项目一-流体输送-任务一-流体输送概述-（练习）《化工单元操作》（化工版第三版）同步精品课堂

《化工单元操作》（化工版第三版） 项目一：流体输送 任务一：流体输送概述 班级： 姓名： 学号： 成绩： 一、单选题（本大题共10小题，每小题3分，共30分） 1.离心泵的扬程是指（ ）。 A.泵的吸上高度 B.泵的安装高度 C.单位重量液体通过泵后获得的能量增值 D.单位重量液体通过泵后获得的能量减值 【答案】C 【解析】扬程是离心泵的重要性能参数，其物理意义是单位重量液体通过泵时所获得的能量增值，它反映了泵对液体做功的能力。A 选项 “泵的吸上高度” 和 B 选项 “泵的安装高度” 均与泵的吸入性能相关，并非扬程的定义；D 选项描述与扬程的实际意义相反，故正确答案为 C。 2.离心泵的主要性能参数不包括（ ）。 A.流量 B.扬程 C.功率因数 D.效率 【答案】C 【解析】离心泵的主要性能参数包括流量、扬程、功率和效率。而功率因数是交流电路中用于衡量电气设备效率的参数，与离心泵的性能无关，因此正确答案为 C。 3.当离心泵内充满空气时，将发生（ ）现象。 A.气缚 B.气蚀 C.过载 D.无法确定 【答案】A 【解析】气缚现象是由于离心泵启动前未灌满液体，泵壳内充满空气，而空气的密度远小于液体，叶轮旋转时产生的离心力不足以将空气排出，无法形成足够的真空度吸入液体，导致泵无法正常工作。B 选项 “气蚀” 是由于液体在泵内局部压力过低产生气泡造成的；C 选项 “过载” 通常与负载过大有关，故正确答案为 A。 4.流体在圆形直管内作层流流动时，其平均流速与管中心最大流速的关系为（ ）。 A.平均流速等于管中心最大流速 B.平均流速为管中心最大流速的 1/2 C.平均流速为管中心最大流速的 2 倍 D.均流速为管中心最大流速的 4 倍 【答案】B 【解析】流体在圆形直管内作层流流动时，流速沿管径呈抛物线分布，管中心处流速最大。通过理论推导可知，其平均流速为管中心最大流速的 1/2，故正确答案为 B。 5.离心泵的安装高度过高会导致（ ）。 A.气缚 B.气蚀 C.流量增大 D.流量减小 【答案】B 【解析】离心泵的安装高度过高时，泵吸入管路的压力损失增大，导致泵入口处液体的压力过低，当低于液体在该温度下的饱和蒸气压时，液体易汽化产生气泡，气泡随液体进入高压区后破裂，对叶轮等部件产生冲击，造成气蚀现象。A 选项 “气缚” 由泵内充满空气引起；安装高度过高通常会导致流量减小，但这是气蚀的间接影响，最直接的结果是气蚀，故正确答案为 B。 6.下列哪种泵属于正位移泵（ ）。 A.离心泵 B.旋涡泵 C.往复泵 D.轴流泵 【答案】C 【解析】正位移泵的工作原理是通过改变泵腔容积，将液体强制排出，其流量与管路阻力无关，仅取决于泵的结构和转速。往复泵通过活塞的往复运动改变泵腔容积，属于典型的正位移泵。A 选项 “离心泵”、B 选项 “旋涡泵” 和 D 选项 “轴流泵” 均属于叶片式泵，依靠叶轮旋转对液体做功，流量随管路阻力变化，故正确答案为 C。 7.流体在管内流动时，局部阻力损失产生的主要原因是（ ）。 A.流体的粘性 B.流道的突然扩大或缩小等管件 C.管壁的粗糙度 D.弯头的存在 【答案】A 【解析】局部阻力损失的本质是流体在流经局部管件时，流速大小和方向发生急剧变化，形成涡流，流体质点间相互碰撞摩擦，由于流体具有粘性，导致能量损失。B、D 选项是产生局部阻力的具体场合，C 选项 “管壁的粗糙度” 主要影响沿程阻力损失，故最根本的原因是流体的粘性，正确答案为 A。 8.离心泵启动前必须（ ）。 A.打开出口阀门 B.关闭出口阀门 C.同时打开进出口阀门 D.出入口阀门均不打开 【答案】B 【解析】离心泵启动时，若出口阀门打开，启动瞬间泵需要克服管路阻力输送液体，电机负荷过大，易导致电机烧毁。关闭出口阀门时，启动功率最小，可保护电机，待泵正常运转后再逐渐打开出口阀门调节流量，故正确答案为 B。 9.