流體機(jī)械簡答題

1、第一章、流體機(jī)械概述1、流體機(jī)械的定義是什么？它是一種把各類原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能傳遞給流體,從而轉(zhuǎn)變?yōu)榱黧w的動(dòng)能、壓力能和位能等；或者把流體的動(dòng)能、壓力能、位能和熱能轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌芰康臋C(jī)械稱之為流體機(jī)械。2、流體機(jī)械有那些應(yīng)用？流體機(jī)械廣泛地應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)方面，如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的灌溉與排澇；采礦工業(yè)中的通風(fēng)與排水；日常生活中的供水、供熱、供氣；石油工業(yè)中的輸油和注水等。3、流體機(jī)械的分類方法有那些？1）按能量傳遞的方式有：速度式：利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪來傳遞能量。 一般稱作葉片式渦輪機(jī)、或透平機(jī)。如離心式、軸流式等。容積式：利用容積的變化來傳遞能量。如往復(fù)泵（活塞或柱塞泵、隔膜泵）、空壓機(jī)、回轉(zhuǎn)泵（齒輪

2、式、螺桿式）、水環(huán)泵、葉片泵等。無傳動(dòng)式（非接觸式）：利用流體的動(dòng)能給流體傳遞能量，而無葉輪或柱塞等，如射流泵、水擊泵、氣泡泵等。2）按工作介質(zhì)分有：泵與風(fēng)機(jī)；一般輸送液體的流體機(jī)械稱為泵，輸送氣體的流體機(jī)械稱為風(fēng)機(jī)。但也有例外，抽吸空氣的稱為真空泵。3）按介質(zhì)在旋轉(zhuǎn)葉輪內(nèi)部的流動(dòng)方向有：離心式：軸向進(jìn)入，徑向流出。軸流式：軸向進(jìn)入，軸向流出?；炝魇剑涸谌~輪中斜向流動(dòng)。4、流體機(jī)械的特征參數(shù)（以渦輪機(jī)為主）有那些？表征流體機(jī)械工作特性的參數(shù)稱為流體機(jī)械的性能參數(shù)。它們包括有流量Q、能頭H（泵稱為揚(yáng)程）或壓頭p（風(fēng)機(jī)稱為全壓或風(fēng)壓）、功率N、效率、轉(zhuǎn)速n，泵還有表示汽蝕性能的參數(shù)，即汽蝕余量或吸

3、上真空度。反映了流體機(jī)械內(nèi)的整體性能。5、揚(yáng)程H-它是指單位重量流體通過水泵時(shí)，自水泵獲得的能量。第二章、流體機(jī)械的工作理論1、對離心式流體機(jī)械理論分析的幾點(diǎn)假設(shè)是什么？由于流體在葉輪內(nèi)的流動(dòng)情況相當(dāng)復(fù)雜，要準(zhǔn)確求出其壓頭特性是很困難的，只能是采用近似方法，一般是在以下幾點(diǎn)假設(shè)條件下導(dǎo)出：1）葉輪的葉片無限多，葉片厚度無限薄，即流體質(zhì)點(diǎn)嚴(yán)格地沿葉片型線流動(dòng)，也就是流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡與葉片的外形曲線相重合；2）介質(zhì)為理想流體，即無粘性的流體，暫不考慮由粘性產(chǎn)生的能量損失； 3）葉輪工作時(shí)沒有任何損失；4）流體的流動(dòng)是穩(wěn)定流動(dòng)，且不可壓縮。上述葉輪稱這理想葉輪，在上述條件下得到的壓頭特性為理想葉輪

4、的理論壓頭。2、流體機(jī)械的總效率與水力效率、容積效率、機(jī)械效率的關(guān)系是什么？流體機(jī)械的總效率定義為有益功率與軸功率之比(以水泵為例)：即：即流體機(jī)械的總效率是水力效率容積效率機(jī)械效率之乘積。3、 流體機(jī)械工作時(shí)，工況點(diǎn)如何確定？由流體機(jī)械實(shí)際特性可知，它的壓頭，流量，軸功率，和效率，諸參數(shù)都是可變的，而且按一定的規(guī)律變化。但當(dāng)流體機(jī)械在一定的管網(wǎng)中工作時(shí)，這些參數(shù)又都有確定的值。這些確定的值可由流體機(jī)械實(shí)際的壓頭特性曲線與繪在同一座標(biāo)圖上的管網(wǎng)特性曲線的交點(diǎn)決定，稱此點(diǎn)為工況點(diǎn)。工況點(diǎn)決定的各參數(shù)稱為工況參數(shù)。水泵或風(fēng)機(jī)工作時(shí)，總要與某一管路或網(wǎng)路相連，此時(shí)流過流體機(jī)械的流量應(yīng)等于管網(wǎng)的流量，

