算總長度為 140m（包 括直管長度和所有局部阻力的當量長度） ，兩液面高度差

33、z＝ 11m，摩擦系數(shù) λ 為 0.03 。試問能否 送用 n＝ 2900r/min 、 Q＝ 132m3/h 、 H＝ 30m的離心水泵？ 答案與評分標準 解：（ 1）必須計算出輸送系統(tǒng)所需的流量、壓頭與離心泵的 Q、 H 進行比較后才能確定能否選用該 泵。在圖（ 2 分）中 1-1’與 2-2’間列 式： He u 2 p z H f 1 2 （ 2 分） 2g g

34、 （ 2）各量確定： z＝ 11m， u＝ 0， p p2 p1 3.92 104 pa ( 表壓 ) u 120 / 3600 2.474m/ s （ 2 分） (0.131)2 4 H f 1 2 lle u 2 140 (2.474) 2 （ 2 分） . 2g 0.03 2 9.97m d 0.131 9.81 （ 3） 求

35、 He。 把以上各值代入，可得： 3.92 10 4 24.54m （ 1 分） He 11 9.97 1120 9.81 （ 4） 確定能否選用。 輸送系統(tǒng)所需的流量 Qe＝ 120 m3/h，壓頭 He＝ 24.54m，而離心泵能提供的流量 Q＝132 m3/h>Q e， 提供的壓頭 30m>H e；且溶液的性質(zhì)與水相近，故能選用該水泵。 （ 3 分） 試題 50： 某輸水管路系統(tǒng)，

36、要求水流量 Qe＝ 10 m3/h，管路特性方程為： H e 16 0.04Qe 2 （式中 Qe： m3/h，H e： m），現(xiàn)有三種型號離心泵列于附表中，求： （ 1）計算后從附表中選擇一臺合適的離心水泵。（ 2）若該管路吸入管直徑為 50mm，吸入管路壓頭損失為 1.5m，操作溫度為 20℃，當?shù)卮髿鈮? 為 9.81 104Pa，求該泵的允許安裝高度 Hg（該泵在轉速為 2900r/min 下，輸送 20℃清水時，允許吸上真空度為 6m）。 型號 Q（ m3/h） H（ m） A 29.5 17.4 B 15 18.5 C 11 21

37、 答案與評分標準 解：（ 1）選水泵。 先求 He：把 Qe＝10 m3/h 代入可得： H e 16 0.04Qe 2 16 0.04 (10) 2 20m （ 2 分），由 Qe＝ 10 m3/h， He＝ 20m 查附表，可選 C 型號，其 Q＝ 11 m3/h，H ＝ 21m（ 3 分） （ 2）H g。 ① 求 u1： u1 Qe / 3600 10 / 3600 1.42m / s （ 2 分） (0.05) 2 4 (0.05) 2

38、 4 ② 求 Hg u 2 H g H s 1 H f 0 1 ，由題給 H s＝ Hs’， H f0-1＝ 1.5m，代入可得： 2g H g (1.42) 2 4.4m （ 3 分） 6 1.5 2 9.81 為安全起見，離心泵的實際安裝高度應比 4.4m 低（ 0.5～ 1） m。（ 1 分） 試題 52： 2 離心泵在一定輸送流量范圍和轉速下，

39、壓頭和流量間關系可表示為 H ＝25－ 2.0Q（式中 H 單位為 m， 3 2 Q 單位為 m /min ）。若將該泵安裝在特定管路內(nèi)， 該管路特性方程可表示為 H e 20 1.86Qe 。（式 中 H 單位為 m， Qe 為 m3/min ）。試求：（ 1）輸送常溫下清水時，該泵的流量、壓頭和軸功率。 （ 2）輸送密度為 1200Kg/m 3 的水溶液時，該泵的流量、壓頭和軸功率。假設該泵的效率為 60％。 答案與評分標準 解：根據(jù)離心泵的工作點定義可得： Q Qe ， H H e （ 1 分）

40、（ 1） 求輸送常溫下清水時，該泵的性能。 ①由 H H e 可得： 25 2.0Q 2 20 1.86Q 2 ，即 3.86Q 2 5 ，解出 Q＝ 1.138m3/min =68.3m 3/h=0.019m 3/s。（ 2 分） ② H 25 2.0Q 2 25 2 (1.138)2 22.4m （ 2 分） 1.138 1000 ③ N QHP 60 22.4 6.942Kw （ 2 分） 102 102 0.6

