泵與風(fēng)機(jī)期末考試練習(xí)題及答案

1、 泵與風(fēng)機(jī)學(xué)習(xí)指導(dǎo)書第一章練習(xí)題1 名詞解釋 （1）泵 （2）泵的揚(yáng)程 （3）風(fēng)機(jī)的全壓 （4）軸功率2 簡答題 （1）簡述熱力發(fā)電廠鍋爐給水泵的作用和工作特點(diǎn)。 （2）簡述熱力發(fā)電廠鍋爐引風(fēng)機(jī)的作用和工作特點(diǎn)。 （3）按照風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的全壓大小，風(fēng)機(jī)大致可分為哪幾類？ （4）葉片泵大致可分為哪幾類？第二章練習(xí)題1 名詞解釋 （1）排擠系數(shù) （2）基本方程式 （3）軸向旋渦運(yùn)動 （4）反作用度2 選擇題請在四個備選的答案中選擇一個正確答案填至（ ）內(nèi) （1）由于葉輪中某點(diǎn)的絕對速度是相對速度和圓周速度的向量合成，所以（ ）。A. 絕對速度總是最大的；B. 絕對速度的徑向分速度總是等于相對速度的徑向

2、分速度；C. 絕對速度流動角總是大于相對速度流動角；D. 絕對速度圓周分速度的大小總是不等于圓周速度的大小。 （2）下列說法正確的是（ ）。A. 在其它條件不變的情況下，泵葉輪進(jìn)口處預(yù)旋總是會導(dǎo)致葉輪揚(yáng)程較低；B. 在其它條件不變的情況下，泵葉輪進(jìn)口處預(yù)旋總是會導(dǎo)致；C. 在其它條件不變的情況下，軸向旋渦運(yùn)動總是會導(dǎo)致葉輪的理論揚(yáng)程較低；D. 泵葉輪進(jìn)口處的自由預(yù)旋總是會導(dǎo)致。 （3）下列說法錯誤的是（ ）。A. 滑移系數(shù)K總是小于1；B. 葉片排擠系數(shù)總是大于1；C. 流動效率總是小于1；D. 有實(shí)際意義的葉輪，其反作用度總是小于1。3 簡答題 （1）簡述離心式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理。 （2）簡

3、述流體在離心式葉輪中的運(yùn)動合成。 （3）在推導(dǎo)基本方程式時采用了哪些假設(shè)？ （4）有哪些方法可以提高葉輪的理論揚(yáng)程（或理論全壓）？ （5）葉輪進(jìn)口預(yù)旋和軸向旋渦運(yùn)動會對葉輪揚(yáng)程（或全壓）產(chǎn)生如何影響？ （6）離心式泵與風(fēng)機(jī)有哪幾種葉片型式？各有何優(yōu)點(diǎn)？ （7）為什么離心泵都采用后彎式葉片？ （8）在其它條件不變的情況下，葉片出口安裝角對葉輪揚(yáng)程（或全壓）有何影響？4 計算題 （1）有一離心式水泵，其葉輪的外徑D2=22cm，轉(zhuǎn)速n=2980r/min，葉輪出口安裝角=45，出口處的徑向速度3.6m/s。設(shè)流體徑向流入葉輪，試按比例畫出出口速度三角形，并計算無限多葉片葉輪的理論揚(yáng)程，若滑移系數(shù)K

4、=0.8，葉輪流動效率=0.9，葉輪的實(shí)際揚(yáng)程為多少？ （2）某離心式風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為1500r/min，葉輪外徑為600mm，內(nèi)徑為480mm，設(shè)葉輪有無限多葉片且葉片厚度為無限薄，葉片進(jìn)、出口處的安裝角分別為60、120，進(jìn)、出口處空氣的相對速度分別為25m/s、22m/s，空氣密度為1.2kg/m3。 試計算葉輪的理論靜壓、動壓和全壓； 試計算理論靜壓、動壓占理論全壓的百分比； 試計算葉輪的反作用度。 （3）某離心式風(fēng)機(jī)的葉輪外徑為800mm，空氣無預(yù)旋地流進(jìn)葉輪，葉輪出口處的相對速度為16m/s，葉片出口安裝角為90，葉輪的理論全壓為200mmH2O，進(jìn)口空氣密度為1.0kg/m3。試計算

5、風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。 （4）已知某離心泵在抽送密度為1000 kg/m3的水時，其葉輪的理論揚(yáng)程為30m?，F(xiàn)用這臺泵來抽送密度為700 kg/m3的汽油，轉(zhuǎn)速和理論體積流量都不變，問這時葉輪的理論揚(yáng)程為多少？ （5）已知一臺水泵進(jìn)、出口標(biāo)高相同，流量為25L/s，泵出口水管的壓力表讀數(shù)為0.35MPa，進(jìn)口水管的真空表讀數(shù)為40kPa，真空表與泵進(jìn)口標(biāo)高相同，壓力表裝在泵出口上方2m的地方，進(jìn)口水管和出口水管的半徑分別為50mm和40mm，水的密度為1000 kg/m3。 試計算泵的揚(yáng)程H； 已知吸水池和排水池的水面壓力均為大氣壓，吸水管長度為5m，局部阻力系數(shù)之和為=6；排水管長度為40m，局部阻力

