7、有一直径d=25mm的水管,管中流速υ=1m/s,水温T=10℃,试判断管中水位的流态?(10℃时水的运动粘性系数v=1.31×10-6m2/s)
解:此时管内雷诺数为:Re=υd/v=1×0.025/1.31×10-6=19100>2300
故管中水流为紊流。
8、有一台离心泵运行工况点流量Q=200m3/h,扬程H=62米,轴功率N为50KW,求水泵的有效功率Ne是多少?水泵效率是多少?(γ=1)
解:Ne=γQH/102=(1×200×62)/(102×3.6)=33.79KW。
η=Ne/N×100%=33.79/50×100%≈68%
9、一根铜导线直径是4mm,求此铜线1km的电阻值?(ρ铜=0.0175Ω·mm2/m) 解:铜线截面积为:
S=1/4πd2=1/4×3.14×4×4=12.56mm2 1km铜线的电阻值:
R1=ρL/S =0.0175×1000/12.56=1.4Ω
答:1km长铜导线的电阻值为1.4Ω。
10、某水泵出口有一段直管,长L为30m,管子内径d为0.15m,阻力系数λ为0.04,计算当流速V为2m/s(这时流量是30L/s)时的管道阻力。
解:沿程阻力损失
h=λL/d(V2/2g)=(0.04×30/0.15)×(22/2×9.81)=1.632(m)
答:管道阻力为1.632m。 11、某液体相对密度为1.3,问重为 63700N 的该液体,应具有的体积是多少? 解:已知:δ=1.3,W=63700N,γ=9800N/m3
γ'=δ?γ= 1.3×9800=12740(N/m3) V= W/γ'=63700/12740=5(m3)
答:应具有体积5m3。
12、一台直流电动机励磁绕组在220V 电压作用下,通过绕组的电流为0.427A,求绕组的电阻是多少?
解:已知:U=220V,I=0.427A;求R。
由公式U=IR,得R=U/I=220/0.427=515.2(Ω)
答:绕组的电阻为515.2Ω。
13、一泵低位布置,若水池液面h高于泵中心5m,求泵进口静压力。假设水池中是清水且密度ρ为1000kg/m3,当地大气压力pa=100kPa。 解:泵入口静压力
p = pa+ρgh
= 100×103+1000×9.8×5 = 149000(Pa)=0.149( MPa)
答:泵入口静压力为149 MPa。
14、有一只微安表,最大量程为l00μA,内阻为lkΩ, 改装后的最大量程为l0mA,问需要并联一个多大的分流电阻?
解:已知I0=100μA,R0=lKΩ,I=10mA;求R1。
流过分流电阻的电流为:I1=I-I0=10-0.1=9.9(mA) 因为支路的端电压相等,所以I1×R1=I0×R0
所以分流电阻为:R1=I0R0/I1=0.1×1000/9.9=10.1(Ω)
答:需要并联个阻为10.1Ω的分流电阻。
15、某泵站有一台流量为 150m3/h,扬程为58m的离心泵,转速为1450r/min,现在需要用在扬程为35m 的地方,采用降低转速的方法,应该将转速降低到多少?
解:已知:H1=58m,H2=35m,n1=1450r/min
根据比例定律H1/H2=(n1/n2)2则:n2=n1×(H2/H1)1/2=1450×(35/58)1/2
=1126(r/min)
答:应该将转速降低到1126r/min。
16、单相变压器的一次电压U1=3000V,变比K=15,求二次电压U2的大小?当一次电流I1=60A时,求二次电流I2的大小?
