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PAGEPAGE113第一章流體流動(dòng)一、名詞解釋(每小題2分)31、法定計(jì)量單位:由國(guó)家以命令形式規(guī)定允許使用的計(jì)量單位。62、穩(wěn)定流動(dòng):流動(dòng)系統(tǒng)中各截面上的流速、壓強(qiáng)、密度等各有關(guān)物理量?jī)H隨位置變化不隨時(shí)間變化。63、不穩(wěn)定流動(dòng):流動(dòng)系統(tǒng)中各截面上的流速、密度、壓強(qiáng)等隨位置及時(shí)間而變。64、流動(dòng)邊界層:流體流過壁面時(shí),如果流體潤(rùn)濕壁面,則必然形成速度梯度很大的流體層叫流動(dòng)邊界層。35、邊界層分離:流體在一定條件下脫離壁面的現(xiàn)象叫邊界層的分離。66、速度梯度:速度梯度,即在與流動(dòng)方向垂直的方向上流體速度的變化率。37、牛頓黏性定律:68、當(dāng)量長(zhǎng)度:把流體流過某一管件或閥門的局部阻力折算成相當(dāng)于流過一段與它直徑相同、長(zhǎng)度為的直管阻力。所折算的直管長(zhǎng)度稱為該管件或閥門的當(dāng)量長(zhǎng)度。69、因次分析法:用維數(shù)不多的無因次數(shù)群代替較多的變量,對(duì)一個(gè)復(fù)雜的物理現(xiàn)象可簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)工作,該方法稱為因次分析法。310、相對(duì)粗糙度:ε/d—相對(duì)粗糙度。611、黏性:運(yùn)動(dòng)流體內(nèi)部產(chǎn)生的阻礙流體向前運(yùn)動(dòng)的特性。612、黏度:,—比例系數(shù),流體的黏性愈大,其值愈大,所以稱為粘滯系數(shù)或動(dòng)力。黏度,簡(jiǎn)稱黏度。312、點(diǎn)速度:流通截面上某一點(diǎn)的速度,可直接測(cè)量m/S。313、絕壓:以絕對(duì)零壓作起點(diǎn)計(jì)算的壓強(qiáng),稱為絕對(duì)壓強(qiáng)。314、表壓:表示被測(cè)流體的絕對(duì)壓強(qiáng)比大氣壓強(qiáng)高出的數(shù)值,稱為表壓強(qiáng)。315、真空度:真空度等于大氣壓強(qiáng)減去絕對(duì)壓強(qiáng)。二、單選擇題(每小題2分)1.B2B;D;C;A3A4D5A6C7B8C9D10B11B;G12C13C14BB15E;A16B17B18C19A20C21B22C23A24A25A26C27B28A29D30A31B32A33B三、填空題(每小題2分)1e/d2τ=μdu/dy;牛頓3動(dòng)靜壓頭之和;靜壓頭4位置;時(shí)間5連續(xù);垂直流動(dòng)方向或流體流線平行62;1/47滯流邊界層厚度;湍流邊界層厚度;滯流內(nèi)層;主流區(qū)流速8MT-2L-1;MT-3L29增大;降低10u1A1ρ1=u2A2ρ2=常數(shù);u1d12=u2d22=常數(shù)121m/s;20Pa13大;2.84m15Pa1=0;Pa2=100mmH2O;Pb1=300mmH2O;Pb3=340mmH2O16Pas或Ns/m2;m2/s171.6m;0.4m18.1/161920210.5;0.8222.8m/s;連續(xù)性23下降無黏性2510;126相等;流量之和27大;0.295~2.9528增加;不變29.2 30絕對(duì)壓強(qiáng)四、問答題(每小題2分)31、如何判斷一流體的流動(dòng)類型?答:Re≤2000的流動(dòng)稱為層流流動(dòng),Re>4000的流動(dòng)稱為湍流流動(dòng)。32、層流與湍流是如何定義的?答:Re≤2000的流動(dòng)稱為層流流動(dòng),Re>4000的流動(dòng)稱為湍流流動(dòng)。63、簡(jiǎn)述層流與湍流的區(qū)別。答:流體在管內(nèi)作層流流動(dòng)時(shí),其質(zhì)點(diǎn)沿管軸作有規(guī)則的平行運(yùn)動(dòng),各質(zhì)點(diǎn)互不碰撞,互不混合。流體在管內(nèi)作湍流流動(dòng)時(shí),其質(zhì)點(diǎn)作不規(guī)則的雜亂運(yùn)動(dòng),并相互碰撞,產(chǎn)生大大小小的漩渦。64、什么是“當(dāng)量直徑”?答:對(duì)非圓形截面的通道,可以找到一個(gè)與圓形管直徑相當(dāng)?shù)摹爸睆健眮泶?,此直徑即稱為“當(dāng)量直徑”。35、當(dāng)量直徑是如何計(jì)算的?答:當(dāng)量直徑等于四倍的流通橫截面積除以潤(rùn)濕周邊長(zhǎng)。36、某液體分別在本題附圖所示的三根管道中穩(wěn)定流過,各管絕對(duì)粗糙度、管徑均相同,上游截面1-1’的壓強(qiáng)、流速也相等。問:在三種情況中,下游截面2-2’的流速是否相等?答:三種情況中,下游截面2-2’的流速相等。67、某液體分別在本題附圖所示的三根管道中穩(wěn)定流過,各管絕對(duì)粗糙度、管徑均相同,上游截面1-1’的壓強(qiáng)、流速也相等。問:在三種情況中,下游截面2-2’的壓強(qiáng)是否相等?如果不等,指出哪一種情況的數(shù)值最大,哪一種情況的數(shù)值最?。科淅碛珊卧??答:三種情況中,下游截面2-2’的壓強(qiáng)不相等,其中(a)的壓強(qiáng)最大,(c)的壓強(qiáng)最小。這是因?yàn)椋╟)管上不僅有一個(gè)閥門消耗能量,且管子末端垂直上升一段,又使得靜壓強(qiáng)降低。68、活塞在汽缸中以0.2m/s速度移動(dòng),見附圖。活塞與汽缸之間的油膜厚度為0.1mm,求油膜的速度梯度是多少? 答:6、漆刷以0.8m/s速度在平板表面移動(dòng),漆膜厚度為0.2mm,見附圖。問漆膜中形成的速度梯度為多少?答:9910、如圖,有一敞口高位槽,由管線與密閉的低位水槽相連接,在什么條件下,水由高位槽向低位槽流動(dòng)?為什么?答:時(shí),水向低位槽流動(dòng)。3五、判斷題(每小題1分)1、已知攪拌器功率P是攪拌槳直徑D、轉(zhuǎn)速N、流體密度ρ及黏度μ的函數(shù),即利用因次分析法處理,最終所得準(zhǔn)數(shù)關(guān)系式中共有3個(gè)準(zhǔn)數(shù)。()×2、某物體的質(zhì)量為1000kg,則其重量為9810N。()√3、一敞口容器,底部有一出水管(如圖示)。容器內(nèi)水面保持恒定,管內(nèi)水流動(dòng)的速度頭為0.5m水柱。水由容器流入管內(nèi),則2點(diǎn)的表壓p2=0.75m水柱。()√4、層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是湍流流速>層流流速。()×5、一個(gè)工程大氣壓等于1.013×105Pa。()×6、孔板流量計(jì)的孔流系數(shù)Co,當(dāng)Re數(shù)增大時(shí),其值先減小,當(dāng)Re數(shù)增大到一定值時(shí),Co保持為某定值。()√7、流體在圓形管道中作層流流動(dòng),如果只將流速增加一倍,則阻力損失為原來的2倍。()√8、流體在一段圓形水平直管中流動(dòng),測(cè)得平均流速為0.5m/s,Re為1000,問管中心處點(diǎn)速度為1m/s。()√9、邊長(zhǎng)為0.4m的正方形通風(fēng)管道,當(dāng)量直徑為0.6。()×10、測(cè)流體流量時(shí),隨著流體流量增加,孔板流量計(jì)兩側(cè)壓差值將增加。()√六、計(jì)算題61、某牛頓型流體在圓、直、等徑管內(nèi)流動(dòng),在管截面上的速度分布可表達(dá)為:v=20y-200y2,式中:y—截面上任一點(diǎn)至管壁的徑向距離,m;v—該點(diǎn)的點(diǎn)流速,m/s。