6、系數(shù)之和為=12，吸水管和排水管的沿程阻力系數(shù)均取=0.03。試計算排水池的水面比吸水池的水面高多少？ （6）某離心風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為1000r/min，葉輪外徑為500mm，空氣徑向流入葉輪，空氣密度為1.2kg/m3，葉片出口安裝角為120，葉片出口處絕對速度的圓周分速度。 試計算葉輪的理論全壓； 如葉輪流量、轉(zhuǎn)速、尺寸均不變，且空氣仍徑向流入葉輪，但將葉片出口安裝角改為60，問葉輪的理論全壓下降多少？ 第三章練習(xí)題5 名詞解釋 （1）有效功率 （2）圓盤摩擦損失 （3）容積效率 （4）泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線 （5）比例定律 （6）通用性能曲線 （7）無因次流量系數(shù) （8）汽蝕現(xiàn)象 （9）有效汽蝕余

7、量6 選擇題請在四個備選的答案中選擇一個正確答案填至（ ）內(nèi) （1）泵與風(fēng)機(jī)的（ ）大小不影響流量和揚(yáng)程。 A.容積損失 B.機(jī)械損失 C.流動損失 D.沖擊損失（2）泵的（ ）不一定屬于容積損失。 A.葉輪進(jìn)口密封環(huán)處的泄漏 B.軸封處的泄漏C.多級泵的級間泄漏 D.平衡盤處的泄漏 （3）對于一臺后彎式離心風(fēng)機(jī)，一般來說，當(dāng)流量增大時（ ）。A.全壓和軸功率增大 B.動壓和軸功率增大 C.效率和軸功率增大 D.全壓和效率增大（4）一般來說，隨著比轉(zhuǎn)速的增大（ ）。A.圓盤摩擦損失和容積損失肯定較小 B. 圓盤摩擦損失和流動損失肯定較小 C.容積損失和流動損失肯定較大 D. 圓盤摩擦損失和容積

8、損失肯定較大7 簡答題 （1）降低中、低比轉(zhuǎn)速泵與風(fēng)機(jī)圓盤摩擦損失的主要措施有哪些？ （2）為什么電廠循環(huán)水泵一般應(yīng)選用具有陡降型的曲線？ （3）為什么當(dāng)泵與風(fēng)機(jī)的流量發(fā)生變化時，其比轉(zhuǎn)速是不變的？ （4）為什么低比轉(zhuǎn)速的泵與風(fēng)機(jī)其效率不會高？ （5）熱力發(fā)電廠的除氧器為什么總是布置在給水泵的上方？ （6）為什么軸流泵發(fā)生汽蝕時其性能不會急劇下降？8 計算題 （1）有一臺雙吸單級離心泵，設(shè)計工況為：轉(zhuǎn)速n=1450r/min，流量=340m3/h，揚(yáng)程H=26m，軸功率P=32kW（輸送水的密度為1000kg/m3）。 已知該泵此時的容積效率為0.92，機(jī)械效率為0.90，求泵的流動效率； 求

9、該泵的比轉(zhuǎn)速。 （2）有一葉輪外徑為460mm的離心風(fēng)機(jī)，在轉(zhuǎn)速為1450r/min時，其流量為5.1 m3/s，且已知此時空氣徑向流入葉輪，在葉輪出口處的相對速度為半徑方向，空氣密度為1.2 kg/m3，設(shè)。試求風(fēng)機(jī)的全壓與有效功率。 （3）有一臺離心風(fēng)機(jī)，在某一工況時的參數(shù)為：轉(zhuǎn)速1450r/min，流量1.5m3/min，全壓1200Pa，進(jìn)氣密度為1.2kg/m3；現(xiàn)有一工況與之相似，進(jìn)氣密度為0.9kg/m3，全壓為1200Pa，試計算后一工況的轉(zhuǎn)速和流量。 （4）有一機(jī)號為8的風(fēng)機(jī)，進(jìn)氣密度為1kg/m3，當(dāng)轉(zhuǎn)速為1450r/min，流量為25200m3/h時，全壓為1922Pa，

10、效率為85，試計算此時的流量系數(shù)、壓力系數(shù)和功率系數(shù)。 （5）某電廠裝有一臺循環(huán)水泵，從銘牌上查得該泵的流量為54000m3/h，進(jìn)口直徑為1900mm，允許吸上真空高度為3m。該泵吸水面的壓頭為9.7m，最高吸水溫度為35（飽和壓頭為0.58m）。已知吸入管的阻力損失為0.4m，試計算該泵的允許幾何安裝高度。 （6）有一供水系統(tǒng)如圖312所示，泵的幾何安裝高度為3.7m，吸水面的絕對壓力為98100 Pa，水溫為20，水的密度為1000kg/m3，20水的飽和壓頭為0.24m。圖313給出了該泵的汽蝕性能曲線和吸水管的流道阻力特性曲線。試查圖計算當(dāng)流量大約增大到多少時泵正好開始發(fā)生汽蝕？圖3

11、12 計算題346附圖1第四章練習(xí)題 1選擇題 （1）在圖45所示的立式凝結(jié)水泵結(jié)構(gòu)圖中，選擇一個正確的標(biāo)注序號填入（ ）中。 （a）（ ）是泵的進(jìn)水口 （b）（ ）是泵的出水口 （c）（ ）是泵的首級葉輪 （d）（ ）是泵的末級葉輪 （e）（ ）是泵軸 （f）（ ）是泵的軸承圖45 16NL280型立式凝結(jié)水泵結(jié)構(gòu)圖（見教材p86 圖410 注：應(yīng)在原圖中加上標(biāo)注） （2）在下列熱力發(fā)電廠的泵與風(fēng)機(jī)序號中選擇至少兩個正確序號填入下面各題的（ ）中。 （a）鍋爐給水泵 （b）汽輪機(jī)凝結(jié)水泵 （c）循環(huán)水泵 （d）送風(fēng)機(jī) （e）引風(fēng)機(jī) （f）排粉風(fēng)機(jī) （g）煙氣循環(huán)風(fēng)機(jī)1）熱力發(fā)電廠的泵與風(fēng)機(jī)中

