化工原理试题库第二章答案doc-内蒙古乌海职业技术学院.doc

答案一、填空：1、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。2、抛物线、0.5、。 3、保持垂直。 4、不变。 5、管路特性曲线、离心泵特性曲线。 6、 小、 大。 7、填料密封，机械密封。 8、静风压，动风压，Pa。 9、降低，减小，降低，增加 。 10、H-Q，-Q，N-Q，转速11、出口阀门，旁路阀门。 12、提高流量，提高扬程。13、泵的。 14、实际。 15、压头。 16、后弯。 17、吸入管路 18、吸入管路。 19、效率最高。 20、减小二、选择：1-5：BBACA 6-10:BBDDB 11-15:CABAD 16-20:ADABB 三、简答1、泵内压强最低处的压强等于同温度下输送液体的饱和蒸汽压时，此时液 体将急剧汽化，并产生大量汽泡，使得叶轮表面或泵内壳表面产生裂缝，泵体振 动，产生噪声，其流量和扬程明显下降。这一现象称为汽蚀现象。确定合适的安装高度以确保不发生汽蚀现象。2、离心泵主要工作部件是旋转叶轮和固定的泵壳。叶轮是离心泵直接对液体做功的部件，其上有若干后弯叶片。离心泵工作时，叶轮由电机驱动作高速旋转运动，迫使叶片间的液体也随之作旋转运动。同时因离心力的作用，使液体由叶轮中心向外缘作径向运动。液体在流经叶轮的运动过程获得能量，并以高速离开叶轮外缘进入蜗形泵壳。在蜗壳内，由于流道的逐渐扩大而减速，又将部分动能转化为静压能，达到较高的压强，最后沿切向流入压出管道。3、离心泵只能空转而不能输送液体的现象。离心泵启动前应灌满液体。四、计算1、解：。 考虑0.5m的安装安全糸数。则泵的安装高度为1m. . . . . . .2、解：（1）泵的压头 在真空表及压强表所在截面11与22间列柏努利方程： 式中 Z2Z1=0.5m p1=2.67104Pa（表压） p2=2.55105Pa（表压） u1= u2= 两测压口间的管路很短，其间阻力损失可忽略不计，故 H=0.5+ =29.88mH2O（2）泵的轴功率 功率表测得功率为电动机的输入功率，电动机本身消耗一部分功率，其效率为0.93，于是电动机的输出功率（等于泵的轴功率）为： N=6.20.93=5.77kW（3）泵的效率 =在实验中，如果改变出口阀门的开度，测出不同流量下的有关数据，计算出相应的H、N和值，并将这些数据绘于坐标纸上，即得该泵在固定转速下的特性曲线。3、解：使用时的水温及大气压强与实验条件不同，需校正：当水温为40时 pv=7377Pa在海拔500m处大气压强可查表2-1得 Ha=9.74 mH2O Hs=Hs+（Ha10） =7.5+（9.7410）（0.750.24）=6.73 mH2O泵的允许安装高度为： =6.730.21 =5.53m5m故泵安装在离水面5m处合用。4、解：将系统所需的风压pT换算为实验条件下的风压pT，即 操作条件下的计算：（40，p=（93300196）Pa）从附录中查得1.0133105Pa，40时的=1.128 kg/m3 所以 风量按风机进口状态计 根据风量Q=13940m3/h和风压pT=1846Pa从附录中查得47211NO.6C型离心通风机可满足要求。该机性能如下：风压 1941.8Pa=198mmH2O风量 14100 m3/h效率 91%轴功率 10kW5、解：（1）两槽液面的高度差H 在压力表所在截面2-2与高位槽液面3-3间列柏努利方程，以贮槽液面为基准水平面，得： 其中， , u3=0, p3=0, p2=2.452105Pa, H2=5m, u2=Vs/A=2.205m/s代入上式得： （2）泵所需的实际功率在贮槽液面0-0与高位槽液面3-3间列柏努利方程，以贮槽液面为基准水平面，有： 其中， , u2= u3=0, p2= p3=0, H0=0， H=29.4m代入方程求得： We=298.64J/kg， 故 ， =70%， （3）真空表的读数在贮槽液面0-0与真空表截面1-1间列柏努利方程，有： 其中， , H0=0， u0=0, p0=0, H1=4.8m, u1=2.205m/s代入上式得， 6、解：V=10m3/h， 所需外加功Ws=gDzShf=9.8110+80.0350(10/3600)2/(p20.0505) =128.1 J/kg（8分） He=Ws/g=128.1/9.81=13.06 J/N （3分） 泵的扬程 He=18.920.82(10)0.8=13.75 J/N （3分） HeHe，故此泵能完成任务。7、解：1)压强表读数（Pa）；在压力表所在截面2-2与容器液面3-3间列柏努利方程。仍以0-0截面为基准水平面，有： 解得， p2=3.23105Pa（表压）2）泵的压头（m）；在真空表与压力表所在截面间列柏努利方程，可得，3） 有效功率 4）若离心泵运行一年后发现有气缚现象，原因是进口管有泄露。8、解：，。 即泵不能正常工作。9、解：求泵运转时的流量、轴功率及效率，实际上是求泵的工作点。即应先根据本题的管路特性在附图上标绘出管路特性曲线。（1）管路特性曲线方程在贮水池水面与水塔水面间列柏努利方程 式中Z=13m p=0由于离心泵特性曲线中Q的单位为L/s，故输送流量Qe的单位也为L/s，输送管内流速为： = 本题的管路特性方程为： He=13+ （2）标绘管路特性曲线根据管路特性方程，可计算不同流量所需的压头值，现将计算结果列表如下：Qe/Ls10481216202428He/m1313.1413.5514.2315.216.4317.9419.72由上表数据可在4B20型水泵的特性曲线图上标绘出管路特性曲线HeQe。（3）流量、轴功率及效率 附图中泵的特性曲线与管路特性曲线的交点就是泵的工作点，从图中点M读得： 泵的流量 Q=27L/s=97.2m3/h 泵的轴功率 N=6.6kW 泵的效率 =77%10、解：使用时的水温及大气压强与实验条件不同，需校正：当水温为40时 pv=7377Pa