試求:(1)管半徑中點(diǎn)處的流速;(2)管壁處的剪應(yīng)力。該流體的黏度為0.05Pas。5分解:(1)已知v=20y-200y2,則令,解得y=0.05m,即管半徑R=0.05m當(dāng)=0.05/2=0.025m,V=20y-200y2=200.025-200(0.025)2=0.375m/s3分(2)=20(m/s)/m則w==0.05×20=1.0N/m22分62、水在水平管內(nèi)流動(dòng),截面1處管內(nèi)徑d1為0.2m,截面2處管內(nèi)徑d2為0.1m。現(xiàn)測(cè)得水在某流量下截面1、2處產(chǎn)生的水柱高度差h為0.20m,若忽略水由1至2處的阻力損失,試求水的流量m3/h。10分解:4分zi、pi均按管中心線取值,因z1=z2,u2=4u1得∴h==0.20∴u1=0.511m/s4分2分63、水從噴嘴口1-1截面垂直向上噴射至大氣。設(shè)在大氣中流束截面保持圓形。已知噴嘴內(nèi)直徑d1=25mm,現(xiàn)要求在高于噴嘴出口5m處水流的直徑d2為d1的1.2倍,試計(jì)算出噴嘴口的水流速u1。忽略阻力。5分解:令高于噴嘴出口5m處水流截面為2-2截面1-2截面間:p1=p2∵d2=1.2d1,u1d12=u2d22u2=3分由即u1=13.76m/s2分64、某廠如圖所示的輸液系統(tǒng)將某種料液由敞口高位槽A輸送至一敞口攪拌反應(yīng)槽B中,輸液管規(guī)格為φ38×2.5mm,已知料液在管中的流速為um/s,系統(tǒng)的Σhf=20.6u2/2J/kg。因擴(kuò)大生產(chǎn),須再建一套同樣的系統(tǒng),所用輸液管直徑不變,而要求的輸液量須增加30%,問新系統(tǒng)所設(shè)的高位槽的液面需要比原系統(tǒng)增高多少?10分解:∵u1≈0≈u2p1=p2于是gZ1=gZ2+Σhfg(Z1-Z2)=Σhf=20.64分u==2.39m/s2分Z1′=Z2+20.6=15.14m2分增高為:Z1′-Z1=15.14-11=4.14m2分65、用泵自貯油池向高位槽輸送礦物油,流量為38.4T/h。池及槽皆敞口。高位槽中液面比池中液面高20m,管路總長(zhǎng)(包括局部阻力)430m,進(jìn)出口阻力不計(jì)。管徑為φ1084mm,油的黏度為3430cP,密度為960kg/m3,泵的效率為50%,求泵的實(shí)際功率。10分解:2分層流=1.622分列兩截面柏方84分2分66、用離心泵經(jīng)φ57×3.5mm的鋼管,將敞口貯槽內(nèi)的有機(jī)溶液(密度為800kg/m3,黏度為20cP)輸送到反應(yīng)器中。設(shè)貯槽內(nèi)的液面離反應(yīng)器內(nèi)的液面高度保持16m,見附圖。已知鋼管總長(zhǎng)度(包括局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度)為25m,反應(yīng)器內(nèi)的壓力恒定為4kgf/cm2(表壓),有機(jī)溶液輸送量為6m3/h,泵的效率為60%,試確定泵的軸功率。10解:層流2分2分列兩截面柏方2分4分2分67、40℃水由高位槽經(jīng)異徑收縮管向下流動(dòng),40℃水的密度為992kg/m3,飽和蒸汽壓pv=7.38kPa,當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?7kPa?,F(xiàn)擬d0取135mm,試問:當(dāng)不計(jì)阻力損失,水在流經(jīng)收縮管時(shí)會(huì)不會(huì)汽化?解:管子出口流速u===14.0m/s2分∵14.0(0.15)2=u0(0.135)2∴u0=17.28m/s2分由水槽液面至收縮管處排伯努利方程:∴p0=17.0103Pa4分∵p0pv,故收縮管處不會(huì)發(fā)生水汽化2分68、如圖所示,水從槽底部沿內(nèi)徑為100mm的管子流出,槽中水位穩(wěn)定。閥門關(guān)閉時(shí)測(cè)得R=50cm,h=1.8m。求:(1)閥門全開時(shí)的流量(2)閥門全開時(shí)B處的表壓(閥全開時(shí)Le/d=15,入管口及出管口的阻力系數(shù)分別為0.5及1.0,設(shè)摩擦系數(shù)λ=0.018)15分解:閥關(guān)時(shí):(ZA+1.8)×1000=0.5×13600ZA=5m2分(1)閥全開:對(duì)A-A和C-C截面外側(cè)列伯努利方程:取Zc=0(基準(zhǔn)面),4分解出:u=3.02m/s3分(2)對(duì)A-A到B-B截面列伯努利方程:4分pB=1.76×104N/m2(表)2分69、在圖示裝置中,水管直徑為Φ57×3.5mm。當(dāng)閥門全閉時(shí),壓力表讀數(shù)為0.3大氣壓,而在閥門開啟后,壓力表讀數(shù)降至0.2大氣壓。設(shè)管路入口至壓力表處的壓頭損失為0.5mH2O,求水的流量為若干m3/h?10分解:閥門全閉時(shí),由P2=ρgH,即水槽液面距閥門中心線的高度為3.1m。2分閥門開啟時(shí),以水槽液面為上游截面1-1',壓力表處為下游截面2-2',管路中心線為基準(zhǔn)水平面。在兩截面間列柏努利方程式4分Z1=H=3.1m,Z2=0,P1=0,P2=0.2×1.013×105Pa,u1≈0,Σhf/g=0.5mH2O代入上式.解得u2=3.24m/s2分2分610、如圖示常溫水由高位槽以1.5m/s流速流向低位槽,管路中裝有孔板流量計(jì)和一個(gè)截止閥,已知管道為φ573.5mm的鋼管,直管與局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度(不包括截止閥)總和為60m,截止閥在某一開度時(shí)的局部阻力系數(shù)ζ為7.5。設(shè)系統(tǒng)為穩(wěn)定湍流,管路摩擦系數(shù)為0.026。求:(1)管路中的質(zhì)量流量及兩槽液面的位差△Z;(2)閥門前后的壓強(qiáng)差及汞柱壓差計(jì)的讀數(shù)R2。若將閥門關(guān)小,使流速減為原來的0.8倍,設(shè)系統(tǒng)仍為穩(wěn)定湍流,近似不變。問:(3)截止閥的阻力系數(shù)ζ變?yōu)槎嗌?(4)閥門前的壓強(qiáng)Pa如何變化?為什么?20分解:(1)1-1.2-2截面列伯努利方程5分(2)閥前后:∵p=(i)gR即8.438103=(13.61)1039.81R2∴R2=0.06826m=6mm5分(3)1-1.2-2截面列伯努利方程當(dāng)u=0.8u=0.81.5=1.2m/s∴5分(4)因高位槽水位不變,流量減小,閥前管路阻力減小,必引起a點(diǎn)壓強(qiáng)pa增大。5分611、水塔供水系統(tǒng)如附圖所示。管路總長(zhǎng)50m(不包括局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度),水塔內(nèi)水位高9.8m,管內(nèi)徑d=45mm,現(xiàn)測(cè)得流量V為12m3/h,摩擦系數(shù)λ可按0.02計(jì),試計(jì)算所有局部阻力當(dāng)量管長(zhǎng)Le之值。10解:1-1.2-2截面列伯努利方程4分2分 2分2分612、有一內(nèi)徑d=50mm的管子,用孔板流量計(jì)測(cè)量水的流量,孔板內(nèi)孔直徑d0=25mm,U形壓差計(jì)的指示液為汞,孔流系數(shù)C0=0.62。當(dāng)需測(cè)的最大水流量為18m3/h,問:U形壓差計(jì)最大讀數(shù)Rmax為多少?5解:期中3分m2分613、密度為103kg/m3、黏度為1cP的水,以10m3/h的流量在φ51×3mm的水平光滑管內(nèi)流過。