流體機械試卷一及參考答案

1、一、填空（每空1分共15分）1.離心泵葉輪根據(jù)葉片出口相對流動角B 2的不同可分為三種不同形式，當B 2<90 。時為 , B 2=90。時為, B 2>900時為；對應于三種葉輪效 率為、。2前向式葉輪的葉片彎曲方向與葉輪旋轉方向 3 .葉輪是離心泵的能量轉換元件，它的結構形式有 ?> 三種。4 .泵與風機中能量轉換時的損失可分為 ? :5 .要保證泵不發(fā)生汽蝕，首先要正確地確定泵的 6 .泵串聯(lián)運行時，所輸送的流量均 而串聯(lián)后的總場程為串聯(lián) 各泵所產生的揚程之和。二、選擇（每題2分共20分）1 .離心式泵的主要部件不包括（）A.葉輪B.汽缸C.機殼D.吸入室222 222

2、V 2 -V 可 U2U 耳 W T - W -2HT -2 .在理論能頭2g 2g 2g 中，表小液體靜能頭的中（）22U 2 - U TA. 2gB. 2g22W 彳 -W 2C. 2gu 2- U2 W 1 -W -|D 2g2g3 .離心式葉輪有三種不同的形式，其葉輪形式取決于（）A .葉片入口安裝角B.葉片出口安裝角C.葉輪外徑和寬度D .葉輪內徑和寬度4.電廠中要求具有陡降型性能曲線的設備是（）A.給水泵 B.送風機C.循環(huán)水泵D.凝結水泵5,下列各項中與有效汽蝕余量 NPSHa值無關的是（）A.吸入管路參數(shù)B.管路中流量C.泵的結構D.泵入口壓力6.兩臺風機并聯(lián)運行的主要目的是（

3、）A.增加流量B.增加揚程C.增加全壓D.既增加揚程也增加全壓7 .為了保證串聯(lián)運行時泵都工作在高效區(qū)，選擇設備時，應使各泵在最佳工況 點有相等或相近的（）A.揚程B.流量C.比轉數(shù)D.功率8 .目前電廠大型機組的離心式送、引風機常采用的調節(jié)方式是（）A.導流器調節(jié)B.進口端節(jié)流調節(jié)C.回流調節(jié)D.出口端節(jié)流調節(jié)9 .某臺水泵在轉速不變時，當輸送的水溫度增加時，其軸功率 （）A.增加 B. 降低 C. 不變 D. 先降低，后增加10 .當流體以a 1=90°的方向進入葉輪時，離心式泵的無限多葉片的理論揚程為（）Ht, u2 2u,A.gB.w2 2u,H t,C.gD.Ht,Ht,U

4、2 2ugW2 2u三、簡答（每題5分共15分）1 .泵與風機的效率是如何定義的？它有哪幾種效率組成？2 .降低泵必需汽蝕余量的措施有哪些？3 .泵與風機的工況調節(jié)的方法有很多種，以節(jié)流調節(jié)和變速調節(jié)為例分析其優(yōu) 缺點。四、計算（共50分）1. （10分）某風機最大轉速為 600r/min,當轉速為500r/min時，風量為36m3/s,由于網絡阻力增加風量減少到 30m3/s,為保證原風量，風機轉速應為多少并分析在此轉速下工作是否允許。2（. 8 分） 有一單級離心泵， 流量qv=68m3/h， hr=6m ， 從容器中抽送溫度為 40的清水，吸水管路阻力損失 H=0.5m）水泵的安全空化余

5、量為0.4m,試求泵 的幾何吸入高度？ （ 40c時水的汽化壓力為0.75m,當?shù)卮髿鈮簽?0.36m）3 .（18分）有一離心泵，其葉輪外徑 D2=22cm,轉速n=2980r/min,葉輪出口安裝角為b2=45°,出口處軸向速度Cm2=3.6m/s,設流體徑向流入葉輪，試按比例畫出出口 速度三角形，并計算求無限多葉片葉輪的理論揚程 H吟若滑移系數(shù)u=0.8,泵的實 際揚程為多少？。4 .（14 分）試畫圖確定兩臺風機并聯(lián)的工況點并說明步驟。流體機械原理試卷一參考答案及評分標準1 填空（每空 1 分 共 15 分）1 . 前彎葉片葉輪徑向葉片葉輪后彎葉片 低 高 中2 .相同3.