41、 （ 2）求輸送密度為 1200Kg/m3 的水溶液時，該泵的性能。當輸送液體的密度改變時，泵的流量和壓頭不變。故： Q Q 0.019m3 / s ， H H 22.4m （2 分） 而軸功率發(fā)生變化， QH 0.019 22.4 1200 N 102 8.345Kw （1 分） 102 0.6 試題 53： 用離心泵將敞口水池內(nèi)的水送到常壓高位槽， 兩槽液面位差為 8m，液面保持恒定。 特定管路的壓頭 損 失 可 表 示 為 H f

42、 2 （ Qe 的 單 位 是 m3/s ）。 在 特 定 轉 速 下 泵 的 特 性 方 程 為 0.6 106 Qe H 24 0.4 106 Q 2 （ Q 的單位為 m3/s）。求該條件下水的流量為多少 m3/h。 答案與評分標準 解：（ 1）據(jù)離心泵工作點的定義可得： Q＝ Qe， H＝ He。（ 1 分） （ 2） H e Z p H f 8 0 0.6 106 Qe 2 （ 2 分） g （ 3）H ＝ He 可得

43、： 24 0.4 106 Q 2 8 0.6 106 Q 2 ，即 (0.4 0.6) 106 Q 2 16 可解出： Q 4 10 3 0.004m3 / s 14.4m3 / h （ 3 分） 試題 54： 在某特定管路系統(tǒng)中，用離心泵輸送清水。當泵的出口閥全開時，管路特性方程為 He 18 1.3 105 Qe 2 （ Qe 單位是 m3 /s）?，F(xiàn)關小閥門調(diào)節(jié)流量，當泵的流量為 0.012m3 /s 時，對應的壓頭為 44m。試求： （ 1）關小閥門后的管路特性方程。 （ 2）關小閥門造成壓

44、頭損失占泵提供壓頭的百分數(shù)。 答案與評分標準 解：（ 1）求關小閥門后的管路特性方程。 本題中， K 不發(fā)生變化，而  B 值因關小閥門而變大。關小閥門后離心泵特性不變。  （ 1 分）， K 、 Q、 H 值代入管路特性方程，可得：  44 18 BQe  2  ，即  44  18  B(0.012) 2 可解出 B 1.806 105 （ 2 分），故關小閥門后管路特性方程為： H e 18 1.806 105 Qe 2 （

45、1 分） （ 2） 流量為 0.012m3 /s 時，原管路所要求的壓頭為： H e 18 1.3 105 (0.012)2 18 18.72 36.72m （ 2 分） 故關小閥門多耗的壓頭為： H H H e 44 36.72 7.28m （ 1 分） 關小閥門造成的壓頭損失占泵提供壓頭的百分數(shù)為： H 7.28 100% 16.55% H 44 （ 1 分） 試題 55 用離心通風機將常溫下 20℃、 38000Kg/h 的空氣送入加熱器加熱至 160℃，然后經(jīng)

46、管路而排列到常 壓設備內(nèi)。輸送系統(tǒng)所需的風壓為 1353.8Pa（按 20℃，常壓計）。（ 1）選擇一臺合適的離心通風機。（ 2）若把已選的風機（轉速一定）置于加熱器之后，是否仍能完成輸送任務？ 答案與評分標準 解：（ 1）選風機 本題中風壓不必換算，即 H T 1353.8Pa （ 1 分） 空氣在 20℃、 101.33KPa 下的密度為 1.2Kg/m 3，通風機的風量（按進口狀態(tài)計）為： Q 38000 31670m3 / h （ 2 分），按 Q、 HT 查教材 P30

47、4 附錄 25，選 4-72-11No10C 型離心通風 1.2 1000r/min ，風壓 1422Pa，風量 32700m 3/h，效率 94.3％，所需軸 機可滿足要求，其性能如下：轉速 功率 16.5Kw 。 （ 2 分） （ 2）若把風機（已選）置于加熱器后，則風量發(fā)生顯著變化。 ①題給管路所需風壓僅為 1353.8Pa，此值相對于大氣壓強小得很多，所以風機入口處壓強仍可按常 壓（ 101.33 103pa）計?？刹槌隹諝庠诖藟簭娂? 160℃狀態(tài)下的密度為0.815 m3/h。而風量為 Q 38000/

