化工原理课后思考题参考答案.pdf

化化⼯⼯原原理理课课后后思思考考题题参参考考答答案案

第⼆章流体输送机械

2-1流体输送机械有何作⽤

答：提⾼流体的位能静压能流速，克服管路阻⼒。

2-2离⼼泵在启动前，为什么泵壳内要灌满液体启动后，液体在泵内是怎样提⾼压⼒的泵⼊⼝的压⼒处于什么状体

答：离⼼泵在启动前未充满液体，则泵壳内存在空⽓。由于空⽓的密度很⼩，所产⽣的离⼼⼒也很⼩。此时，在吸⼊⼝处所形

成的真空不⾜以将液体吸⼊泵内。虽启动离⼼泵，但不能输送液体（⽓缚）；

启动后泵轴带动叶轮旋转，叶⽚之间的液体随叶轮⼀起旋转，在离⼼⼒的作⽤下，液体沿着叶⽚间的通道从叶轮中⼼进⼝位置

处被甩到叶轮外围，以很⾼的速度流⼊泵壳，液体流到蜗形通道后，由于截⾯逐渐扩⼤，⼤部分动能转变为静压能。

泵⼊⼝处于⼀定的真空状态（或负压）

2-3离⼼泵的主要特性参数有哪些其定义与单位是什么

1流量qv:单位时间内泵所输送到液体体积，m3/s,m3/min,m3/h.。

2扬程H：单位重量液体流经泵所获得的能量，J/N，m

3功率与效率：

轴功率P：泵轴所需的功率。或电动机传给泵轴的功率。

有效功率Pe：gHqvρ=eP

效率η：pPe=

η2-4离⼼泵的特性曲线有⼏条其曲线的形状是什么样⼦离⼼泵启动时，为什么要关闭出⼝阀门

答：1离⼼泵的HPη与qv之间的关系曲线称为特性曲线。共三条；

2离⼼泵的压头H⼀般随流量加⼤⽽下降

离⼼泵的轴功率P在流量为零时为最⼩，随流量的增⼤⽽上升。

η与qv先增⼤，后减⼩。额定流量下泵的效率最⾼。该最⾼效率点称为泵

的设计点，对应的值称为最佳⼯况参数。

3关闭出⼝阀，使电动机的启动电流减⾄最⼩，以保护电动机。

2-5什么是液体输送机械的扬程离⼼泵的扬程与流量的关系是怎样测定的液体的流量泵的转速液体的粘度对扬程有何影响

答：1单位重量液体流经泵所获得的能量

2在泵的进出⼝管路处分别安装真空表和压⼒表，在这两处管路截⾯1

2间列伯努利⽅程得：fVMHg

uugPPhH∑--=221220ρ

3离⼼泵的流量压头均与液体密度⽆关，效率也不随液体密度⽽改变，因⽽当被输送液体密度发⽣变化时，H-Q与η-Q曲

线基本不变，但泵的轴功率与液体密度成正⽐。当被输送液体的粘度⼤于常温⽔的粘度时，泵内液体的能量损失增⼤，导致泵

的流量扬程减⼩，效率下降，但轴功率增加，泵的特性曲线均发⽣变化。

2-6在测定离⼼泵的扬程与流量的关系时，当离⼼泵出⼝管路上的阀门开度增⼤后，泵出⼝压⼒及进⼝处的液体压⼒将如何变

化

答：泵出⼝压⼒变⼩，进⼝处真空度增加

2-7离⼼泵操作系统的管路特性⽅程是怎样推导的它表⽰什么与什么之间的关系

答：当离⼼泵安装到特定的管路系统中操作时，若贮槽与受液槽两液⾯保持

恒定，则泵对单位重量(1N)流体所做的净功为∑???=feHg

ugPZH22

ρ，忽略022

≈?g

u令g

PZHρ??=0，veefkqqddllggudllH=???

???=??????=∑∑∑∑∑ξλπξλ得管路特性⽅程20vkqHH=

2-8管路特性⽅程20vkqHH=中的0H与k的⼤⼩，受哪些因素影响

答：0H与液⾯⾼度差和静压差有关。k与管路长度管径摩擦系数及局部阻

⼒系数有关。

2-9离⼼泵的⼯作点是怎样确定的流量的调节有哪⼏种常⽤的⽅法

答：1离⼼泵在管路中正常运⾏时，泵所提供的流量和压头应与管路系统所要求的数值⼀致。安装于管路中的离⼼泵必须同

时满⾜管路特性⽅程与泵的特性⽅程，即管路特性⽅程20vkqHH=和泵的特性⽅程H=f(Q)，联解上述两⽅程

所得到两特性曲线的交点，即离⼼泵的⼯作点。

2改变⼝阀开度（改变管路特性曲线）；改变泵的转速（改变泵的特性曲线）；离⼼泵并联操作；离⼼泵的串联操作。

2-10何谓离⼼泵的⽓蚀现象如何防⽌发⽣⽓蚀

答：1当叶⽚⼊⼝附近的最低压⼒等于或⼩于输送温度下液体的饱和蒸汽压时，液体将在此处汽化或者是溶解在液体中的⽓

体析出并形成⽓泡。含⽓泡的液体进⼊叶轮⾼压区后，⽓泡在⾼压作⽤下急剧地缩⼩⽽破灭，⽓泡的消失产⽣局部真空，周围

的液体以极⾼的速度冲向原⽓泡所占据的空间，造成冲击和振动。⾦属表⾯受到压⼒⼤，频率⾼的冲击⽽剥蚀以及⽓泡内夹带

的少量氧⽓等活泼⽓体对⾦属表⾯的电化学腐