流體輸送機(jī)械習(xí)題及答案、

1、12345678910111213141516172.2習(xí)題（1）離心泵的主要部件有、和。（2）往復(fù)泵主要適用于、的場(chǎng)合。離心泵產(chǎn)生汽蝕，通常是由于，等。離心泵的葉片一般是，這是為了輸出時(shí)增大，減少。（1）若被輸送流體粘度增高，則離心泵的壓頭、流量、效率、軸功率。（2）若被輸送流體密度改變,則離心泵的、及均保持不變。（3）離心泵的總效率反映了，和三項(xiàng)能量損失的影響。（4）離心泵吸入管線一般處于壓狀態(tài)，若此時(shí)吸入管有泄漏，離心泵可能出現(xiàn)現(xiàn)象。（1）離心泵工作點(diǎn)是曲線與曲線的交點(diǎn)。（2）離心泵的安裝高度超過允許安裝高度時(shí)，離心泵會(huì)發(fā)_生現(xiàn)象。（1）離心泵的軸封裝置主要有和兩種；（2）管路特性曲線的

2、一般表達(dá)式是。（3）影響離心泵理論流量的因素有和。（4）離心泵葉輪按有無蓋板可分為、。在測(cè)定離心泵的性能曲線實(shí)驗(yàn)過程中，在泵出口處應(yīng)安裝和，而必須在的前部。在泵的入口處應(yīng)安裝，在上還必須安測(cè)流量儀表，測(cè)流量儀表可以采用或或等。（1）離心泵的特性曲線通常包括、和曲線，這些曲線表示在一定的下輸送某特定液體時(shí)的性能。（2）離心泵用出口閥調(diào)節(jié)流量實(shí)質(zhì)上是改變_了曲線使其位置發(fā)生變化,如果將離心泵的轉(zhuǎn)速減少，則可以使曲線改變，改變的方向是。1819202122232425262728293031323334泵的壓頭單位是，可簡化為，其物理意義是。往復(fù)壓縮機(jī)的排氣量是指。離心通風(fēng)機(jī)全風(fēng)壓的單位是，它的物理

3、意義應(yīng)理解為。(1) 離心泵的流量調(diào)節(jié)閥安裝在離心泵管路上，關(guān)小出口閥門后，真空表的讀數(shù)，壓力表的讀數(shù)。(2) 往復(fù)泵的轉(zhuǎn)速(往復(fù)次數(shù))增加時(shí)，流量,揚(yáng)程。(增大，變小，(1) 離心泵的揚(yáng)程含義是。(2) 離心泵常采用調(diào)節(jié)流量，往復(fù)泵常采用調(diào)節(jié)流量。用離心泵在兩敞口容器間輸液在同一管路中，若用離心泵輸送密度為200kg/ni的某液體(該溶液的其它性質(zhì)與水相同)與輸送水相比，離心泵的流量揚(yáng)程，泵出口壓力，軸功率6變大，變小，不變，不確定離心泵用來輸送常溫的水，已知泵的性能為q=0.05ms/s時(shí)，H=20m；管路特性為vq=0.05ms/s時(shí)，H=18m，則在該流量下在肖耗在調(diào)節(jié)閥門上的壓頭H=

4、mve有效功率AP=。e(1) 寫出兩種旋轉(zhuǎn)泵的名稱：和。(2) 離心泵的轉(zhuǎn)速提高10，則泵新的特性曲線上的一個(gè)點(diǎn)比原特性曲線上對(duì)應(yīng)的點(diǎn)流量提高，壓頭提高，軸功率增加。(1) 選擇壓縮機(jī)時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)選定壓縮機(jī)的種類。型式確定后，再根據(jù)生產(chǎn)中所要求的和確定規(guī)格。(2) 寫出兩種真空泵的名稱：、。(1) 流體輸送設(shè)備按工作原理可分為，。(2) 離心泵中是將電動(dòng)機(jī)的能量傳遞給液體的部件，而則是將動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?shì)能的部件。(3) 離心泵按吸液方式分為和。離心泵的性能參數(shù)包括,，。離心泵銘牌上標(biāo)明的流量和揚(yáng)程指的是時(shí)的流量和揚(yáng)程。35363738394041424344454647484950515253