48、0.815 46630m3 / h 所選風機得風量 32700 m3 /h，因此，風壓與前相同，風機轉速 仍為 1000r/min ，此風機就不能完成輸送任務。 （ 3 分） ②另外還應考慮所選風機是否耐高溫。 （ 1 分） 試題 56： 1.4 的氣體，吸入壓強為 101.33KPa，體積為 500m3，初溫為 10℃； 某單動往復壓縮機壓縮絕熱指數(shù)為 壓出氣體壓強為 380KPa。壓縮機得實際排氣量為 10 m3 /min ，假設氣缸的余隙系數(shù)為 5％，求（ 1） 壓縮后氣體的穩(wěn)定 T2 和體積 V 2。（ 2

49、）壓縮機的容積系數(shù) λ0 和理論功率 Nd（此過程假設為絕熱壓縮） 答案與評分標準 解：（ 1）求 T2 和 V 2 T ( p2 k 1 380 ) 對于絕熱壓縮過程： T ) k 283( 2 1 p1 101.33  1.4 1 （2 分） 1.4 K 413 求 V2 可用理想氣體狀態(tài)方程式： p1V1 p2V2 T1 T2 所以 V2 V1 p1 T2 500 101.33 413 194.

50、6m 3 p2 T1 380 283 （ 3 分） （ 2）求 λ 0 和 N d p2 1 380 1 ① 0 1 [( ) k 1] ) 1] 0.922 （2 分） p1 1 0.05[( 1.4 101.33 ②求 N d k 1

51、壓縮機絕熱壓縮得理論功率 N d p1 Vmin k [( p2 ) k 1] / 60 k 1 p1 1.4 380 1.4 1 Nd 101.33 103 10 [( ) 1. 4 1] / 60 27200w 27.2Kw （ 3 分） 1.4 1 101.33 試題 57： 某造紙廠抄紙車間一臺揚克式紙機，原生產(chǎn)郵封紙，所配置得白水泵（離心水泵）其流量為 Q

52、＝20m3/h，揚程 H 為 31m，軸功率 N 為 2.6Kw ，配套電機 4.5Kw 。現(xiàn)因市場變化，該紙機轉產(chǎn)衛(wèi)生紙， 白水泵流量比原來下降 10％，揚程下降 20％。若不更換泵，而將原白水泵葉輪外徑切割 5％，其它 尺寸不變，改用 3Kw 電機拖動。問此方案是否可行？ 答案與評分標準 解：據(jù)離心泵得切割定律，可算出葉輪外徑切割 5％后，泵的 Q’、 H’和 N ’： （ 1）由 Q D2 得： Q D 2 Q 0.95D2 Q 0.95Q 0.9Q （ 1.5 分） Q D2 D2

53、 D2 （ 2）由 H D 2 2 得： D 2 ) 2 H ( 0.95D2 ) 2 H 0.903H 0.8H （ 1.5 分） H ( ) H ( D2 D2 D2 （ 3）由 N D 2 3 得： N D2 3 N 0.95D 2 ) 3 N 0.857N （ 1.5 分） N ( ) ( ) ( D2

54、D2 D2 又因 N ＝2.6Kw ，則 N 0.857N 0.857 2.6 2.23Kw （ 1 分） 取安全系數(shù)為 1.2 倍來配套電機，則所需配套電機功率為 1.2 2.23 2.68Kw 3Kw （ 1.5 分） （ 4）由計算結果知，原水泵葉輪外徑切割 5％后，流量、揚程、所配電機功率都適用，故此方案可行。（1 分） 試題 58： 用某離心油泵從貯槽取液態(tài)烴類至反應器，貯槽液面恒定，其上方絕壓為 660KPa ，泵安裝于貯槽液 面以

55、下 1.6m 處。吸入管路得壓頭損失為 1.6m。輸送條件下液態(tài)烴的密度為 530Kg/m 3 ，飽和蒸氣壓 為 645KPa，輸送流量下泵的氣蝕余量為 3.5m，請分析該泵能否正常操作。 答案與評分標準 解：（ 1）題給泵的氣蝕余量，可由下式求泵的安裝高度 H g pa pv NPSH H f 0 1 (660 645) 103 ① H g g 530 9.81 3.5 1.6 2.21m（ 3 分） ②為安全起見，離心泵得實際安裝高度應至少比計算值減 0.5m ，為：

56、 2.21m 0.5m 2.71m （ 1 分） （ 2）由題給條件，目前泵的安裝高度為 -1.6m>-2.71m ，表明泵的安裝高度已偏高，很可能發(fā)生氣蝕現(xiàn)象，故該泵不能正常操作。 （ 2 分） 試題 59： 一常壓貯槽，內(nèi)盛有粘度不大的油品，今擬用一離心油泵將其以 15m3/h 的流量送往表壓為 150KPa 的高位槽內(nèi)。輸送管路為 57 2mm 的鋼管，在輸送條件下，該油品的密度為 760Kg/m 3，飽和蒸 氣壓為 79.8KPa。升揚高度為 5m，吸入管路和排出管路的壓頭損失分別為 1m 和 4m。求：（1）選擇 一臺合