在管內(nèi)某處p1=1.5at(表壓),若局部阻力不計(jì),問距該處100m下游處p(Re=3000~1×105,=0.3164/Re0.25)10分解:2分2分1分列兩面的柏方3分(表)2分914、內(nèi)截面為1000mm×1200mm的矩形煙囪的高度為30m。平均摩爾質(zhì)量為30kg/kmol,平均溫度為400℃的煙道氣自下而上流動(dòng)。煙囪下端維持49pa的真空度。在煙囪高度范圍內(nèi)大氣的密度可視為定值,大氣溫度為20℃,地面處的大氣壓強(qiáng)為101.33×103pa。流體流經(jīng)煙囪時(shí)的摩擦系數(shù)可取為0.05,試求煙道氣的流量為若干?解:煙囪底端為上游截面1—1’、頂端內(nèi)側(cè)為下游截面2—2’,并以截面1—1’為基準(zhǔn)水平面。在兩截面間列柏式,即:式中:Z1=0,Z2=30m,u1≈u24分由于煙道氣壓強(qiáng)變化不大,煙道氣的密度可按1.033×105pa及400℃2分以表示大氣的密度,pa,1與pa,2分別表示煙囪底端與頂端大氣壓強(qiáng),即:P1=pa,1—49Pa因煙囪頂端內(nèi)側(cè)壓強(qiáng)等于同高度處的大氣壓強(qiáng),故p2=pa,2=pa,1—gZ22分標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣的密度為1.293kg/m3,所以1.0133×105Pa、20℃時(shí)的密度為2分于是p2=pa,1—1.2×9.81×30=pa,1—353Pa將以上各值代入柏式,解得2分2分其中2分煙道氣的流速為2分煙道氣的流量為2分615、已知輸水量為15m3/h,管徑53mm,總機(jī)械能損失為40J/kg,泵的效率0.6,求泵的軸功率。15分解:取池內(nèi)水面為截面1,作為基準(zhǔn)面;輸水管出口為截面2,則有z1=0,z2=20m,p1=0,p2=500×103Pa,u1=0,2分2分3分代入數(shù)值,得We=738J/kg2分質(zhì)量流量:WS=(15/3600)(1000)=4.17kg/s2分有效功率:Ne=4.17×738=3080J/s=3.08kw2分泵的軸功率:2分916、某液體密度為800kg/m3,黏度為73cP,在連接兩常壓容器間的光滑管中流動(dòng),管徑300mm,總長(zhǎng)為50m(包括全部局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度),兩容器液面差為3.2m(如圖示)。求:(1)管內(nèi)流量為多少?(2)若在連接管口裝一閥門,調(diào)節(jié)此閥的開度使流量減為原來的一半,閥的局部阻力系數(shù)是多少?按該管折算的當(dāng)量長(zhǎng)度又是多少?層流:λ=64/Re;湍流λ=0.316/Re0.2515分解:(1)在1-1,2-2兩截面間列柏努力方程,u1=u2=0,p1=p2=0,We=04分由,代入上式得u=3.513m/s2分驗(yàn)證Re=0.3×3.513×800/0.073=11550﹥4000假設(shè)正確,V=A·u=893.95m3/h2(2)流量減半,流速減半,即u=1.7565m/sRe=5775符合伯拉修斯式列1-1,2-2間柏努力方程則3分4分917、右圖,有一直徑為Φ38×2.5mm,長(zhǎng)為30m的水平直管段AB,在其中裝有孔徑為16.4mm的標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)來測(cè)量流量,流量系數(shù)Co為0.63,流體流經(jīng)孔板的永久壓降(局部損失)為6×104Pa,AB段摩擦系數(shù)λ取為0.022,試計(jì)算:(1)流體流經(jīng)AB段的壓力差;(2)若泵的軸功率為800W,效率為62%,求AB管段消耗的功率為泵的有效功率的百分率,已知:操作條件下液體密度為870kg/m3,U管指示液為汞,其密度為13600kg/m3。15分解:3分(1)由A、B兩點(diǎn)列柏努力方程5分(2)AB段消耗的功率:4分則3分618、一敞口高位水槽A中水流經(jīng)一喉徑為14mm的文丘里管,將濃堿液槽B中的堿液(密謀為1400kg/)抽吸入管內(nèi)混合成稀堿液送入C槽,各部分標(biāo)高如附圖所示;輸水管規(guī)格為φ57×3mm,自A至文丘里喉部M處管路總長(zhǎng)(包括所有局部阻力損失的當(dāng)量長(zhǎng)度在內(nèi))為20m,摩擦系數(shù)可取0.025。(1)當(dāng)水流量為8m3/h時(shí),試計(jì)算文丘里喉部M處的真空度為多少mmHg(2)判斷槽的濃堿液能否被抽吸入文丘里內(nèi)(說明判斷依據(jù))。如果能被吸入,吸入量的大小與哪些因素有關(guān)?15分解:主管道文丘里喉部M處3分在高位水槽上面與M處界面間的列柏努利方程得:分(2)h堿堿=水h水h水=1.5×1400/1000=2.1m(<3.6m)故濃堿液能被吸入管內(nèi)。3分在B槽液面與M處水平截面間的列柏努利方程得:可見吸入量的大小不僅與M處的真空度、B槽液面與M處的位差有關(guān),而且與吸入管的管路情況(管徑、管長(zhǎng)、粗糙度等)有關(guān)。4分第二章流體輸送機(jī)械3一、名詞解釋(每題2分)1、泵流量:泵單位時(shí)間輸送液體體積量。2、壓頭:流體輸送設(shè)備為單位重量流體所提供的能量。3、效率:有效功率與軸功率的比值。4、軸功率:電機(jī)為泵軸所提供的功率。5、理論壓頭:具有無限多葉片的離心泵為單位重量理想流體所提供的能量。6、氣縛現(xiàn)象:因?yàn)楸弥写嬖跉怏w而導(dǎo)致吸不上液體的現(xiàn)象。7、離心泵特性曲線:在一定轉(zhuǎn)速下,離心泵主要性能參數(shù)與流量關(guān)系的曲線。8、最佳工作點(diǎn):效率最高時(shí)所對(duì)應(yīng)的工作點(diǎn)。9、氣蝕現(xiàn)象:泵入口的壓力低于所輸送液體同溫度的飽和蒸汽壓力,液體汽化,產(chǎn)生對(duì)泵損害或吸不上液體。10、安裝高度:泵正常工作時(shí),泵入口到液面的垂直距離。11、允許吸上真空度:泵吸入口允許的最低真空度。12、氣蝕余量:泵入口的動(dòng)壓頭和靜壓頭高于液體飽和蒸汽壓頭的數(shù)值。13、泵的工作點(diǎn):管路特性曲線與泵的特性曲線的交點(diǎn)。14、風(fēng)壓:風(fēng)機(jī)為單位體積的流體所提供的能量。15、風(fēng)量:風(fēng)機(jī)單位時(shí)間所輸送的氣體量,并以進(jìn)口狀態(tài)計(jì)。二、單選擇題(每題2分)61、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_______。AA送水量增加,整個(gè)管路阻力損失減少B送水量增加,整個(gè)管路阻力損失增大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32、以下不是離心式通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)_______。BA風(fēng)量B?lián)P程C效率D靜風(fēng)壓63、往復(fù)泵適用于_______。CA大流量且流量要求特別均勻的場(chǎng)合B介質(zhì)腐蝕性特別強(qiáng)的場(chǎng)合C流量較小,揚(yáng)程較高的場(chǎng)合D投資較小的場(chǎng)合64、離心通風(fēng)機(jī)的全風(fēng)壓等于_______。DA靜風(fēng)壓加通風(fēng)機(jī)出口的動(dòng)壓B離心通風(fēng)機(jī)出口與進(jìn)口間的壓差C離心通風(fēng)機(jī)出口的壓力D動(dòng)風(fēng)壓加靜風(fēng)壓65、以下型號(hào)的泵不是水泵_______。CAB型BD型CF型Dsh型36、離心泵的調(diào)節(jié)閥_______。