发布时间 : 星期五 文章化学基础工程习题与答案更新完毕开始阅读
8、（3分）启动离心泵前及停泵前应做哪些工作?
启动离心泵前应灌泵、关闭泵的出口阀门，停泵前也应关闭泵的出口阀门。 9、启动离心泵前为什么要灌泵？ 为了防止气缚现象发生。
10、启动离心泵前为什么要关闭泵的出口阀门？ 为了减小启动电流，以保护电机。 11、停泵前为什么要关闭泵的出口阀门？ 防止高压液体倒流，对泵造成损害。 12、（2分）启动离心泵前如果不灌泵会发生什么现象？ 会发生气缚现象。 13、（2分）若离心泵的实际安装高度大于允许安装高度会发生什么现象？ 会发生气蚀现象。 四、名词解释： 1、稳定流动
流动系统中各截面上的流速、压强、密度等各有关物理量仅随位置变化不随时间变化。 2、不稳定流动
流动系统中各截面上的流速、密度、压强等随位置及时间而变。 3、流动边界层
流体流过壁面时，如果流体润湿壁面，则必然形成速度梯度很大的流体层叫流动边界层。 4、当量长度le
把流体流过某一管件或阀门的局部阻力折算成相当于流过一段与它直径相同、长度为 le的直管阻力。所折算的直管长度称为该管件或阀门的当量长度。 5、黏性
运动流体内部产生的阻碍流体向前运动的特性。 6、绝压
以绝对零压作起点计算的压强，称为绝对压强。 7、表压
表示被测流体的绝对压强比大气压强高出的数值，称为表压强。 8、真空度
真空度等于大气压强减去绝对压强。 9、相对粗糙度
ε /d—相对粗糙度。 10、边界层分离
流体在一定条件下脱离壁面的现象叫边界层的分离。 11、压头
流体输送设备为单位重量流体所提供的能量。 12、轴功率
电机为泵轴所提供的功率。 13、气缚现象
因为泵中存在气体而导致吸不上液体的现象。 14、允许吸上真空度
泵吸入口允许的最低真空度。 15、气蚀现象
泵入口的压力低于所输送液体同温度的饱和蒸汽压力，液体汽化，产生对泵损害或吸不上液体。
五、判断题：
1、某物体的质量为1000 kg，则其重量为9810 N 。（ ） √ 2、一敞口容器，底部有一出水管（如图示）。容器内水面保持恒定，管内水流动的速度头为0.5 m水柱。水由容器流入管内，则2点的表压p2=0.75 m 水柱。（ ） √
3、层流与湍流的本质区别是湍流流速>层流流速。（ ） × 4、一个工程大气压等于1.013×105 Pa。（ ） × 5、流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来的2倍。（ ）√
6、流体在一段圆形水平直管中流动，测得平均流速为0.5 m/s，Re为1000，则管中心处点速度为1 m/s。（ ） √ 六、计算题： 1、（本题20分）用泵自贮油池向高位槽输送矿物油，流量为 38.4 t/h。池及槽皆敞口。高位槽中液面比池中液面高20 m，管路总长（包括局部阻力）430m，进出口阻力不计。管径为φ108?4 mm，油的粘度为3430 cp，密度为960 kg/m3, 泵的效率为50%，求泵的实际功率。
解：以贮油池液面为上游截面1?1?，以高位槽液面为下游截面2?2?，并以1?1?为基准水平面，列柏努利方程：
2u12p1u2pgz1???We?gz2??2??hf
2?2?式中：z1?0，z2?20m，u1?u2?0，p1?p2?0 上式简化为We?gz2??hf --------------------4分
w管路中流速u?s??Adu?38.4?1033600?960??4?0.12?1.415m --------------------2分
s∵Re???0.1?1.415?960?39.6?2000 ∴流动为层流 -------2分
3.43--------------2分
∴??6464??1.62 Re39.6lu24301.4152?1.62???6973.7J ∴?hf??kgd20.12∴We?gz2?--------------4分
--------------2分
?h?f?9.81?20?6973.7?7169.9JkgN?Ne??We?ws?7169.9?38400?153kW --------------4分
3600?0.5