5、產(chǎn)生的壓頭應(yīng)等于管網(wǎng)所需的壓頭。故流體機(jī)械的工作點(diǎn)應(yīng)由流體機(jī)械壓頭特性和管網(wǎng)特性兩者共同決定即為管網(wǎng)特性曲線與流體機(jī)械壓頭特性曲線的交點(diǎn)。4、軸流式流體機(jī)械的性能特點(diǎn)是什么？軸流式流體機(jī)械的性能特點(diǎn)是流量大，揚(yáng)程（全壓）低，比轉(zhuǎn)數(shù)大，流體沿軸向流入、流出葉輪。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單，重量相對較輕。因有較大的輪轂，動(dòng)葉片角度可以作成可調(diào)的。5、何為等環(huán)量規(guī)律？所謂等環(huán)量規(guī)律：即不隨的改變而變化。即：6、流體機(jī)械相似原理主要解決的問題是什么？相似理論在流體機(jī)械中主要解決以下問題：1）對新設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，為了減少制造費(fèi)用和試驗(yàn)費(fèi)用，需將原型機(jī)械縮小為模型，進(jìn)行模化試驗(yàn)以驗(yàn)證其性能是否達(dá)到要求。2）在現(xiàn)有效

6、率高、結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠的設(shè)備資料中，選一臺合適的（比轉(zhuǎn)數(shù)接近的）作為模型，按相似關(guān)系對該類型進(jìn)行設(shè)計(jì)，這種方法稱為相似設(shè)計(jì)法或?；O(shè)計(jì)法，其優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算簡單、性能可靠。3）由性能參數(shù)的相似關(guān)系，在改變轉(zhuǎn)速、葉輪幾何尺寸及流體密度時(shí)，可進(jìn)行性能參數(shù)的相似換算。7、相似定律相似定律反映了流體機(jī)械性能參數(shù)之間的相似關(guān)系，這種相似關(guān)系是建立在上述相似條件基礎(chǔ)上的。；或（；8、何為類型特性？類型特性就是代表一類流體機(jī)械的性能，是這一類流體機(jī)械所具有的共同特征，它與單個(gè)機(jī)器的尺寸大小和轉(zhuǎn)速無關(guān)，所以又稱為無因次特性。我們把彼此相似的流體機(jī)械歸于一類或一系列，稱為同類或同系列流體機(jī)械。同類流體機(jī)械既有共同之

7、處又有不同之處，共同之處表現(xiàn)為幾何形狀相似，不同之處表現(xiàn)為參數(shù)的絕對值不同特性形狀相似來自于流體機(jī)械的相似，特性參數(shù)絕對值的不同來自流體機(jī)械絕對尺寸和轉(zhuǎn)速的不同。如果我們從特性參數(shù)中剔除那些與流體機(jī)械絕對尺寸和轉(zhuǎn)速有關(guān)的因素，則可得到表達(dá)它們共同特征的特性，稱為類型特性。9、何為比轉(zhuǎn)數(shù)？在相似定律的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出一個(gè)包括Q、H和n在內(nèi)的綜合相似特征數(shù)。這個(gè)相似特征數(shù)稱為比轉(zhuǎn)數(shù)，作符號表示。比轉(zhuǎn)數(shù)是流體機(jī)械相似的一項(xiàng)派生準(zhǔn)則，在流體機(jī)械的理論研究和設(shè)計(jì)中具有十分重要的意義。第三章、速度式流體機(jī)械的結(jié)構(gòu)與工作原理1、葉輪的作用是什么？它有那些主要形式？葉輪的作用是傳遞和轉(zhuǎn)換能量給流體，是唯一的能量傳

