2. 流体输送机械-计算题（题目）
层次：A
[17] j02a10004
用离心泵输液进塔，塔内表压0.45at,原料槽内表压0.15at，塔内出液口比原料槽液面高8m，管长共25m(包括局部阻力),管内径50mm,摩擦系数0.02?液体密度800kg/m?泵的特性:He=26-1.15×10V (He--m,V--m/s),求流量及有效功率?
[21] j02a10021
用泵输液经换热器进塔。塔内表压0.8kgf/cm2。排出管内径106mm,管长150m(包括局部阻力),摩擦系数0.03。液体密度960kg/m3。液体流经换热器的压力损失为0.8at。吸入管阻力1m液柱。排出及吸入管内流速1.5m/s。当地气压1atm。液体在工作温度时的饱和蒸汽压可按20℃水计。敞口液槽液面至塔内出液口的升扬高度为12m。试求:
(1)下列泵中最合适的泵型?
(2)采用最合适的泵,其最大的吸液高度?
型号 V He η [Hs] ( m/h) ( m ) (%) (m) 2B19 22 16 66 6.0 3B57A 50 37.5 64 6.4 4B91 90 91 68 6.2
[24] j02a10025
生产要求以18m/h流量将饱和温度的液体从低位容器Ａ输至高位容器Ｂ内。液体密度960kg/m，粘度与水相近。两液位高度差21m，压力表读数：pA= 0.2at , pB= 1.2at。排出管长50m、吸入管长20m(均包括局部阻力)，管内径50mm，摩擦系数0.023。现库存一台泵，铭牌标明：扬程44m，流量20m/h，此泵是否能用？若此泵能用，该泵在18m/h时的允许气蚀余量为2.3m，现拟将泵安装在容器A内液位以下9m处，问：能否正常操作？
[25] j02a10050
某液体由一敞口贮槽经泵送至精馏塔。管道入塔处与贮槽液面间的垂直距离12m。流经换热器压力损失为0.8[kgf/cm2 ]。精馏塔压强为1[kgf/cm2](表压)。排出管路为114×4[mm]的钢管,管长为120m(包括局部阻力的当量长度),流速为1.5[m/s],液体密度为960kg/m3,摩擦系数λ=0.03,其他物性均与水极为接近。泵吸入管路阻力损失为1[米液柱]。下述几种型号的离心泵哪一种较为合适?
型号 2B19 3B57A 4B91
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3
3
3
3
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2
V[m3/时] 22 50 90 He[m] 16 37.5 91 η[%] 66 64 68 1
2. 流体输送机械-计算题（题目）
[27] j02a10052
有一台离心泵，其性能表上注明允许的吸上真空高度为5.4ｍ，使用中，其进口处真空表读数已达500mmHg ，试问操作是否正常？当地大气压为760mmHg，输送的是20℃的水。
[30] j02a10057
欲用离心泵将密度为1100 kg/m的液体（性质与水相近）以20ｍ3/h的流量由贮槽打到高位槽。两槽均通
3
大气。位差为15ｍ。（设液面保持不变）管路全部压头损失为8ｍ液柱，求泵的扬程和有效功率。 今库房有下列型号的离心泵，选用哪台合适？ 型号 2B31 2B31A 3B33A
流量ｍ3/h 20 20 25 扬程 m 30.8 25.2 26.2
[31] j02a10122
用离心通风机向炉底输送空气,进入风机的空气温度为15℃,压力为1atm,流量2000m/h,炉底表压为1100[mm水柱],风机出口的空气动压为60[mm水柱],风机出口至炉底的输气管路压降为30[mm水柱]。 现库存有一台离心通风机,其主要性能如下:转速:1450 r/min,全风压:1290mm水柱,风量21800m/h，核算此风机是否合用?
[32] j02a10123
测定离心泵特性曲线的实验装置如图示。管线为φ57×3.5mm,转速为1000r/min,功率消耗2.1kw。 A表读数:PA=-0.3 kgf/cm2
3
3
2
2. 流体输送机械-计算题（题目）
B表读数:PB=1.2 kgf/cm2?
