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“化工原理”第2章流體輸送機械復習題(編輯修改稿)

2026-05-13 12:22 本頁面

　

【文章內容簡介】氣縛”現象。“氣縛”現象發生后，泵無液體排出，無噪音，振動。為防止“氣縛”現象發生，啟動前應灌滿液體。 “氣蝕”：由于泵的吸上高度過高，使泵內壓力等于或低于輸送液體溫度下的飽和蒸汽壓時，液體氣化，氣泡形成，破裂等過程中引起的剝蝕現象，稱“氣蝕”現象，“氣蝕”發生時液體因沖擊而產生噪音、振動、使流量減少，甚者無液體排出。為防止“氣蝕”現象發生；泵的實際安裝高度應不高于允許吸上高度。2.（10分）為什么離心泵可用出口閥來調節流量？往復泵可否采用同樣方法調節流量？為什么？ ***答案*** 由離心泵的工作點知，改變泵出口閥的開度，使局部阻力改變，而管路特性曲線改變，流量隨之改變，此法雖不經濟，但對泵運轉無其它影響；而往復泵屬容積式泵，壓頭與流量基本無關，若關閉出口閥，則因泵內壓力急劇升高，造成泵體。管路和電機的損壞，故不宜用出口閥來調節流量。3.（6分）離心泵的揚程和升揚高度有什么不同？ ***答案*** 離心泵的揚程是指泵給以單位重量液體的有效能量、液體獲得能量后，可將液體升揚到一定高度△Z，而且還要用于靜壓頭的增量△P/ρg和動壓頭的增量△u/2g及克服輸送管路的損失壓頭，而升揚高度是指將液體從低處送到高處的垂直距離，可見，升揚高度僅為揚程的一部分，泵工作時，其揚程大于升揚高度。4.（8分）當離心泵啟動后不吸液，其原因主要有哪些？ ***答案*** 不吸液的原因可能是：由于灌液不夠或底閥不嚴密而漏液，使泵內存有空氣；由于底閥或吸入管路堵塞；安裝高度過高；電機接線不正確致使葉輪反轉等。5.（8分）按圖寫出離心泵開泵及停泵操作程序。 ***答案*** 開泵：關閉閥B一打開閥A一灌液一關閉閥A一啟動鍵K一全開閥B一調節閥A至合適流量。停泵：關閉閥A一關閉閥B（若長期停泵可不關，以便放完管路中的液體）一按停止電鍵K6.（18分）不同類型的離心泵，其QH曲線的形狀不同，有的較平（如圖A線），有的較陡（圖中B線），問：（1）當用離心泵來輸送含有泥漿的液體，其部分泥漿會在管道內沉積，在此種情況下，宜選哪一類型QH線的離心泵才能避免流量發生過大的波動？（2）若用出口閥調節流量，對于哪一種形狀的Q一H線離心泵較為理想？ ***答案*** （1）選用Q～H線較陡的泵（即圖中的B線），設曲線I為原來的管路特性曲線；曲線II為后來（阻力增大）的管路特性曲線，從圖中可看出對A泵來說，工作點由M1變為M2對應的流量由Qm1到 Q m2；對B泵來說工作點由C1變到C2對應的流量由Qc1到 Qc2兩泵流量變化（皆變小）的幅度B泵A泵即（Qm1 Q m2)( Qc1 Q c2)（2）對調節流量來說，A泵較好，而調節流量較為靈敏（變化幅度較大），由圖中工作點變化可知。四、計算題：1.（10分）將20℃的水由水池打至一敞口高位槽中。管路總能量損失為50J/kg，流量為20m3/h，試求理論功率為多少kw？ ***答案*** 在水池液面11與高位槽液面22間列柏努利方程(11為基準)：ｇZ1＋ｕ12/2＋P1/ρ＋Ｗe＝ｇZ2＋ｕ22/2＋P2/ρ+∑Wf Z1＝0，Z2＝，P1＝P2，ｕ1≈0，ｕ2≈0， ∑Wf＝50Ｊ/kg Ｗe＝ｇZ2＋∑Wf＝＋50＝3 60Ｊ/kg ms＝20/36001000＝。 N＝Ｗe ms＝360＝2000Ｊ/s＝2kw2.（16分）如圖所示輸水系統。已知:管路總長度(包括所有局部阻力當量長度) 為100m，從壓力表至高位槽所有管長（包括所有局部阻力當量長度）為80m,管路摩擦系數λ=，水的密度ρ=1000kg/m3,輸水量為10m3/h，求:(1)泵軸功率N軸=?(2)壓力表的讀數為多少kgf/cm2**答案*** ⑴ N軸=Ne/η ,Ne=msWe ,ms=101000/3600= We泵對單位質量流體所做的有效功。選取11與22截面，并以 11截面的基準面。在兩截面間做能量衡算：Z1＋ｕ12/2ｇ＋P1/ρｇ＋He＝Z2＋ｕ22/2ｇ＋P2/ρｇ+∑hf∵Z1=0 Z2=2+18=20m p1=p2=0 ｕ1≈0，ｕ2≈0，We=gZ2+Σhf Σhf=λ(ΣL/d)(u2/2)u=(V/3600)/[(π/4)d2] =(10/3600)/( )= Σhf=(100/)()=。 We=20+= Ne=MsWe==684J/s。 N軸=Ne/=684/=855W⑵再就33與22截面做能量衡算，并取33為基準面 gZ3+(p3/ρ)+(u32/2)=gZ2+(p2/ρ)+(u22/2)+hf∵Z3=0 Z2=18 p2=0

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