流體兩套試題試題及答案

1、一、簡答題1. 簡述空化與空蝕對泵性能的影響，并在下圖中標出泵不發(fā)生空化的區(qū)域。二、填空1. 風機全壓是1250 Pa，出口處動壓是60 Pa，則該風機的靜壓是Pa。2. 某泵m，滑移系數(shù)是0.86，流動效率是0.92，則m，m。3. 某水泵機械效率是0.95，容積效率是0.92，流動效率是0.9，則該泵的總效率是。4. 試說明歐拉方程的能量意義；并根據(jù)歐拉方程分析軸流泵的揚程低于離心泵的原因。5. 某雙吸單級風機的流量是150m3/s，轉(zhuǎn)速是1450rpm，全壓是3320Pa，則該風機的比轉(zhuǎn)數(shù)是。6. 某泵的比轉(zhuǎn)數(shù)是103，當轉(zhuǎn)速減小20%時，該泵的比轉(zhuǎn)數(shù)是。7. 某風機輸送密度為0.8kg

2、/m3的煙氣時軸功率是350kW，那么輸送密度為1.2kg/m3的空氣時軸功率是kW。三、計算題1. 有一離心式風機，其葉輪尺寸如下：葉輪出口直徑是，出口寬度是，轉(zhuǎn)速n = 2900r/min，葉輪入口處的氣流徑向流入葉輪，空氣密度為，試計算：1）當流量為104m3/h時，葉輪的相對速度w2和絕對速度v2；并試按比例畫出無量綱的出口速度三角形(u2/u2=10cm)，并標注v2/u2，w2/u2，u2/u2，vu2/u2，vr2/u2，wu2/u2，wr2/u2，及安裝角。2）無限多葉片葉輪的理論全壓。3）無限多葉片葉輪的反作用度，并以反作用度說明當前葉輪的葉片形式；（且在所繪制的速度三角形中

3、，標出反作用度+3p ）4）設葉片數(shù)z = 12, 求滑移系數(shù) 。2. 有一離心式水泵的允許空化余量是3.29 mH2O，吸水池液面的壓力是10 mH2O（絕壓），抽送溫度是45的清水，相應的飽和蒸汽壓力是0.986mH2O，吸水管路中的水頭損失是0.75 mH2O，試求：1）該泵的安裝高度。2）若將該泵轉(zhuǎn)速提高15%，求相似工況點處吸水管路流動損失及泵的安裝高度。X （+10p）現(xiàn)代軸流式壓氣機設計。設計一軸流式壓氣機（即渦輪壓縮機），已知以下條件：熱系數(shù)：反動度：= 0.61 = w1a/u=v1m/u = 0.72 = w2a/u =v2m/u = 0.8, 請注意，這里的w1a w2a

4、，是一種廣義的壓氣機設計情形，不同于圖2-25b中的特殊情形。試求解： 1）反動度與熱系數(shù)的關(guān)系(tip：， ) 2）以u/u = 10 cm為比例，畫出相應的速度三角形，并標注v/u, w/u。中國礦業(yè)大學徐海學院20092010學年第一學期泵與風機試卷（B）卷一、簡答題（本題共5小題，每小題4分，共20分）1. 試說明下圖中標號1、2、3、4的名稱和作用。2. 泵的主要性能參數(shù)有哪些？3. 離心風機與軸流風機分別在小流量和大流量下啟動，為什么？4. 試述兩臺泵串聯(lián)工作時作圖法確定每臺泵工況點的步驟。5.什么是汽蝕？列出三種提高泵抗汽蝕性能的措施。二、填空及選擇題（本題共10小題，每小題4分

5、，共40分）1. 設某風機入口面積是3.5m2，流速是12m/s，則通過該風機的流量是m3/min。2. 某泵有效功率是248kW，效率是0.82，則泵的軸功率是kW。3. 某軸流風機葉片入口處的軸向速度是4.7m/s，則葉片出口處的軸向速度是m/s。4. 某泵流量是2.5m3/s，轉(zhuǎn)速是2450rpm，當轉(zhuǎn)速降低到2000rpm時，相似工況點處的流量是m3/s。5. 某風機葉輪直徑是2.5m，轉(zhuǎn)速是1000rpm，當流量系數(shù)是0.26時，對應點的流量是m3/s。6. 某泵的允許吸上真空高度是5.5m，泵入口動水頭0.2m，進口管路的損失是0.78m，則在規(guī)定狀態(tài)下泵的安裝高度最大是m。7.