12、（ ）可以采用軸流式；2）熱力發(fā)電廠的泵與風(fēng)機(jī)中（ ）應(yīng)注意防磨、防積灰和防腐蝕；3）熱力發(fā)電廠的泵與風(fēng)機(jī)中（ ）輸送的是飽和熱水，應(yīng)采取防汽蝕措施。1 簡答題（1） 簡述電廠凝結(jié)水泵的作用、主要工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。（2） 簡述鍋爐引風(fēng)機(jī)的作用、主要工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。（3） 離心泵產(chǎn)生軸向推力的原因主要有哪些？第五章練習(xí)題1 簡答題（1） 軸流式泵與風(fēng)機(jī)與其它類型的泵與風(fēng)機(jī)相比有何特點(diǎn)？（2） 軸流式泵與風(fēng)機(jī)的曲線（或曲線）與離心式的有何區(qū)別？（3） 軸流式泵與風(fēng)機(jī)的曲線與離心式的有何區(qū)別？由此說明這兩種類型的泵與風(fēng)機(jī)在啟動和調(diào)節(jié)方法上有何區(qū)別？（4） 軸流式泵與風(fēng)機(jī)有哪幾種基本結(jié)構(gòu)型式？各

13、種型式有何優(yōu)點(diǎn)？（5） 在相同轉(zhuǎn)速和葉輪尺寸下，為什么離心式葉輪的揚(yáng)程（或全壓）比軸流式的高得多？2 計算題（1） 有一單級軸流式水泵，當(dāng)轉(zhuǎn)速為375 r/min時，在直徑為980mm處，水以4m/s速度沿軸向流入葉輪，以=4.5 m/s的速度流出葉輪。試計算泵的理論揚(yáng)程。（2） 有一單級軸流式水泵，當(dāng)轉(zhuǎn)速為300 r/min，在直徑為530mm處，水以4.05m/s速度沿軸向流入葉輪，在葉輪出口處，絕對速度的圓周分速度為3.85 m/s。試計算進(jìn)出口處的葉片安裝角和。附錄練習(xí)題參考答案第 一 章 2簡答題 （3）按照風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的全壓大小，風(fēng)機(jī)大致可分為：通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓氣機(jī)。 （4）葉片泵大

14、致可分為：離心泵、軸流泵、混流泵和旋渦泵。第 二 章 2選擇題 （1）B （2）C （3）B 3簡答題 （1）答：離心式泵與風(fēng)機(jī)在原動機(jī)帶動下，葉輪發(fā)生旋轉(zhuǎn)，流過泵與風(fēng)機(jī)的流體在葉輪中葉片的作用下也產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，流體獲得的能量主要是來自旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力的作用。流體是軸向流入葉輪，徑向流出葉輪。 （2）答：在離心式葉輪中，流體絕對運(yùn)動是圓周運(yùn)動和相對運(yùn)動的合成，是一種復(fù)合運(yùn)動。描述圓周運(yùn)動的速度稱為圓周速度，符號為，其大小為，方向為所在圓周的切線方向（指向旋轉(zhuǎn)方）；描述相對運(yùn)動的速度稱為相對速度，符號為，由于流體在葉輪中的相對運(yùn)動非常復(fù)雜，在葉輪有無限多葉片且葉片為無限薄的假設(shè)條件下，相對速度的方

15、向為所在處葉片切線方向（指向葉輪出口），同一半徑處相對速度大小相等，與葉輪流量和流道形狀有關(guān)；描述絕對運(yùn)動的速度稱為絕對速度，符號為，其大小、方向是由圓周速度和相對速度的大小、方向共同決定。 （3）答：在推導(dǎo)基本方程式時，作了如下假設(shè)： 葉輪中的葉片數(shù)為無限多且葉片為無限??； 流體為理想流體； 流體作定常運(yùn)動； 流體是不可壓縮的； 流體在葉輪內(nèi)的流動是軸對稱流動。 （4）答：一般在設(shè)計工況下，等于或接近于，葉輪理論揚(yáng)程（或理論全壓）主要與葉輪出口速度有關(guān)。提高葉輪理論揚(yáng)程（或理論全壓）的方法主要有：增加轉(zhuǎn)速、增大葉輪直徑、減小葉輪出口寬度、增大葉片出口安裝角等，一般來說增加轉(zhuǎn)速更為有利。 （5

16、）答：葉輪進(jìn)口預(yù)旋又分正預(yù)旋（190o），由基本方程式可知，在轉(zhuǎn)速、流量等一定的情況下，正預(yù)旋會使葉輪揚(yáng)程（或全壓）減小，負(fù)預(yù)旋會使葉輪揚(yáng)程（或全壓）增大。 軸向旋渦運(yùn)動使葉輪出口絕對速度的圓周分速度減小，因此，它會使葉輪的葉輪揚(yáng)程（或全壓）減小。 （6）答：離心式泵與風(fēng)機(jī)有后彎式、徑向式和前彎式三種葉片型式。后彎式葉片的優(yōu)點(diǎn)是：靜壓能較高，流動損失小、效率較高，運(yùn)行比較平穩(wěn)，應(yīng)用廣泛；前彎式葉片的優(yōu)點(diǎn)是：葉輪揚(yáng)程（或全壓）較大，幾何尺寸較??；徑向式葉片的優(yōu)點(diǎn)是：流道通暢，防磨、防結(jié)垢性能較好。 （7）答：離心泵輸送的介質(zhì)是液體，液體的流動阻力損失比氣體大得多，液體在輸送過程中的流動阻力損失主

