泵與風(fēng)機(jī)考試題含答案.doc

泵與風(fēng)機(jī)試題一、填空題(每空1分，共10分)1.泵與風(fēng)機(jī)的輸出功率稱為_。2.絕對速度和圓周速度之間的夾角稱為_。3.離心式泵與風(fēng)機(jī)的葉片型式有_、_和_三種。4.為保證流體的流動相似，必須滿足_、_和_三個條件。5.節(jié)流調(diào)節(jié)有_節(jié)流調(diào)節(jié)和_節(jié)流調(diào)節(jié)兩種。二、單項選擇題(在每小題的四個備選答案中，選出一個正確答案，并將正確答案的序號填在題干的括號內(nèi)。每小題1分，共10分)1.風(fēng)機(jī)的全壓是指( )通過風(fēng)機(jī)后獲得的能量。 A.單位重量的氣體B.單位質(zhì)量的氣體 C.單位時間內(nèi)流入風(fēng)機(jī)的氣體D.單位體積的氣體2.低壓軸流通風(fēng)機(jī)的全壓為( ) A. 13kPaB. 0.5kPa以下 C. 315kPaD. 15340kPa3.單位重量的液體從泵的吸入口到葉片入口壓力最低處的總壓降稱為( ) A.流動損失B.必需汽蝕余量 C.有效汽蝕余量D.摩擦損失4.關(guān)于沖擊損失，下列說法中正確的是( ) A.當(dāng)流量小于設(shè)計流量時，無沖擊損失 B.當(dāng)流量大于設(shè)計流量時，沖擊發(fā)生在工作面上 C.當(dāng)流量小于設(shè)計流量時，沖擊發(fā)生在非工作面上 D.當(dāng)流量小于設(shè)計流量時，沖擊發(fā)生在工作面上5.下列哪個參數(shù)與泵的有效汽蝕余量無關(guān)?( ) A.泵的幾何安裝高度B.流體溫度 C.流體壓力D.泵的轉(zhuǎn)速6.關(guān)于離心泵軸向推力的大小，下列說法中不正確的是( ) A.與葉輪前后蓋板的面積有關(guān) B.與泵的級數(shù)無關(guān) C.與葉輪前后蓋板外側(cè)的壓力分布有關(guān) D.與流量大小有關(guān)7.兩臺泵并聯(lián)運(yùn)行時，為提高并聯(lián)后增加流量的效果，下列說法中正確的是( ) A.管路特性曲線應(yīng)平坦一些，泵的性能曲線應(yīng)陡一些 B.管路特性曲線應(yīng)平坦一些，泵的性能曲線應(yīng)平坦一些 C.管路特性曲線應(yīng)陡一些，泵的性能曲線應(yīng)陡一些 D.管路特性曲線應(yīng)陡一些，泵的性能曲線應(yīng)平坦一些8.同一臺泵用于輸送密度分別為1和2的液體時，保持轉(zhuǎn)速不變且流動相似，其對應(yīng)的揚(yáng)程分別是H1和是H2，對應(yīng)的軸功率分別為P1和P2，若12，則下列關(guān)系式中正確的是( ) A. H1H2 P1=P2B. H1=H2 P1P2 C. H1H2 P1P2D. H1=H2 P1=P29.某風(fēng)機(jī)用于輸送320420的氣體，且氣體中含有大量的灰粒，該風(fēng)機(jī)的葉輪采用耐高溫、高強(qiáng)度、不銹鋼制造，機(jī)殼內(nèi)壁襯有耐磨的錳鋼襯板，軸承箱內(nèi)設(shè)有水冷卻裝置，則該風(fēng)機(jī)為( ) A.送風(fēng)機(jī)B.引風(fēng)機(jī) C.排粉風(fēng)機(jī)D.再循環(huán)風(fēng)機(jī)10.下列不同形式的軸流式風(fēng)機(jī)中，哪一個在設(shè)計工況下出口氣流的圓周分速度不為零?( ) A.單個葉輪B.單個葉輪加后置導(dǎo)葉 C.單個葉輪加前置導(dǎo)葉D.單個葉輪加前后置導(dǎo)葉三、名詞解釋(每小題2分，共8分)1.