6、設某泵，則該泵的效率是。8. 某單級單吸低比轉(zhuǎn)數(shù)離心泵葉輪切割后對應點處的流量降低了7.5%，則葉輪切割了%。9. 某排水管路的特性方程是，在工況點處泵的揚程是163m，則泵的流量是m3/s。10. 某軸流風機全壓是2000Pa，出口處的動能是200Pa，則該風機的靜壓是Pa。三、計算題（本題共4小題，每小題10分，共40分）1. 有一離心式水泵，其葉輪尺寸如下：，。設流體徑向流入葉輪，如轉(zhuǎn)速是1450r/min，試按比例畫出出口速度三角形，并計算理論流量和在該流量的無限多葉片葉輪的理論揚程。有兩臺性能相同的離心式水泵，性能曲線方程是，并聯(lián)在管路上工作，管路特性曲線方程式，求：1）并聯(lián)運行時等

7、效泵的特性方程。2）并聯(lián)時各泵工況點處的流量。2.如圖所示，Hc=40m，泵進出口直徑相同，pA=pB=0，當流量是0.1m3/s時泵進出口壓力差是48mH2O，求1）泵的揚程。2）管路特性方程。2. 某電廠動葉可調(diào)軸流式引風機，工作時的轉(zhuǎn)速是1450rpm，安裝角是0°，風機和網(wǎng)路的特性曲線如下圖所示。點1、2、3處的參數(shù)如下表所示。試問：1） 當前工況點是哪一點？軸功率是多少kW？求當前網(wǎng)路特性方程。2） 何種調(diào)節(jié)措施可使工況點位于點3？軸功率是多少？3） 采用變角度調(diào)節(jié)、變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)使流量降到110m3/s，軸功率分別是多少？4） 哪一種調(diào)節(jié)措施使風機的運行經(jīng)濟性最高？流量m3/

8、s壓力Pa效率111027330.79212535300.86311041250.8623中國礦業(yè)大學電力學院20102011第二學期泵與風機試卷（A）答卷一、簡答題（本題共5小題，每小題4分，共20分）1. 簡述空化與空蝕對泵性能的影響，并在下圖中標出泵不發(fā)生空化的區(qū)域。答：材料破壞、性能下降、振動噪聲。2. 如下圖所示，點b是軸流風機當前的工況點，流量是qb，調(diào)節(jié)后流量降為qc，試列出三種調(diào)節(jié)措施，并說明其中一種調(diào)節(jié)措施的工作原理。答：節(jié)流、變動葉角度、變轉(zhuǎn)速。變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的原理，根據(jù)相似定律有調(diào)節(jié)前后流量之比與轉(zhuǎn)速之比相等可知，當轉(zhuǎn)速變化時流量相應地變化。3. 簡述平衡盤的工作原理。答：在

9、未級葉輪出口有徑向間隙和軸向間隙與低壓區(qū)相通，平衡盤兩側(cè)存在壓強差p，所以產(chǎn)生了平衡力。p的大小與軸向間隙的大小有關(guān)。當軸向力>平衡力時，產(chǎn)生了如下的動態(tài)平衡過程，轉(zhuǎn)子左移軸向間隙減小p增加平衡力增加，直到軸向力=平衡力。反之亦然。4. 風機I、II的特性曲線pqv完全相同，如下圖所示，輸氣網(wǎng)路的阻力特性曲線亦示與圖中，試用作圖法求風機I、II并聯(lián)運行時的工況點。要求寫出作圖要求及步驟、并進行作圖。答：1）求等效風機的壓力流量曲線：等壓力下流量相加。2）求等效風機的工況點：等效風機的性能曲線與網(wǎng)路性能曲線的交點k；3）求各風機的工況點：過K點作等壓力線，交風機的性能曲線于k12，即為所求