8、遞和轉(zhuǎn)換部件。主要形式有封閉式，半開式，和開式。2、水泵吸水口和壓水室的主要形式及作用是什么？離心泵吸入管法蘭至葉輪進(jìn)口前的空間過流部分稱為吸入室。吸入室的主要作用是：吸水口接受由吸水管來的水，與吸水管相連，在最小水力損失的情況下，引導(dǎo)流體平穩(wěn)地進(jìn)入葉輪，并使葉輪進(jìn)口處的流速均勻分布。按結(jié)構(gòu)吸入室可分為：直錐形吸入室、彎管形吸入室、環(huán)形吸入室、半螺旋形吸入室。壓水室是指葉輪出口到泵出口法蘭（對節(jié)段式多級泵是到后級葉輪進(jìn)口前）的過流部分。壓水室的作用是收集葉輪流出的水，并導(dǎo)引至水泵出口，同時(shí)在擴(kuò)散流道中將水的一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力能。壓水室按結(jié)構(gòu)分為螺旋形壓水室、環(huán)形壓水室和導(dǎo)葉式壓水室。3、離心

9、式水泵軸向力的產(chǎn)生與平衡方法是什么？軸向推力的產(chǎn)生有兩部分：一是葉輪前后盤外側(cè)的壓力差所產(chǎn)生的； ；二是葉輪入口側(cè)流體的動(dòng)壓力(沖擊力)所產(chǎn)生的；與正好相反。軸向力為：指向入口。軸向推力的平衡方法有：采用徑向止推軸承、開平衡孔(適用于小型單吸單級泵)、加徑向筋(適用于單吸單級泵)、平衡鼓，(目前較少使用)、對稱布置、平衡盤。4、平衡盤的平衡原理是什么？圖10、平衡盤平衡軸向力1-葉輪；2-支承環(huán)；3-泵體；4-平衡環(huán)；5-平衡盤為平衡軸向推力，多級水泵設(shè)有專門的平衡裝置，稱為平衡盤，平衡盤安裝在最后一級葉輪之后的平衡室外中，用鍵固定在軸上和軸一起旋轉(zhuǎn)，平衡盤的作用可由圖示說明。從最后一級葉輪流

10、出的高壓水，經(jīng)過徑向間隙進(jìn)入平衡盤的高壓室3，然后經(jīng)過間隙進(jìn)入接近大氣壓力的平衡室2中，平衡室用管子和水泵吸水室連通，因此從平衡盤泄出的水又流回水泵入口。由于間隙的壓頭損失很大，3腔的壓力遠(yuǎn)高于平衡室的壓力，這樣就使平衡盤左右兩側(cè)的壓力差產(chǎn)生一個(gè)和軸向推力方向相反的平衡力，因?yàn)槠胶獗P和葉輪都固定在軸上，因而可以用平衡力將軸向推力平衡掉。平衡盤裝置還有一個(gè)特殊的優(yōu)點(diǎn)，就是當(dāng)泵的軸向推力有些變化時(shí)，平衡盤可以自行調(diào)整使和兩力重新達(dá)到新的平衡。原理是：如果水泵工況變化引起軸向推力增加而大于平衡力時(shí)，殘存的軸向推力就推動(dòng)整個(gè)轉(zhuǎn)子向著葉輪吸水側(cè)移動(dòng)（水泵軸有一定的左右竄量）致使平衡盤的軸向間隙減小，通過

11、泄出的水量也減少，由于水是連續(xù)的，因之流過徑向間隙的流量也減小，流速下降使水在間隙的壓頭損失減小，高壓室3中的壓力上升，所以平衡盤的平衡力相應(yīng)加大，當(dāng)它與軸向推力又相等時(shí)，軸不再移動(dòng)，處于新的平衡狀態(tài)。如果軸向推力變小而小于平衡力時(shí)，情況正好相反，殘存平衡力推動(dòng)軸向右運(yùn)動(dòng)，間隙加大，經(jīng)間隙流出的水量加大，因而間隙中流量和流速也加大，致使間隙中的壓頭損失加大，高壓室壓力因而下降，平衡力減小，直到兩力再次相等，泵軸及平衡盤不再移動(dòng)又處于另一新的平衡位置上。5、離心式風(fēng)機(jī)是由那些部件所組成的？離心式通風(fēng)機(jī)主要由轉(zhuǎn)子組件 (葉輪、輪轂、主軸、葉片、傳動(dòng)軸、軸承、聯(lián)軸器等)、機(jī)殼、進(jìn)氣箱(喇叭口)、導(dǎo)流