BA只能安在進(jìn)口管路上B只能安在出口管路上C安裝在進(jìn)口管路和出口管路上均可D只能安在旁路上37、離心泵的揚(yáng)程,是指單位重量流體經(jīng)過泵后以下能量的增加值_______。BA包括內(nèi)能在內(nèi)的總能量B機(jī)械能C壓能D位能(即實(shí)際的升揚(yáng)高度)68、流體經(jīng)過泵后,壓力增大pN/m2,則單位重量流體壓能的增加為_______。CApBp/Cp/gDp/2g39、離心泵的下列部件是用來將動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴耗躝______。CA泵殼和葉輪B葉輪C泵殼D葉輪和導(dǎo)輪310、離心泵停車時(shí)要_______。AA先關(guān)出口閥后斷電B先斷電后關(guān)出口閥C先關(guān)出口閥先斷電均可D單級(jí)式的先斷電,多級(jí)式的先關(guān)出口閥611、離心通風(fēng)機(jī)的銘牌上標(biāo)明的全風(fēng)壓為100mmH2O意思是_______。DA輸任何條件的氣體介質(zhì)全風(fēng)壓都達(dá)100mmH2OB輸送空氣時(shí)不論流量多少,全風(fēng)壓都可達(dá)100mmH2OC輸送任何氣體介質(zhì)當(dāng)效率最高時(shí),全風(fēng)壓為100mmH2OD輸送20℃,101325Pa空氣,在效率最高時(shí),全風(fēng)壓為100mmH2612、離心泵的允許吸上真空高度與以下因素?zé)o關(guān)_______。DA當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ螺斔鸵后w的溫度C流量D泵的吸入管路的長(zhǎng)度613、如以h允表示汽蝕余量時(shí),p1允表示泵入口處允許的最低壓力,pv為操作溫度下液體的飽和蒸汽壓,u1為泵進(jìn)口處的液速,則_______。BAp1允=pv+h允Bp1允/g=pv/g+h允-u12/2gCp1允/g=pv/g+h允Dp1允/g=pv/g+h允+u12/2g614、以下種類的泵具有自吸能力_______。AA往復(fù)泵B齒輪泵與漩渦泵C離心泵D旋轉(zhuǎn)泵與漩渦泵615、如圖示,列1—1與2—2截面的伯努利方程,為:He=z+p/g+(u2/2g)+Hf1-2,則hf1-2為_______。A泵的容積損失,水力損失及機(jī)械損失之和B泵的容積損失與水力損失之和C泵的水力損失D測(cè)壓點(diǎn)1至泵進(jìn)口,以及泵出口至測(cè)壓點(diǎn)2間的阻力損失316、離心泵開動(dòng)以前必須充滿液體是為了防止發(fā)生_______。AA氣縛現(xiàn)象B汽蝕現(xiàn)象C汽化現(xiàn)象D氣浮現(xiàn)象617、某同學(xué)進(jìn)行離心泵特性曲線測(cè)定實(shí)驗(yàn),啟動(dòng)泵后,出水管不出水,泵進(jìn)口處真空計(jì)指示真空度很高,他對(duì)故障原因作出了正確判斷,排除了故障,你認(rèn)為以下可能的原因中,哪一個(gè)是真正的原因_______。CA水溫太高B真空計(jì)壞了C吸入管路堵塞D排出管路堵塞618、由閥門全開的條件算出在要求流量為V時(shí)所需揚(yáng)程為He/。在離心泵的性能曲線上查得與V對(duì)應(yīng)的揚(yáng)程為He,HeHe/,在流量為V時(shí)泵的效率為,則泵的軸功率N為_______。BAVHe/g/1000kwBVHeg/1000kw919、用離心通風(fēng)機(jī)將空氣輸入加熱器中,由20℃加熱至140℃。該通風(fēng)機(jī)安于加熱器前,或加熱器后,則_______。A輸送的流量不變B需要的全風(fēng)壓不變C需要的全風(fēng)壓不變,但流量要變D輸送的流量和需要的全風(fēng)壓都要變320、離心泵最常用的調(diào)節(jié)方法是_______。BA改變吸入管路中閥門開度B改變壓出管路中閥門的開度C安置回流支路,改變循環(huán)量的大小D車削離心泵的葉輪621、當(dāng)管路性能曲線寫為H=A+BV2時(shí)_______。BAA只包括單位重量流體需增加的位能BA包括單位重量流體需增加的位能與靜壓能之和CBV2代表管路系統(tǒng)的局部阻力損失DBV2代表單位重量流體增加的動(dòng)能622、往復(fù)泵沒有以下缺點(diǎn)_______。CA流量不均勻B流量不大C沒有自吸能力D不宜輸送懸浮液623、有兩種說法(1)往復(fù)泵啟動(dòng)不需要灌水;(2)往復(fù)泵的流量隨揚(yáng)程增大而減小,則_______。CA兩種說法都對(duì)B兩種說法都不對(duì)C說法(1)對(duì),說法(2)不對(duì)D說法(2)對(duì),說法(1)不對(duì)624、離心泵效率最高的點(diǎn)稱為_______。CA工作點(diǎn)B操作點(diǎn)C設(shè)計(jì)點(diǎn)D計(jì)算點(diǎn)325、泵的效率不包括_______。CA水力效率B機(jī)械效率C原動(dòng)機(jī)效率D容積效率626、一臺(tái)離心泵在管路系統(tǒng)中工作,當(dāng)閥門全開時(shí),相應(yīng)的管路性能曲線可寫為H=A+BV2,且B≈0(即動(dòng)能增加值,阻力損失兩項(xiàng)之和與位能增加值、壓能增加值兩項(xiàng)之和相較甚?。?,當(dāng)泵的轉(zhuǎn)速增大10%,如閥門仍全開,則實(shí)際操作中_______。BA揚(yáng)程增大21%,流量增大10%B?lián)P程大致不變,流量增大10%以上C揚(yáng)程減小,流量增大21%D流量不變,揚(yáng)程增大21%327、理論上推導(dǎo)表明,揚(yáng)程一般_______。BA與流量無關(guān)B與流量成直線關(guān)系C可寫為He/=A+BV2,且B0DdHe/dV0628、離心泵在n=n1時(shí)的特性曲線(H1~V1關(guān)系)與n=n2時(shí)的特性曲線(H2~V2關(guān)系)對(duì)應(yīng)點(diǎn)的關(guān)系是_______。BAV1=V2H2=H1(n2/n1)2BV2=V1(n2/n1)H2=H1(n2/n1)2CH2=H1V2=V1(n1/n2)DV2=V1(n2/n1)H2=H1(n2/n1)629、當(dāng)離心泵內(nèi)充滿空氣時(shí),將發(fā)生氣縛現(xiàn)象,這是因?yàn)開______。BA氣體的黏度太?。職怏w的密度太?。脷怏w比液體更容易起漩渦D氣體破壞了液體的連續(xù)性330、離心泵漏入大量空氣后將發(fā)生_______。BA汽化現(xiàn)象B氣縛現(xiàn)象C汽蝕現(xiàn)象D氣浮現(xiàn)象631、離心泵的調(diào)節(jié)閥開大時(shí),則_______。BA吸入管路的阻力損失不變B泵出口的壓力減小C泵入口處真空度減?。谋霉ぷ鼽c(diǎn)的揚(yáng)程升高三、填空題(每題2分)31、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。氣蝕32、離心通風(fēng)機(jī)的全風(fēng)壓是指。動(dòng)風(fēng)壓和靜風(fēng)壓之和63、單級(jí)往復(fù)泵的理論流量計(jì)算式為。V=Asn34、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。出口閥門;旁路閥門65、寫出有外加能量時(shí),以單位體積流體為基準(zhǔn)的實(shí)際流體伯努利方程式各項(xiàng)的單位均為_______________。;N/m2或Pa36、離心泵的工作點(diǎn)是曲線與曲線的交點(diǎn)。管路特性;泵特性67、離心通風(fēng)機(jī)全風(fēng)壓的單位是,其物理意義是。