在1min内,桶中接受300kg水。AB两表间管线总长度(包括局部阻力当量长度)为5m,摩擦系数λ=0.02 ,试求该泵在上述情况下操作的效率。
[34] j02a10125
一离心泵,允许汽蚀余量为4.5m,在大气压下抽送20℃清水,吸入管路阻力hf0-1为0.5m。如将该泵安装在济南、兰州、杭州使用,试问此泵的最大几何安装高度各为多少? 已知20℃时,清水的饱和蒸汽压为0.0238kgf/cm,查表知: 济南、兰州、杭州的平均气压分别为759、639、762mmHg。
[35] j02a10126
用泵将苯和甲苯的混合物送到精馏塔，精馏塔操作压强为0.5at，原料槽压强为0.1at。管路总长为20ｍ（包括全部局部阻力的当量长度），管路直径为50mm，摩擦系数为0.02。密度为800kg／ｍ。离心泵的特性曲线可表示为Ｈe＝20－1.12×10V ，式中V以ｍ/s表示。试求原料输送量及泵的理论或有效功率为多少？
5
2
3
3
2
[36] j02a10127
某厂准备用离心泵将20℃的清水以40m3/h的流量由敞口的储水池送到某吸收塔的塔顶。已知塔内的表压强为1.0kgf/cm2,塔顶水入口距水池水面的垂直距离为6(m),吸入管和排出管的压头损失分别为1m和3m,管路内的动压头忽略不计。当地的大气压为10.33(m水柱),水的密度为1000[kg/m3]。
现仓库内存有三台离心泵,其型号和铭牌上标有的性能参数如下,从中选一台比较合适的以作上述送水之用。
型号 流量(m3/h) 扬程(m) 允许吸入真空高度(m) 3
2. 流体输送机械-计算题（题目）
3B57A 3B33 3B19
[37] j02a10128
50 45 38 38 32 20 7.0 6.0 5.0 水流量12m3/h,泵出口处压力表读数1.9at(表),泵入口处真空表读数140mmHg,轴功率1.20kw,电动机转数2900 r/min,真空表与压力表距离0.7m,出口管与入口管直径相同。求:泵的扬程He与效率η?
层次：B
[3] j02b10028
以某离心泵自敞口水槽输水至塔内。升扬高度10m，泵的特性:He=40-7.2×04V2(He--m , V--m3/s)。塔内的p为1at (表).流量为11 L/s..若用此泵改输ρ=860kg/m3的油品,阀开启度、管路、液位差及P值不变,问:油品流量及离心泵的有效功率为多少?
[6] j02b10035
用离心泵输水。在n = 2900 r/min时的特性为He = 30－0.01V ，阀全开时管路特性为 He′= 10＋0.04V 2
2
(二式中He、He′--m , V--m/h)。试求：
(1)泵的最大输水量。
(2)要求输水量为最大输水量的75%，且采用调速方法，泵的转速为多少？
3
[14] j02b10046
某离心泵从水池抽水。泵安装在水池液面上方。该泵扬程最大值为33m。 (1)欲安装泵出口压力表，表的最大量程是多少？
(2)试分析泵操作中随着泵出口阀的逐渐打开，泵入口处真空度的变化趋势。
[15] j02b10047
某离心泵特性:He = 35.4-44V (He--m , V--m/min),单泵操作时流量V1= 0.25m/min,管路0--1段、?1--2段阻力,分别为K1V1及K2V1,且K1=K2?。求两台相同的上述泵并联时的流量V2?。流程如图示?。
2
2
2
3
3
4
2. 流体输送机械-计算题（题目）
[18] j02b10050
有两台型号相同的离心泵，单泵性能：He=42－8.7×10V (He--m，V--m/s)。当此二泵串联操作，可将5.53L/s的水由低位槽输至高位槽。两槽皆敞口，两槽水位高度差12.5m。输水管终端浸没于水槽水中。问：若此二泵改为并联，水流量为多少？
[21] j02b10053
以离心式风机输送空气，管道水平，由常压处输至常压处。流量6000kg/h。管长1000m(包括局部阻力)，管内径0.35m,摩擦系数0.0257。大气温度20℃，气压1at。若置风机于管道出口端，试求风机的全风压。 [提示：1. 风管两端(p1-p2)/p1< 20 %时，可把气体视为恒密度，其ρM值按平均压力(p1+p2)/2算得 ； 2. 为简化计算，进风端管内气体压力视为外界气压； 3. 管道两端压差＜104Pa.