12、器及出風(fēng)口(擴(kuò)散器) 及傳動(dòng)部件等各部件組成。6、集流器與進(jìn)氣箱的作用及主要形式有那些？集流器(喇叭口)的作用是在損失最小的情況下，引導(dǎo)氣流均勻地平穩(wěn)地導(dǎo)入葉輪進(jìn)口。集流器的基本形式有圓筒形、圓錐形和錐弧形等。進(jìn)氣箱的作用是當(dāng)進(jìn)風(fēng)口需要轉(zhuǎn)彎時(shí)才采用，是將外界大氣導(dǎo)入風(fēng)機(jī)入口，用以改善進(jìn)氣口氣流流動(dòng)狀況，減少因氣流不均勻進(jìn)入葉輪而產(chǎn)生的流動(dòng)損失。7、擴(kuò)散器的作用是什么？擴(kuò)散器又稱擴(kuò)壓器，因蝸殼出口斷面的氣流速度很大，因此在蝸殼末端裝有擴(kuò)散器，其作用是降低氣流速度，使部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓能。8、軸流式通風(fēng)機(jī)是由那些部件組成的？軸流式通風(fēng)機(jī)主要由帶放射狀葉片的葉輪、電動(dòng)機(jī)、疏流罩、集流器、導(dǎo)葉 (導(dǎo)流器

13、)、擴(kuò)散器、機(jī)殼和尾罩組成。第四章、離心式水泵的工作1、何為管路效率？水泵輸給單位重量流體的能量()與排水過程單位重量流體所獲得的有益能量()的比值，稱為管路效率。2、何為水泵的汽蝕現(xiàn)象及其危害？這種汽泡的形成發(fā)展和破裂以致材料受到破壞的全部過程，稱為汽蝕現(xiàn)象。在流動(dòng)過程中，如果出現(xiàn)了局部的壓力降，且該處壓力降低到等于或低于水溫對應(yīng)下的汽化壓力時(shí)，則水發(fā)生汽化。當(dāng)汽化發(fā)展到一定程度時(shí)，汽泡大量聚集，葉輪流道被汽泡嚴(yán)重堵塞，致使汽蝕進(jìn)一步發(fā)展，影響到泵的外部特性，導(dǎo)致泵難以維持正常運(yùn)行。汽蝕對水泵產(chǎn)生了諸多有害的影響：1）材料破壞：2）噪聲和振動(dòng)：3）性能下降：3、何為汽蝕余量？汽蝕余量又分為有

14、效汽蝕余量和必需汽蝕余量。按照吸入裝置條件所確定的汽蝕余量，稱為有效汽蝕余量或稱裝置汽蝕余量，。由水泵本身的汽蝕性能所確定的汽蝕余量稱為必需汽蝕余量或水泵的汽蝕余量，。有效汽蝕余量是指泵在吸入口處，單位重量液體所具有的超過汽化壓力的富余能量，也就是說，液體所具有的避免水泵發(fā)生汽化的能量。有效汽蝕余量由吸入系統(tǒng)的裝置條件確定，與泵本身無關(guān)。必需汽蝕余量即是指：液體從水泵吸入口至壓力最低點(diǎn)的壓力降。4、有效汽蝕余量與必需汽蝕余量的關(guān)系是什么？是吸入系統(tǒng)所提供的在泵吸入口大于飽和蒸汽壓力的富余能量。越大，表示泵的抗汽蝕性能越好。必需汽蝕余量是液體從泵吸入口至k點(diǎn)的壓力降，越小，則表示泵的抗汽蝕性能越

15、好，可以降低對吸入系統(tǒng)提供的有效汽蝕余量的要求。泵不發(fā)生汽蝕的條件為：5、水泵(合理工況的)正常工作條件是什么？為保證排水設(shè)備安全、經(jīng)濟(jì)、合理地運(yùn)行，水泵必須滿足下列條件：1）穩(wěn)定工作條件，即水泵在運(yùn)行中的工況點(diǎn)是單值的：2）汽蝕條件，不能產(chǎn)生汽蝕：3）經(jīng)濟(jì)工作條件，保證工況效率較高：6、離心式水泵的調(diào)節(jié)方法有那些？離心式水泵調(diào)節(jié)的途徑是改變水泵或管路的特性曲線，以改變其工況點(diǎn)。常用的調(diào)節(jié)方法有：1）改變管路的特性節(jié)流調(diào)節(jié)：2）改變水泵的特性（1）減少葉輪數(shù)目的調(diào)節(jié)（2）削短與加長葉輪葉片的調(diào)節(jié)（3）改變水泵轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)(比例定律) 7、水泵的并聯(lián)工作特點(diǎn)是什么？并聯(lián)工作是指兩臺以上的水泵通過一