10、。三、填空及選擇題（本題共10小題，每小題3分，共30分）1. 風機全壓是1250 Pa，出口處動壓是60 Pa，則該風機的靜壓是1210Pa。2. 某泵m，滑移系數(shù)是0.86，流動效率是0.92，則 49.88 m， 45.88m。3. 某水泵機械效率是0.95，容積效率是0.92，流動效率是0.9，則該泵的總效率是 0.79。4. 某雙吸單級風機的流量是150m3/s，轉(zhuǎn)速是1450rpm，全壓是3320Pa，則該風機的比轉(zhuǎn)數(shù)是 28.7 。5. 某泵剛發(fā)生空化時的有效汽蝕余量是3.45mH2O，對應的必需空化余量是3.45mH2O，臨界空化余量是3.45mH2O。6. 某泵的比轉(zhuǎn)數(shù)是10

11、3，當轉(zhuǎn)速減小20%時，該泵的比轉(zhuǎn)數(shù)是 103 。7. 某風機輸送密度為0.8kg/m3的煙氣時軸功率是350kW，那么輸送密度為1.2kg/m3的空氣時軸功率是 525 kW。8. 兩臺相同的泵串聯(lián)時的總揚程是350 m，各泵的揚程是175m。9. 某管路特性方程是，工況點處的流量是1m3/s，則泵的揚程是 35 m。10. 某空壓機的排氣量是42m3/min，軸功率是235kW，則比功率是5.6 、 kW/(m3/min)。四、計算題（本題共5小題，每小題10分，共50分）1. 某風機，轉(zhuǎn)速n=960r/min時，流量qv=3.5m3/min，全壓p=1000Pa，=1.2kg/m3，今用

12、同一送風機輸送密度=0.8kg/m3的煙氣，要求全壓與輸送=1.2kg/m3的氣體時相同，此時轉(zhuǎn)速應變?yōu)槎嗌?？?分）轉(zhuǎn)速變化后相似工況點處的流量為多少？（4分）解：2. 有一離心式水泵，其葉輪尺寸如下：葉輪出口直徑是，出口寬度是，轉(zhuǎn)速是2900r/min，出口處的軸面速度是，設流體徑向流入葉輪。求：1）試按比例畫出出口速度三角形。（4分）2）計算無限多葉片葉輪的理論揚程。（4分）3）求理論流量（設葉片出口排擠系數(shù)為1）。（2分）解：1）2)3)v2w2u23. 有一離心式水泵的允許空化余量是3.29 mH2O，吸水池液面的壓力是10 mH2O（絕壓），抽送溫度是45的清水，相應的飽和蒸汽壓力

13、是0.986mH2O，吸水管路中的水頭損失是0.75 mH2O，試求：1）該泵的安裝高度。（4分）2）若將該泵轉(zhuǎn)速提高15%，求相似工況點處吸水管路流動損失及泵的安裝高度。（2+4分）解：1）2）由空化相似定律有轉(zhuǎn)速增加后，相似工況點處的流量亦增加，根據(jù)及相似定律吸水管路損失為4. 某中、高比轉(zhuǎn)數(shù)泵額定工況點處的參數(shù)是，。試求：葉輪直徑切割5%后，相應工況點處的流量（3分）、揚程（3分）、軸功率（3分）、效率（1分）。解：，5. 某空壓機，吸氣壓力0.1MPa(絕對)，排氣壓力為0.9MPa(絕對)，壓縮過程指數(shù)恒為1.3，求：a) 采用一級壓縮，求壓縮單位體積氣體，理論工作循環(huán)的指示功wi。

14、（4分）b) 若改為兩級壓縮，且級間冷卻完善，求各級最佳理論壓比；與a)相比，指示功降低了百分之多少？。（2+4分）解：a)b)c)指示功降低了中國礦業(yè)大學徐海學院20092010學年第一學期泵與風機試卷（B）答卷一、簡答題（本題共5小題，每小題4分，共20分）1. 試說明下圖中標號1、2、3、4的名稱和作用。答：1前導器，控制流體流動方向，調(diào)節(jié)工況點。2集流器，使流體以較小的流動阻力進入風機葉輪。3蝸殼，把從葉輪中流出的流體收集起來，并引向風機出口，把一部分動能轉(zhuǎn)化成壓力能。4葉輪，把原動機的機械能轉(zhuǎn)換成流體的機械能。2. 泵的主要性能參數(shù)有哪些？答：泵的主要性能參數(shù)有流量、揚程、轉(zhuǎn)速、軸功

