南師大泵與風(fēng)機(jī)試題及答案

1、南京師范大學(xué)泵與風(fēng)機(jī)試題一、填空題(每空1分，共10分)1.泵與風(fēng)機(jī)的輸出功率稱(chēng)為_(kāi)。2.絕對(duì)速度和圓周速度之間的夾角稱(chēng)為_(kāi)。3.離心式泵與風(fēng)機(jī)的葉片型式有_、_和_三種。4.為保證流體的流動(dòng)相似，必須滿(mǎn)足_、_和_三個(gè)條件。5.節(jié)流調(diào)節(jié)有_節(jié)流調(diào)節(jié)和_節(jié)流調(diào)節(jié)兩種。二、單項(xiàng)選擇題(在每小題的四個(gè)備選答案中，選出一個(gè)正確答案，并將正確答案的序號(hào)填在題干的括號(hào)內(nèi)。每小題1分，共10分)1.風(fēng)機(jī)的全壓是指( )通過(guò)風(fēng)機(jī)后獲得的能量。 A.單位重量的氣體B.單位質(zhì)量的氣體 C.單位時(shí)間內(nèi)流入風(fēng)機(jī)的氣體D.單位體積的氣體2.低壓軸流通風(fēng)機(jī)的全壓為( ) A. 13kPaB. 0.5kPa以下 C. 3

2、15kPaD. 15340kPa3.單位重量的液體從泵的吸入口到葉片入口壓力最低處的總壓降稱(chēng)為( ) A.流動(dòng)損失B.必需汽蝕余量 C.有效汽蝕余量D.摩擦損失4.關(guān)于沖擊損失，下列說(shuō)法中正確的是( ) A.當(dāng)流量小于設(shè)計(jì)流量時(shí)，無(wú)沖擊損失 B.當(dāng)流量大于設(shè)計(jì)流量時(shí)，沖擊發(fā)生在工作面上 C.當(dāng)流量小于設(shè)計(jì)流量時(shí)，沖擊發(fā)生在非工作面上 D.當(dāng)流量小于設(shè)計(jì)流量時(shí)，沖擊發(fā)生在工作面上5.下列哪個(gè)參數(shù)與泵的有效汽蝕余量無(wú)關(guān)?( ) A.泵的幾何安裝高度B.流體溫度 C.流體壓力D.泵的轉(zhuǎn)速6.關(guān)于離心泵軸向推力的大小，下列說(shuō)法中不正確的是( ) A.與葉輪前后蓋板的面積有關(guān) B.與泵的級(jí)數(shù)無(wú)關(guān) C.與

3、葉輪前后蓋板外側(cè)的壓力分布有關(guān) D.與流量大小有關(guān)7.兩臺(tái)泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，為提高并聯(lián)后增加流量的效果，下列說(shuō)法中正確的是( ) A.管路特性曲線(xiàn)應(yīng)平坦一些，泵的性能曲線(xiàn)應(yīng)陡一些 B.管路特性曲線(xiàn)應(yīng)平坦一些，泵的性能曲線(xiàn)應(yīng)平坦一些 C.管路特性曲線(xiàn)應(yīng)陡一些，泵的性能曲線(xiàn)應(yīng)陡一些 D.管路特性曲線(xiàn)應(yīng)陡一些，泵的性能曲線(xiàn)應(yīng)平坦一些8.同一臺(tái)泵用于輸送密度分別為1和2的液體時(shí)，保持轉(zhuǎn)速不變且流動(dòng)相似，其對(duì)應(yīng)的揚(yáng)程分別是H1和是H2，對(duì)應(yīng)的軸功率分別為P1和P2，若1>2，則下列關(guān)系式中正確的是( ) A. H1>H2 P1=P2B. H1=H2 P1>P2 C. H1>H2 P1

4、>P2D. H1=H2 P1=P29.某風(fēng)機(jī)用于輸送320420的氣體，且氣體中含有大量的灰粒，該風(fēng)機(jī)的葉輪采用耐高溫、高強(qiáng)度、不銹鋼制造，機(jī)殼內(nèi)壁襯有耐磨的錳鋼襯板，軸承箱內(nèi)設(shè)有水冷卻裝置，則該風(fēng)機(jī)為( ) A.送風(fēng)機(jī)B.引風(fēng)機(jī) C.排粉風(fēng)機(jī)D.再循環(huán)風(fēng)機(jī)10.下列不同形式的軸流式風(fēng)機(jī)中，哪一個(gè)在設(shè)計(jì)工況下出口氣流的圓周分速度不為零?( ) A.單個(gè)葉輪B.單個(gè)葉輪加后置導(dǎo)葉 C.單個(gè)葉輪加前置導(dǎo)葉D.單個(gè)葉輪加前后置導(dǎo)葉三、名詞解釋(每小題2分，共8分)1.泵與風(fēng)機(jī)的效率2.運(yùn)動(dòng)相似3.排擠系數(shù)4.滑移系數(shù)四、簡(jiǎn)答題(每小題6分，共24分)1.試對(duì)泵與風(fēng)機(jī)三種不同形式葉片產(chǎn)生的動(dòng)能大

