判断题
若某离心泵的叶轮转速足够 快,且设泵的强度足够大,则理论上泵的吸上高度Hg可达无
A
正确
B
错误
答案解析
正确答案:B
解析:
这道题的答案是**错误**。以下是详细的解析:
### 核心考点
本题主要考察离心泵工作原理中的**汽蚀现象(Cavitation)**以及**吸上真空高度**的物理限制。
### 详细解析
1. **汽蚀现象的限制(根本原因)**
* 离心泵的吸上高度 $H_g$ 受到**允许吸上真空高度** $[H_s]$ 或 **必需汽蚀余量** $(NPSH)_r$ 的限制。
* 当叶轮转速增加时,虽然理论上能产生更大的离心力,但液体在吸入管路和叶轮入口处的流速也会增加,导致静压力降低。
* 如果吸上高度 $H_g$ 过大,或者转速过高导致入口处压力低于该温度下液体的**饱和蒸汽压**,液体就会发生汽化,产生气泡。这些气泡进入高压区后破裂,造成**汽蚀现象**。
* 汽蚀会导致泵的性能下降(流量、扬程急剧下跌)、产生噪音和振动,甚至损坏叶轮。因此,无论泵的结构强度多大,只要发生汽蚀,泵就无法正常工作。
2. **大气压的物理极限**
* 离心泵依靠叶轮旋转形成低压区,利用液面大气压将液体压入泵内。
* 在标准大气压下,理论上的最大吸上高度约为 **10.33米水柱**(即 $P_{atm} / \rho g$)。
* 实际上,由于吸入管路阻力损失、液体蒸汽压以及安全余量的存在,离心泵的实际安装高度通常远小于这个理论值(一般不超过 6~7 米)。
* 即使转速无限快、强度无限大,也无法突破大气压所能支撑的液柱高度极限。
3. **“强度足够大”是误导项**
* 题目中提到“泵的强度足够大”,这是为了排除机械结构破坏(如叶轮飞裂)的可能性。
* 然而,限制吸上高度的瓶颈并非机械强度,而是**流体力学原理**(大气压极限)和**热力学性质**(液体汽化压力)。因此,即使强度无限大,吸上高度也不可能无限增加。
### 结论
离心泵的吸上高度 $H_g$ 受限于**大气压力**和**防止汽蚀发生的条件**,存在一个明确的物理上限,不可能达到“无限大”。因此,题目的说法是**错误**的。
相关知识点:
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化工总控工理论题库
