流體機(jī)械基礎(chǔ)復(fù)習(xí)思考題及習(xí)題

1、1、流體機(jī)械原理及結(jié)構(gòu)思考題及習(xí)題流體具有的能量主要包括哪幾個(gè)方面？什么是流體機(jī)械？根據(jù)什么將流體機(jī)械分為葉片式流體機(jī)械和容積式流體機(jī)械?試說明流體機(jī)械的效率用 q =厲的5表示?？倱P(yáng)程為25m,流量為3m3/min，泄漏量為流量的 3%的離心泵以1450rpm的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，泵的軸功率為14.76kw，機(jī)械效率取nm=0.92，試求下列值：（1 ）泵的有效功率；（2）泵的效 率；（3）容積效率；（4）水力效率。水輪機(jī)效率實(shí)驗(yàn)時(shí)在某一導(dǎo)葉開度下測(cè)得下列數(shù)據(jù)：蝸殼進(jìn)口處壓力表讀數(shù)P=22.6 X 104pa,壓力表中心高程 H=88.5m，壓力表所在鋼管直徑 D=3.35m，電站下游水位 7=85

2、m，流量 qv=33m3/s，發(fā)電機(jī)功率 Pg =7410Kw，發(fā)電機(jī)效率n g=0.966，試求機(jī)組效率及水輪機(jī)效率。水輪機(jī)和水泵的基本工作參數(shù)有哪些？各是如何定義的？離心泵自井中取水，輸送到壓水池中，流量為100 m3/h，吸水管與壓水管直徑均為 150mm ,輸水地形高度為 32m,若泵所需軸功率為14kw ,管路系統(tǒng)總阻力系數(shù)為 10.5，試求離心泵裝 置的總效率。8、什么是流面、軸面？什么是軸面流線？在分析葉片式流體機(jī)械內(nèi)的流動(dòng)時(shí)引入了哪些基本假設(shè)？試推導(dǎo)出葉片式流體機(jī)械的基本方 程。10、11、何為反擊系數(shù)？它有何意義？它與哪些因素有什么在離心式葉輪出口附近的流動(dòng)會(huì)產(chǎn)生滑移？滑移系

3、數(shù)是怎樣定義的, 關(guān)？24、24、12、13、14、15、16、17、18、19、沖擊式流體機(jī)械在什么情況下，其效率最高？試推導(dǎo)出此時(shí)效率的表達(dá)式。什么是往復(fù)式流體機(jī)械和回轉(zhuǎn)式流體機(jī)械？試分別列舉幾種型式。流動(dòng)相似必須滿足的三個(gè)條件是什么？什么是單位參數(shù)和相對(duì)參數(shù)？什么是比轉(zhuǎn)速？它有什么重要意義？試分析比轉(zhuǎn)速與葉輪形狀和水力性能的關(guān)系。什么是水輪機(jī)的模型綜合特性曲線和運(yùn)轉(zhuǎn)綜合特性曲線？它們各有什么重要意義？水輪機(jī)主要綜合特性曲線包括哪些內(nèi)容？5%出力儲(chǔ)備線的意義何在？為什么軸流轉(zhuǎn)漿式水輪機(jī)沒有呢？試分析不同比轉(zhuǎn)速的水輪機(jī)模型綜合特性曲線的等開度線和等效率曲線的形狀和變化規(guī)律？20、21、22、

4、何為泵的工作特性曲線和通用特性曲線？何為水力機(jī)械的最有利工作條件？正確繪制出葉輪進(jìn)、 水頭（揚(yáng)程）發(fā)生變化時(shí)，水力機(jī)械的性能將有何變化？分析變工況下的水泵的性能分析。什么是汽蝕？汽蝕的危害有哪些？什么水是泵汽蝕余量和水泵裝置汽蝕余量？它們有什么關(guān)系?出口處的速度三角形。 當(dāng)其流量或25、26、27、28、29、30、31、32、什么是水輪機(jī)汽蝕系數(shù)和水輪機(jī)裝置汽蝕系數(shù)？試分別推導(dǎo)出它們的表達(dá)式。在流體機(jī)械中存在的非穩(wěn)定現(xiàn)象有哪些？試分別說明其產(chǎn)生的原因。流體機(jī)械中產(chǎn)生噪聲的原因有哪些？防止噪聲的措施是什么？模型水輪機(jī)與原型水輪機(jī)之間存在哪些不相似之處？這些不相似將會(huì)導(dǎo)致什么結(jié)論？試說明低比轉(zhuǎn)速

