化工原理(王志魁第四版)課后思考題答案

1、第二章 流體輸送機(jī)械2-1 流體輸送機(jī)械有何作用？答：提高流體的位能、靜壓能、流速，克服管路阻力。2-2 離心泵在啟動前，為什么泵殼內(nèi)要灌滿液體？啟動后，液體在泵內(nèi)是怎樣提高壓力的？泵入口的壓力處于什么狀體？答：離心泵在啟動前未充滿液體，則泵殼內(nèi)存在空氣。由于空氣的密度很小，所產(chǎn)生的離心力也很小。此時(shí)，在吸入口處所形成的真空不足以將液體吸入泵內(nèi)。雖啟動離心泵，但不能輸送液體（氣縛） ；啟動后泵軸帶動葉輪旋轉(zhuǎn)，葉片之間的液體隨葉輪一起旋

2、轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，液體沿著葉片間的通道從葉輪中心進(jìn)口位置處被甩到葉輪外圍，以很高的速度流入泵殼，液體流到蝸形通道后，由于截面逐漸擴(kuò)大，大部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能。泵入口處于一定的真空狀態(tài)（或負(fù)壓）2-3 離心泵的主要特性參數(shù)有哪些？其定義與單位是什么？1、流量 qv: 單位時(shí)間內(nèi)泵所輸送到液體體積，m3/s, m3/min, m3/h.。2、揚(yáng)程 H：單位重量液體流經(jīng)泵所獲得的能量，J/N，m3、功率與效率：軸功率 P：泵軸所需的功率。

3、或電動機(jī)傳給泵軸的功率。有效功率 Pe：效率：2-4 離心泵的特性曲線有幾條？其曲線的形狀是什么樣子？離心泵啟動時(shí)，為什么要關(guān)閉出口閥門？答：1、離心泵的 H、P、與 qv 之間的關(guān)系曲線稱為特性曲線。共三條；2、離心泵的壓頭 H 一般隨流量加大而下降離心泵的軸功率 P 在流量為零時(shí)為最小，隨流量的增大而上升。與 qv 先增大，后減小。額定流量下泵的效率最高。該最高效率點(diǎn)稱為泵的設(shè)計(jì)點(diǎn)，對應(yīng)的值稱為最佳工況參數(shù)。3、關(guān)閉出口閥，使電動

4、機(jī)的啟動電流減至最小，以保護(hù)電動機(jī)。2-5 什么是液體輸送機(jī)械的揚(yáng)程？離心泵的揚(yáng)程與流量的關(guān)系是怎樣測定的？液體的流量、泵的轉(zhuǎn)速、液體的粘度對揚(yáng)程有何影響？答：1、單位重量液體流經(jīng)泵所獲得的能量2、在泵的進(jìn)、出口管路處分別安裝真空表和壓力表，在這兩處管路截面 1、2 間列伯努利方程得：3、離心泵的流量、壓頭均與液體密度無關(guān)，效率也不隨液體密度而改變，因而當(dāng)被輸送液體密度發(fā)生變化時(shí)，H-Q 與η-Q 曲線基本不變，但泵的軸功率與液體密度

5、成正比。當(dāng)被輸送液體的粘度大于常溫水的粘度時(shí)，泵內(nèi)液體的能量損失增大，導(dǎo)致泵的流量、揚(yáng)程減小，效率下降，但軸功率增加，泵的特性曲線均發(fā)生變化。2-6 在測定離心泵的揚(yáng)程與流量的關(guān)系時(shí)，當(dāng)離心泵出口管路上的閥門開度增大后，泵出口壓力及進(jìn)口處的液體壓力將如何變化？答：泵出口壓力變小，進(jìn)口處真空度增加2-7 離心泵操作系統(tǒng)的管路特性方程是怎樣推導(dǎo)的？它表示什么與什么之間的關(guān)系？答：當(dāng)離心泵安裝到特定的管路系統(tǒng)中操作時(shí)，若貯槽與受液槽兩液面保

6、持恒定，則泵對單位重量(1N)流體所做的凈功為，忽略令，3-1 固體顆粒與流體相對運(yùn)動時(shí)的阻力系數(shù)在層流層區(qū)（斯托克斯區(qū)）與湍流區(qū)（牛頓區(qū)）有何不同？答：10-4< Re <2 的區(qū)域稱為層流區(qū)或斯托克斯定律區(qū)。 ； 湍流區(qū)或牛頓（Newton）定律區(qū)（500< Re<2x105）3-2 球形顆粒在流體中從靜止開始沉降，經(jīng)歷哪兩個(gè)階段？何謂固體顆粒在流體中的沉降速度？沉降速度受哪些因素影響？答：1、加速階段和

7、等速階段2、勻速階段中顆粒相對于流體的運(yùn)動速度 ut 稱為沉降速度3、影響因素由沉降公式可以確定。dp、 、及阻力系數(shù)有關(guān)。重點(diǎn)掌握層流區(qū)3-3 固體顆粒在流體中沉降，其雷諾數(shù)越大，流體粘度對沉降速度的影響如何？答：粘度越大沉降速度越小。3-4 固體顆粒在流體中沉降，其沉降速度在層流層區(qū)（斯托克斯區(qū)）和湍流區(qū)（牛頓區(qū)）與顆粒直徑的關(guān)系有何不同？答：沉降速度在層流層區(qū)（斯托克斯區(qū)） ，與顆粒粒徑的平方成正比；在湍流區(qū)（牛頓區(qū)） ，與顆粒

8、粒徑的平方根成正比。3-5 某微小顆粒在水中按斯托克斯定律沉降，試問在 50℃水中的沉降速度與在 20℃水中的沉降速度比較，有何不同？答：按照沉降速度在層流層區(qū)（斯托克斯區(qū)） ，液體溫度升高，粘度降低，密度降低，所以沉降速度增加。3-6 球形顆粒于靜止流體中在重力作用下的自由沉降都受到哪些力的作用？其沉降速度受哪些因素影響?答：重力，浮力，阻力；沉降速度受 dp、 、及阻力系數(shù)有關(guān)3-7 利用重力降塵室分離含塵氣體中的顆粒，其分離條件

9、是什么？答：3-8 何謂臨界粒徑？何謂臨界沉降速度？答：臨界粒徑：能 100%除去的最小粒徑；臨界沉降速度。3-9 用重力降塵室分離含塵氣體中的塵粒，當(dāng)臨界粒徑與臨界沉降速度為一定值時(shí)，含塵氣體的體積流量與降塵室的底面積及高度有什么關(guān)系？答：成正比3-10 當(dāng)含塵氣體的體積流量一定時(shí)，臨界粒徑及臨界沉降速度與降塵室的底面積 WL 有什么關(guān)系。答：成反比3-11 如果已知含塵氣體中的臨界沉降速度，如何計(jì)算多層隔板式降塵室的氣體處理量？答