6、開式 閉式 半開半閉式4.機械損失 水力損失 容積損失5 .幾何安裝高度6.相等2 . 選擇（每題2分 共 20分）1-5 BDBCC 6-10 ABBBA3 . 簡答（每題5 分 共 15 分）1 .泵與風機的效率是如何定義的？它有哪幾種效率組成？泵與風機的效率是有效功率和軸功率之比，也稱總效率，用刀表示。（2分）機械效率 容積效率 流動效率 （3 分 ）2 .降低泵必需汽蝕余量的措施有哪些？首級葉輪采用雙吸式葉輪； 加裝誘導輪；采用雙重翼葉輪、超汽蝕葉輪。（一項1 分 二項以上 5 分 ）3 .泵與風機的工況調節(jié)的方法有很多種，以節(jié)流調節(jié)和變速調節(jié)為例分析其優(yōu)缺點。節(jié)流調節(jié)有出口節(jié)流和進口

7、節(jié)流其調節(jié)方法方便簡單易于操作，但流動損失較多不經濟。 （ 3 分）變速調節(jié)是比較經濟的調節(jié)方法產生的損失較少且調節(jié)的范圍較大。 （ 2 分）四. 計算（共 50分）1、解：應用比例定律有n=n1q1/q2=500*36/30=600rpm（ 7 分）由于風機最大轉速為 600r/min ，現(xiàn)為保證風量，風機需要在600r/min 轉速下工作才能滿足要求。對此應視具體情況確定，若作為短期措施可以使用。但若長期運行，為保證安全應更換風機。（ 10 分）2. 解：設泵的安裝高度為HSZ:PoPvaHsz：= g g=2.71mhaH（8分）（6分）dnU23.解：出口圓周速度：6034.31m/s

8、軸面速度：Cm2=3.6m/s（2分）Cu2U2Cm2 8t2 W（6分）W2C2由歐拉方程式：Cm2cos2Cm25.09m/s30.92m/s（10 分）（14 分）gHthU2CU2 UCu1由于流體徑向流入葉輪所以有Cu10滑移系數(shù)為u=0.8（18 分）所以 u= H th =86.01m/s4.解：為簡單起見，以兩臺相同風機為例。根據(jù)并聯(lián)時風壓相等，流量相加的特點，作一系列的等風壓線。（4分）在等風壓線上，將流量相加得一系列點， 用光滑曲線連接這些點即得等效特性曲線。（8分）用同一比例將網絡特性做在同一坐標圖上，兩條曲線的交點為等效工況點A,過A作等風壓線交風機特性曲線于 B點，B

9、點即為風機并聯(lián)是各自的工況點。（10分）作圖（14分）HAQBQAQ一、填空（每空1分共20分）1 .離心泵葉輪根據(jù)葉片出口相對流動角B 2的不同可分為三種不同形式，當B 2<90 o時為, B 2=90 o時為? B 2>90o時為,2 .星離心泵的能量轉換元件，它的形式有>>三種。3、裝置有效汽蝕余量越大，機械低壓側液體具有的能量超過液體汽化壓力的余 量越多，越。4 .泵與風機中能量轉換時的損失可分為 ? :5 .反作用度表示 在總能量頭中的比重。6 .通用特性曲線是以 為橫坐標；為縱坐標繪制的7 .泵與風機調節(jié)工況的方法有、二、簡答（每題5分共20分）1 .試述泵

10、與風機的工作原理2 .葉片一般分為哪幾種形式？各有何優(yōu)缺點？3.降低泵必需汽蝕余量的措施有哪些？4.某水泵按圖紙要求安裝后，開動起來抽不上水，試分析可能原因。三、計算（共60分）1. （10分）有一水泵，當其轉速為 n=2900r/min時，流量Q=9.5m3/min,揚程 為H=120m,另有一和該泵相似制造的泵，流量為Q=38m3/min,揚程為H=80m。 問其葉輪的轉速應為多少？2. （15分）某工廠由冷凍站輸送冷凍水到空氣調節(jié)室的蓄水池，采用一臺單吸 單級離心式水泵。在吸水口測得流量為60L/s,泵前真空計指示真空度為4m,吸 水口徑25cm。泵本身向外泄漏流量約為吸水口流量的2%。