泵與風(fēng)機(jī)的效率2.運(yùn)動相似3.排擠系數(shù)4.滑移系數(shù)四、簡答題(每小題6分，共24分)1.試對泵與風(fēng)機(jī)三種不同形式葉片產(chǎn)生的動能大小進(jìn)行分析比較。2.什么是流動損失?它與哪些因素有關(guān)?3.試述軸流式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理。4.試述常用的變速調(diào)節(jié)方式及其優(yōu)缺點。五、計算題(每小題8分，共48分)1.用水泵將水提升30m高度。已知吸水池液面壓力為101.3103Pa，壓出液面的壓力為吸水池液面壓力的3倍。全部流動損失hw=3m,水的密度=1000kg/m3，問泵的揚(yáng)程應(yīng)為多少?2.有一臺離心式水泵，轉(zhuǎn)速n=1480r/min,流量qvT=110L/s，葉輪進(jìn)口直徑D1=220mm,葉片進(jìn)口寬度b1=45mm，葉輪出口直徑D2=400mm，葉片出口安裝角2e=45，葉輪進(jìn)出口的軸面速度相等。設(shè)流體沿徑向流入葉輪，求無限多葉片葉輪的理論揚(yáng)程HT。3.有一臺離心式風(fēng)機(jī)，在轉(zhuǎn)速n=1450r/min時，流量qv=1.8m3/min，空氣密度=1.2kg/m3。若用該風(fēng)機(jī)輸送密度=0.9kg/m3的煙氣，在保持工況相似且全壓與輸送空氣時相同的情況下，問轉(zhuǎn)速應(yīng)該變?yōu)槎嗌?此時的流量又為多少?4.已知某水泵的允許安裝高度Hg=6m，允許汽蝕余量h=2.5m，吸入管路的阻力損失hw=0.4m，輸送水的溫度為25，問吸入液面上的壓力至少為多少?(已知水在25時的飽和蒸汽壓力pv=3.17kPa,水的密度=997kg/m3)5.某風(fēng)機(jī)在轉(zhuǎn)速n=2900r/min時的qv-p性能曲線和qv-性能曲線如圖所示，管路系統(tǒng)特性方程為p=10(qv的單位是m3/s)，若采用改變轉(zhuǎn)速的方法使風(fēng)機(jī)的流量減少10%，問風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)為多少?此時的風(fēng)機(jī)軸功率又為多少?6.一臺中比轉(zhuǎn)速水泵的性能曲線及管路特性曲線如圖所示，該泵葉輪外徑D2=200mm，為使流量減少10%，問需切割葉輪外徑多少毫米?泵與風(fēng)機(jī)試題參考答案一、填空題(每空1分，共10分)1.有效功率2.絕對速度角3.前彎式 徑向式 后彎式4.幾何相似 運(yùn)動相似 動力相似5.出口端 入口端二、單項選擇題(每小題1分，共10分) 1.D 2.B 3.B 4.D 5.D 6.B 7.A 8.B 9.D 10.A三、名詞解釋(每小題2分，共8分)1.答：泵與風(fēng)機(jī)的效率等于有效功率和軸功率之比。2.答：運(yùn)動相似是指原型和模型泵與風(fēng)機(jī)各對應(yīng)點上的同名速度方向相同，速度之比相等，即各對應(yīng)點上的速度三角形相似。3.答：排擠系數(shù)是實際的有效過流斷面面積與無葉片厚度的過流斷面面積之比。4.答：滑移系數(shù)是有限葉片情況下葉輪的理論揚(yáng)程與葉片無限多情況下葉輪的理論揚(yáng)程之比。四、簡答題(每小題6分，共24分)1.答：動能在總能量所占的比例為從上式可得1)、對于后彎式葉片2e90，ctg2e為正值，因此動能所占比例小于2)對于徑向式葉片2e=90，ctg2e=0,動能占總能量的一半。