17、要是靠離心泵的靜揚(yáng)程，因此，希望離心泵的靜揚(yáng)程較高，而后彎式離心泵具有靜揚(yáng)程較高、動揚(yáng)程較低的特點(diǎn)，所以，離心泵都采用后彎式。 （8）答：在其它條件不變的情況下，葉片出口安裝角增大時，葉輪揚(yáng)程（或全壓）也隨之增大，但葉輪靜揚(yáng)程（或靜壓）占揚(yáng)程（或全壓）的比例減小，即葉輪的靜壓能減小。 4計算題 （1）， （2）， 占26.3%，占73.7% （3） （4） （5），排水池的水面比吸水池的水面高約4.6m。 提示：兩水面的高度差與吸水管路、出水管路的流動阻力損失之和等于泵的揚(yáng)程。 （6），下降822.5 提示：畫出兩種出口安裝角的速度三角形，通過對這兩個三角形的分析，可以看出，安裝角為60時，絕

18、對速度的圓周分速度為0.5u2。第 三 章 2選擇題（1） B（2） C（3） B（4） A3簡答題（1） 答：降低中、低比轉(zhuǎn)速泵與風(fēng)機(jī)圓盤摩擦損失的主要措施有：減低葉輪蓋板外表面和殼腔內(nèi)表面的粗糙度、適當(dāng)選擇葉輪與殼體的間隙、選擇合理的泵腔結(jié)構(gòu)形式、提高轉(zhuǎn)速。（2） 答：循環(huán)水泵的主要作用是向凝汽器不間斷地提供大量的循環(huán)水，以冷卻汽輪機(jī)的排汽，使之凝結(jié)成凝結(jié)水，并在凝汽器中形成高度真空。循環(huán)水的取水水位往往有較大變化，另外，由于循環(huán)水水質(zhì)較差，循環(huán)水系統(tǒng)的管道和設(shè)備往往會發(fā)生部分堵塞和結(jié)垢，流動阻力損失變化較大。而循環(huán)水的提升和流動阻力損失的克服依靠的是循環(huán)水泵的揚(yáng)程，即循環(huán)水泵的揚(yáng)程會有較

19、大的變化。為了保證機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，又必須保證要有充足、穩(wěn)定的循環(huán)水量。而陡降型曲線的水泵正好具有揚(yáng)程變化較大時，流量變化較小的特點(diǎn)，所以，電廠循環(huán)水泵一般應(yīng)選用具有陡降型的曲線。（3） 答：由于比轉(zhuǎn)速是泵與風(fēng)機(jī)設(shè)計工況的綜合性能參數(shù)，同時又是泵與風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特征參數(shù)，盡管泵與風(fēng)機(jī)的流量會發(fā)生變化，但其設(shè)計參數(shù)不會變化、結(jié)構(gòu)不會變化，所以比轉(zhuǎn)速是不變的。（4） 答：低比轉(zhuǎn)速的泵與風(fēng)機(jī)，其葉輪的輪盤相對較大，所以，圓盤摩擦損失較高；其葉輪產(chǎn)生的流體壓升較高，使得泄漏間隙兩側(cè)的壓降較大，因而容積損失較高；另外，低比轉(zhuǎn)速的泵與風(fēng)機(jī)，其葉輪流道窄長而且彎曲度較大，因此流動損失也較大。綜合上述原因，低比轉(zhuǎn)

20、速的泵與風(fēng)機(jī)的總損失較大，因此，其效率不會高。 （5）答：除氧器中的給水是飽和狀態(tài)的，根據(jù)泵的汽蝕原理，給水泵的允許幾何安裝高度為：，而和均為正值，由此可見，為負(fù)值，所以除氧器必須布置在給水泵的上方。 （6）答：軸流泵由于葉片少、葉輪流道寬，汽蝕時汽泡只能占據(jù)其葉輪中的部分流道，不會出現(xiàn)汽蝕斷裂工況，即性能曲線不會急劇下降。4計算題 （1）； （2）Pa，kW （3）r/min，m3/min （4）， （5）m （6）當(dāng)流量大約增大到100m3/h時泵開始發(fā)生汽蝕。 提示：利用公式，在圖中畫出曲線，它與圖中曲線的交點(diǎn)，就是開始發(fā)生汽蝕的工況點(diǎn)，再在圖中查出該點(diǎn)的流量。第 四 章 1選擇題 （1

21、）（a）1 （b）3 （c）12 （d）7 （e）5 （f）4 （2）1）（c）（d）（e） 2）（c）（e）（f）（g） 3）（a）（b） 2簡答題（1） 答： 凝結(jié)水泵的作用是把凝汽器熱井中的凝結(jié)水抽出并升壓到一定壓力后，流經(jīng)一些低壓加熱器，不間斷地送往除氧器。凝結(jié)水泵的主要工作特點(diǎn)是：吸入環(huán)境是高度真空，抽吸的是飽和或接近飽和的溫水，流量較大、揚(yáng)程較高。凝結(jié)水泵的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：在結(jié)構(gòu)型式上，凝結(jié)水泵采用離心式；由于吸入環(huán)境是高度真空，所以凝結(jié)水泵在結(jié)構(gòu)上設(shè)置了一些水封機(jī)構(gòu)；由于抽吸的是飽和或接近飽和的溫水，要求它抗汽蝕能力強(qiáng)，首級葉輪前一般設(shè)置誘導(dǎo)輪，或者首級葉輪采用雙吸葉輪等；由于凝