11、泵出口壓力表讀數(shù)為3.0kgf/cm2,泵出口直徑為0.2m。壓力表安裝位置比真空計高 0.3m,求泵的 揚程。3. （20分）有一離心泵，葉輪外徑 D2=22cm,葉輪出口寬度 b2=1cm,葉輪出口 安裝角 b2=22 o,轉速n=2900r/min,理論流量Q=0.025m3/s,設流體徑向流 入葉輪,即 1=90 o,求,u2, w2, v2,2并計算無限多葉片葉輪的理論揚程。4. （15分）如圖所示，水泵吸水管內徑 d=50mm,總長L=60m , H=30m,泵的流 量Q=15m3/h,管路中有彎頭一個局部損失系數(shù)為 =0.5,底閥一個 =5.0,且 沿程阻力系數(shù) =0.03。試求

12、泵入口處的表壓力。流體機械原理試卷四參考答案及評分標準1 . 填空（每空一分共20分）1 .后彎徑向前彎2.葉輪開式閉式半開半閉式3.不容易發(fā)生汽蝕4.機械損失水力損失容積損失5.靜壓能6.流量系數(shù)壓力系數(shù)7.節(jié)流調節(jié)，導葉調節(jié)， 動葉調節(jié)，氣蝕調節(jié)，變速調節(jié)，改變臺數(shù)調節(jié)2 .簡答（共20分）1 .當葉輪隨軸旋轉時，葉片間的氣體也隨葉輪旋轉而獲得離心力，并使氣體從葉 片間的出口處甩出。被甩出的氣體及入機殼，于是機殼內的氣體壓強增高，最后 被導向出口排出。氣體被甩出后，葉輪中心部分的壓強降低。外界氣體就能使風 機的的吸入口通過葉輪前盤中央的孔口吸入，源源不斷地輸送氣體。2 .前彎葉片：能產生較

13、大的能量頭，但其效率比較低，容易出現(xiàn)多工況工作的情況。（1分）徑向葉片：產生的能量頭界與前彎葉片與后彎葉片之間，效率居中。一一（2分）且不容易出現(xiàn)不穩(wěn)定(5分)后彎葉片：產生的能量頭較低，但效率較前彎葉片高,工作區(qū)。3 . （1）首級葉輪采用雙吸式葉輪（2）加裝誘導輪（3）采用雙重翼葉輪、超汽蝕葉輪4 .吸水管路不嚴密，有空氣漏入。泵內未灌滿水，有空氣存在。安裝高度太高了.電動機反轉了.葉輪及出水口堵塞3.啊。3.65*2900 0.158n1.解：原泵的比轉速3H"3.65n、q,0.75120383.65 n1; 60115.92(3分)相似泵的比轉速nsi3h"0.7

14、580(6分)相似泵的比轉速應相等即0.75ns180ns1 ns那么 n1 3.65 0.6332.解：pm =3.0 kgf / cm21068r/m (10 分)=30000kgf / m2 9.807=294.0 kPaHbZ' 60L/s4m0.3m0.06m3/s(3V20.06 (1 0.02) 4_ 23.14 (0.2)1.87m/s(3vi0.06 421.23m / s3.14 (0.25)(4分）3.解:4.解:ZiZiPi22h 叫 Hb v Z'2g30 4 0.101 0.3 34.4mU2V2rW2W2sin294.09.807（1.87）2 （

15、1.23）29.807（10.3（4 分）分）D2b23.14* 0.22* 290060QD2b2V2rsinb22 2W2U2600.02533.38m/s（3分）3.14* 0.22* 0.013.629.67sin222W2U2 8sV2r3.62京而80.146m/sb2Htu2 V2 cos 2g3.62m/s24.68m/s2 8.4423.38*24.68*0.9899.8選取1 1和2 2兩過流斷面，列伯努利方程P1PaV2沿程損失局部損失（4分）（4分）（4分）83.05m （5 分）2Vi2gZ2P22V2 h- hl 2gZ2hfhjVi2.12m s2 L?， d 2