解:根据公式U1/U2=K
所以U2=U1/K=3000/15=200(V) 根据公式I1/I2=1/K,
所以I2=I1K=15×60=900(A)
答:二次电压U2为200V,二次电流I2为900A。
17、某交流电的角频率为628弧度/s,试求相应的周期和频率? 解: f=ω/2π=628/(2×3.14)=100Hz
T=1/f=0.01s
答:周期为0.01s,频率为100Hz。
18、某电容器额定电压Un为250V,试计算它能否用在交流电压U为220V的电源上? 解:当它接在220V的交流电源上时,所承受的电压幅值
Um=21/2U=1.41×220=310V>250V
超过电容器的耐压标准,可能使电容器击穿,故不能接在220V的交流电路上。 答:此电容器不能接在220V的交流电路上。
19、一根长6000m,截面积为6mm2的铜线,求它在常温(20℃)下的电阻R(ρ=0.0175×10
6
-
Ω·m)。
解:已知L=6000m,S=6mm2,ρ=0.0175×10-6Ω?m,则 R=ρL/S=0.0175×10-6×6000/(6×10-6)=17.5(Ω)
答:在常温下的电阻为17.5Ω。
20、某台水泵输入功率为160KW,已知泵的扬程为H=4.8 m,效率为50%,求该泵的流量
(g取10 米/秒2)?
解:有效功率Ne=N×η=160×0.5=80KW
∵Ne=γQH/102
∴Q= (102×Ne)/(γ×H)=(102×80)/(1×4.8)=1.7 m3/s
答:泵的流量为1.7 m3/s。
21、一根直径为150mm直角弯头,流量为61.2t/h,局部阻力是多少?(直角弯头阻力系数是
ζ=0.2)
解:流速V=61.2/3.14×(0.15/2)2×3600=1m/s
局部阻力:hf =ζ×(V2/2g)=0.2×1/(2×10)=0.01m
答:阻力为0.01m水柱。
22、某泵的扬程为60米,出口压力为1.2Mpa,求该泵的入口压力为多少? 解: ∵扬程H=(Pc-Pr)/ρg
∴Pr=Pc-Hρg =1.2×106-60×1000×10=0.6×106Pa=0.6MPa
答:该泵的入口压力为0.6MPa。
23、某水泵吸入管道直径d1为250mm,管长i为30m,沿程阻力系数λ1为0.025,局部阻力系数的和Σξ1为15。若给水泵流量QG=2300kN/h,给水重度r为9.818kN/m3,试确定给水泵吸水管阻力损失。
解:根据公式
吸入管道中的流速
w1=QG/3600rA1=QG/(3600rπd21/4)=2300/(3600×9.818×0.785×0.252)
=1.33(m/s)
吸入管道的阻力损失
hw1=(λ1l1/d1+Σζ1)w21/2g=(0.025×30/0.25+15)×1.332/(2×9.81)=
1.62(m)
答:吸入管道的阻力损失为1.62m。 24、有一导线,每小时均匀通过截面积的电量为900C,求导线中的电流I。 解:已知Q=900C,t=1h=3600s,则 I=Q/t=900/3600=0.25(A)
答:导线中的电流为0.25A。
25、有一电阻其两端电压为100V,通过的电流为2A,问该电阻的阻值为多少?当电流为4A时,电阻的阻值又为多少? 解:R1=U/I1=100/2=50Ω
R2=U/I2=100/4=25Ω
答:当通过电流是2A时电阻值是50Ω;当通过电流是4A时电阻值是25Ω。 26、一水泵流量为10.2l/s,扬程为20m,电机功率2.5KW,求(1)该泵效率?(2)当泵效率提高5%,轴功率是多少?
解:泵的有效功率Ne=γQH/102=(1×10.2×20)/102=2(KW)
其效率η=Ne/N×100%=2/2.5×100%=80% 答:这台泵效率为80%
当效率提高5%时,η=85%
∴轴功率N=Ne/η=2/0.85=2.35(KW)
答:当泵效率提高5%时,其轴功率为2.35KW。
27、已知一水泵的流量为50 m3/h,出口压力为3.14Mpa,,入口压力为0.196Mpa,水泵的效率为0.75,试求水泵所配电机的功率。(取备用系数为1.1)
解:Q=50m3/h=0.0139m3/s
P2=3.14 Mpa=3140Kpa P2=0.196 Mpa=196Kpa η=75%
水泵的轴功率N=Q(P2-P1)/η=0.0139×(3140-196)/0.75=54.5KW 该泵所配电机的功率为54.5×1.1=59.95KW 所以该泵所配电机的功率为59.95KW。
28、用U形管压力计测定某容器A中水的压强,已知U型管内是水银,两端液面高差是240毫米,求容器中水的绝对压强,大气压强取98.1KPa。(水银密度为13600) 解:根据公式Pa=Pa+ρgh2=98100+13600×9.8×0.24=98100+31987=130KPa。 29、某台电动机的磁极对数为2 ,电源频率为 50Hz,转子转速为1450r/min,求该电动机的同步转速和转差率各是多少?