流体在管内流动时，若流动类型为层流，则其雷诺数（ ）。 A. Re＜2000 B. Re＞4000 C. 2000＜Re＜4000 D.1000＜Re＜3000 【答案】A 【解析】雷诺数（Re）是判断流体流动类型的重要参数。当 Re＜2000 时，流体流动类型为层流，流动平稳，呈分层流动状态；当 Re＞4000 时，为湍流；2000＜Re＜4000 为过渡流，故正确答案为 A。 10.当流体在管内流动时，若要减小其阻力损失，不可以采取的措施是（ ）。 A.增大管径 B.减小管长 C.降低流体流速 D.减小管径 【答案】D 【解析】流体在管内的阻力损失与管径、管长、流速等因素相关。根据阻力计算公式，增大管径、减小管长或降低流速均可减小阻力损失；而减小管径会使流速增大，导致阻力损失增加，故正确答案为 D。 二、填空题（本大题共10小题，每小题3分，共30分） 1.流体输送按输送流体的性质可分为 和 。 【答案】液体输送；气体输送 2.流体在圆形直管内作层流流动时，摩擦系数λ与 有关，其关系为λ = 。 【答案】Re；64/Re 3.流体的雷诺数计算公式为Re = 。 【答案】duρ/μ 4.管道中局部阻力损失的计算方法有 和 。 【答案】阻力系数法；当量长度法 5.当离心泵启动时，出口阀门应处于 状态，这是为了 。 【答案】关闭；减小启动功率 6.流体的流量分为 和 ，它们之间的关系是 。 【答案】体积流量；质量流量；质量流量 = 体积流量 × 密度 7.往复泵是一种 泵，它的流量与 和 有关。 【答案】正位移；活塞截面积；活塞往复频率 8.为了防止离心泵发生气蚀，泵的安装高度必须 允许安装高度。 【答案】小于或等于 9.流体在管道中流动时产生的阻力损失分为 和。 【答案】沿程阻力损失；局部阻力损失 10.离心泵的理论扬程与 、 和 有关。 【答案】叶轮直径；叶轮转速；叶片出口安装角 三、简答题（本大题共4小题，每小题10分，共40分） 1.简述化工管路的标准化的具体含义及内容？ 【答案】化工管路的标准化是指为了保证管路系统的通用性、互换性和安全性，对管路的尺寸、压力等级、连接方式等制定统一的标准规范。 具体内容包括： 公称直径：为便于管路设计、制造和安装，人为规定的标准直径，用于表示管子、管件、阀门等的规格大小。 公称压力：管路及附件所能承受的工作压力等级标准，反映了其耐压能力，与温度有关。 连接方式标准化：如法兰连接、螺纹连接、承插连接等的结构尺寸、密封形式等均有统一标准，确保不同厂家的部件可相互装配。 标准化的意义在于降低生产成本、提高管路系统的可靠性和维修便利性，是化工生产中管路设计和施工的基础。 2.试分析启动离心泵后，没有液体流出的可能原因。如何解决呢? 【答案】启动离心泵后没有液体流出的可能原因及解决方法如下： 泵内充满空气：启动前未灌满液体或吸入管路漏气，导致泵内存在空气。解决方法：重新灌满液体，检查并密封吸入管路的漏气点。 吸入管路堵塞：如过滤器堵塞、阀门未打开或阀芯脱落。解决方法：清理过滤器，检查并打开阀门，修复或更换故障阀门。 叶轮损坏或叶轮与轴连接松动：叶轮无法正常对液体做功。解决方法：检修或更换叶轮，紧固叶轮与轴的连接。 吸入高度过高：超过泵的最大允许吸上高度，无法吸入液体。解决方法：降低泵的安装高度，或减小吸入管路的阻力。 出口阀门未打开：液体无法排出泵体。解决方法：检查并打开出口阀门。 3.比较离心泵与往复泵的异同点。 【答案】离心泵与往复泵的异同点如下： 相同点： 均为化工生产中常用的流体输送设备，均可用于输送液体，通过消耗能量实现液体的输送。 不同点： 工作原理：离心泵属于叶片式泵，依靠叶轮高速旋转产生的离心力对液体做功；往复泵属于正位移泵，依靠活塞的往复运动改变泵腔容积，强制推送液体。 流量特性：离心泵的流量随管路阻力变化，流量较均匀；往复泵的流量由泵的结构和转速决定，与管路阻力无关，流量具有脉动性。 扬程特性：离心泵的扬程有一定范围，随流量变化；往复泵的扬程理论上可无限大，适应高扬程、小流量的场合。 