化工原理练习试题二答案PAGE/NUMPAGES化工原理练习题二学生姓名专业班级学号一、填空1、离心泵起动时要充水灌泵、关出口阀。2、原来输送水的离心泵，现改用于输送某种水溶液，水溶液的重度为水的1.2倍，其它的物理性质可视为与水相同，管路状况不变，泵前后两开口容器液面垂直距离不变，问(1)流量有无改变Q不变，(2)压头有无改变压头无变化，(3)泵的功率有无改变增加l.2倍。3、离心泵在什么情况下容易产生气蚀(1)液体温度过高，(2)进口管路阻力过大，(3)流体沸点低，(4)安装高度过大。4、离心泵的工作点是泵的特性曲线与管道特性曲线的交点。5、离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生气蚀现象。6、密度为3000kg／m3的粒子在60℃的空气中沉降，则服从斯托克斯公式的最大颗粒直径为70.2μm(已知60℃的空气P＝1.06kg／m3，μ＝2×10-5Pa·s，滞流区内10-4＜Re≤1）。7、固体颗粒在空气中沉降，颗粒受重力、浮力、阻力，等几种力的作用。其沉降速度为8、降尘室和沉降槽为气固或液固两相分离设备，它们的生产能力与该设备的长度和宽度有关，与高度无关。9、旋风分离器当切向进口速度相同时，随着旋风分离器的直径增大．其离心分离因数越小；而离心分离机随着转鼓直径的增大其离心分离因数越大。10、在低阻管路系统中，适宜使用离心泵的并联，主要用于增加流量；在高阻管路系统中，适宜使用离心泵的串联，主要用于增加扬程。11、往复泵、齿轮泵均为正位移泵，其流量调节应采用旁路调节方式；旋涡泵开车时出口阀应开启，其流量调节应采用旁路调节方式。12、气体输送机械若为了得到高压气体，压缩比较大时，为减少压缩功，应采用多级压缩。二、在一板框过滤机上过滤某种悬浮液，在0.1MPa(表压)下20分钟可在每m2过滤面积上得到0.197m3的滤液，再过滤20分钟又得到滤液0.09m3，试求共过滤1小时可得总滤液量为多少m3。三、需将30m3/h、20℃的水由敞口水池送至塔顶，塔顶压力（表压）为0.5kgf/cm2，与取水池水面的高差为10m。输水管管径为Φ89×4，长18m，管线局部阻力系数Σζ=13（阀门全开时），摩擦系数λ=0.01227+0.7543/Re0.38。试求：（1）输送所需的理论功率（kW）；（2）若泵在转速n=2900r/min时的特性可近似用下式表示扬程：He=22.4+5Qe－20Qe2效率：η=2.5Qe－2.1Qe2式中He的单位为m，Qe的单位为m3/min。求最高效率点的效率并评价此泵的适应性；（3）若此泵适用，用关小阀门调节流量，求调节阀门消耗的功率；（4）若（2）的泵不用改变阀门的开度而改变转速调节流量，试求转速应调节到多少？解：（1）求输送所需的理论功率N，应先求出工作点的扬程H0，本小题泵的特性曲线未知，只能求出管路所需的压头He，在工作点He=H0，p1、p2均取表压计算，则管路两端的总势差：20℃水的粘度为1.005cP。（2）（3）如图，原管路（阀门全开）时Q2=30m3/h所需的压头为H=17.4m，此泵在原管路中的工作点A1下的流量Q1>Q2，所以要关小阀门，工作点由A1变到A2，流量调到Q2=30m3/h，此时管路所需压头为泵的新工作点的压头H2，H2必需满足泵的特性曲线方程：则调节阀消耗的功率为（4）改变泵的转速，使工作点从A1变到a（如上图）：Qa=Q2=30m3/h，H=17.4m。为了求工作点的离心泵转速，利用等效率方程：与离心泵特性曲线方程联立求解：解此一元二次方程得在转速为2900r/min时泵特性曲线上b点的:代入泵的特性曲线方程求得b点的扬程为转速变化率在允许范围内，所以通过改变转速来调节流量理论上可行。四、用某离心油泵从贮槽抽送液态，贮槽液面恒定，液面上方压强为650kPa〔绝压)，泵安装于槽液面以下1.5m处。吸入管路的压头损失为1.5m。在输送条件下异丁烷的密度为530kg／m3．饱和蒸气压为635kPa。输送流量下允许气蚀余量为3.5m，试问该泵能否正常操作？解：本题为核算离心油泵的安装问度是否合适，即能否避免气蚀现象的发生，先计算允许安装高度，再与已知的安装高度进行比较。已知泵的实际安装高度为-1.5m，大于允许安装高度，表明离心泵的实际安装高度偏高，可能发生气蚀现象，泵不能正常操作。
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