5、54（1）離心泵的軸功率P，有效功率（理論功率）P，與效率間的關(guān)系是,ae泵的效率包括,和。（2）產(chǎn)品樣本上離心泵的特性曲線是在一定_的下，輸送時(shí)的特性曲線。（1）旋渦泵常采用來調(diào)節(jié)流量，往復(fù)泵、泵等一切泵在旁路閥關(guān)閉時(shí)，不能全關(guān)。推導(dǎo)離心泵基本方程式的兩個(gè)基本假定是:（1），（2）。當(dāng)流量一定而且流動(dòng)已進(jìn)入阻力平方區(qū)時(shí)臨界汽蝕余量PSH乙只與關(guān)，是泵的一個(gè)參數(shù)。離心泵停車時(shí)應(yīng)該。（A）首先斷電，再閉出口閥；（B）先關(guān)出口閥，再斷電；（C）關(guān)閥與斷電不分先后；（D）只有多級(jí)泵才先關(guān)出口閥。從地槽向常壓吸收塔送液，一臺(tái)離心泵在高效點(diǎn)工作。若管路不變，再并聯(lián)一臺(tái)同型號(hào)離心泵，則（）（A）兩泵均在高

6、效點(diǎn)工作;（B）兩泵均不在高效點(diǎn)工作；（C）僅原泵在高效點(diǎn)工作;（D）僅新裝泵在高效點(diǎn)工作。將含晶體10的懸浮液送往料槽宜選用（）（A）離心泵（B）往復(fù)泵（C）齒輪泵（D）噴射泵。某泵在運(yùn)行1年后發(fā)現(xiàn)有氣縛現(xiàn)象，應(yīng)（）（A）停泵，向泵內(nèi)灌液（B）降低泵的安裝高度（C）檢查進(jìn)口管路是否有泄漏現(xiàn)象（D）檢查出口管路阻力是否過大。用離心泵將水池的水抽吸到水塔中若，離心泵在正常操作范圍內(nèi)工作開，大出口閥門將導(dǎo)致（）（A）送水量增加，整個(gè)管路壓頭損失減少；）送水量增加，整個(gè)管路壓頭損失增大；（C）送水量增加，泵的軸功率不變；（D）送水量增加，泵的軸功率下降。有一鍋爐，每小時(shí)蒸發(fā)水量為0噸，額定壓力為1.

7、5MPa此鍋爐注水泵選（）5556575859606162636465666768697071727374757677(A)單級(jí)離心泵;(B)多級(jí)離心泵;(C)齒輪泵;(D)螺桿泵。以下不是離心式通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)()(A)風(fēng)量(B)揚(yáng)程(C)效率(D)風(fēng)壓當(dāng)管路特性曲線寫為/=A+Bq2時(shí)()v(A) A只包括單位重量流體需增加的位能(B) A包括單位重量流體需增加的位能與靜壓能之和(C) Bq2代表管路系統(tǒng)的局部阻力損失v(D) Bq2代表單位重量流體增加的動(dòng)能v以下說法是正確的：當(dāng)粘度較大地增大時(shí)，在泵的性能曲線上(A) 同一流量q處，揚(yáng)程H下降，效率q上升v(B) 同一流量q處，揚(yáng)程H上

8、升，效率q上升v(C) 同一流量緯處，揚(yáng)程H下降，效率q下降(D) 同一流量q處，揚(yáng)程H上升，效率q下降v有人認(rèn)為泵的揚(yáng)程就是泵的升揚(yáng)高度，有人認(rèn)為泵的軸功率也就是電動(dòng)機(jī)的功率(A)這兩種說法都不對(duì),(B)這兩種說法都對(duì)，(C)前一種說法對(duì)，(D)后一種說法對(duì)。當(dāng)兩臺(tái)規(guī)格相同的離心泵并聯(lián)時(shí)，只能說()(A) 在新的工作點(diǎn)處較原工作點(diǎn)處的流量增大一倍(B) 當(dāng)揚(yáng)程相同時(shí)，并聯(lián)泵特性曲線上的流量是單臺(tái)泵特性曲線上流量的兩倍(C) 在管路中操作的并聯(lián)泵較單臺(tái)泵流量增大一倍(D) 在管路中操作的并聯(lián)泵揚(yáng)程與單臺(tái)泵操作時(shí)相同，但流量增大兩倍當(dāng)兩個(gè)同規(guī)格的離心泵串聯(lián)使用時(shí)，只能說()(A)串聯(lián)泵較單臺(tái)泵實(shí)