16、ghj1 hj28.2瞇水柱10分2V12g2沖9.54米水柱 2g13分P1 P21 一 39.54m10m代入數(shù)據(jù)：故此泵不能正常吸水，泵入口處的表壓力為零.15分一、填空題（每空1分，共20分）1. 根據(jù)工作原理來分，可以將葉片式流體機械分為 和反擊式，而反擊式流體機械又可分為 、和 等三種類型。2. 工作機的流量是指流過其 斷面的流量，原動機的流量則是指其 斷面的流量。3. 無窮遠來流與孤立翼型弦（由首端指向尾端）之間的夾角稱為 角，在葉片式流體機械的葉柵繞流中即可反映為 與平均流動角 。4. 水泵的基本性能曲線是指正常工況下以 轉速運行是的、以及等三條能量性能曲線和 汽蝕性能曲線。5

17、. 水輪機的有機械效率等于,容積效率 等于,流動效率等于，總效率為。6. 通常葉輪流道投影圖有兩種形式，它們是 投影圖和 投影圖。二、單項選擇題（每小題2分，共20分）1. 某一臺水輪機工作時，其進口的流量為，出口流量為，葉輪流量為 ，則其容積效率 為（）。A.B.C.2. 葉輪高壓側用符號"”表示，低壓側用符號”表示，為重力加速度，為流體密度，為總能頭，則對于可壓縮與不可壓縮流體，葉片式流體機械的反作用度均可表示為（）。A.B.C.3. 由可知，一臺在額定轉速下工作的水泵，隨著其工作流量的減小，比轉速ns將（B.減小C.不變A.增大4. 壓縮機的軸功率指的是（）。5. 隨著水泵流量

18、的加大，其必需汽蝕余量將（）。A.增大B.減小C.變化不定6. 隨著流體機械工作流量的減少，葉片的進口沖角將（）。A.增大B.減小C.變化不定7. 水輪機的裝置汽蝕系數(shù)與（）。A.水輪機的吸出裝置有關；B .水輪機葉輪進口的幾何參數(shù)及運動參數(shù)有關；C.水輪機葉輪出口的幾何參數(shù)及運動參數(shù)有關。8. 立式混流水輪機的安裝高程是指（）的高程。A.其固定底座平面；B.其基準面；C.其進口導葉水平中心平面。9. 全調節(jié)軸流泵的葉片安放角增大，其曲線（）。A.向右上方寸B高B.向左下方降低C.不發(fā)生位移10. 隨著比轉數(shù)的增大，葉輪的滑移系數(shù)將（）。A.變化不定B.增大C.減小三、判斷題（是，非“X”，每

19、小題2分，共20分）1. （）有流體與轉動的葉輪之間的摩擦所引起的圓盤損失屬于流動損失。2. （）葉片的凹面為工作面，凸面為背面。3. （）工作面比背面的壓強大。4. （）相似的流體機械，其比轉速相等；反過來，比轉速相等的流體機械，其性能一定相似。5. （）比轉速 越大，葉片的扭曲程度也越大。6. （）當流體機械的安裝位置海拔高程越高，則其允許的安裝高度也就越高。7. （）汽蝕比轉速較大的水泵，其抗汽蝕性能較好。8. （）給定流量等其他參數(shù)不變，控制在一定的限制范圍內提高葉輪的轉速，其葉片進口的沖角將加大。9. （）以相對參數(shù)、無量綱參數(shù)和單位參數(shù)為變量所繪制的水泵的相對性能曲線、風機的無量綱

20、性能曲線以及水輪機的綜合特性曲線是比轉速的函數(shù)。10. （）有限多葉片葉槽內軸向旋渦的旋向與葉輪轉動的方向相同。四、簡答題（每小題10分，共20分）1. 作為綜合相似判別數(shù)，流體機械的比轉數(shù)應具有唯一性，請具體說明有關規(guī)定。兩臺水輪機相似，其比轉數(shù)是否相等？為什么？2. 試用速度三角形和歐拉方程分析說明：軸流式葉輪的葉片是扭曲的。五、計算題（每小題10分，共20分）1. 水輪機的流量m3/s,水輪機進口壓力表的讀數(shù)為N/m2,水輪機出口真空表的讀數(shù)為N/m2 ,兩表中心高差為，進水管（壓力表處）和排水管（真空表處）的直徑分別為3.5 m和5 m,發(fā)電機功率表讀數(shù)為kW,發(fā)電機效率為，求此時水輪