15、率、效率、允許空化(汽蝕)余量。3. 離心風機與軸流風機分別在小流量和大流量下啟動，為什么？答：因為離心式風機在小流量時的功率較小，而軸流式風機在流量大時功率較小。4. 試述兩臺泵串聯(lián)工作時作圖法確定每臺泵工況點的步驟。答：1）作泵和管路的特性曲線。2）等流量下?lián)P程相加，作等效泵的特性曲線。3）求管路和等效泵特性曲線的交點K。4）過K點作等流量線，求與泵的特性曲線的交點，即是泵的工況點。5. 什么是汽蝕？列出三種提高泵抗汽蝕性能的措施。答：汽蝕是指液體反復發(fā)生汽化、凝結(jié)，并引發(fā)破壞的現(xiàn)象。提高泵抗汽蝕性能的措施：降低葉輪入口部分的流速、采用雙吸葉輪、增加葉輪前蓋板轉(zhuǎn)彎處的曲率半徑。二、填空及選

16、擇題（本題共10小題，每小題4分，共40分）1. 設某風機入口面積是3.5m2，流速是12m/s，則通過該風機的流量是2520m3/min。2. 某泵有效功率是248kW，效率是0.82，則泵的軸功率是302.4kW。3. 某軸流風機葉片入口處的軸向速度是4.7m/s，則葉片出口處的軸向速度是4.7m/s。4. 某泵流量是2.5m3/s，轉(zhuǎn)速是2450rpm，當轉(zhuǎn)速降低到2000rpm時，相似工況點處的流量是 2.04 m3/s。5. 某風機葉輪直徑是2.5m，轉(zhuǎn)速是1000rpm，當流量系數(shù)是0.26時，對應點的流量是 167.1 m3/s。6. 某泵的允許吸上真空高度是5.5m，泵入口動水

17、頭0.2m，進口管路的損失是0.78m，則在規(guī)定狀態(tài)下泵的安裝高度最大是 4.52 m。7. 設某泵，則該泵的效率是0.84。8. 某單級單吸低比轉(zhuǎn)數(shù)離心泵葉輪切割后對應點處的流量降低了7.5%，則葉輪切割了 3.8 %。9. 某排水管路的特性方程是，在工況點處泵的揚程是163m，則泵的流量是 0.665 m3/s。10. 某軸流風機全壓是2000Pa，出口處的動能是200Pa，則該風機的靜壓是 1800 Pa。三、計算題（本題共4小題，每小題10分，共40分）1. 有一離心式水泵，其葉輪尺寸如下：，。設流體徑向流入葉輪，如轉(zhuǎn)速是1450r/min，試按比例畫出出口速度三角形，并計算理論流量和

18、在該流量的無限多葉片葉輪的理論揚程。解：（1）（1）（2）（1）（1）（1）（2）（1）2. 有兩臺性能相同的離心式水泵，性能曲線方程是，并聯(lián)在管路上工作，管路特性曲線方程式，求：1）并聯(lián)運行時等效泵的特性方程。2）并聯(lián)時各泵工況點處的流量。解：1）根據(jù)并聯(lián)的特點，并聯(lián)運行時等效泵的特性方程：2）求下列聯(lián)立方程，得等效泵的工況點，有，得。所以，并聯(lián)時各泵工況點處的流量是5.26m3/s。3. 如圖所示，Hc=40m，泵進出口直徑相同，pA=pB=0，當流量是0.1m3/s時泵進出口壓力差是48mH2O，求1）泵的揚程。2）管路特性方程。解：1）列1-1和2-2的能量方程，有泵的揚程是48mH2O。2）管路特性方程是，得4. 某電廠動葉可調(diào)軸流式引風機，工作時的轉(zhuǎn)速是1450rpm，安裝角是0°，風機和網(wǎng)路的特性曲線如下圖所示。點1、2、3處的參數(shù)如下表所示。試問：1） 當前工況點是哪一點？軸功率是