22、汽器熱井標(biāo)高較低，為防止汽蝕，凝結(jié)水泵必須要倒灌，這樣凝結(jié)水泵必須安裝得較低，為了減少土建工程量，大型機(jī)組的凝結(jié)水泵多采用立式，以減少占地面積。（2） 答： 鍋爐引風(fēng)機(jī)的作用是不間斷地從鍋爐爐膛抽出燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔?，高溫?zé)煔庠诹鹘?jīng)鍋爐各受熱面時放出熱量，煙氣溫度不斷下降，然后經(jīng)過除塵器除去其中的絕大部分飛灰，再經(jīng)過引風(fēng)機(jī)升壓排往煙囪，最終排放到大氣中。引風(fēng)機(jī)的主要工作特點(diǎn)是：流量大、全壓較高，抽吸的煙氣溫度較高（一般在100200范圍內(nèi)），而且煙氣中含有少量很細(xì)的飛灰和一些腐蝕性氣體。引風(fēng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：在結(jié)構(gòu)型式上，中小機(jī)組常采用離心式，大型機(jī)組偏向采用軸流式；由于煙氣中含有飛灰和腐蝕

23、性氣體，所以，引風(fēng)機(jī)應(yīng)考慮防磨、防積灰和防腐蝕；由于煙氣溫度較高，所以，引風(fēng)機(jī)應(yīng)考慮軸承冷卻、機(jī)殼熱膨脹和熱變形等問題。（3） 答： 離心泵產(chǎn)生軸向推力的原因主要有：由于離心式葉輪兩側(cè)液體壓力分布不對稱，會在葉輪上產(chǎn)生一個由后蓋板指向葉輪進(jìn)口的力，它是軸向推力的主要組成部分；由于液體是軸向流入，徑向流出，根據(jù)動量定理，液體會在葉輪上產(chǎn)生一個由葉輪進(jìn)口指向后蓋板的力；對于立式泵，由于轉(zhuǎn)子的重力（包括其中的液體重力）與軸平行，所以，此時轉(zhuǎn)子的重力也屬軸向推力，它的方向總是垂直向下。第 五 章 1簡答題 （1）答：軸流式泵與風(fēng)機(jī)與其它類型的相比，具有以下特點(diǎn)：流量大、揚(yáng)程（或全壓）低；結(jié)構(gòu)簡單、體積

24、小、重量輕；其動葉片可以設(shè)計成可調(diào)式的，這樣，軸流式泵與風(fēng)機(jī)在很大的流量范圍內(nèi)能保持較高的效率；軸流式風(fēng)機(jī)的耐磨性較差，噪音較高； 立式軸流泵電動機(jī)位置較高，沒有被水淹沒的危險，這樣其葉輪可以布置得更低，淹沒到水中，啟動時可無需灌水或抽真空吸水。 （2）答： 離心式曲線（或曲線）比較平坦，一般來說，揚(yáng)程或全壓隨流量增大而連續(xù)減小；軸流式曲線（或曲線）則是一條陡降的或呈馬鞍形的曲線。離心式一般沒有不穩(wěn)定工作區(qū)，即使有，其不穩(wěn)定工作區(qū)的范圍也較??；而軸流式一般都有不穩(wěn)定工作區(qū)，且不穩(wěn)定工作區(qū)的范圍較大。 （3）答： 離心式曲線一般來說是一條連續(xù)上升的曲線，即軸功率隨著流量的增加而增大，零流量時軸功

25、率最??；軸流式曲線是一條陡降的或呈馬鞍形的曲線，零流量時泵與風(fēng)機(jī)的軸功率最大，在穩(wěn)定工作區(qū)，軸功率隨著流量的增加而減小。所以，離心式應(yīng)零流量下啟停（即關(guān)閥啟停），可采用節(jié)流調(diào)節(jié)方法；軸流式應(yīng)帶負(fù)荷啟停（即開閥啟停），或者是將靜葉（或動葉）安裝角調(diào)至較小時關(guān)閥啟停，軸流式不宜采用節(jié)流調(diào)節(jié)方法。 （4）答：軸流式泵與風(fēng)機(jī)有四種基本結(jié)構(gòu)型式： 只有單個葉輪，這種型式結(jié)構(gòu)最簡單； 單個葉輪并設(shè)有后置導(dǎo)葉，這種型式損失小、效率高，靜壓能較高，應(yīng)用廣泛； 單個葉輪并設(shè)有前置導(dǎo)葉，這種型式產(chǎn)生的全壓較大，所以，在相同的全壓下，采用這種型式的風(fēng)機(jī)體積小、重量輕； 單個葉輪并設(shè)前置、后置導(dǎo)葉，這種型式損失小、效

26、率高，而且具有較好的調(diào)節(jié)性能。 （5）答： 離心式葉輪的理論揚(yáng)程（或全壓）比軸流式的多一項離心力作用項，在一定的轉(zhuǎn)速和葉輪尺寸下，理論揚(yáng)程（或全壓）的離心力作用項數(shù)值較大，所以，離心式葉輪的揚(yáng)程（或全壓）比軸流式的高得多。 2計算題 （1） （2），第 六 章 2簡答題 （1）答： 采用并聯(lián)運(yùn)行，可避免流量很大時采用一臺大容量泵與風(fēng)機(jī)所造成的制造困難、造價太高等問題； 當(dāng)系統(tǒng)所需的流量變化很大時，為了經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，可以用增減并聯(lián)運(yùn)行泵或風(fēng)機(jī)的臺數(shù)，來適應(yīng)系統(tǒng)流量變化的要求； 若工程分期進(jìn)行，當(dāng)機(jī)組擴(kuò)建時，相應(yīng)的流量增大，為充分利用原有的泵或風(fēng)機(jī)，可增加泵或風(fēng)機(jī)的臺數(shù)，使其與原有的泵或風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行，