9、際的揚(yáng)程增大一倍78 (B)串聯(lián)泵的工作點(diǎn)處較單臺(tái)泵的工作點(diǎn)處揚(yáng)程增大一倍79 (C)當(dāng)流量相同時(shí)，串聯(lián)泵特性曲線上的揚(yáng)程是單臺(tái)泵特性曲線上的揚(yáng)程的兩倍80 (D)在管路中操作的串聯(lián)泵，流量與單臺(tái)泵操作時(shí)相同，但揚(yáng)程增大兩倍2.2.2應(yīng)用舉例題【1】在圖示中，有一直徑為38x2.5mm,長為30m的水平直管AB,在其中間裝有孔徑為16.4mm的標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)，流量系數(shù)C=0.63，流過孔板永久壓降為p二6x104Pa，管0f內(nèi)流動(dòng)摩擦系數(shù)取0.022。試求：(1)AB段壓降；(2)若泵的軸功率為.3kW,效率為62%,貝VAB管所消耗功率為泵有效功率的百分之多少？流體密度為70kg/m，U形管

10、中的指示液為汞，其密度為600kg/m，R=0.6mo解：(1)根據(jù)孔板的流量計(jì)算式：11111得u0=0.63x9.81x0.6(13600-870)/870=8.27m/s管內(nèi)流速質(zhì)量流量兀q=puA=pud2=870x2.04x0.785x0.0332=1.52kg/sm4在A、B兩截間列機(jī)械能衡算式：將z=z=0,u=u代入上式得ABAB流量計(jì)的永久壓降組成，即可得AB段降為Eh為流體在AB段的能量損失，由直管阻力損失和孔板Ap=p-p=pEh=870x111=96570PaABf(2)首先需計(jì)算泵的有效功率AB段消耗功率為P=qEh=1.52x111=169WABmf于是AB段所耗功

11、率占泵有效功率的百分?jǐn)?shù)為p/p=169/186=0.909=90.9%ABe圖2-2例2附圖【2】如附圖所示，從水池用離心泵向高位槽送水要求送水量為5m3/h,總管路長（包括當(dāng)量長度）150m,高位槽內(nèi)壓強(qiáng)9.62kPa（表壓），管路均為H08X4mm的光滑管，高位槽水面距水池面高20m。水的密度為000kg/m，粘度為lmPas求：（1）泵的壓頭和軸功率（泵效率為65）；（2）若閥門開度和操作條件不變，現(xiàn)改為輸送p水的另一種液體，粘度不變，試示意指明工作點(diǎn)的變化趨勢(shì)，并定性分析q、P的變化方向。va解：（1）根據(jù)送水量，可計(jì)算出管內(nèi)流體流速通過雷諾數(shù)判定管內(nèi)流動(dòng)類型，從而確定摩擦系數(shù)的計(jì)算方

12、法廠dup0.1x1.59x1000”ccc斗嚴(yán)加Re=1590004000為湍流卩0.001對(duì)于光滑管，湍流時(shí)X=03164=0.3164=0.0158Re0.251590000.25以1-1截面為位能基準(zhǔn)，在截面1-1和2-2之間列機(jī)械能衡算式：上式中z=0,p=0（表壓），u=u=0,z=20m，p=19.62kPa（表壓）111222代入上式可得泵的壓頭為：泵的軸功率P=251x45x1000x981=4735wa耳3600x0.652）泵的特性曲線與密度無關(guān)，但管路特性曲線與密度有關(guān)，管路特性曲線為當(dāng)p增大時(shí)，A值變小，而B不變，即管路特性曲線的線型不變位置下移，由圖可見工作點(diǎn)由A移

13、到A，揚(yáng)程H略減，流量q增加；又P=Heqvpg，上式H、q、p都改變，其中va耳vH，qf，pf一般，H改變量較?。ㄇ€平滑）所以P一般增大，或根據(jù)泵特性曲線va中Pq的關(guān)系可知，流量？增加，泵軸功率P增大。avva【3】用離心泵將原油從油庫沿管內(nèi)徑為15m長2公里（包括局部阻力的當(dāng)量長度）的水平管送往煉油廠，輸油量為0m3/h,油泵總效率為）.65，求：（1）泵的軸功率；（2）某天該油泵突然發(fā)生故障，于是開動(dòng)一臺(tái)備用泵，其壓頭僅為原來泵80的%，問此泵能輸送原油多少m3/h。已知條件：油的密度為90kg/nB，粘度為）.4Pas,油庫與貯罐均為常壓（換泵后當(dāng)量長度按不變考慮）。解：（1）根