N/m2;風(fēng)機(jī)提供給每m3氣體的能量68、離心泵的允許吸上真空高度的數(shù)值于允許的安裝高度的數(shù)值(大,?。?。大69、用離心泵將一個(gè)低位敞口水池中的水送至敞口高位水槽中,如果改為輸送ρ=1100kg/m3但其他物性與水相同的溶液,則流量,揚(yáng)程,功率。(增大,不變,減小,不能確定)不變;不變;增大610、(1)離心泵的軸封裝置主要有兩種:a;b。(2)管路特性曲線的一般表達(dá)式是。(1)填料密封;機(jī)械密封(2)He=A+BV2611、若被輸送的流體黏度增高,則離心泵的揚(yáng)程,流量,效率,軸功。減小;減小;下降;增大612、往復(fù)泵主要適用于、的場(chǎng)合。小流量;高揚(yáng)程613、離心泵葉輪按有無蓋板可分為,,。敞式;半敞式;閉式(或開式;半開式;閉式)314、離心泵按葉輪串聯(lián)的多少可分為和。單級(jí);多級(jí)615、離心泵用來輸送常溫的水,已知泵的性能為:V=0.05m3/s時(shí),He=20m;管路特性為V=0.05m3/s時(shí),He=18m,則在該流量下,消耗在調(diào)節(jié)閥門上的揚(yáng)程值=m。616、離心泵用來輸送常溫的水,已知泵的性能為:V=0.05m3/s時(shí),He=20m;管路特性為V=0.05m3/s時(shí),He=18m,則用閥調(diào)節(jié)到該流量下,有效功率Ne=kW。四、問答題(每題3分)31、啟動(dòng)離心泵前及停泵前應(yīng)做哪些工作?答:?jiǎn)?dòng)離心泵前應(yīng)灌泵、關(guān)閉泵的出口閥門,停泵前也應(yīng)關(guān)閉泵的出口閥門。32、啟動(dòng)離心泵前為什么要灌泵?答:為了防止氣縛現(xiàn)象發(fā)生。33、啟動(dòng)離心泵前為什么要關(guān)閉泵的出口閥門?答:為了減小啟動(dòng)電流,以保護(hù)電機(jī)。34、停泵前為什么要關(guān)閉泵的出口閥門?答:防止高壓液體倒流,對(duì)泵造成損害。35、啟動(dòng)離心泵前如果不灌泵會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?答:會(huì)發(fā)生氣縛現(xiàn)象。36、若離心泵的實(shí)際安裝高度大于允許安裝高度會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?答:會(huì)發(fā)生氣蝕現(xiàn)象。37、如何防止氣蝕現(xiàn)象的發(fā)生?答:離心泵的實(shí)際安裝高度小于計(jì)算的允許安裝高度就可以防止氣蝕現(xiàn)象的發(fā)生。38、啟動(dòng)往復(fù)泵時(shí)是否需要灌泵?啟動(dòng)往復(fù)泵時(shí)能否關(guān)閉出口閥門?往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)能否采用出口閥門調(diào)節(jié)?答:不需要,不能,不能。69、什么是離心泵的工作點(diǎn)?試用圖說明之。答:泵的工作點(diǎn)是泵的特性曲線He-V與管路特性曲線He′-V的交點(diǎn),如圖中的D點(diǎn)。610、何謂泵的揚(yáng)程?何謂泵的升揚(yáng)高度?答:泵的揚(yáng)程:?jiǎn)挝恢亓苛黧w從泵獲得的機(jī)械能。泵的升揚(yáng)高度:泵的實(shí)際吸上高度與排出高度之和。611、離心泵發(fā)生“汽蝕”的主要原因是什么?答:原因是葉輪進(jìn)口處的壓力降至被輸送液體的飽和蒸汽壓,引起部分液體沸騰汽化。612、下列兩圖為離心泵的兩種安裝方式,用以輸送熱水,在熱水的溫度下飽和蒸汽壓pV=0.4kgf/cm2,大氣壓可取為10mH2O,兩種安裝方式中,管路特性視為相同,請(qǐng)回答:兩種安裝方式是否有一種能將水送到高位槽?為什么?答:由安裝高度的計(jì)算式:Hg,max=(Pa-Pv)/ρg-△h,允-∑Hf,吸=10-4-△h,允-∑Hf,吸<6m而實(shí)際安裝高度Hg均大于允許的最大安裝高度,故兩種安裝方式均不可能將水送到高位槽。313、為什么離心泵的殼體要做成蝸殼形?答:使部分動(dòng)能有效地轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能,減少能量損失。614、為什么調(diào)節(jié)流量的閥門一般不裝在泵的吸入管路上?答:為了保證泵在實(shí)際操作中不發(fā)生氣蝕現(xiàn)象,要盡量減小吸入管的阻力。這就要求吸上管路短而直且無調(diào)節(jié)閥門,以使∑Hf,吸盡量小。因此,調(diào)節(jié)流量的閥門一般不裝在吸入管路上,而裝在出口管路上。五、計(jì)算題(每題10分)31、以離心泵把水由儲(chǔ)罐A輸至儲(chǔ)罐B,B內(nèi)液位比A內(nèi)液位高1.2m,管子內(nèi)徑80mm,pA=-0.2kgf/cm2,pB=0.25kgf/cm2(均為表壓),1min輸送500kg水。AB間管線總長(zhǎng)5m(包括局部阻力),摩擦系數(shù)0.02,軸功率0.77kw,求泵的效率。10分解:2分2分3分3分62、生產(chǎn)要求以18m3/h流量將飽和溫度的液體從低位容器A輸至高位容器B內(nèi)。液體密度960kg/m3,黏度與水相近。兩液位高度差21m,壓力表讀數(shù):pA=0.2at,pB=1.2at。排出管長(zhǎng)50m、吸入管長(zhǎng)20m(均包括局部阻力),管內(nèi)徑50mm,摩擦系數(shù)0.023?,F(xiàn)庫(kù)存一臺(tái)泵,銘牌標(biāo)明:揚(yáng)程44m,流量20m3/h,此泵是否能用?若此泵能用,該泵在18m3/h時(shí)的允許氣蝕余量為2.3m,現(xiàn)擬將泵安裝在容器A內(nèi)液位以下9m處,問:能否正常操作?解:5分可見,管路要求V=18m3/h,He′=42.1m,而該泵最高效率時(shí):V=20m3/h,He=44m,管路要求的(V,He5分故可正常工作。93、如圖所示的輸水系統(tǒng),輸水量為36m3/h,輸水管路均為φ80×2mm的鋼管,已知:吸入管路的阻力損失為2J/Kg,壓出管路的壓頭損失為0.5mH2O柱,壓出管路上壓力表的讀數(shù)為2.5Kgf/cm2試求:(1)水泵的升揚(yáng)高度;(2)水泵的軸功率N軸(kW),設(shè)泵的效率η=70%;(3)若泵的允許吸上高度[Hs]=6.5m,水溫為20℃,校核此系統(tǒng)的安裝高度是否合適?當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?atm;ρ水=1000Kg/m3。10解:4分4分2分34、某廠準(zhǔn)備用離心泵將20℃的清水以40m3/h的流量由敞口的儲(chǔ)水池送到某吸收塔的塔頂。已知塔內(nèi)的表壓強(qiáng)為1.0kgf/cm2,塔頂水入口距水池水面的垂直距離為6m,吸入管和排出管的壓頭損失分別為1m和3m,管路內(nèi)的動(dòng)壓頭忽略不計(jì)。當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簽?0.33(m水柱),水的密度為1000[kg/m3現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)存有三臺(tái)離心泵,其型號(hào)和銘牌上標(biāo)有的性能參數(shù)如下,從中選一臺(tái)比較合適的以作上述送水之用。10分型號(hào)流量(m3/h)揚(yáng)程(m)允許吸入真空高度(m)3B57A50387.03B3345326.03B1938205.0解:4分4分根據(jù)流量,壓頭,選3B33較合適。2分65、某型號(hào)的離心泵,在一定的轉(zhuǎn)速下,在輸送范圍內(nèi),其揚(yáng)程與流量的關(guān)系可用He=18-6×105v2(He單位為m,V單位為m3/s)來表示。