调节方式：离心泵通过改变出口阀门开度调节流量；往复泵通常通过改变转速或冲程调节流量，不能用出口阀门调节。 4.分析如下几种情况下，哪一种情况更容易发生汽蚀? (1)流量大与小 (2)夏季与冬季 (3)液体密度的大与小 【答案】 汽蚀发生的关键是泵入口处液体的压力低于其饱和蒸气压，以下是各情况的分析： (1) 流量大时更容易发生汽蚀：根据伯努利方程，流量增大时，吸入管路的流速增大，阻力损失增加，导致泵入口处的压力降低，更易低于液体的饱和蒸气压，从而引发汽蚀。 (2) 夏季更容易发生汽蚀：夏季环境温度高，液体的饱和蒸气压升高，而泵入口处的压力受温度影响较小，此时液体更易达到饱和蒸气压而汽化，相比冬季更易发生汽蚀。 (3) 液体密度对汽蚀影响不大：汽蚀的发生取决于压力与饱和蒸气压的关系，而液体密度主要影响泵的轴功率等参数，与入口压力是否低于饱和蒸气压无直接关联，因此密度大小对汽蚀发生的难易程度影响较小。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 《化工单元操作》（化工版第三版） 项目一：流体输送 任务一：流体输送概述 班级： 姓名： 学号： 成绩： 一、单选题（本大题共10小题，每小题3分，共30分） 1.离心泵的扬程是指（ ）。 A.泵的吸上高度 B.泵的安装高度 C.单位重量液体通过泵后获得的能量增值 D.单位重量液体通过泵后获得的能量减值 2.离心泵的主要性能参数不包括（ ）。 A.流量 B.扬程 C.功率因数 D.效率 3.当离心泵内充满空气时，将发生（ ）现象。 A.气缚 B.气蚀 C.过载 D.无法确定 4.流体在圆形直管内作层流流动时，其平均流速与管中心最大流速的关系为（ ）。 A.平均流速等于管中心最大流速 B.平均流速为管中心最大流速的 1/2 C.平均流速为管中心最大流速的 2 倍 D.均流速为管中心最大流速的 4 倍 5.离心泵的安装高度过高会导致（ ）。 A.气缚 B.气蚀 C.流量增大 D.流量减小 6.下列哪种泵属于正位移泵（ ）。 A.离心泵 B.旋涡泵 C.往复泵 D.轴流泵 7.流体在管内流动时，局部阻力损失产生的主要原因是（ ）。 A.流体的粘性 B.流道的突然扩大或缩小等管件 C.管壁的粗糙度 D.弯头的存在 8.离心泵启动前必须（ ）。 A.打开出口阀门 B.关闭出口阀门 C.同时打开进出口阀门 D.出入口阀门均不打开 9.流体在管内流动时，若流动类型为层流，则其雷诺数（ ）。 A. Re＜2000 B. Re＞4000 C. 2000＜Re＜4000 D.1000＜Re＜3000 10.当流体在管内流动时，若要减小其阻力损失，不可以采取的措施是（ ）。 A.增大管径 B.减小管长 C.降低流体流速 D.减小管径 二、填空题（本大题共10小题，每小题3分，共30分） 1.流体输送按输送流体的性质可分为 和 。 2.流体在圆形直管内作层流流动时，摩擦系数λ与 有关，其关系为λ = 。 3.流体的雷诺数计算公式为Re = 。 4.管道中局部阻力损失的计算方法有 和 。 5.当离心泵启动时，出口阀门应处于 状态，这是为了 。 6.流体的流量分为 和 ，它们之间的关系是 。 7.往复泵是一种 泵，它的流量与 和 有关。 8.为了防止离心泵发生气蚀，泵的安装高度必须 允许安装高度。 9.流体在管道中流动时产生的阻力损失分为 和。 10.离心泵的理论扬程与 、 和 有关。 三、简答题（本大题共4小题，每小题10分，共40分） 1.简述化工管路的标准化的具体含义及内容？ 2.试分析启动离心泵后，没有液体流出的可能原因。如何解决呢? 3.比较离心泵与往复泵的异同点。 4.分析如下几种情况下，哪一种情况更容易发生汽蚀? (1)流量大与小 (2)夏季与冬季 (3)液体密度的大与小 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$