水輪機流體力學(xué)高級應(yīng)用考核試卷

水輪機流體力學(xué)高級應(yīng)用考核試卷考生姓名：________________答題日期：________________得分：_________________判卷人：_________________

一、單項選擇題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的）

1.水輪機中水流對轉(zhuǎn)輪的作用力主要取決于以下哪個因素？（）

A.水頭

B.水流速度

C.水的密度

D.轉(zhuǎn)輪的直徑

2.以下哪種水輪機屬于沖擊式水輪機？（）

A.混流式水輪機

B.軸流式水輪機

C.沖擊式水輪機

D.斜流式水輪機

3.水輪機的效率主要受到以下哪個因素的影響？（）

A.水頭

B.流量

C.水流損失

D.轉(zhuǎn)輪葉片角度

4.在水輪機中，水流與轉(zhuǎn)輪葉片的相對速度稱為？（）

A.入口速度

B.出口速度

C.相對速度

D.絕對速度

5.以下哪個參數(shù)是描述水輪機性能的重要指標(biāo)？（）

A.水頭

B.效率

C.轉(zhuǎn)速

D.扭矩

6.水輪機的比轉(zhuǎn)速是指？（）

A.轉(zhuǎn)速與水頭之比

B.轉(zhuǎn)速與流量之比

C.水頭與流量之比

D.轉(zhuǎn)速與扭矩之比

7.以下哪種水輪機適用于高水頭、小流量的工況？（）

A.混流式水輪機

B.軸流式水輪機

C.沖擊式水輪機

D.斜流式水輪機

8.水輪機中的最優(yōu)工作點是指？（）

A.效率最高點

B.扭矩最大點

C.水頭最高點

D.流量最大點

9.在水輪機中，轉(zhuǎn)輪葉片對水流的作用力主要取決于？（）

A.葉片形狀

B.葉片角度

C.水流速度

D.水的密度

10.以下哪個因素會影響水輪機的空化現(xiàn)象？（）

A.水頭

B.流量

C.水的粘度

D.水的溫度

11.水輪機的空化現(xiàn)象是指？（）

A.水流中的氣泡

B.水流中的沙粒

C.水流中的有機物

D.水流中的鹽分

12.以下哪個參數(shù)與水輪機的空化現(xiàn)象無關(guān)？（）

A.水頭

B.溫度

C.壓力

D.水流速度

13.水輪機的調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要包括以下哪些部分？（）

A.調(diào)速器、導(dǎo)葉、接力器

B.調(diào)速器、導(dǎo)葉、泵輪

C.調(diào)速器、導(dǎo)葉、閥門

D.調(diào)速器、泵輪、閥門

14.以下哪種方法可以有效地降低水輪機的空化現(xiàn)象？（）

A.提高水頭

B.降低水頭

C.增大流量

D.減小流量

15.水輪機的最優(yōu)工作點與以下哪個因素有關(guān)？（）

A.水頭

B.流量

C.轉(zhuǎn)速

D.葉片角度

16.以下哪個因素會影響水輪機的啟動性能？（)

A.水頭

B.流量

C.葉片角度

D.調(diào)速器

17.水輪機的調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要用于以下哪個目的？（）

A.提高效率

B.降低空化現(xiàn)象

C.保持恒定的轉(zhuǎn)速

D.增大扭矩

18.以下哪個因素會影響水輪機的運行穩(wěn)定性？（）

A.水頭

B.流量

C.葉片角度

D.調(diào)速器

19.以下哪種水輪機適用于低水頭、大流量的工況？（）

A.混流式水輪機

B.軸流式水輪機

C.沖擊式水輪機

D.斜流式水輪機

20.水輪機的額定功率是指？（）

A.最大功率

B.最小功率

C.平均功率

D.啟動功率

二、多選題（本題共20小題，每小題1.5分，共30分，在每小題給出的四個選項中，至少有一項是符合題目要求的）

1.水輪機的主要類型包括哪些？（）

A.混流式水輪機

B.軸流式水輪機

C.沖擊式水輪機

D.潛水泵

2.影響水輪機效率的因素有？（）

A.水頭

B.流量

C.葉片角度

D.水的粘度

3.以下哪些措施可以減少水輪機的空化現(xiàn)象？（）

A.增加水頭

B.減小流量

C.提高葉片進(jìn)口邊的設(shè)計

D.降低葉片出口邊的設(shè)計

4.水輪機的比轉(zhuǎn)速與以下哪些因素有關(guān)？（）

A.水頭

B.流量

C.轉(zhuǎn)速

D.葉片角度

5.以下哪些因素會影響水輪機的啟動性能？（）

A.水頭

B.流量

C.調(diào)速器的設(shè)計

D.葉片的材料

6.水輪機的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用包括？（）

A.保持轉(zhuǎn)速恒定

B.控制流量

C.防止過載

D.提高效率

7.以下哪些情況下會發(fā)生水輪機的過載現(xiàn)象？（）

A.水頭突然升高

B.流量突然增大

C.水輪機轉(zhuǎn)速下降

D.導(dǎo)葉調(diào)節(jié)不當(dāng)