27、以滿足擴(kuò)建后系統(tǒng)流量增大的要求； 為了運(yùn)行的安全可靠，使運(yùn)行的泵或風(fēng)機(jī)與備用的泵或風(fēng)機(jī)以并聯(lián)方式連接。 （2）答： （圖略）同性能泵（或風(fēng)機(jī)）并聯(lián)運(yùn)行時，總流量是各臺泵（或風(fēng)機(jī)）的流量之和；總揚(yáng)程（或靜壓）等于每臺泵（或風(fēng)機(jī)）的揚(yáng)程（或靜壓）；總軸功率等于各臺泵（或風(fēng)機(jī)）的軸功率之和。 同性能泵（或風(fēng)機(jī)）并聯(lián)運(yùn)行時，總流量大于一臺泵（或風(fēng)機(jī)）單獨(dú)運(yùn)行時的流量，但是流量增加的效果總是低于一臺單獨(dú)運(yùn)行的兩倍；總揚(yáng)程大于一臺泵（或風(fēng)機(jī)）單獨(dú)運(yùn)行時的揚(yáng)程（或靜壓），但是揚(yáng)程（或靜壓）增大的效果總是低于一臺單獨(dú)運(yùn)行的兩倍。 （3）答： 變速調(diào)節(jié)時，泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線隨轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，管路特性曲線不變，所以

28、工作點(diǎn)沿著管路特性曲線變化，沒有增加節(jié)流損失；另外，變速調(diào)節(jié)時，即使流量偏離設(shè)計流量較多，泵與風(fēng)機(jī)仍有較高的效率。所以，變速調(diào)節(jié)的經(jīng)濟(jì)性很高。 （4）答： 汽蝕調(diào)節(jié)時，泵的性能曲線隨著汽蝕程度的不同而發(fā)生變化，在吸水面壓力一定的情況下，泵汽蝕程度取決于吸水水面的水位。當(dāng)進(jìn)入吸水容器的流量與泵輸送的流量不同時，吸水水面的水位就會發(fā)生變化，使汽蝕程度改變，進(jìn)而改變泵的性能曲線，管路特性曲線不變，這樣工作點(diǎn)就會自動發(fā)生變化，直至使泵的流量等于進(jìn)入吸水容器的流量。由于汽蝕調(diào)節(jié)時，工作點(diǎn)沿著管路特性曲線變化，沒有增加節(jié)流損失，雖然汽蝕時泵的效率有所降低，但仍能節(jié)約一定的軸功率，調(diào)節(jié)經(jīng)濟(jì)性較高。 （5）答

29、：防止泵與風(fēng)機(jī)不穩(wěn)定運(yùn)行的主要措施有： 避免選用具有駝峰型性能曲線的泵與風(fēng)機(jī)； 如果已選用了具有駝峰型性能曲線的泵與風(fēng)機(jī)，可以采用下列防范措施：采用合適的調(diào)節(jié)方法；采用再循環(huán)系統(tǒng)；裝設(shè)溢流管或放氣閥；采用適當(dāng)?shù)墓苈凡贾谩?（6）答：葉輪外徑車削或加長的作用主要有：當(dāng)泵與風(fēng)機(jī)的容量過小時，加長葉輪外徑可以增大泵與風(fēng)機(jī)的容量，以滿足實(shí)際生產(chǎn)需要；當(dāng)泵與風(fēng)機(jī)的容量過大時，車削葉輪可以減少節(jié)流損失，降低泵與風(fēng)機(jī)的軸功率，提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性；通過葉輪車削或加長，可以充分利用現(xiàn)有泵與風(fēng)機(jī)，避免購置新泵與風(fēng)機(jī)所帶來的投資增大、安裝工作量大等缺點(diǎn)； 對于泵與風(fēng)機(jī)制造廠，通過葉輪車削，可以簡化產(chǎn)品系列和規(guī)格，減少新

30、產(chǎn)品系列的技術(shù)開發(fā)費(fèi)用。3計算題 （1）提示：將流量8.4m3/s、靜壓1410Pa代入風(fēng)機(jī)管路特性曲線的方程式，計算出管路特性常數(shù)，再用管路特性曲線的方程式列表計算曲線上幾個點(diǎn)的坐標(biāo)，將這些點(diǎn)的坐標(biāo)標(biāo)注在圖中，最后用曲線將它們光滑連接起來。 （2）出水面上的絕對壓力為0.69MPa （3）泵軸功率約為3357kW 泵轉(zhuǎn)速約為2725 r/min，泵軸功率約為2678 kW 年平均節(jié)約軸功率約為407.4萬千瓦時 （4）流量約為8200 m3/h，靜壓約為510Pa （5）葉輪外徑應(yīng)車削約12.5% （6）葉片安裝角在0時，流量為7.5 m3/s，揚(yáng)程為7m，效率為86.7%，軸功率為594k

31、W 葉片安裝角在-10時，流量為5.5 m3/s，揚(yáng)程為4.9m，效率為81%，軸功率為326kW綜合自測題（一）一、 名詞解釋 （2.56=15分）1 揚(yáng)程2 圓盤摩擦損失3 泵與風(fēng)機(jī)4 汽蝕現(xiàn)象5 必需汽蝕余量6 容積損失二、單項選擇題 （35=15分） 1下列說法正確的是（ ）：A 絕對流動角是與反方向的夾角；B 相對速度的方向為所在處的葉片切線方向（指向葉輪出口）；C 葉片安裝角為葉片的切線方向（指向葉輪出口）與圓周速度反方向的夾角；D 相對流動角是與的夾角。2對軸流式泵與風(fēng)機(jī)描述比較正確的是（ ）。A由于流體軸向流入、軸向流出葉輪，所以軸流式泵與風(fēng)機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性較好B由于流體軸向流入

