流體機(jī)械試卷一及參考答案.docVIP

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(duì)流動(dòng)角2的不同可分為三種不同形式，當(dāng)290時(shí)為 ；對(duì)應(yīng)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(zhuǎn)方向_。3.葉輪是離心泵的能量轉(zhuǎn)換元件，它的結(jié)構(gòu)形式有_、_、_三種。4. 泵與風(fēng)機(jī)中能量轉(zhuǎn)換時(shí)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(yùn)行時(shí)，所輸送的流量均_，而串聯(lián)后的總場(chǎng)程為串聯(lián)各泵所產(chǎn)生的揚(yáng)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(jī)殼 D.吸入室2.在理論能頭中，表示液體靜能頭的中（）ABCD3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(nèi)徑和寬度4電廠中要求具有陡降型性能曲線的設(shè)備是（）A 給水泵B送風(fēng)機(jī)C循環(huán)水泵D凝結(jié)水泵5下列各項(xiàng)中與有效汽蝕余量NPSHa值無(wú)關(guān)的是（）A 吸入管路參數(shù)B 管路中流量C 泵的結(jié)構(gòu)D.泵入口壓力6兩臺(tái)風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的主要目的是（）A增加流量B增加揚(yáng)程C增加全壓D 既增加揚(yáng)程也增加全壓7為了保證串聯(lián)運(yùn)行時(shí)泵都工作在高效區(qū)，選擇設(shè)備時(shí)，應(yīng)使各泵在最佳工況點(diǎn)有相等或相近的（）A 揚(yáng)程B流量C比轉(zhuǎn)數(shù)D功率8目前電廠大型機(jī)組的離心式送、引風(fēng)機(jī)常采用的調(diào)節(jié)方式是（）A 導(dǎo)流器調(diào)節(jié)B 進(jìn)口端節(jié)流調(diào)節(jié)C 回流調(diào)節(jié)D 出口端節(jié)流調(diào)節(jié)9.某臺(tái)水泵在轉(zhuǎn)速不變時(shí)，當(dāng)輸送的水溫度增加時(shí)，其軸功率( ) A.增加 B.降低 C.不變 D.先降低，后增加10.當(dāng)流體以1=90的方向進(jìn)入葉輪時(shí)，離心式泵的無(wú)限多葉片的理論揚(yáng)程為( ) A. B. C. D. 三、簡(jiǎn)答（ 每題5分 共15分）1泵與風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)的方法有很多種，以節(jié)流調(diào)節(jié)和變速調(diào)節(jié)為例分析其優(yōu)缺點(diǎn)。四、計(jì)算（ 共50分）1.（10分）某風(fēng)機(jī)最大轉(zhuǎn)速為600r/min，當(dāng)轉(zhuǎn)速為500r/min時(shí)，風(fēng)量為36m3/s，由于網(wǎng)絡(luò)阻力增加風(fēng)量減少到30m3/s，為保證原風(fēng)量，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)為多少并分析在此轉(zhuǎn)速下工作是否允許。2.（8分）有一單級(jí)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。水泵的安全空化余量為0.4m，試求泵的幾何吸入高度？（40時(shí)水的汽化壓力為0.75m，當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?0.36m）3.(18分)有一離心泵，其葉輪外徑D2=22cm,轉(zhuǎn)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(shè)流體徑向流入葉輪，試按比例畫出出口速度三角形，并計(jì)算求無(wú)限多葉片葉輪的理論揚(yáng)程HT,若滑移系數(shù)u=0.8,泵的實(shí)際揚(yáng)程為多少？。4.（14分）試畫圖確定兩臺(tái)風(fēng)機(jī)并聯(lián)的工況點(diǎn)并說(shuō)明步驟。