3)對于前彎式葉片2e90，ctg2e為負(fù)值，動能所占的比例大于綜上所述：后彎式葉片動能所占比例最小，徑向式次之，前彎式最大。2.答：流體在泵與風(fēng)機(jī)內(nèi)流動時，由于存在流動阻力，需要消耗一部分的能量，這部分消耗的能量就稱為流動損失。流動損失主要由摩擦損失、擴(kuò)散損失和沖擊損失等三部分組成。摩擦損失與流體的粘性、流道的形狀、壁面的粗糙程度及流體的流動速度等因素有關(guān)。擴(kuò)散損失與流體流動過程中的轉(zhuǎn)彎及流道過流斷面的變化狀況有關(guān)。沖擊損失則主要發(fā)生在葉片的進(jìn)口處，在非設(shè)計工況下，流量發(fā)生變化導(dǎo)致11e，會產(chǎn)生沖擊損失。3.答：軸流式泵與風(fēng)機(jī)在原動機(jī)驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，葉輪中的流體在繞流葉片時，旋轉(zhuǎn)著的葉輪給繞流流體產(chǎn)生一個推力，該推力可以分解為兩個分力，一個使流體沿圓周運(yùn)動，對流體做功，增加了流體的動能和壓能，并在導(dǎo)葉的作用下將部分動能變?yōu)閴毫δ埽涣硪粋€力則使流體沿軸的方向運(yùn)動。兩個分力的合力作用形成了流體在泵與風(fēng)機(jī)內(nèi)的一個連續(xù)的輸送過程。4.答：泵與風(fēng)機(jī)常用的變速調(diào)節(jié)方式為：直流電機(jī)驅(qū)動、汽輪機(jī)驅(qū)動、變速電動機(jī)驅(qū)動及恒速電動機(jī)加可以改變轉(zhuǎn)速的機(jī)構(gòu)(如液力聯(lián)軸器)驅(qū)動。直流電動機(jī)變速簡單，但是價格昂貴，且需要直流電源，只適合實驗室使用，對于現(xiàn)場生產(chǎn)不合適；汽輪機(jī)驅(qū)動的優(yōu)點是運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性高，便于調(diào)節(jié)；缺點是汽輪機(jī)造價高，設(shè)備復(fù)雜，初投資高。采用改變轉(zhuǎn)速的傳動機(jī)構(gòu)可無級變速，但它的缺點是有一定的傳動損失，且添置專門設(shè)備增加了成本。變速電動機(jī)的驅(qū)動調(diào)速效率高，調(diào)速范圍大，缺點也是投資大。五、計算題(每小題8分，共48分)1.解：H=Hz+Hp+hwHp=H=Hp+Hz+hw=20.65+30+3=53.65(m)2.解：v1a,=u2=v2u,=u2-v2a,ctg2e=30.98-3.54ctg45=27.44(m/s)流體沿徑向流入HT=3.解：已知n1=1450r/min，1=1.2kg/m3 2=0.9kg/m3 qv1=1.8m3/s根據(jù)相似定律 又已知 p1=p2 D21=D22 n2=q2=4.解：=6+=9.22(m) p0=9.22g=9.229979.81=90177(Pa)5.解：1)采用描點法作出管路特性曲線，交性能曲線于點A，列表如下：qvm3/s0246810ppa04016036064010002)查圖得，n1=2900r/min時的工作點A處的參數(shù)為：qv1=8.2m3/s,p1=680Pa已知變速后，qv2=7.4m3/s,代入p=10得：p2=548Pa又知，相似曲線與管路特性曲線重合=0.92900=2610(r/min)從圖上查得，變速后的風(fēng)機(jī)效率為=0.69則，風(fēng)機(jī)的軸功率P=6.解：設(shè)切割前的工況點為點A，qvA=30(L/s)，HA=32(m)切割后工作點移至點B，流量qvB