32、、軸向流出葉輪，所以軸流式葉輪提高流體的動能較小C由于流體軸向流入、軸向流出葉輪，所以流體得到的能量沒有離心力作用項D由于流體軸向流入、軸向流出葉輪，所以軸流式葉輪的流動損失較小3在下列調(diào)節(jié)方法中，泵不宜采用（ ）。A出口節(jié)流調(diào)節(jié) B入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié) C變速調(diào)節(jié) D汽蝕調(diào)節(jié)4在下列曲線中，（ ）不是風(fēng)機(jī)的性能曲線。A B C D5離心泵基本方程式是（ ）。A BC D三、結(jié)構(gòu)識圖 （6分）在附圖11所示的凝結(jié)水泵結(jié)構(gòu)圖中，選擇一個正確的標(biāo)注序號填入（ ）中。 （a）（ ）是泵的進(jìn)水口 （b）（ ）是誘導(dǎo)輪 （c）（ ）是泵軸 （d）（ ）是泵的軸封裝置 （e）（ ）是泵的首級葉輪 （f）（ ）是

33、泵的末級葉輪附圖11四、填空題（4分） 單級離心泵的軸向推力不是很大，其平衡方法主要有： 。五、作圖題（4分） 畫出泵與風(fēng)機(jī)的能量平衡圖。六、簡答題1 簡述后彎式葉片的特點(diǎn)。 （8分）2 為了防止發(fā)生汽蝕，提高泵有效汽蝕余量的主要措施有哪些？（6分） 七、計算題1 某離心泵轉(zhuǎn)速為1450r/min，其葉輪尺寸為：，。假設(shè)有無限多葉片且葉片為無限薄，不考慮葉片厚度對流道斷面的影響，液體徑向流入葉輪。試計算葉輪的理論流量。（6分）2 某臺雙吸離心通風(fēng)機(jī)的設(shè)計參數(shù)為：流量44090 m3/h，全壓105mmH2O，轉(zhuǎn)速375r/min，空氣密度1.2kg/m3，風(fēng)機(jī)效率0.88。試計算：（1） 該風(fēng)

34、機(jī)設(shè)計軸功率；（5分）（2） 該風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)速。（5分）3 某泵把溫度為50的水提升到30m的地方，泵的流量為100m3/h，吸水池水面表壓力為98100 Pa，壓出水面表壓力為490500Pa，全部管路的流動阻力損失為10m，50水的密度為998.5kg/m3。（1） 試計算該泵此時的揚(yáng)程為多少？（6分）（2） 寫出此時的管路特性曲線方程式。（6分） 4某變速離心泵，在轉(zhuǎn)速為1450r/min時，其性能曲線如附圖12中的和所示，閥門全開時的管路特性曲線，如圖中的曲線DE所示，此時，泵的工作點(diǎn)為圖中A1點(diǎn)，其參數(shù)為：流量、揚(yáng)程、軸功率。已知水的密度為1000kg/m3。當(dāng)所需的流量減小到20m3

35、/h時，問：（1） 泵轉(zhuǎn)速應(yīng)為多少？（7分）（2） 泵的軸功率為多少？（7分）附圖12綜合自測題（二）一、名詞解釋 （2.54=10分）1 比例曲線2 有效汽蝕余量3 工作點(diǎn)4 有效功率二、單項選擇題 （35=15分）1下列對圓盤摩擦損失描述正確的是（ ）。A圓盤摩擦損失屬于流動損失B圓盤摩擦損失與轉(zhuǎn)速的三次方、葉輪外徑的五次方成正比C圓盤摩擦損失隨比轉(zhuǎn)速的增大而增大D多級泵的圓盤摩擦損失屬于容積損失 2由于葉輪中某點(diǎn)的絕對速度是相對速度和圓周速度的向量合成，所以（ ）。 A絕對速度總是最大的 B絕對速度的徑向分速度等于相對速度的徑向分速度 C絕對速度流動角總是大于相對速度流動角D圓周速度等于

36、絕對速度圓周分速度與相對速度圓周分速度之和3在下列措施中，（ ）不是防止泵發(fā)生汽蝕的措施。A采用誘導(dǎo)輪 B提高轉(zhuǎn)速 C采用雙吸葉輪 D增加倒灌高度4用下列調(diào)節(jié)方法調(diào)節(jié)泵與風(fēng)機(jī)流量時，（ ）會增加節(jié)流損失。A入口端節(jié)流調(diào)節(jié) B變速條件 C入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié) D動葉調(diào)節(jié)5當(dāng)水的密度發(fā)生變化時，下列曲線中（ ）曲線會發(fā)生變化。A B C D 三、多項選擇題 （34=12分）1下列幾種型式的泵中（ ）屬于葉片式泵。A離心泵 B回轉(zhuǎn)泵 C往復(fù)泵 D射流泵 E軸流泵2下列措施中，（ ）不是平衡離心泵軸向推力的主要措施。A采用雙吸葉輪 B采用誘導(dǎo)輪 C采用平衡盤D采用雙層殼體 E采用水封管 F采用后彎式葉片3泵