用該泵從貯槽將水送至高位槽。兩槽均為敝口,兩水面高度差3m且水面維持恒定。管路系統(tǒng)的總長(zhǎng)為20m(包括所有局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度),管徑為φ46×3mm,摩擦系數(shù)可取為0.02。試計(jì)算:(1)輸水量m3/h;(2)若泵的效率為65%,水的密度為1000Kg/m3,求離心泵軸功率kW?10分解:(1)7分(2)3分36、現(xiàn)有一臺(tái)離心泵,允許吸上真空度,用來輸送20C的清水,已知流量為20m3/h,吸入管內(nèi)徑為50mm,吸入管的全部阻力損失為,當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?0mH2O。試計(jì)算此泵的允許安裝高度為多少米?10分解:5分5分67、欲用離心泵將20℃水以30m3/h的流量由水池打到敝口高位槽,兩液面均保持不變,液面高差為18m,泵的吸入口在水池液面上方2m處。泵的吸入管路全部阻力為1mH2O柱,出口管的全部阻力為3mH2O,泵的效率為0.6,(1)求泵的軸功率;(2)若已知泵的允許吸上真空高度為6m,問上述安裝高度是否合適?(動(dòng)壓力可忽略)。水的密度可取1000kg/m3。解:如圖在1-1,2-2截面間列柏努力方程,以1-1截面為水平基準(zhǔn)面3分2分5分<安裝高度合適68、用泵將苯和甲苯的混合物送到精餾塔,精餾塔操作壓強(qiáng)為0.5at,原料槽壓強(qiáng)為0.1at。管路總長(zhǎng)為20m(包括全部局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度),管路直徑為50mm,摩擦系數(shù)為0.02,密度為800kg/m3。離心泵的特性曲線可表示為He=20-1.12×105V2,式中V以m3/s表示。試求原料輸送量及泵的理論或有效功率為多少?10分解:與聯(lián)立解出:V=5.67×10-3m3/s5分39、用3B33型泵從敞口容器將水送到別處,流率為55m3/h,查得該流量下的允許吸上真空度為3m。吸入管壓頭損失為1m,忽略液體在吸入管的動(dòng)壓頭。當(dāng)?shù)卮髿鈮?36mmHg(1)3B33的B指的是什么;(2)輸送20?C水時(shí),泵的安裝高度?10分解:(1)B指的是清水泵3分根據(jù)2分因?yàn)楫?dāng)?shù)卮髿鈮?36mmHg約為10mH2O,因此=3-1=2m5分610、用安裝在液面上方2米的泵輸送流量為12m3/h的20℃水,泵的出口處壓力表讀數(shù)1.9at(表),泵入口處真空表讀數(shù)140mmHg,軸功率1.20kw,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)2900轉(zhuǎn)/分,真空表與壓力表距離0.7m,求:(1)泵的壓頭H;(2)泵的安裝高度是否合適?10分解:(1)列真空表與壓力表間柏努力方程,以真空表處管中心為水平基。5分管徑相同,,則:(2)=6-0-1=5m5分實(shí)際安裝高度為2m<5m,安裝高度合適。第三章機(jī)械分離3一、名詞解釋(每題2分)1、非均相混合物:物系組成不同,分布不均勻,組分之間有相界面。2、斯托克斯式:3、球形度:非球形粒子體積相同的球形顆粒的面積與球形顆??偯娣e的比值。4、離心分離因數(shù):離心加速度與重力加速度的比值。5、臨界直徑dc:離心分離器分離顆粒最小直徑。6、過濾:利用多孔性介質(zhì)使懸浮液中液固得到分離的操作。7、過濾速率:?jiǎn)挝粫r(shí)間所產(chǎn)生的濾液量。8、過濾周期:間歇過濾中過濾、洗滌、拆裝、清理完成一次過濾所用時(shí)間。9、過濾機(jī)生產(chǎn)能力:過濾機(jī)單位時(shí)間產(chǎn)生濾液體積。10、浸沒度:轉(zhuǎn)筒過濾機(jī)浸沒角度與圓周角比值。二、單選擇題(每題2分)61、自由沉降的意思是_______。DA顆粒在沉降過程中受到的流體阻力可忽略不計(jì)B顆粒開始的降落速度為零,沒有附加一個(gè)初始速度C顆粒在降落的方向上只受重力作用,沒有離心力等的作用D顆粒間不發(fā)生碰撞或接觸的情況下的沉降過程62、顆粒的沉降速度不是指_______。BA等速運(yùn)動(dòng)段的顆粒降落的速度B加速運(yùn)動(dòng)段任一時(shí)刻顆粒的降落速度C加速運(yùn)動(dòng)段結(jié)束時(shí)顆粒的降落速度D凈重力(重力減去浮力)與流體阻力平衡時(shí)顆粒的降落速度63、對(duì)于恒壓過濾_______。DA濾液體積增大一倍則過濾時(shí)間增大為原來的倍B濾液體積增大一倍則過濾時(shí)間增大至原來的2倍C濾液體積增大一倍則過濾時(shí)間增大至原來的4倍D當(dāng)介質(zhì)阻力不計(jì)時(shí),濾液體積增大一倍,則過濾時(shí)間增大至原來的4倍64、恒壓過濾時(shí),如介質(zhì)阻力不計(jì),濾餅不可壓縮,過濾壓差增大一倍時(shí)同一過濾時(shí)刻所得濾液量_______。CA增大至原來的2倍B增大至原來的4倍C增大至原來的倍D增大至原來的1.5倍35、以下過濾機(jī)是連續(xù)式過濾機(jī)_______。CA箱式葉濾機(jī)B真空葉濾機(jī)C回轉(zhuǎn)真空過濾機(jī)D板框壓濾機(jī)36、過濾推動(dòng)力一般是指______。BA過濾介質(zhì)兩邊的壓差B過濾介質(zhì)與濾餅構(gòu)成的過濾層兩邊的壓差C濾餅兩面的壓差D液體進(jìn)出過濾機(jī)的壓差37、回轉(zhuǎn)真空過濾機(jī)中是以下部件使過濾室在不同部位時(shí),能自動(dòng)地進(jìn)行相應(yīng)的不同操作:______。DA轉(zhuǎn)鼓本身B隨轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)盤C與轉(zhuǎn)動(dòng)盤緊密接觸的固定盤D分配頭38、非球形顆粒的當(dāng)量直徑的一種是等體積球徑,它的表達(dá)式為______。BAdp=6V/A此處V為非球形顆粒的體積,A為非球形顆粒的表面積Bdp=(6V/)1/3Cdp=(4V/)1/2Ddp=(kV/)1/3(k為系數(shù)與非球形顆粒的形狀有關(guān))39、在討論旋風(fēng)分離器分離性能時(shí),分割直徑這一術(shù)語(yǔ)是指________。CA旋風(fēng)分離器效率最高時(shí)的旋風(fēng)分離器的直徑B旋風(fēng)分離器允許的最小直徑C旋風(fēng)分離器能夠50%分離出來的顆粒的直徑D能保持滯流流型時(shí)的最大顆粒直徑310、在離心沉降中球形顆粒的沉降速度________。AA只與dp,p,,uT,r,μ有關(guān)B只與dp,p,uT,r有關(guān)C只與dp,p,uT,r,g有關(guān)D只與dp,p,uT,r,k有關(guān)(題中uT氣體的圓周速度,r旋轉(zhuǎn)半徑,k分離因數(shù))311、降塵室沒有以下優(yōu)點(diǎn)________。AA分離效率高B阻力?。媒Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單D易于操作312、降塵室的生產(chǎn)能力________。AA只與沉降面積A和顆粒沉降速度uT有關(guān)B與A,uT及降塵室高度H有關(guān)C只與沉降面積A有關(guān)D只與uT和H有關(guān)613、回轉(zhuǎn)真空過濾機(jī)的過濾介質(zhì)阻力可略去不計(jì),其生產(chǎn)能力為5m3/h(濾液)?,F(xiàn)將轉(zhuǎn)速度降低一半,其他條件不變,則其生產(chǎn)能力應(yīng)為________。A5m3/hB2.5m3/hC10m3/hD614、要除去氣體中含有的5μ~50μ的粒子。