16、趟管路供水的工作方式，其特點(diǎn)是：并聯(lián)后兩臺水泵所產(chǎn)生的揚(yáng)程必相等，而并聯(lián)后的流量為兩臺水泵流量之和，即水泵并聯(lián)的目的是為了增大排水量。 8、水泵的串聯(lián)工作的特點(diǎn)是什么？當(dāng)一臺水泵單獨(dú)工作的揚(yáng)程達(dá)不到所需的揚(yáng)程時(shí)，則需要多臺水泵串聯(lián)工作。水泵串聯(lián)工作的特點(diǎn)是流量不變，而揚(yáng)程相加，即水泵串聯(lián)工作的目的是為了增大揚(yáng)程。9、相同性能泵聯(lián)合工作方式的選擇是怎樣的？如果用兩臺性能相同的泵運(yùn)行來增加流量時(shí)，采用兩臺泵并聯(lián)或串聯(lián)方式都可滿足此目的，但是，究竟采用并聯(lián)還是串聯(lián)，應(yīng)當(dāng)取決于管路特性曲線的陡、坦程度，這是選擇并聯(lián)還是串聯(lián)運(yùn)行時(shí)必須注意的問題。如圖中當(dāng)管路特性曲線平坦時(shí)，采用并聯(lián)方式增大的流量大于串聯(lián)

17、增大的流量，由此可見在并聯(lián)后管路阻力并沒有增大很多的情況下，一般采用并聯(lián)方式來增大輸出流量。10、泵內(nèi)有氣時(shí)的兩表特征是什么？真空表和壓力表讀數(shù)都比正常小，常常不穩(wěn)定，甚至降到零，這是因?yàn)楸眠M(jìn)入空氣之后，壓頭顯著降低，流量也急劇下降的緣故。泵內(nèi)有氣是由吸水系統(tǒng)不嚴(yán)密引起的。此外，當(dāng)吸水管和泵安裝不合適時(shí)，由于吸水管最高處不能完全充滿水，有空氣憋在里面，泵也可能不能正常工作。應(yīng)特別注意，離心泵轉(zhuǎn)速降低或反轉(zhuǎn)，也有類似征兆，兩表讀數(shù)偏小，但比較穩(wěn)定。11、吸水管堵是的兩表特征是什么？真空表讀數(shù)比正常大，壓力表讀數(shù)比正常小。因?yàn)槲芏氯?，吸水管阻力增加，也就加大了吸上真空度，所以真空表讀數(shù)比正常大

18、。同時(shí)，由于流量減小，排出阻力便減小，因此壓力表讀數(shù)比正常小。12、排出管堵塞時(shí)的兩表特征是什么？壓力表讀數(shù)比正常大，真空表讀數(shù)比正常小。因?yàn)榕潘芏氯古潘茏枇υ龃?，因而壓力表讀數(shù)上升；又因排水管阻力增大，使流量減小，故真空度下降。13、排水管破裂時(shí)的兩表特征是什么？一般是壓力表讀數(shù)下降，真空表讀數(shù)突然上升。這是因?yàn)榕潘芷屏押?，排水管阻力減少，使流量增大，從而造成真空度上升。從兩表讀數(shù)來看，同吸水管堵塞時(shí)真空度增大，壓力表下降一樣，但是排水管破裂往往是突然發(fā)生的，因此兩表讀數(shù)變化比吸水管堵塞時(shí)要快一些。另外，流量增大會引起負(fù)荷增加，與吸水管堵塞引起負(fù)荷降低的情況可從聲響、電流表讀數(shù)的變化加以區(qū)別。第五章、通風(fēng)機(jī)的工作1、風(fēng)機(jī)的位置與能耗的關(guān)系是什么？當(dāng)網(wǎng)路一定時(shí)，風(fēng)機(jī)提供的全壓 (能量) 與其所在網(wǎng)路中的位置無關(guān)。2、通風(fēng)機(jī)在管道中的工作方式有那幾種？1）抽出式通風(fēng)方式；2）壓入式通風(fēng)方式；3）混合式通風(fēng)方式。3、通風(fēng)機(jī)的工業(yè)利用區(qū)是如何確定的？為保證通風(fēng)機(jī)穩(wěn)定、高效地運(yùn)轉(zhuǎn)，必須對通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)范圍加以限定，這一限定區(qū)域就是通風(fēng)機(jī)的工業(yè)利用區(qū)，它是按穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性條件劃分的。穩(wěn)定性：經(jīng)濟(jì)性： 或 ；4、通風(fēng)機(jī)性能調(diào)節(jié)方法有那些？通常有以下方法，一是改變風(fēng)機(jī)本身的性能曲線