37、的汽蝕特征有（ ）。A泵的出水中含有大量汽泡 B泵的揚(yáng)程降低 C泵會發(fā)生喘振D泵的軸功率增大 E泵的噪聲增大 F泵材料會損壞4下列損失中，（ ）不屬于泵與風(fēng)機(jī)的損失。A傳動損失 B圓盤摩擦損失 C軸封處的機(jī)械損失D多級泵的級間泄漏損失 E節(jié)流損失 F沖擊損失四、填空題 （3分）離心式葉輪的葉片有 、 、 三種型式。五、作圖題 （24=8分）1 定性畫出泵必需汽蝕余量隨流量變化的關(guān)系曲線。2 定性畫出軸流泵曲線、曲線。六、簡答題1 軸流式泵與風(fēng)機(jī)與其它類型的泵與風(fēng)機(jī)相比，具有哪些特點(diǎn)？（5分）2 簡述電廠循環(huán)水泵的作用、主要工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。（8分）七、計算題1 有一葉輪外徑為300mm的后彎

38、式離心風(fēng)機(jī)，轉(zhuǎn)速為2980r/min，已知在葉輪進(jìn)口處空氣徑向流入，在葉輪出口處，相對速度的圓周分速度為圓周速度的一半，空氣密度為1.2kg/m3，滑移系數(shù)K為0.85，流動效率為0.90，試計算該風(fēng)機(jī)的全壓。（6分）2 有一離心泵安裝在地面上進(jìn)行抽水，泵進(jìn)口直徑為430mm，當(dāng)流量為26m3/min時為2.4m，吸水面絕對壓力為98550Pa，水溫對應(yīng)的汽化飽和壓頭為3.25m，吸水管路的流動阻力損失為1m，水的密度為980 kg/m3。（1） 當(dāng)吸水面低于地面多少米時泵開始發(fā)生汽蝕？（6分）（2） 此時泵的最大吸上真空高度為多少？（6分）3 某泵在轉(zhuǎn)速為2900r/min時有一工況點(diǎn)：流量

39、為0.17m3/s，揚(yáng)程為100m。問：與該泵幾何相似但尺寸是其兩倍的泵，在轉(zhuǎn)速為1450 r/min時，與前述工況點(diǎn)相似的工況揚(yáng)程為多少？（6分）4 某臺通風(fēng)機(jī)的靜壓性能曲線如附圖21所示，它在管路中工作時，流量為14000m3/h。由于在風(fēng)機(jī)選型時考慮不周，風(fēng)機(jī)容量選得過小，系統(tǒng)實(shí)際所需的流量為20000 m3/h，現(xiàn)考慮再并聯(lián)一臺同樣性能的風(fēng)機(jī)來滿足需要。 （1）繪制出該管路的管路特性曲線；（7分） （2）這兩臺風(fēng)機(jī)在該管路中并聯(lián)運(yùn)行時，最大能輸送多大的流量？（8分）附圖21附圖11附圖12綜合自測題（一）參考答案二、單項選擇題1 C2 C3 B4 A5 C三、結(jié)構(gòu)識圖 （a）3 （b）

40、2 （c）8 （d）6 （e）1 （f）7 四、填空題 利用平衡孔或平衡管、采用雙吸葉輪、采用背葉輪 六、簡答題 1答：與前彎式、徑向式葉片相比，后彎式葉片的主要特點(diǎn)是：產(chǎn)生的揚(yáng)程（或全壓）較低，但其中靜壓能較高，出口絕對速度較小，流動損失小、效率較高；（）曲線多數(shù)是隨著流量的增大而下降，曲線上升比較平緩，運(yùn)行比較穩(wěn)定，應(yīng)用廣泛。2答： 減小吸入管路的阻力損失，運(yùn)行中不可關(guān)小吸入管路上的閥門； 減小幾何安裝高度或增加倒灌高度，運(yùn)行中注意控制吸入水面的水位不能過低； 運(yùn)行中注意控制吸入水面的壓力不能迅速下降，因為水溫的變化滯后于壓力變化； 裝置前置泵； 裝置誘導(dǎo)輪； 采用雙重翼葉輪。 七、計算題

41、1 解：由題意知：、。 （m/s）畫出速度三角形（圖略），由圖知： （m/s）理論流量為： （m3/s）2 解：把流量和全壓的單位換算成標(biāo)準(zhǔn)單位，得： （m3/s） （Pa） （1）該風(fēng)機(jī)的設(shè)計軸功率為： （kW） （2）由于空氣密度1.2kg/m3，不需進(jìn)行密度修正，即。 因為該風(fēng)機(jī)為雙吸風(fēng)機(jī)，所以比轉(zhuǎn)速為：3 解： （1）此時泵揚(yáng)程為： （m） （2）管路阻力特性曲線的方程式的一般形式為： 根據(jù)題意，管路系統(tǒng)靜壓為： （m）當(dāng)水泵在運(yùn)行時，其揚(yáng)程H等于管路的Hc，已知此時流量為： （m3/s）把Hc、和代入上述方程式得：解得為：所以管路特性曲線方程式為： （式中單位為m3/s） 4.解：變速調(diào)節(jié)時，管路特性曲線不變，過流量20m3/h作垂直線，它與管路特性曲線DE的交點(diǎn)A2（如附錄圖1所示），就是泵降低轉(zhuǎn)速流量為20m3/h的工作點(diǎn)，查圖得其參數(shù)為：，。過坐標(biāo)原點(diǎn)和A2點(diǎn)作出比例曲線OE， OE與性能曲線的交點(diǎn)B1，是A2工況的相似工況點(diǎn)，兩工況效率相等，查圖得B1工況參數(shù)為：，計算出B1工況的效率為： （1）應(yīng)用比例定律，計算