除塵效率小于75%,宜選用。BA除塵氣道B旋風(fēng)分離器C離心機(jī)D電除塵器615、等壓過濾的濾液累積量q與過濾時(shí)間τ的關(guān)系為_________。B616、過濾基本方程是基于_________推導(dǎo)出來的。DA濾液在過濾介質(zhì)中呈湍流流動(dòng)B濾液在過濾介質(zhì)中呈層流流動(dòng)C濾液在濾渣中呈湍流流動(dòng)D濾液在濾渣中呈層流流動(dòng)317、一般而言,旋風(fēng)分離器長(zhǎng)、徑比大及出入口截面小時(shí),其效率,阻力。AA高B低C大D小618、在板框過濾機(jī)中,如濾餅不可壓縮,介質(zhì)阻力不計(jì),過濾時(shí)間增加一倍時(shí),其過濾速率為原來的________。CA2倍B1/2倍C1/倍D4倍319、在長(zhǎng)為L(zhǎng)m,高為Hm的降塵室中,顆粒的沉降速度為uTm/s,氣體通過降塵室的水平流速為um/s,則顆粒能在降塵室內(nèi)分離的條件是:。DAL/u<H/uLBL/uT<H/uCL/uT≥H/uDL/u≥H/uT620、粒子沉降受到的流體阻力________。DA恒與沉降速度的平方成正比B與顆粒的表面積成正比C與顆粒的直徑成正比D在滯流區(qū)與沉降速度的一次方成正比321、板框壓濾機(jī)中,最終的濾液流率是洗滌液流率的_______。(ΔpE=Δpw,μ=μw)CA一倍B一半C四倍D四分之一622、球形度(形狀系數(shù))恒小于或等于1,此值越小,顆粒的形狀離球形越遠(yuǎn),球形度的定義式可寫為______。BA=Vp/V,V為非球形粒子的體積,Vp球形粒子的體積B=Ap/A,A為非球形粒子的表面積,Ap與非球形粒子體積相同的球形粒子的表面積C=ap/a,a為非球形粒子的比表面積,ap為球形粒子的比表面積D=6ap/(d)323、“在一般過濾操作中,實(shí)際上起到主要介質(zhì)作用的是濾餅層而不是過濾介質(zhì)本身”,“濾渣就是濾餅”則_______。AA這兩種說法都對(duì)B兩種說法都不對(duì)C只有第一種說法正確D只有第二種說法正確624、旋風(fēng)分離器的總的分離效率是指__________。DA顆粒群中具有平均直徑的粒子的分離效率B顆粒群中最小粒子的分離效率C不同粒級(jí)(直徑范圍)粒子分離效率之和D全部顆粒中被分離下來的部分所占的質(zhì)量分率325、降塵室的生產(chǎn)能力由________決定。CA降塵室的高度和長(zhǎng)度B降塵室的高度C降塵室的底面積D降塵室的體積626、在板框過濾機(jī)中,如濾餅不可壓縮,介質(zhì)阻力不計(jì),黏度增加一倍時(shí),對(duì)同一q值,過濾速率為原來的_________。BA2倍B1/2倍C1/倍D4倍327、回轉(zhuǎn)真空過濾機(jī)洗滌速率與最終過濾速率之比為。AAlB1/2C1/4328、以下說法是正確的。BA過濾速率與S(過濾面積)成正比B過濾速率與S2成正比C濾速率與濾液體積成正比D過濾速率與濾布阻力成反比329、板框壓濾機(jī)中。BA框有兩種不同的構(gòu)造B板有兩種不同的構(gòu)造C框和板都有兩種不同的構(gòu)造D板和框都只有一種構(gòu)造330、助濾劑應(yīng)具有以下性質(zhì)。BA顆粒均勻、柔軟、可壓縮B顆粒均勻、堅(jiān)硬、不可壓縮C粒度分布廣、堅(jiān)硬、不可壓縮D顆粒均勻、可壓縮、易變形三、填空題(每題2分)31、一球形石英顆粒,在空氣中按斯托克斯定律沉降,若空氣溫度由20℃升至50℃,則其沉降速度將。32、降塵室的生產(chǎn)能力與降塵室的和有關(guān)。長(zhǎng)度;寬度33、降塵室的生產(chǎn)能力與降塵室的無關(guān)。高度34、在除去某粒徑的顆粒時(shí),若降塵室的高度增加一倍,則沉降時(shí)間。增加一倍35、在除去某粒徑的顆粒時(shí),若降塵室的高度增加一倍,氣流速度。減少一倍36、在除去某粒徑的顆粒時(shí),若降塵室的高度增加一倍,生產(chǎn)能力。不變37、在滯流(層流)區(qū),顆粒的沉降速度與顆粒直徑的次方成正比。238、在湍流區(qū),顆粒的沉降速度與顆粒直徑的次方成正比。1/239、在過濾的大部分時(shí)間中,起到了主要過濾介質(zhì)的作用。濾餅310、過濾介質(zhì)阻力忽略不計(jì),濾餅不可壓縮,則恒速過濾過程中濾液體積由Vl增多至V2=2Vl時(shí),則操作壓差由ΔPl增大至ΔP2=2ΔPl611、已知q為單位過濾面積所得濾液體積V/S,qe為Ve/S,Ve為過濾介質(zhì)的當(dāng)量濾液體積(濾液體積為Ve時(shí)所形成的濾餅層的阻力等于過濾介質(zhì)的阻力),在恒壓過濾時(shí),測(cè)得Δ/Δq=3740q+200則過濾常數(shù)K=。0.000535612、已知q為單位過濾面積所得濾液體積V/S,qe為Ve/S,Ve為過濾介質(zhì)的當(dāng)量濾液體積(濾液體積為Ve時(shí)所形成的濾餅層的阻力等于過濾介質(zhì)的阻力),在恒壓過濾時(shí),測(cè)得Δ/Δq=3740q+200則過濾常數(shù)qe=。0.0535313、最常見的間歇式過濾機(jī)有和。板框過濾機(jī);葉濾機(jī)614、在一套板框過濾機(jī)中,板有種構(gòu)造,框種構(gòu)造。2;1315、板框過濾機(jī)在過濾階段結(jié)束的瞬間,設(shè)框已充滿,則在每一框中,濾液穿過厚度為??蚝穸戎?16、板框過濾機(jī)在過濾階段結(jié)束的瞬間,設(shè)框已充滿,在洗滌時(shí),洗滌液穿過厚度為。框的厚度317、板框過濾機(jī)在過濾階段結(jié)束的瞬間,設(shè)框已充滿,在洗滌時(shí),洗滌液穿過的濾布面積等于。框的內(nèi)面積318、旋風(fēng)分離器性能的好壞,主要以來衡量。臨界粒徑的大小619、離心分離設(shè)備的分離因數(shù)定義式為Kc=。uT2/gR(或ur/ut)320、當(dāng)介質(zhì)阻力不計(jì)時(shí),回轉(zhuǎn)真空過濾機(jī)的生產(chǎn)能力與轉(zhuǎn)速的次方成正比。1/2321、間歇過濾機(jī)的生產(chǎn)能力可寫為Q=V/,此處V為。一個(gè)操作循環(huán)中得到的濾液體積322、間歇過濾機(jī)的生產(chǎn)能力可寫為Q=V/,此處表示一個(gè)操作循環(huán)所需的??倳r(shí)間323、一個(gè)過濾操作周期中,“過濾時(shí)間越長(zhǎng),生產(chǎn)能力越大”的看法是否正確?。不正確324、一個(gè)過濾操作周期中,“過濾時(shí)間越短,生產(chǎn)能力越大”的看法是否正確?不正確325、一個(gè)過濾操作周期中,過濾時(shí)間有一個(gè)值。最適宜326、一個(gè)過濾操作周期中,最適宜的過濾時(shí)間指的是此時(shí)過濾機(jī)生產(chǎn)能力。最大627、對(duì)不可壓縮性濾餅dV/d正比于ΔP的次方,對(duì)可壓縮濾餅dV/d正比于ΔP的次方。1;1-s328、對(duì)恒壓過濾,介質(zhì)阻力可以忽略時(shí),過濾量增大一倍,則過濾速率為原來的。二分之一629、對(duì)恒壓過濾,當(dāng)過濾面積增大一倍時(shí),如濾餅不可壓縮,則過濾速率增大為原來的倍。對(duì)恒壓過濾,當(dāng)過濾面積增大一倍時(shí),如濾餅可壓縮,則過濾速率增大為原來的倍。4;4330、轉(zhuǎn)鼓沉浸度是與的比值。轉(zhuǎn)鼓浸沉的表面積;轉(zhuǎn)鼓的總表面積331、按ψ=Ap/A定義的球形度(此處下標(biāo)p代表球形粒子),最大值為。越小則顆粒形狀與球形相差越。1;大632、將固體物料從液體中分離出來的離心分離方法中,最常見的有和。將固體物料從液體中分離出來的離心分離設(shè)備中,最常見的為。離心過濾;離心沉降;離心機(jī)633、在Stokes區(qū),顆粒的沉降速度與顆粒直徑的_____次方成正比;在牛頓區(qū),顆粒的沉降速度與顆粒直徑的______次方成正比。