2、（本题20分）用离心泵经φ57×3.5 mm的钢管，将敞口贮槽内的有机溶液（密度为800 kg/m3, 粘度为20 cp）输送到反应器中。设贮槽内的液面离反应器内的液面高度保持16 m，见附图。已知钢管总长度（包括局部阻力当量长度）为25 m，反应器内的压力恒定为4 kgf/cm2（表压），有机溶液输送量为6 m3/h，泵的效率为60%，试确定泵的轴功率。
解：以贮槽液面为上游截面1?1?，以反应器液面为下游截面2?2?，并以1?1?为基准水平面，列柏努利方程：
2u12p1u2pgz1???We?gz2??2??hf
2?2?式中：z1?0，z2?16m，u1?u2?0，p1?0，p2?4上式简化为We?gz2?kgfcm2?39.24?104Pa
p2???hf --------------------4分
管路中流速u?Vs?A63600??4?0.052?0.849m --------------------2分
s∵Re?du???0.05?0.849?800?1698?2000 ∴流动为层流 -------2分
0.02--------------2分
∴??6464??0.0377 Re1698lu2250.8492?0.0377???6.794J ∴?hf??kgd20.052p2--------------4分
39.24?104??hf?9.81?16??6.794?654.3J --------2分 ∴We?gz2?kg?800N?Ne?We?ws?654.3?6?800?1454W?1.451kW --------------4分
3600?0.6??3、（本题20分）以离心泵把水由储罐A输至储罐B，B内液位比A内液位高1.2 m，管子内径80 mm，pA=-0.2 kgf/cm2 ， pB=0.25 kgf/cm2 （均为表压）， １ min输送500 kg水。 AB间管线总长5 m（包括局部阻力），摩擦系数为0.02，轴功率0.77 kw ，求泵的效率。
解：以储罐A液面为1?1?截面，以储罐B液面为2?2?截面，以1?1?截面为基准水平面，在两截面间列
柏努利方程，得：
2u12p1u2p??He?z2??2?Hf z1?2g?g2g?g式中：
，u1?u2?0 ----4分
cm23500V因为V??8.33?10?3m，所以管内流速u??1.66m -----3分
ss60?1000Az1?0，z2?1.2m，p1??0.2kgfcm2，p2?0.25kgfl?leu251.662?0.02???0.176 ------------------5分 ∴Hf??d2g0.082?9.81He?(z2?z1)?(p2?p1)?Hf?1.2?(0.25?0.2)?10?0.176?5.88m ----3分
?g ???gVsHeN1000?9.81?8.33?10?3?5.88??0.624 --------5分
0.77?10004、（本题20分）用轴功率为0.55 kW的离心泵，将敞口储槽中的液体输送至表压为90 kPa的密闭高位槽中。已知液体的流量为4 m3/h，密度为1200 kg/m3、粘度为0.96?10?3 Pa·s ；输送管路的内径为32 mm，管路总长度为50 m（包括管件、阀门等当量长度）；两槽液位维持恒定的高度差15 m。试计算该离心泵的效率。（层流时??640.3164，湍流时??） ReRe0.25，
，
，
解：选敞口储槽液面为1-1截面，高位槽液面为2-2截面，并以截面1-1为基准水平面，在两截面间列柏努利方程，得：
2u12p1u2pz1???He?z2??2?Hf
2g?g2g?g2u2?u12p2?p1?u2?p??Hf??z???Hf 即He?z2?z1?2g?g2g?g其中 ?z?15m，?u?0，?p?90000Pa --------4分 管路中流速u?∴Re?∴??43600?0.785?0.0320.032?1.382?12000.96?10?30.3164(5.528?10)40.252?1.382 m/s --------2分
du????5.528?104 流动为湍流 --------2分
0.3164Re0.25??0.0206 --------2分
L?Le50u21.3282Hf?(????)?(0.0206??1.5)?3.279m --------4分
2g2?9.81d0.032He?15?90000?3.279?25.924m --------2分
1200?9.81