14、據(jù)輸油量計(jì)算管內(nèi)流速通過雷諾數(shù)判定管內(nèi)流動(dòng)類型，從而確定摩擦系數(shù)的計(jì)算方法層流時(shí)dupRe=0.1x0.63x89004=2102000為層流“Re=釜=0.3048該題條件下，油泵所耗功率完全用于克服管路阻力，在輸油管的進(jìn)出口間列機(jī)械能衡算式可得：泵的軸功率pgqH890x9.81x40x82.13600x0.65=12253w2)改用備用泵后，其壓頭為分析可知：由于泵的壓頭減少，輸送過程全程壓降改變?yōu)椋阂虮玫膲侯^降低，輸油量必減少，所以輸油管內(nèi)仍為層流流動(dòng)，對(duì)于水平圓管的層流流動(dòng)，由泊稷葉方程Ar32yluAp=d232x0.4x2000由此得輸油管內(nèi)流速u=Ap/2=5.736x105x

15、0.152=0.504m/s輸油量q=巴d2u=0.785x0.152x0.504=0.0089m3/s=32.05m3/hv4【6】如本題附圖所示的輸水系統(tǒng)，管路直徑為0x2mm,當(dāng)流量為36m3h時(shí)，吸入管路的能量損失為6J/kg,排出管的壓頭損失為.8m,壓強(qiáng)表讀數(shù)為245kPa吸入管軸線至U形管汞面的垂直距離h=0.5m,當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)為)8.1kPa試計(jì)算：(1)泵的揚(yáng)程與升揚(yáng)高度；(2) 泵的軸功率=70%)；(3) 泵吸入口壓差計(jì)讀數(shù)R。解：該題包括了機(jī)械能衡算方程、連續(xù)性方程、靜力學(xué)方程的綜合運(yùn)用,解題技巧在于根據(jù)題給數(shù)據(jù)恰當(dāng)選取截面,以便使計(jì)算過程清晰化。(1) 泵的揚(yáng)程與升揚(yáng)

16、高度截面與位能基準(zhǔn)面(1-1截面)的選取如本題附圖所示。由題給條件,在1-1與2-2兩截面之間列機(jī)械能衡算式可直接求得泵的揚(yáng)程,即式中z2=5m所以H=5+2.2042/(2x9.81)+24.98+0.6118=30.84me在1-1與3-3兩截面之間列機(jī)械能衡算式并整理便可求得泵的升揚(yáng)高度,即(2) 泵的軸功率(3) 真空表讀數(shù)R欲求真空表讀數(shù)R需在1-1和4-4兩截面之間列機(jī)械能衡算式以計(jì)算泵入口處壓強(qiáng)，然后再利用靜力學(xué)方程求解。由機(jī)械能衡算式得a=Z4+4+4+H4pg42gpgf1-4整理上式并將有關(guān)數(shù)據(jù)代入得：對(duì)U形管壓差計(jì)列靜力學(xué)方程得通過該題（1）的計(jì)算，從概念上應(yīng)該搞清楚：泵

17、的揚(yáng)程1N流體從輸送機(jī)械獲得的有效能量，而升揚(yáng)高度是機(jī)械能衡算式中血項(xiàng)，切不可將二者混淆?！?】用離心泵向水洗塔送水。在規(guī)定轉(zhuǎn)速下，泵的送水量0013mB/s,壓頭為45m。當(dāng)泵的出口閥全開時(shí)，管路特性方程為：H=20+1.1x105q2（q的單位為m3/s）evv為了適應(yīng)泵的特性，將泵的出口閥關(guān)小以改變管路特性。試求：（1）因關(guān)小閥門而損失的壓頭；（2）關(guān)小閥門后的管路特性方程。解：因關(guān)小閥門而損失的壓頭為泵的壓頭與管路要求壓頭的差值。關(guān)小閥門后，增加了局部阻力，使管路特性曲線變陡,關(guān)小閥門前后管路特性曲線如本題附圖中的曲線2所示。A、B兩點(diǎn)之間的垂直距離代表ff。（1）關(guān)小閥門的壓頭損失當(dāng)

18、流量q=0.013m3/s時(shí)，泵提供的壓頭H=45m，而管路要求的壓頭為v損失的壓頭為（2）關(guān)小閥門后的管路特性方程管路特性方程的通式為：在本題條件下，A（=Az+P）不發(fā)生變化，而B值因關(guān)小閥門而變大。關(guān)小閥門后應(yīng)滿Pg足如下關(guān)系：解得：B=1.479x105s2/m5關(guān)小閥門后的管路特性方程為：【8】用離心泵向密閉高位槽送料，流程如本題附圖所示。在特定轉(zhuǎn)速下，泵的特性方程為H=427.56x104q2（q的單位為m3/s）vv當(dāng)水在管內(nèi)的流量q=0.01m3/s時(shí)，流動(dòng)進(jìn)入阻力平方區(qū)現(xiàn)改送密度p=1200kg/m3的v水溶液（其它性質(zhì)和水相近時(shí)，密閉容器內(nèi)維持表壓L18kPa不變，試求輸送