2;1/2934、一個(gè)過濾操作周期中,“過濾時(shí)間越長(zhǎng)生產(chǎn)能力越大”的看法是,“過濾時(shí)間越短,生產(chǎn)能力越大”的看法是。過濾時(shí)間有一個(gè)值,此時(shí)過濾機(jī)生產(chǎn)能力為。不正確的;不正確的;最適宜;最大635、含塵氣體通過長(zhǎng)為4m,寬為3m,高為1m的除塵室,已知顆粒的沉降速度為0.03m/s,則該除塵室的生產(chǎn)能力為。0.36m3/s四、問答題(每題3分)91、影響回轉(zhuǎn)真空過濾機(jī)生產(chǎn)能力的因素有哪些?(過濾介質(zhì)阻力可忽略)答:當(dāng)過濾介質(zhì)阻力可忽略時(shí)可見,影響因素有:轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)速、浸沒度、轉(zhuǎn)筒尺寸、操作壓強(qiáng)及處理物料的濃度及特性。62、有一旋風(fēng)分離器,在正常的速度和阻力的范圍內(nèi)操作,但除塵效率不夠滿意,現(xiàn)在倉(cāng)庫(kù)里還有一個(gè)完全相同的旋風(fēng)分離器,有人建議將這臺(tái)備用的旋風(fēng)分離器與正在用的那一臺(tái)一起并聯(lián)使用,問這種措施能否提高除塵效率?為什么?答:不行。因?yàn)樗俣冉档?,離心慣性力減小,使除塵效率下降。63、恒壓過濾時(shí),如加大操作壓力或提高濾漿溫度,過濾速率會(huì)發(fā)生什么變化?為什么?答:由dq/dt=Δp/[rΦμ(q+qe)]知,加大操作壓力,過濾速率變大。提高濾漿溫度,使濾液黏度降低,過濾速率增大。34、臨界直徑dc及分割直徑d50,可以表示旋風(fēng)分離器的分離性能,回答dc與d50的含義是什么?答:dc旋風(fēng)分離器的分離分離顆粒最小直徑;d50分離效率50%時(shí)顆粒直徑。65、由過濾基本方程dq/dt=Δp/[rΦμ(q+qe)]分析影響過濾速率的因素?答:影響過濾速率的因素有:①物性參數(shù),包括懸浮液的性質(zhì)(φ、μ)及濾餅特性(r);②操作參數(shù)Δp;③設(shè)備參數(shù)qe。36、試說明濾餅比阻的意義?答:比阻r表示濾餅對(duì)過濾速率的影響,其數(shù)值的大小反映濾液通過濾餅層的難易程度。五、計(jì)算題31、某板框過濾機(jī)框空的長(zhǎng)、寬、厚為250mm×250mm×20mm,框數(shù)為8,以此過濾機(jī)恒壓過濾某懸浮液,測(cè)得過濾時(shí)間為8.75min與15min時(shí)的濾液量分別為0.15m3及0.20m3,試計(jì)算過濾常數(shù)K。解:過濾面積A=8×2×0.25×0.25=1.0m22已知:τ1=8.75minV1=0.15m3τ2=15minV2=0.20m∵V2+2VVe=KA2τ4分可得0.152+2×0.15Ve=K×12×8.75(1)0.202+2×0.20Ve=K×12×15(2)(1)、(2)式聯(lián)立,解得K=0.0030m2/min=5.0×10-5m2/s62、以板框壓濾機(jī)恒壓過濾某懸浮液,過濾面積10m2,操作壓差1.96×105Pa。每一循環(huán)過濾15min得濾液2.91m(1)該機(jī)生產(chǎn)能力為4.8m3/h需要的時(shí)間及過濾常數(shù)K。(2)若壓差降至9.81×104Pa,過濾時(shí)間及過濾量不變,其他條件不變,需多大過濾面積?設(shè)濾餅不可壓縮。如改用回轉(zhuǎn)真空過濾機(jī),轉(zhuǎn)一圈得濾液0.2m3轉(zhuǎn)速為多少才可以維持生產(chǎn)能力不變?10分解:(1)∵V2=KA2τ即2.912=K×102×15∴K=5.65×10-3m又Q=V/∑τ即4.8/60=2.91/(15+τw+τD)∴τw+τD=21.4min4分(2)V2=KA2τA2=V2/Kτ4分(3)Q=4.8/60=0.2×n(n-r/min)∴n=0.4r/min2分63、用某葉濾機(jī)恒壓過濾鈦白水懸浮液。濾葉每側(cè)過濾面積為(0.81)2m2,共10只濾葉。測(cè)得:過濾10min得濾液1.31m3;再過濾10min共得濾液1.905m3試問:(1)過濾至濾餅厚為21mm即停止,過濾時(shí)間是多少?(2)若濾餅洗滌與輔助時(shí)間共45min,其生產(chǎn)能力是多少?(以每小時(shí)得的濾餅體積計(jì))10分解:(1)∵V2+2VVe=KA2t由題意得1.312+2×1.31Ve=KA2×10(a)1.9052+2×1.905Ve=KA2×20(b)(a)、(b)聯(lián)立,解得KA2=0.2076m6/min,Ve=0.1374m33又A=10×2×0.812=13.12m過濾終了時(shí),共得濾液量VE=13.12×0.021/0.1=2.755m由2.7552+2×2.755×0.1374=0.2076tE,∴tE=40.2min3分(2)生產(chǎn)能力=nVE/(tE+tw+t輔)=0.1×2.755/(40.2+45)=3.23×10-3m=0.194m3/h(濾餅)494、在3×105Pa的壓強(qiáng)差下對(duì)鈦白粉在水中的懸浮液進(jìn)行過濾實(shí)驗(yàn),測(cè)得過濾常數(shù)K=5×10-5m2/s、qe=0.01m3/m2,又測(cè)得濾餅體積與濾液體積之比v=0.08?,F(xiàn)擬用有38試求:(1)過濾至框內(nèi)全部充滿濾渣所需的時(shí)間;(2)過濾完畢,以相當(dāng)于濾液量1/10的清水進(jìn)行洗滌,求洗滌時(shí)間;(3)若每次卸渣、重裝等全部輔助操作共需15min,求每臺(tái)過濾機(jī)的生產(chǎn)能力(以每小時(shí)平均可得多少m3濾餅計(jì))。10分解:(1)所需過濾時(shí)間A=0.812×2×38=49.86mVc=0.812×0.025×38=0.6233m4分(2)洗滌時(shí)間4分(3)生產(chǎn)能力(濾餅)/h2分65、用板框過濾機(jī)過濾某懸浮液,一個(gè)操作周期內(nèi)過濾20分鐘后共得濾液4m3(濾餅不可壓縮,介質(zhì)阻力可略)。若在一個(gè)周期內(nèi)共用去輔助時(shí)間30分鐘求:(1)該機(jī)的生產(chǎn)能力(2)若操作表壓加倍,其它條件不變(物性,過濾面積,過濾時(shí)間與輔助時(shí)間),該機(jī)生產(chǎn)能力提高了多少?10分解:濾餅不可壓縮 (1)4分(2)6分36、對(duì)某懸浮液進(jìn)行恒壓過濾。已知過濾時(shí)間為300s時(shí),所得濾液體積為0.75m3,且過濾面積為1m2,恒壓過濾常數(shù)。若要再得濾液體積0.75m3,則又需過濾時(shí)間為多少?解:由3分3分4分67、一小型板框壓濾機(jī)有框10塊,長(zhǎng)寬各為0.2m,在2at(表壓)下作恒壓過濾共二小時(shí)濾框充滿共得濾液160l,每次洗滌與裝卸時(shí)間為1hr,若介質(zhì)阻力可忽略不計(jì)。求:(1)過慮常數(shù)K,洗滌速率。(2)若表壓增加一倍,其他條件不變,此時(shí)生產(chǎn)能力為若干?10分解:(1)A=0.2×0.2×10×2=0.8m5分(2)5分故生產(chǎn)能力為0.16/(1+1)=0.08m398、某板框壓濾機(jī)的過濾面積為0.4m2,在恒壓下過濾某懸浮液,4hr后得濾液80m試求:(1)若其它情況不變,但過濾面積加倍,可得多少濾液?(2)若其它情況不變,但操作時(shí)間縮短為2hr,可得多少濾液?(3)若在原表壓下過濾4hr后,再用5m3水洗滌濾餅,需多長(zhǎng)洗滌時(shí)間?設(shè)濾液與水性質(zhì)相近。10解:(1)

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