流體機(jī)械原理試卷一參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一 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. 開式 閉式 半開半閉式 4.機(jī)械損失 水力損失 容積損失5.幾何安裝高度 6.相等二. 選擇（每題2分 共20分）1-5 BDBCC 6-10 ABBBA三. 簡(jiǎn)答（每題5分 共15分）1.泵與風(fēng)機(jī)的效率是如何定義的？它有哪幾種效率組成？泵與風(fēng)機(jī)的效率是有效功率和軸功率之比，也稱總效率，用表示。(2分)機(jī)械效率 容積效率 流動(dòng)效率(3分)2.降低泵必需汽蝕余量的措施有哪些？首級(jí)葉輪采用雙吸式葉輪； 加裝誘導(dǎo)輪；采用雙重翼葉輪、超汽蝕葉輪。(一項(xiàng)1分 二項(xiàng)以上5分) 3.泵與風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)的方法有很多種，以節(jié)流調(diào)節(jié)和變速調(diào)節(jié)為例分析其優(yōu)缺點(diǎn)。節(jié)流調(diào)節(jié)有出口節(jié)流和進(jìn)口節(jié)流其調(diào)節(jié)方法方便簡(jiǎn)單易于操作，但流動(dòng)損失較多不經(jīng)濟(jì)。（3分）變速調(diào)節(jié)是比較經(jīng)濟(jì)的調(diào)節(jié)方法產(chǎn)生的損失較少且調(diào)節(jié)的范圍較大。 （2分）四.計(jì)算（共50分）1、解：應(yīng)用比例定律有n=n1q1/q2=500*36/30=600rpm （7分）由于風(fēng)機(jī)最大轉(zhuǎn)速為600r/min，現(xiàn)為保證風(fēng)量，風(fēng)機(jī)需要在600r/min轉(zhuǎn)速下工作才能滿足要求。對(duì)此應(yīng)視具體情況確定，若作為短期措施可以使用。但若長(zhǎng)期運(yùn)行，為保證安全應(yīng)更換風(fēng)機(jī)。 （10分）2. 解：設(shè)泵的安裝高度為HSZ: HSZ:= （6分） 2.71m （8分）3.解：出口圓周速度：34.31m/s （2分）軸面速度： Cm2=3.6m/s （6分） m/s m/s （10分） 由歐拉方程式： （14分） 由于流體徑向流入葉輪 所以有 滑移系數(shù)為u=0.8 所以u(píng)=86.01m/s （18分）4.解：為簡(jiǎn)單起見，以兩臺(tái)相同風(fēng)機(jī)為例。根據(jù)并聯(lián)時(shí)風(fēng)壓相等，流量相加的特點(diǎn)，作一系列的等風(fēng)壓線。 （4分）在等風(fēng)壓線上，將流量相加得一系列點(diǎn)，用光滑曲線連接這些點(diǎn)即得等效特性曲線。（8分）用同一比例將網(wǎng)絡(luò)特性做在同一坐標(biāo)圖上，兩條曲線的交點(diǎn)為等效工況點(diǎn)A，過(guò)A作等風(fēng)壓線交風(fēng)機(jī)特性曲線于B點(diǎn)，B點(diǎn)即為風(fēng)機(jī)并聯(lián)是各自的工況點(diǎn)。（10分）1、2QPQB QAB AHA HBa ab b作圖（14分）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(duì)流動(dòng)角2的不同可分為三種不同形式，當(dāng)290時(shí)為_.2._是離心泵的能量轉(zhuǎn)換元件，它的形式有_、_、_三種。3、裝置有效汽蝕余量越大，機(jī)械低壓側(cè)液體具有的能量超過(guò)液體汽化壓力的余量越多，越 。4. 泵與風(fēng)機(jī)中能量轉(zhuǎn)換時(shí)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(biāo)； 為縱坐標(biāo)繪制的。7.泵與風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)工況的方法有_、_、_、_、_、_。二、簡(jiǎn)答（ 每題5分 共20分）1試述泵與風(fēng)機(jī)的工作原理2. 葉片一般分為哪幾種形式?各有何優(yōu)缺點(diǎn)?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(dòng)起來(lái)抽不上水，試分析可能原因。三、計(jì)算（ 共60分）1.（10分）有一水泵，當(dāng)其轉(zhuǎn)速為n=2900r/min時(shí)，流量Q=9.5m3/min，揚(yáng)程為H=120m,另有一和該泵相似制造的泵，流量為Q=38m3/min，揚(yáng)程為H=80m。