8.水輪機的空化類型包括哪些？（）

A.空蝕

B.汽蝕

C.空泡

D.渦輪

9.以下哪些水輪機適用于高水頭、小流量的工況？（）

A.沖擊式水輪機

B.斜流式水輪機

C.混流式水輪機

D.軸流式水輪機

10.水輪機的額定功率取決于以下哪些因素？（）

A.水頭

B.流量

C.效率

D.轉(zhuǎn)速

11.以下哪些水輪機部件容易受到空化現(xiàn)象的影響？（）

A.轉(zhuǎn)輪

B.導(dǎo)葉

C.接力器

D.調(diào)速器

12.水輪機運行過程中可能出現(xiàn)的故障有？（）

A.過載

B.空化

C.摩擦

D.噪音

13.以下哪些方法可以用來檢測水輪機的空化現(xiàn)象？（）

A.聲發(fā)射檢測

B.振動分析

C.渦輪流量計

D.紅外熱成像

14.水輪機的最優(yōu)工作點取決于以下哪些因素？（）

A.水頭

B.流量

C.葉片角度

D.調(diào)速器設(shè)置

15.以下哪些因素會影響水輪機的運行壽命？（）

A.空化

B.摩擦

C.材料疲勞

D.負(fù)載變化

16.水輪機的調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要包括以下哪些部件？（）

A.調(diào)速器

B.導(dǎo)葉

C.接力器

D.液壓系統(tǒng)

17.以下哪些措施可以提高水輪機的運行穩(wěn)定性？（）

A.優(yōu)化葉片設(shè)計

B.增強導(dǎo)葉剛度

C.使用調(diào)速器

D.提高轉(zhuǎn)輪的制造精度

18.水輪機的流量與以下哪些因素有關(guān)？（）

A.水頭

B.轉(zhuǎn)速

C.葉片角度

D.導(dǎo)葉開度

19.以下哪些情況可能導(dǎo)致水輪機性能下降？（）

A.葉片磨損

B.導(dǎo)葉腐蝕

C.轉(zhuǎn)輪不平衡

D.水質(zhì)變化

20.水輪機的設(shè)計過程中需要考慮以下哪些流體動力學(xué)原理？（）

A.伯努利原理

B.流體阻力

C.渦輪動力學(xué)

D.空化現(xiàn)象的防止

三、填空題（本題共10小題，每小題2分，共20分，請將正確答案填到題目空白處）

1.水輪機中，水流對轉(zhuǎn)輪葉片的力主要取決于水的________和________。（）

2.混流式水輪機的特點是水流在轉(zhuǎn)輪中既有旋轉(zhuǎn)運動又有________運動。（）

3.水輪機的效率是指輸出功率與輸入水流的________之比。（）

4.水輪機在最優(yōu)工作點上運行時，其效率可以達(dá)到________%左右。（）

5.水輪機的空化現(xiàn)象主要發(fā)生在________和________之間。（）

6.為了防止水輪機的空化現(xiàn)象，可以采取的措施包括提高_(dá)_______和改善________設(shè)計。（）

7.水輪機的調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過改變________的開度來控制水輪機的轉(zhuǎn)速和功率。（）

8.水輪機的比轉(zhuǎn)速是指每米水頭下的________轉(zhuǎn)數(shù)。（）

9.適用于低水頭、大流量工況的水輪機類型是________水輪機。（）

10.水輪機的額定功率是指在設(shè)計水頭和________下，水輪機能長時間穩(wěn)定輸出的功率。（）

四、判斷題（本題共10小題，每題1分，共10分，正確的請在答題括號中畫√，錯誤的畫×）

1.水輪機的效率與水頭成正比關(guān)系。（）

2.在水輪機中，水流的速度在轉(zhuǎn)輪進(jìn)口處大于出口處。（）

3.水輪機的空化現(xiàn)象會導(dǎo)致水輪機的效率降低。（）

4.混流式水輪機適用于所有類型的水頭和流量條件。（）

5.水輪機的調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以自動控制水輪機的工作狀態(tài)，以適應(yīng)電網(wǎng)負(fù)荷的變化。（）

6.水輪機的啟動性能與水頭的大小無關(guān)。（）

7.在水輪機運行過程中，葉片角度是固定不變的。（）

8.水輪機的額定功率是指在最大水頭和流量下的功率輸出。（）

9.水輪機的運行穩(wěn)定性只與水頭和流量有關(guān)。（）

10.水輪機的所有部件在設(shè)計時都不需要考慮空化現(xiàn)象的影響。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題10分，共40分）

1.請簡述水輪機空化現(xiàn)象的成因及其對水輪機性能的影響。（10分）

2.描述水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作原理及其在水輪機運行中的作用。（10分）

3.請闡述水輪機最優(yōu)工作點的概念，以及如何確定水輪機的最優(yōu)工作點。（10分）

4.分析水輪機在不同工況下（如高水頭、低水頭、大流量、小流量）的工作特點及適用類型的水輪機。（10分）

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項選擇題

1.A

2.C

3.C

4.C

5.A

6.A

7.C

8.A

9.B

10.A

11.A

12.B

13.A

14.A

15.C

16.D

17.C

18.D

19.B

20.A

二、多選題

1.ABC

2.ABC

3.AC

4.ABC

5.ABC

6.ABC

7.ABC

8.ABC

9.AC

10.ABC

11.ABC

12.ABCD

13.AB

14.ABC

15.ABC

16.ABC

17.ABC

18.ABC

19.ABC

20.ABCD

三、填空題

1.速度、角度

2.旋轉(zhuǎn)

3.輸入功率

4.90

5.葉片、水流

6.水頭、葉片設(shè)計

7.導(dǎo)葉

8.轉(zhuǎn)速

9.軸流式

10.流量

四、判斷題

1.×

2.√

3.√

4.×

5.√

6.×

7.×

8.×

9.×

10.×

五、主觀題（參考）

1.空化是由于水流中的局部壓力降低導(dǎo)致水蒸氣形成氣泡，這些氣泡在高壓區(qū)域破裂造