解:P=2,f=50Hz,n2=1450r/min
n1= 60f/P=60×50/2= 1500(r/min)
S=(n1-n2)/n1×100%=(1500–1450)/1500×100%=3.3%。
30、有一台4BA8 型泵,其转速为 2900r/min,流量为 70m3/h,者降低其转速到1450r/min,求降低转速后的流量为多少?
解:已知:n1=2900r/min, n2=1450r/min, Q1=70m3/h 根据比例定律 Q1/Q2=n1/n2
降低转速后的流量为:Q2=Q1×(n2/n1)=70×(1450/2900)=35(m3/h)
答:降低转速后的流量为35m3/h。
31、已知一离心水泵的转速为1450r/min,最大给水高度为20m;如果同是这台水泵而将它的转速提高到2900r/min,则水泵的给水高度可以增加到多大? 解:根据公式H1/ H2=(n1/n2)2,得
H2=H1×(n2/n1)2=20×(2900/1450)2=80(m)
答:水泵的给水高度可以增加到80m。
32、一离心泵流量为Q=310m3/h,扬程 H=66m,比转速为60,现将叶轮直径由D1=332mm,切削为D2=316mm, 问叶轮的切削量是多少,是否可行?(比转速为60时最大允许切削量
为20%)
解:叶轮切削最量为
(D2-D1)/D2=(332-316)/332=4.8%<20%
答:切削量为4.8%,小于20%可行。
33、若已知水泵吸水管中某点绝对压强为78kPa,试将该点相对压强用水柱表示出来(已知当地大气压强为Pa=98kPa)。
解:相对压强P= P′-Pa=78kPa-98kPa=-20kPa,用水柱表示为:-(20kPa/98kPa)×10mH20=-2.04mH20。
34、一并联电路中有两个阻值相同的电阻,其阻值分别为 20Ω,两端电压为110V,求并联电路的总电阻和总电流各是多少?
解:已知:R1=R2=20Ω,U总=110V
并联电路总电阻为:R总=R1?R2/(R1+R2)=20×20/(20+20)=10(Ω) 并联电路总电流为:I总=U总/R总=110/10=11(A)
答:并联电路的总电阻为10Ω,总电流为11A。
35、有台离心泵,当转速为1450r/min时,流量qV为1.24m3/s,扬程H为70m,此时所需的轴功率P为1100kW,求水泵的效率?
解:泵的有效功率
Pe=γ×H×Q/102=1×70×1240/102=851kW 所以η= Pe /P=851/1100=77.4%
答:该水泵的效率为77.4%。
36、某台电动机的同步转速为1500r/min,电源频率为 50Hz,求该电动机的磁极对数是多少,该电机为多少级?
解:已知:f=50Hz,n1=1500r/min
因为n1=60f/P 所以P=60f/n1=60×50/1500=2
答:电动机的磁极对数为2,电机为4级电机
37、有一台型号为300S-90A离心泵运行工况点流量Q=756m3/h,扬程H=78米,容积效率为0.88,机械效率为0.81,轴功率N为242KW,求水泵的有效功率Ne是多少?水泵的水力效率是多少?
解:Ne=γQH/102=(1×756×78)/(102×3.6)=160.59KW。
总效率η=Ne/N×100%=111.8/180×100%≈62%
水力效率η水=η/(η机×η容)=0.62/(0.88×0.81)=0.87
答:水泵的有效功率为111.8KW,水力效率为87%。
38、已知水泵的流量Q=280t/h,扬程H=180m,水泵轴功率P=200kW,求水泵的效率η。 解:Q=280t/h=280m3/h