問其葉輪的轉(zhuǎn)速應(yīng)為多少？2（15分）某工廠由冷凍站輸送冷凍水到空氣調(diào)節(jié)室的蓄水池，采用一臺(tái)單吸單級(jí)離心式水泵。在吸水口測(cè)得流量為60L/s，泵前真空計(jì)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。泵出口壓力表讀數(shù)為3.0/,泵出口直徑為0.2m。壓力表安裝位置比真空計(jì)高0.3m，求泵的揚(yáng)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，轉(zhuǎn)速n=2900r/min，理論流量Q=0.025m3/s，設(shè)流體徑向流入葉輪，即1=90，求，u2，w2，v2，2并計(jì)算無(wú)限多葉片葉輪的理論揚(yáng)程。4（15分）如圖所示，水泵吸水管內(nèi)徑d=50mm，總長(zhǎng)L=60m，H=30m,泵的流量Q=15m3/h，管路中有彎頭一個(gè)局部損失系數(shù)為0.5，底閥一個(gè)5.0，且沿程阻力系數(shù)0.03。試求泵入口處的表壓力。流體機(jī)械原理試卷四參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一 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(jī)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(diào)節(jié)，導(dǎo)葉調(diào)節(jié)，動(dòng)葉調(diào)節(jié)，氣蝕調(diào)節(jié)，變速調(diào)節(jié)，改變臺(tái)數(shù)調(diào)節(jié)二. 簡(jiǎn)答（共20分）1.當(dāng)葉輪隨軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片間的氣體也隨葉輪旋轉(zhuǎn)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(jī)殼，于是機(jī)殼內(nèi)的氣體壓強(qiáng)增高，最后被導(dǎo)向出口排出。氣體被甩出后，葉輪中心部分的壓強(qiáng)降低。外界氣體就能使風(fēng)機(jī)的的吸入口通過(guò)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(chǎn)生較大的能量頭，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(chǎn)生的能量頭界與前彎葉片與后彎葉片之間，效率居中。（2分） 后彎葉片：產(chǎn)生的能量頭較低，但效率較前彎葉片高，且不容易出現(xiàn)不穩(wěn)定工作區(qū)。（5分）3(1)首級(jí)葉輪采用雙吸式葉輪(2)加裝誘導(dǎo)輪(3)采用雙重翼葉輪、超汽蝕葉輪4.吸水管路不嚴(yán)密，有空氣漏入。泵內(nèi)未灌滿水，有空氣存在。安裝高度太高了.電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)了.葉輪及出水口堵塞。三. 1.解：原泵的比轉(zhuǎn)速 (3分) 相似泵的比轉(zhuǎn)速 ( 6分） 相似泵的比轉(zhuǎn)速應(yīng)相等即那么r/m（10分）2.解：=3.0/=30000/9.807=294.0 (3分) (3分) (4分) (4分) (1分)3.解：m/s (3分) m/s （4分） m/s （4分） m/s （4分） m（5分）4.解：選取和兩過(guò)流斷面，列伯努利方程沿程損失-10分局部損失-13分代入數(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(lái)分，可以將葉片式流體機(jī)械分為 和反擊式，而反擊式流體機(jī)械又可分為 、 和 等三種類型。2. 工作機(jī)的流量是指流過(guò)其 斷面的流量，原動(dòng)機(jī)的流量則是指其 斷面的流量。3. 無(wú)窮遠(yuǎn)來(lái)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(jī)械的葉柵繞流中即可反映為 與平均流動(dòng)角 。4. 水泵的基本性能曲線是指正常工況下以 轉(zhuǎn)速運(yùn)行是的 、 以及 等三條能量性能曲線和 汽蝕性能曲線。5. 水輪機(jī)的有機(jī)械效率等于 ，容積效率等于 ，流動(dòng)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(xiàng)選擇題（每小題2分，共20分）1. 