5、小進(jìn)行分析比較。2.什么是流動(dòng)損失?它與哪些因素有關(guān)?3.試述軸流式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理。4.試述常用的變速調(diào)節(jié)方式及其優(yōu)缺點(diǎn)。五、計(jì)算題(每小題8分，共48分)1.用水泵將水提升30m高度。已知吸水池液面壓力為101.3×103Pa，壓出液面的壓力為吸水池液面壓力的3倍。全部流動(dòng)損失hw=3m,水的密度=1000kg/m3，問(wèn)泵的揚(yáng)程應(yīng)為多少?2.有一臺(tái)離心式水泵，轉(zhuǎn)速n=1480r/min,流量qvT=110L/s，葉輪進(jìn)口直徑D1=220mm,葉片進(jìn)口寬度b1=45mm，葉輪出口直徑D2=400mm，葉片出口安裝角2e=45°，葉輪進(jìn)出口的軸面速度相等。設(shè)流體沿徑向流入

6、葉輪，求無(wú)限多葉片葉輪的理論揚(yáng)程HT。3.有一臺(tái)離心式風(fēng)機(jī)，在轉(zhuǎn)速n=1450r/min時(shí)，流量qv=1.8m3/min，空氣密度=1.2kg/m3。若用該風(fēng)機(jī)輸送密度=0.9kg/m3的煙氣，在保持工況相似且全壓與輸送空氣時(shí)相同的情況下，問(wèn)轉(zhuǎn)速應(yīng)該變?yōu)槎嗌?此時(shí)的流量又為多少?4.已知某水泵的允許安裝高度Hg=6m，允許汽蝕余量h=2.5m，吸入管路的阻力損失hw=0.4m，輸送水的溫度為25，問(wèn)吸入液面上的壓力至少為多少?(已知水在25時(shí)的飽和蒸汽壓力pv=3.17kPa,水的密度=997kg/m3)5.某風(fēng)機(jī)在轉(zhuǎn)速n=2900r/min時(shí)的qv-p性能曲線(xiàn)和qv-性能曲線(xiàn)如圖所示，管路系

7、統(tǒng)特性方程為p=10(qv的單位是m3/s)，若采用改變轉(zhuǎn)速的方法使風(fēng)機(jī)的流量減少10%，問(wèn)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)為多少?此時(shí)的風(fēng)機(jī)軸功率又為多少?6.一臺(tái)中比轉(zhuǎn)速水泵的性能曲線(xiàn)及管路特性曲線(xiàn)如圖所示，該泵葉輪外徑D2=200mm，為使流量減少10%，問(wèn)需切割葉輪外徑多少毫米?泵與風(fēng)機(jī)試題參考答案一、填空題(每空1分，共10分)1.有效功率2.絕對(duì)速度角3.前彎式 徑向式 后彎式4.幾何相似 運(yùn)動(dòng)相似 動(dòng)力相似5.出口端 入口端二、單項(xiàng)選擇題(每小題1分，共10分) 1.D 2.B 3.B 4.D 5.D 6.B 7.A 8.B 9.D 10.A三、名詞解釋(每小題2分，共8分)1.答：泵與風(fēng)機(jī)的效率等

8、于有效功率和軸功率之比。2.答：運(yùn)動(dòng)相似是指原型和模型泵與風(fēng)機(jī)各對(duì)應(yīng)點(diǎn)上的同名速度方向相同，速度之比相等，即各對(duì)應(yīng)點(diǎn)上的速度三角形相似。3.答：排擠系數(shù)是實(shí)際的有效過(guò)流斷面面積與無(wú)葉片厚度的過(guò)流斷面面積之比。4.答：滑移系數(shù)是有限葉片情況下葉輪的理論揚(yáng)程與葉片無(wú)限多情況下葉輪的理論揚(yáng)程之比。四、簡(jiǎn)答題(每小題6分，共24分)1.答：動(dòng)能在總能量所占的比例為從上式可得1)、對(duì)于后彎式葉片2e90°，ctg2e為正值，因此動(dòng)能所占比例小于2)對(duì)于徑向式葉片2e=90°，ctg2e=0,動(dòng)能占總能量的一半。3)對(duì)于前彎式葉片2e>90°，ctg2e為負(fù)值，動(dòng)能所占