57、適的離心泵油泵。 （ 2）確定該泵的安裝高度。 答案與評分標準 解：（ 1）選離心油泵 ① 題給： Qe=15m3/h， 而 H e Z u 2 p H f 5 0 150 103 0 1 4 30.12m （ 3 分） 2g g 760 9.81 ② 據(jù) Qe＝ 15m3/h， H e＝ 30.12m 查上冊教材附錄 24 （P303）選 65Y －60B 型離心油泵合適。其性 能為：流量 19.8m3/h，揚程 38m，轉速 2950r/min ，軸

58、功率 3.75Kw ，電動機功率 5.5Kw ，效率 55％， 氣蝕余量 2.6m。（3 分） （ 2）確定安裝高度 該油泵的氣蝕余量 h 2.6m ，則有： pa pv h H f 0 (101.33 79.8) 10 3 0.712m （ 3 分） H g g 1 760 9.81 2.6 1 為安全起見，該泵的實際安裝高度應比（ -0.712m ）要低 0.5～1m。（ 1 分）

59、 試題 60： 用離心泵從敞口貯槽向表壓為 9.81 104Pa 的密閉高位槽輸送清水，兩槽液面恒定，其間垂直距離 為 15m。管徑為 ，管長（包括流動系統(tǒng)所有局部阻力的當量長度）為 120m，流動在阻力平方區(qū)，摩擦系數(shù)為 0.015，流量為 40m3/h. 。求：（ 1）管路的特性方程式； （ 2）泵的升揚高度與管路所需的壓頭。 答案與評分標準 解：（ 1）管路特性方程： 水的密度取 1000Kg/m 3。 ① KZ p 9.81 104 0 m （ 1.5 分） 15 1000 9.81

60、25 g B ( 8 L Le 4 ) ( L Le ) 8 2 )( 5 d 2 4 ② g d d d g （ 3 分） 0.015 120 8 9.81 2.027 104 s2 / m5 0.094 2 (0.094) 4 ③ 可得管路特性方程為： H e K B Qe 2 25 2.0

61、27 104 Qe 2 （ Qe 單位為 （ 2）求泵的升揚高度與所需的壓頭： ① 泵的升揚高度即為兩液面位差：Z 15m （ 1 分） ② 管路所需得壓頭 He：代入 Qe＝ 40m 3 /h，可得：  m3/s） （1 分） He 25 2.027 104 ( 40 ) 2 27.7m （1.5 分） 3600 試題 61： 20℃， 101.33KPa），通過內(nèi)徑為 0.6m，長度為 110m（包 用離心通風機將大氣中空氣（ 括所有局

62、部阻力的當量長度）得水平管路送到某設備。設備的表壓強為 1 10 4 Pa ?？諝獾?輸 送 量 為 1.5 10 4 m3 / h （ 按 入 口 狀 態(tài) 計 ）， 空 氣 通 過 管 路 的 平 均 密 度 m 為1.265Kg / m3 ，平均流速為 14.1m/s。摩擦系數(shù) λ為 0.0175?，F(xiàn)有庫存一臺離心通 風機，性能如下： 轉速 1450r/min，風量 16000m3/h，風壓 11000Pa，核算此風機是否合適。 答案與評分標準 解：（1）在風機進口截面 1-1’與管路出口截面 2-2’間列柏努力方程式，可得管路所需風 壓為：

63、 H T ( p2 p1 ) u2 hf （1.5 分） 2 式中， p1＝ 0（表壓）， p2 1 10 4 Pa （表壓）， m 1.265Kg / m3 ， u 14.1m / s （1 分） （ 2）求 hf L Le u 2 110 (14.1) 2 ： 0.0175 318.9J / Kg （ 2 分） h f d 2 0.6

64、 2 （ 3）求 H’T： H T (1 104 0) 1.265 (14.1)2 1.265 318.9 10529 Pa （ 1.5 分） 2 （ 4） H T H T 1.2 1.2 分） 10529 9988Pa （ 1 m 1.265 （5）計算結果說明：庫存風機可提供的風量 16000m3/h>管路所需的風量 1.5 104 m3 / h ； 其可提供的風壓 11000Pa>管路所需的風壓 9988Pa。故此風機合用。（ 2 分）