某一臺(tái)水輪機(jī)工作時(shí)，其進(jìn)口的流量為，出口流量為，葉輪流量為，則其容積效率為（ ）。ABC2. 葉輪高壓側(cè)用符號(hào)“”表示，低壓側(cè)用符號(hào)“”表示，為重力加速度，為流體密度，為總能頭，則對(duì)于可壓縮與不可壓縮流體，葉片式流體機(jī)械的反作用度均可表示為（ ）。ABC3. 由可知，一臺(tái)在額定轉(zhuǎn)速下工作的水泵，隨著其工作流量的減小，比轉(zhuǎn)速ns將（ ）。A增大B減小 C不變 4. 壓縮機(jī)的軸功率指的是（ ）。5. 隨著水泵流量的加大，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(jī)械工作流量的減少，葉片的進(jìn)口沖角將（ ）。A增大B減小 C變化不定 7. 水輪機(jī)的裝置汽蝕系數(shù)與（ ）。A水輪機(jī)的吸出裝置有關(guān)； B水輪機(jī)葉輪進(jìn)口的幾何參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)有關(guān)； C水輪機(jī)葉輪出口的幾何參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)有關(guān)。8. 立式混流水輪機(jī)的安裝高程是指（ ）的高程。 A其固定底座平面； B其基準(zhǔn)面； C其進(jìn)口導(dǎo)葉水平中心平面。9. 全調(diào)節(jié)軸流泵的葉片安放角增大，其曲線（）。A向右上方抬高B向左下方降低C不發(fā)生位移 10. 隨著比轉(zhuǎn)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“”，每小題2分，共20分）1 （ ）有流體與轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪之間的摩擦所引起的圓盤損失屬于流動(dòng)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(qiáng)大。4 （ ）相似的流體機(jī)械，其比轉(zhuǎn)速相等；反過(guò)來(lái)，比轉(zhuǎn)速相等的流體機(jī)械，其性能一定相似。5 （ ）比轉(zhuǎn)速越大，葉片的扭曲程度也越大。6 （ ）當(dāng)流體機(jī)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(zhuǎn)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(nèi)提高葉輪的轉(zhuǎn)速，其葉片進(jìn)口的沖角將加大。9 （ ）以相對(duì)參數(shù)、無(wú)量綱參數(shù)和單位參數(shù)為變量所繪制的水泵的相對(duì)性能曲線、風(fēng)機(jī)的無(wú)量綱性能曲線以及水輪機(jī)的綜合特性曲線是比轉(zhuǎn)速的函數(shù)。10 （ ）有限多葉片葉槽內(nèi)軸向旋渦的旋向與葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相同。 四、簡(jiǎn)答題（每小題10分，共20分）1. 作為綜合相似判別數(shù)，流體機(jī)械的比轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)具有唯一性，請(qǐng)具體說(shuō)明有關(guān)規(guī)定。兩臺(tái)水輪機(jī)相似，其比轉(zhuǎn)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(shuō)明：軸流式葉輪的葉片是扭曲的。五、計(jì)算題（每小題10分，共20分）1. 水輪機(jī)的流量 m3/s，水輪機(jī)進(jìn)口壓力表的讀數(shù)為N/m2，水輪機(jī)出口真空表的讀數(shù)為 N/m2，兩表中心高差為，進(jìn)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(jī)功率表讀數(shù)為 kW，發(fā)電機(jī)效率為，求此時(shí)水輪機(jī)的軸功率、有效功率和水輪機(jī)的效率（忽略水輪機(jī)與發(fā)電機(jī)之間的傳動(dòng)損失， N/m3）。2. 某水泵在敞開抽送20C的常溫清水（），已知泵的轉(zhuǎn)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(guò)尺寸小一倍的模型泵試驗(yàn)求得的，模型泵在轉(zhuǎn)速r/min時(shí)的，取汽蝕安全余量m）。