9、的比例大于綜上所述：后彎式葉片動(dòng)能所占比例最小，徑向式次之，前彎式最大。2.答：流體在泵與風(fēng)機(jī)內(nèi)流動(dòng)時(shí)，由于存在流動(dòng)阻力，需要消耗一部分的能量，這部分消耗的能量就稱(chēng)為流動(dòng)損失。流動(dòng)損失主要由摩擦損失、擴(kuò)散損失和沖擊損失等三部分組成。摩擦損失與流體的粘性、流道的形狀、壁面的粗糙程度及流體的流動(dòng)速度等因素有關(guān)。擴(kuò)散損失與流體流動(dòng)過(guò)程中的轉(zhuǎn)彎及流道過(guò)流斷面的變化狀況有關(guān)。沖擊損失則主要發(fā)生在葉片的進(jìn)口處，在非設(shè)計(jì)工況下，流量發(fā)生變化導(dǎo)致11e，會(huì)產(chǎn)生沖擊損失。3.答：軸流式泵與風(fēng)機(jī)在原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，葉輪中的流體在繞流葉片時(shí)，旋轉(zhuǎn)著的葉輪給繞流流體產(chǎn)生一個(gè)推力，該推力可以分解為兩個(gè)分力，一個(gè)使流體沿

10、圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)流體做功，增加了流體的動(dòng)能和壓能，并在導(dǎo)葉的作用下將部分動(dòng)能變?yōu)閴毫δ?；另一個(gè)力則使流體沿軸的方向運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)分力的合力作用形成了流體在泵與風(fēng)機(jī)內(nèi)的一個(gè)連續(xù)的輸送過(guò)程。4.答：泵與風(fēng)機(jī)常用的變速調(diào)節(jié)方式為：直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)、汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)、變速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)及恒速電動(dòng)機(jī)加可以改變轉(zhuǎn)速的機(jī)構(gòu)(如液力聯(lián)軸器)驅(qū)動(dòng)。直流電動(dòng)機(jī)變速簡(jiǎn)單，但是價(jià)格昂貴，且需要直流電源，只適合實(shí)驗(yàn)室使用，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)不合適；汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性高，便于調(diào)節(jié)；缺點(diǎn)是汽輪機(jī)造價(jià)高，設(shè)備復(fù)雜，初投資高。采用改變轉(zhuǎn)速的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可無(wú)級(jí)變速，但它的缺點(diǎn)是有一定的傳動(dòng)損失，且添置專(zhuān)門(mén)設(shè)備增加了成本。變速電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)調(diào)速效率高，調(diào)

11、速范圍大，缺點(diǎn)也是投資大。五、計(jì)算題(每小題8分，共48分)1.解：H=Hz+Hp+hwHp=H=Hp+Hz+hw=20.65+30+3=53.65(m)2.解：v1a,=u2=v2u,=u2-v2a,ctg2e=30.98-3.54×ctg45°=27.44(m/s)流體沿徑向流入HT=3.解：已知n1=1450r/min，1=1.2kg/m3 2=0.9kg/m3 qv1=1.8m3/s根據(jù)相似定律 又已知 p1=p2 D21=D22 n2=q2=4.解：=6+=9.22(m) p0=9.22g=9.22×997×9.81=90177(Pa)5.解：1)采用描點(diǎn)法作出管路特性曲線(xiàn)，交性能曲線(xiàn)于點(diǎn)A，列表如下：qvm3/s0246810ppa04016036064010002)查圖得，n1=2900r/min時(shí)的工作點(diǎn)A處的參數(shù)為：qv1=8.2m3/s,p1=680Pa已知變速后，qv2=7.4m3/s,代入p=10得：p2=548Pa又知，相似曲線(xiàn)與管路特性曲線(xiàn)重合=0.9×2900=2610(r/min)從圖上查得，變速后的風(fēng)機(jī)效率為=0.69則，風(fēng)機(jī)的軸功率P=6.解：設(shè)切割前的工況點(diǎn)為點(diǎn)A，qvA=30(L/s)，HA=32(m)切割后工作點(diǎn)移至點(diǎn)B，流