化工原理試題庫(kù)第二章答案內(nèi)蒙古烏海職業(yè)技術(shù)學(xué)院

1、V1、解：u114 .d23514. .0.092.36001.53呎。U21.53一、填空:體將急劇汽化，并產(chǎn)生大量汽泡，使得葉輪表面或泵內(nèi)殼表面產(chǎn)生裂縫， 泵體振 動(dòng)，產(chǎn)生噪聲，其流量和揚(yáng)程明顯下降。這一現(xiàn)象稱(chēng)為汽蝕現(xiàn)象。確定合適的安 裝咼度以確保不發(fā)生汽蝕現(xiàn)象2、離心泵主要工作部件是旋轉(zhuǎn)葉輪和固定的泵殼。葉輪是離心泵直接對(duì)液體做功的部件，其上有若干后彎葉片。離心泵工作時(shí)，葉輪由電機(jī)驅(qū)動(dòng)作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)，迫使葉片間的液體也隨之作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 同時(shí)因離心力的作用，使液體由葉輪 中心向外緣作徑向運(yùn)動(dòng)。液體在流經(jīng)葉輪的運(yùn)動(dòng)過(guò)程獲得能量， 并以高速離開(kāi)葉 輪外緣進(jìn)入蝸形泵殼。在蝸殼內(nèi)，由于流道的逐漸

2、擴(kuò)大而減速，又將部分動(dòng)能轉(zhuǎn) 化為靜壓能，達(dá)到較高的壓強(qiáng)，最后沿切向流入壓出管道。3、離心泵只能空轉(zhuǎn)而不能輸送液體的現(xiàn)象。離心泵啟動(dòng)前應(yīng)灌滿(mǎn)液體。四、計(jì)算答案1、2、為液體提供能量的輸送機(jī)械，離心式、拋物線、0.5、64R往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式和流體作用式。 保持垂直。、不變。5、管路特性曲線、離心泵特性曲線。7、9、小、大。1V3、靜風(fēng)壓，動(dòng)風(fēng)壓，、H-Q,n-Q，N-Q,轉(zhuǎn)速、提高流量，、壓頭。、效率最高填料密封，機(jī)械密封。降低，減小，降低，增加11、出口閥門(mén)，13、泵的。17、吸入管路二、 選擇：1-5:BBACA三、 簡(jiǎn)答1、泵內(nèi)壓強(qiáng)最低處的壓強(qiáng)等于同溫度下輸送液體的飽和蒸汽壓時(shí)，此時(shí)液旁路閥門(mén)

3、。14、實(shí)際18、吸入管路6-10:BBDDB1012151911-15:CABAD提高揚(yáng)程。16、后彎。20、減小16-20:ADABB考慮0.5m的安裝安全糸數(shù)。則泵的安裝高度為1m.N軸N電電2.0.941.88KW.N HQ g 000.9.81/36001.6Kw式中Z2-Z1=0.5mp1=2.67X104Pa（表壓）p2=2.55X105Pa（表壓）兩測(cè)壓口間的管路很短，其間阻力損失可忽略不計(jì)，故2.55 1052.67 1044.4222.492H=0.5+1000 9.812 9.81=29.88mH2O(2)泵的軸功率功率表測(cè)得功率為電動(dòng)機(jī)的輸入功率，

4、電動(dòng)機(jī)本身消耗一部分功率，其效率為0.93,于是電動(dòng)機(jī)的輸出功率(等于泵的軸功率)為:2、解：(1)泵的壓頭在真空表及壓強(qiáng)表所在截面努利方程：乙2巴比H乙g 2g2P2氏HHfg 2g11與22間列柏u2Hs2ghfu2Hs2gl u2d函3.0空2.9.810.02.50 1.5320. 2.9.811.555mH Z hZl u2d 2gH 110.02160 500.090.5曲2.9.81H 16.75m.u1=4Q4 12.5 10u2=d24Qd；2.49m/s0.084 12.5 100.064.42m/sN=6.2X0.93=5.77kW(3) 泵的效率NeQH g 12.5

5、10329.88 1000 9.81N N5.77 1000=需 .63在實(shí)驗(yàn)中，如果改變出口閥門(mén)的開(kāi)度，測(cè)出不同流量下的有關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算出 相應(yīng)的H、N和n值，并將這些數(shù)據(jù)繪于坐標(biāo)紙上，即得該泵在固定轉(zhuǎn)速下的特 性曲線。3、解：使用時(shí)的水溫及大氣壓強(qiáng)與實(shí)驗(yàn)條件不同，需校正：當(dāng)水溫為40 C時(shí)pv=7377Pa在海拔500m處大氣壓強(qiáng)可查表2-1得Ha=9.74 mH2OHs=Hs+(Ha10)pv -0.249.81 103=7.5+(9.7410) (0.750.24)=6.73 mH2O泵的允許安裝高度為：=6.730.21=5.53m5m故泵安裝在離水面5m處合用4、解：將系統(tǒng)所需的風(fēng)壓