19、溶液時(shí)的流量和有效功率。解：本題條件下，泵的特性方程和特性曲線不變，而當(dāng)流動(dòng)在阻力平方區(qū)時(shí)，管路特性方程中的比例系數(shù)B值保持恒定,在維持密閉高位槽表壓不變的情況下隨被輸送液體密度加大，圖2-7例8附圖管路特性方程中的4（二Az+型）值變小，因而管路特性曲線向下平移從而導(dǎo)致泵的工作點(diǎn)pg向流量加大方向移動(dòng)，如本題附圖中的曲線2所示。下面進(jìn)行定量計(jì)算。輸送清水時(shí)，管路特性方程為將有關(guān)數(shù)據(jù)代入上式得此式與泵的特性方程聯(lián)解以確定值解得B=1.044x105s2/m5當(dāng)輸送溶液時(shí)，B值不變，管路特性方程變?yōu)榇朔匠膛c泵的特性方程聯(lián)解，便可求解改送溶液時(shí)的流量，即解得q=0.01054m3/sv所以H=42

20、-7.56x104x0.010542=33.6m泵的有效功率為由上面計(jì)算可知，當(dāng)泵上下游兩容器的壓強(qiáng)差不為零時(shí)，被輸送液體密度的變化必引起管路特性曲線的改變，從而導(dǎo)致泵工作點(diǎn)的移動(dòng)。在本題條件下，密度加大，使泵的流量加大，壓頭下降，功率上升?！?2】某帶有變頻調(diào)速裝置的離心泵在轉(zhuǎn)速SOr/min下的特性方程為H=38.4-40.3q2（qevv單位為mWmin）。輸送管路兩端的勢(shì)能差為6.8m管徑為76x4mm，長1360m（包括局部阻力的當(dāng)量長度）九=0.03。試求：（1）輸液量q；v（2）當(dāng)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)為1700r/min時(shí)的輸液量q。v解：（1）管路特性方程為q單位為m3/min）：vH二血

21、+H=16.8+九丄（）2（-qv）2Pgfd2g1閔2604136011q2=16.8+0.03xxx（）2xv（1）0.0682x9.810.785x0.06823600=16.8+645q2v泵的特性方程為：H=38.4-40.3q2（2）ev式（1）和式（2）聯(lián)立得：解得：q=0.178m3/minv（2）當(dāng)泵的轉(zhuǎn)速調(diào)為f=1700r/min時(shí)，根據(jù)泵的比例定律qnH（n）2v=；e=qnH（n丿ve即H=H/（必）2，將此式代入泵特性方程得：eeqv將調(diào)速后泵的特性方程與管路特性方程=16.8+645q2聯(lián)立v得q=0.222m3/minv【13】某型號(hào)的離心泵，在一定的轉(zhuǎn)速下，在輸

22、送范圍內(nèi)，其壓頭與流量的關(guān)系可用H=18-6x105q2（H單位為m,q單位為m3/s）來表示。用該泵從貯槽將水送至高位槽，evev如附圖所示。兩槽均為敝口，且水面維持恒定。管路系統(tǒng)的總長m（包括所有局部阻力的當(dāng)量長度）管徑為46x3mm,摩擦系數(shù)可取為0.02,試計(jì)算：（1）輸水量為多少m3/h；（2）若泵的效率為65%,水的密度為1000kg/ni,離心泵在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的軸功率為多少W；（3）若將該輸送系統(tǒng)的高位槽改為密閉容器其內(nèi)水面上方的壓強(qiáng)為9kPa（表壓），其它條件均不變，試分析此情況下的輸水量與泵的軸功率將如何變化（不必計(jì)算，用公式與特性曲線圖示說明）。圖2-10例13附圖解：（1）求輸水量。取1-1截面為位能基準(zhǔn)，在1-1和2-2截面間列機(jī)械能衡式，可得管路的特性方程上式中Az=3m,Ap=0代入得管路的特性方程為：聯(lián)立泵的特性方程/=18-6xlO5q2得出泵在該管路系統(tǒng)中的工作點(diǎn)為:evH=8.25m；q=0.00403m