[23] j02b10068
用离心泵向水洗塔送水,在泵出口阀全开时,管路特性曲线方程为: H =20+1.1×10V 式中:V ----管路中的流量,m/s
在V=0.013m/s流量下,泵提供的扬程为45m。为适应泵的特性,将泵出口阀关小以增加管路阻力。试求:因增加阻力而多消耗的功率,并写出关小阀门后管路的特性曲线方程。
[24] j02b10100
如图的输水系统。已知管内径d=50mm,在阀门全开时输送系统的Σ(L+Le)=50m, 摩擦系数可取λ=0.03, 泵的性能曲线, 在流量为6m/h至15m/h范围内可用下式描述:
He=18.92-0.82V ，此处He为泵的扬程m,V为泵的流量m/h, 问:
⑴如要求流量为10m/h，单位质量的水所需外加功为多少?单位重量的水所需外加功为多少?此泵能否完成任务?
⑵如要求输送量减至8m/h(通过关小阀门来达到)，泵的轴功率减少百分之多少?(设泵的效率变化忽略不计)
33
0.8
3
3
3
3
3
5
2
52
3
[26] j02b15033
用泵将水从低位槽打进高位槽。两槽皆敞口，液位差50m。管内径156mm。阀全开时，管长与各局部阻力当量长度之和为1000m。摩擦系数0.025。泵的性能可用He = 124.5－0.392V表示(He--m , V--m/h)。试问：
（1）要求流量为108m/h，此泵是否可用？
（2）若采用上述泵，转速不变，但切割叶轮方法满足108m/h流量要求，以D、D ′表示切割叶轮前后的叶
3
3
3
5
2. 流体输送机械-计算题（题目）
轮外径，问：D ′/D为多少。
[30] j02b15060
欲将敞口水池A的水用一台离心泵以50m3/h的流量输送至塔B的顶部,塔B顶部的压力为204kPa(表)。设计管路如图所示,采用输水管规格为φ140×10mm的钢管,管长共200m(包括所有局部阻力的当量长度在内),摩擦系数λ可取0.025。
(1)今库存有一台3B-57型离心泵(其特性曲线见附图),试通过计算确定此泵是否适用。
(2)如将此泵实际安装到所设计的管路中,试估计管路内可达到的实际流量有多大?轴功率和效率各约是多少?
[32] j02b15074
用泵将20℃水由贮槽打到某一处,泵前后各装有真空表和压力表。已知泵的吸入管路总阻力和速度头之和为2mH2O,允许吸上真空度为5m。水在50℃时的饱和蒸汽压为0.1528Kgf/cm2。槽液面与吸入口位差为2m。ρ汞=13600Kg/m3,当地大气压Pa=760mmHg。 试问：(1)真空表的读数为多少mmHg ?
(2)当水温由20℃变为50℃时发现真空表与压力表读数突然改变,流量骤然下降,此时出现了什么故障?原因何在?怎样排除?（20℃水的蒸汽压为2338Pa）
[33] j02b15130
如图示循环管路,离心泵的安装高度Hg=3m,泵特性曲线可近似表示为He=23-1.43×10V ,式中以V m/s表示。吸入管长(包括全部局部阻力的当量长度)为10m ,排出管长(包括全部局部阻力的当量长度)为120m,
5
2
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2. 流体输送机械-计算题（题目）
管径均为50mm,假设摩擦系数λ=0.02,水温20℃。试求: (1) 管路内的循环水量为多少? (2) 泵进、出口压强各为多少?