6、pT換算為實(shí)驗(yàn)條件下的風(fēng)壓pT,即操作條件下p的計(jì)算：(40C，p=(93300- 196)Pa)從附錄中查得1.0133X105Pa, 40C時(shí)的p=1.128 kg/m3所以風(fēng)量按風(fēng)機(jī)進(jìn)口狀態(tài)計(jì)根據(jù)風(fēng)量Q=13940m3/h和風(fēng)壓pT=1846Pa從附錄中查得47211NO.6C型離心通風(fēng)機(jī)可滿(mǎn)足要求。該機(jī)性能如下：風(fēng)壓1941.8Pa=198mmHO風(fēng)量14100 m3/h效率91%Hs2U12g1.12893300 19610133031.04kg/mPT16001.21.041846Pa145001.04313940m /hPT軸功率10kW5、解：(1)兩槽液面的高度差H0.525

7、kgf / cm26、解:V=10mh,所需外加功W=gDZ+Shf=9.8110+8 0.0350（1O/36&0P20.050）=128.1 J/kg（8分）HZ =W/g=128.1/9.81=13.06 J/N泵的揚(yáng)程耳=18.920.82(10)0.8=13.75 J/N在壓力表所在截面2-2與咼位槽液面3-3間列柏努利方程，以貯槽液面為 基準(zhǔn)水平面，得：gH22 2U2P2門(mén)U3P3gH22hf ,2 3其中,P3=0,hf,2 34.9J / kg ,ua=0,52=2.452x10 Pa, H2=5m, u2=Vs/A=2.205m/s代入上式得:2H 52 9.815

8、2.452 104.929.74m9.819.811000(2)泵所需的實(shí)際功率在貯槽液面0-0面，有：與高位槽液面3-3間列柏努利方程，以貯槽液面為基準(zhǔn)水平gHo2U02也WegH2U3P32hf,0 3其中,hf ,0 36.864.9J / kg ,U2=U3=0,p2= pa=0, H0=0,H=29.4m代入方程求得:W=298.64J/kg，WsVs3636001000 10kg/s故NeWsWe2986.4W, n=70%(3)真空表的讀數(shù)在貯槽液面0-0與真空表截面1-1間列柏努利方程，有:其中,代入上式得,2gH0U0P0hf,。1P1gH12U12P1hf ,011.96J

9、/kg,1000（9.81H=0,u0=0, p0=0, H1=4.8m, u1=2.205m/s c 2.20524.821.96）5.15 104Pa（3（3HeFl，故此泵能完成任務(wù)。7、解：1)壓強(qiáng)表讀數(shù)(Pa);在壓力表所在截面2-2 基準(zhǔn)水平面，有：與容器液面3-3間列柏努利方程。仍以0-0截面為Z22U2P2gZ32U3P3ghf,2 32)2.32百解得，p2=3.23X105Pa（表壓）泵的壓頭（m）;在真空表與壓力表所在截面間列柏努利方程，可得，,3.23 1050.427Hf0.53.5P21000g161.51051000 g0.021000.12.3229.81H (

10、Z2Z1)P2P1g1051000 9.813)37.8m有效功率NeHQ102Ne/N37.8 65 10006.687kw3600 10266.87%4)若離心泵運(yùn)行一年后發(fā)現(xiàn)有氣縛現(xiàn)象，原因是進(jìn)口管有泄露。&解：ZP0 P h hf，Z.g即泵不能正常工作652365 6376503.5 1.6530.9.812.27m。9、解：求泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的流量、軸功率及效率，實(shí)際上是求泵的工作點(diǎn) 據(jù)本題的管路特性在附圖上標(biāo)繪出管路特性曲線。（1）管路特性曲線方程 在貯水池水面與水塔水面間列柏努利方程p HeZHfg式中Z=13mp=0由于離心泵特性曲線中Q的單位為L(zhǎng)/s，故輸送流量Qe的單位也

11、為L(zhǎng)/s，輸 送管內(nèi)流速為：QeU2d41000即應(yīng)先根Qe1000 -40.0742Qe20.131Hfl led2u0.022g2000.13120.0742Qe2 9.812=0.00857Q；本題的管路特性方程為:He=13+0.00857Q2(2)標(biāo)繪管路特性曲線根據(jù)管路特性方程，可計(jì)算不同流量所需的壓頭值，現(xiàn)將計(jì)算結(jié)果列表如下:Qe/Ls10481216202428He/m1313.1413.5514.2315.216.4317.9419.72由上表數(shù)據(jù)可在4B20型水泵的特性曲線圖上標(biāo)繪出管路特性曲線HeQe(3)流量、軸功率及效率附圖中泵的特性曲線與管路特性曲線的交點(diǎn)就是泵的工作點(diǎn)，從圖中點(diǎn)M讀得：泵的流量Q=27L/s=97.2m3/h泵的軸功率N=6.6kW泵的效率n=77%10、解：使用時(shí)的水溫及大氣壓強(qiáng)與實(shí)驗(yàn)條件不