21、機的軸功率、有效功率和水輪機的效率（忽略水輪機與發(fā)電機之間的傳動損失，N/m3）。2. 某水泵在敞開抽送 20?C的常溫清水（），已知泵的轉速r/min,吸水管路水力損失為 0.6m,試求在武漢（）和在拉薩（）兩地該泵的允許安裝高度（原型泵的是通過尺寸小一倍的模型泵試驗求得的,模型泵在轉速r/min時的,取汽蝕安全余量m）。、填空題1 .沖擊式，徑流式，斜流式，軸流式;2進口，出口；3攻，柵中翼型安放角，之差；4額定，56平面，軸面。單項選擇題1（A） ；2.（C） ；3.6（ A） ；7.（ A ） ；8.是非題1.（，）；2 .（X） ；3.6.（X） ；7 .（V） ；8.C） ；4.（

22、 B） ； 5. （ C） ；C） ；9.（ A ） ； 10. （ C） 。（X）； 4.（，）； 5. （V）（V） ; 9. （，）； 10. （X四、問答題1 1）水泵額定點的參數(shù)，水輪機限制工況點的參數(shù)；2）一個標準大氣壓，20 度清水；3）單個葉輪。2徑向能頭平衡，要求不同流面上的柵中翼型的安放角是不同的。隨著流面半 徑的加大，其柵中翼型的安放角是逐步變緩的。用下標“ H”表述輪轂，下標“ T”表述輪緣五、計算1.?武漢:拉薩武漢大學動力與機械學院流體機械及工程20052006上學期期末考試（試卷B）班級：學號:姓名： 成績:題號一二三四五總分分數(shù)一、填空題（每空1分，共20分）1

23、. 流體機械是指以流體為 與 的機械設備。2. 根據(jù)能量傳遞方向的不同，可以將流體機械分為 機和 機。3. 葉柵的稠密度是 與 之比。4. 根據(jù)流體流過葉輪前后壓能是否相等，將葉片式流體機械分為 式和式。5. 在推導葉片式流體機械葉輪的歐拉方程時，有四個基本假定，這四個基本假定分別是、和O6. 葉片式流體機械的主要性能參數(shù)有、汽蝕余量和 。7. 葉片式流體機械的速度三角形中有三條邊，這三條邊對應三個矢量，它們分別是、和 矢量。二、選擇題（每小題2分，共20分）1. 某一臺水輪機工作時，其進口的流量為，出口流量為 ，葉輪流量為，則其容積效率 為（）。A.B.C.2. 葉片式流體機械的反作用度是（

24、）。A.動能與總能量頭之比B.靜壓能與總動能之比C.靜壓能與總能量頭之3. 由可知，一臺在額定轉速下工作的水泵，隨著其工作流量的減小，比轉速ns將（）。C.不變A.增大B.減小4. 水輪機的軸功率N （）。A.是發(fā)電機的輸出功率B.是水輪機的輸出功率C.等于5. 給定水輪機裝置，高池的水經過水輪機進入低池，高池的水位不變，當?shù)统氐乃簧邥r，水輪機的汽蝕系數(shù)將（）。A.增大B.減小C.不定6. 離心式水泵葉輪的葉片形狀一般采用（）。A.向前彎曲B.徑向延伸C.向后彎曲7. 水泵的有效汽蝕余量（）。A.與水泵的必需汽蝕余量有關；B.與水泵的吸水裝置有關；C.與水泵葉輪進口的運動參數(shù)有關。8. 某臺水泵的汽蝕比轉速（）。A.隨水泵轉速（或流量）的增加而增加；B.隨水泵必需汽蝕余量的減小而增加；C.是一個定值。9. 對于某葉片式流體機械，當流過它的流量偏離設計值時，沖角會發(fā)生變化，正沖角 將導致在葉片的（）產生旋渦。A.工作面B.背面C.工作面和背面10. 某給定的開敞式（進、出水池水面為一個大氣壓）離心泵系統(tǒng)中，當進水池的水面升高時，水泵的工作揚程將減小，而其軸功率將（）。A.不變B.增大C.減小三、判斷題（是，非“X”，每小題2分，共10分）1. （）風機的軸功率就是驅動它的原動機的輸入功率。2. （）當流體機械安裝位置海拔