[36] j02b20065
用3B57A离心泵将20℃水由水池送到操作压力为1.2at(表压)的塔内。流程如图所示。已知管径为φ108×4mm,管线全长300m(包括局部阻力的当量长度)。要求输水量为45m3/h。水的粘度为1cP,密度ρ=1000Kg/m3 ,摩擦系数λ可取为0.025。试求: 1 管路特性曲线方程,管路需要的扬程。
2 已知V=45m3/h时泵的扬程He=40m,η=0.64。若用阀调节使工作点流量为45m3/h，试问：由于采用阀门调节方法而损失于阀上的功率为多少W?
[37] j02b20066
用一离心泵将20℃的水,由池中送至高位槽C。其流程如图a所示。系统所用泵为3B33型离心泵,其特性曲线如图b所示。已知泵的排出口压力表B读数为2.5at(表压),排出段管总长为180m(包括局部阻力的当量长度),系统的摩擦系数λ可取0.024。其它数据如图a所示。试求: 1 系统输送的流量m/h；
2 试求泵的工作点及克服系统阻力所耗的轴功率；
3 如果泵的吸入底阀A轻微堵塞,则系统的流量、泵的扬程及出口压力表读数有何变化?若严重堵塞有
何现象发生?
3
7
2. 流体输送机械-计算题（题目）
层次：C
[1] j02c10056
欲用泵输液。库存离心泵铭牌上标明：流量39.6m3/h，扬程15m，效率80%，轴功率2.02kw，转速1400r/min。试问以下情况是否可用？如不可用，需采取什么措施才能满足要求（尽可能通过计算定量说明）。不必考虑粘度影响。
(１)输送密度800kg/m3的液体，流量40m3/h，扬程30m。 (２)输送密度900kg/m3的液体，流量30m3/h，扬程15m。 考虑电机功率时，只需按水进行计算。
[12] j02c15135
由水库将水打入一水池,水池水面比水库水面高50m,两水面上的压力均为常压,要求的流量为90m/h,输送管内径为156mm,在阀门全开时,管长和各种局部阻力的当量长度的总和为1000m,对所使用的泵在
3
V=65～135m3/h范围内属于高效区,在高效区中,泵的性能曲线可以近似地用直线He=124.5-0.392V表示,此
3
处H为泵的扬程m,V为泵的流量m/h,泵的转速为2900r/min,管子摩擦系数可取为λ=0.025,水的密度ρ
=1000kg/m。
①核算一下此泵能否满足要求
②如泵的效率在V =90m/h时可取为68%,求泵的轴功率,如用阀门进行调节,由于阀门关小而损失的功率为多少?
③如将泵的转速调为2600r/min,并辅以阀门调节使流量达到要求的90m/h,比第②问的情况节约能量百分之多少?（设效率仍为0.68）
[15] j02c20113
用离心泵将原油从油库沿管内径为0.15m、长2km(包括局部阻力的当量长度)的水平管送往炼油厂。输油量为40m/h。油泵的总效率为0.65，求泵的轴功率。
某天，该油泵突然发生故障，于是开动一台备用泵，其扬程仅为原来泵的 80%，问此
泵能输送原油多少m/h。输送条件下, 原油的密度为890kg/m, 粘度为0.4Pa s。设油库和炼油贮罐均为常压。
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2. 流体输送机械-计算题（题目）
[16] j02c20114
如图示离心泵将20℃的水由敞口水池送到一压力为2.5at的塔内,管径为φ108×4mm,管路全长100m(包括局部阻力的当量长度)。已知：水的流量为56.5m/h，水的粘度为1厘泊，密度为1000kg/m，管路摩擦系数可取为0.024，试计算并回答： ⑴水在管内流动时的流动形态； ⑵管路所需要的扬程和功率。
3
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层次：D
[1] j02d10066
以某离心泵输水，该泵性能：He=60.6－0.00156V ，阀全开时管路特性：He′=45+0.0043V (二式中: He、
2
2
He′--mH2O，V--L/s)
(１)阀全开时水流量为多少m/h？
(２)欲提高8%的输水量，采用流量为72m/h的往复泵(设流量均匀)与该离心泵并联，是否可行？
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