一、填空題1沖擊式，徑流式，斜流式，軸流式；2進(jìn)口，出口；3攻，柵中翼型安放角，之差；4額定，；5，；6平面，軸面。二、單項(xiàng)選擇題1（A）；2. （C）； 3. （C）； 4.（B）； 5. （C）；6（A）；7. （A）； 8. （C）； 9.（A）； 10. （C）。三、是非題1（）；2 .（）； 3. （）； 4.（）； 5. （）；6（）；7 .（）； 8. （）； 9.（）； 10. （）。四、問答題 11）水泵額定點(diǎn)的參數(shù)，水輪機(jī)限制工況點(diǎn)的參數(shù)；2）一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，20度清水；3）單個(gè)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(biāo)“H”表述輪轂，下標(biāo)“T”表述輪緣 五、計(jì)算1； ；;2 ； 武漢：； 拉薩： 武漢大學(xué)動(dòng)力與機(jī)械學(xué)院流體機(jī)械及工程20052006 上學(xué)期期末考試(試卷B)班級(jí):學(xué)號(hào): 姓名： 成績(jī):題 號(hào)一二三四五總 分分 數(shù)一、填空題（每空1分，共20分）1. 流體機(jī)械是指以流體為 與 的機(jī)械設(shè)備。2. 根據(jù)能量傳遞方向的不同，可以將流體機(jī)械分為 機(jī)和 機(jī)。3. 葉柵的稠密度是 與 之比。4. 根據(jù)流體流過(guò)葉輪前后壓能是否相等，將葉片式流體機(jī)械分為 式和 式。5. 在推導(dǎo)葉片式流體機(jī)械葉輪的歐拉方程時(shí)，有四個(gè)基本假定，這四個(gè)基本假定分別是、 、 、和。6. 葉片式流體機(jī)械的主要性能參數(shù)有 、 、 、 、汽蝕余量和 。7. 葉片式流體機(jī)械的速度三角形中有三條邊，這三條邊對(duì)應(yīng)三個(gè)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(tái)水輪機(jī)工作時(shí)，其進(jìn)口的流量為，出口流量為，葉輪流量為，則其容積效率為（ ）。ABC2. 葉片式流體機(jī)械的反作用度是（ ）。A動(dòng)能與總能量頭之比B靜壓能與總動(dòng)能之比C靜壓能與總能量頭之比3. 由可知，一臺(tái)在額定轉(zhuǎn)速下工作的水泵，隨著其工作流量的減小，比轉(zhuǎn)速ns將（ ）。A增大B減小 C不變 4. 水輪機(jī)的軸功率N（ ）。A是發(fā)電機(jī)的輸出功率B是水輪機(jī)的輸出功率C等于5. 給定水輪機(jī)裝置，高池的水經(jīng)過(guò)水輪機(jī)進(jìn)入低池，高池的水位不變，當(dāng)?shù)统氐乃簧邥r(shí)，水輪機(jī)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(guān)； B與水泵的吸水裝置有關(guān)； C與水泵葉輪進(jìn)口的運(yùn)動(dòng)參數(shù)有關(guān)。8. 某臺(tái)水泵的汽蝕比轉(zhuǎn)速（ ）。 A隨水泵轉(zhuǎn)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(gè)定值。9. 對(duì)于某葉片式流體機(jī)械，當(dāng)流過(guò)它的流量偏離設(shè)計(jì)值時(shí)，沖角會(huì)發(fā)生變化，正沖角將導(dǎo)致在葉片的（）產(chǎn)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(jìn)、出水池水面為一個(gè)大氣壓）離心泵系統(tǒng)中，當(dāng)進(jìn)水池的水面升高時(shí)，水泵的工作揚(yáng)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“”，每小題2分，共10分）1 （ ）風(fēng)機(jī)的軸功率就是驅(qū)動(dòng)它的原動(dòng)機(jī)的輸入功率。2 （ ）當(dāng)流體機(jī)械安裝位置海拔高程越高，則流體機(jī)械的安裝高度也就越高。3 （ ）相似的流體機(jī)械，其比轉(zhuǎn)速相等；反過(guò)來(lái)，比轉(zhuǎn)速相等的流體機(jī)械，其性能一定相似。4 （ ）比轉(zhuǎn)速較大的泵（風(fēng)機(jī)），其流量、能頭（）關(guān)系曲線較為平坦。5 （ ）汽