5、的混流式水輪機(jī)的汽蝕系數(shù)，為什么比高比轉(zhuǎn)速的混流式水輪機(jī)的汽蝕系數(shù)要小些？已知離心泵葉輪 Di=160mm , D2=320mm , 3 b2=29°，葉片數(shù) Z=6，葉厚5 =5mm，寬度 bi=33mm, b2=19mm ,轉(zhuǎn)速n=1450r/min ,設(shè)最優(yōu)工況下容積效率 n v=0.95, 水力效率n h=0.90, 總效率n =0.82，求該工況下的流量，揚(yáng)程和軸功率（ Vul=0 ）。已知軸流式水輪機(jī)的下列數(shù)據(jù)：D1=0.7m , dh（輪轂直徑）=0.28m , b0=0.28m , qv=2m3/s,n=500r/min , a 0=55° ,試求D=0.5

6、3m的圓柱層中（其中 3 2=25° ）的進(jìn)出口速度三角形。，導(dǎo)葉出 b1=b0）。33、34、35、36、37、38、一一3已知混流式水輪機(jī)的下列數(shù)據(jù)：D1=2m , b0=0.2m , qv=15m /s , n=500r/min口角a 0=14。，試求進(jìn)出口速度三角形。（注：轉(zhuǎn)輪進(jìn)口邊視為與導(dǎo)葉出口邊平行，若出口邊與下環(huán)交點(diǎn)處D2=1.4m ,該處軸面速度 Vm2=12m/s，求為了滿足Hth=250m的條件，3 2應(yīng)為多少？（假定葉片數(shù)無窮多）。一臺(tái)泵的吸入口徑為200mm,流量 qv=77.8L/s，樣本給定Hv=5.6m。吸入管路損失Hs=0.5m。試求1）在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下抽

7、送常溫清水時(shí)的Hsz值。2）如此泵在拉薩（Pa=64922.34pa）使用，從開敞的容器中抽吸80C溫水，其Hsz又為多少？（注：80C清水的Pva=47367.81 pa,3p g=9530.44N/m ）已知水輪機(jī)的臨界空化系數(shù)b為0.28，電站水溫為 15C,電站下游水面的海拔高程為1524m，水輪機(jī)的吸出高度為3m。問：根據(jù)空化條件，允許的最大水頭為多少？雙吸離心泵的轉(zhuǎn)速為 1450r/min，最優(yōu)工況的揚(yáng)程為 43m，流量為1.36m3/s，臨界空化余 量為=3.17m，最大流量工況的 蝕b為10.60m，吸水管路的水力損失為 0.91m,當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?0.36m，所輸送的冷水的汽

8、化壓力為 Hva=0.31m。要求計(jì)算確定：1）最優(yōu)工況的比轉(zhuǎn) 速nq、空化比轉(zhuǎn)速 S、臨界空化系數(shù) b和允許的吸入高度 Hs是多少？ 2）最大流量工況的允 許吸入高度Hs是多少？（提示：計(jì)算 nq和S時(shí)應(yīng)取總流量的二分之一）。水輪機(jī)的最有利工作條件是什么？試?yán)L出其速度三角形。已知離心泵葉輪直徑D=0.4m，在最優(yōu)工況下流量n=1450r/min、效率n =0.83。 1）該泵的軸功率應(yīng)為多少？ 直徑為0.64m，在效率相等的相似工況下運(yùn)行，轉(zhuǎn)速為 功率為多少？某抽水蓄能電站裝備有可逆水泵一水輪機(jī)，假定泵和水輪機(jī)兩種工況的參數(shù)相同，均為水3qv=0.1111m/s、揚(yáng)程 H=50m、轉(zhuǎn)速2）如

9、果另一臺(tái)幾何相似的泵的葉輪 1200r/min，那么它的流量、揚(yáng)程和軸頭H=265m，流量qv=30.2m 3/s。同時(shí)還假定兩種工況下的損失均為：水力損失KH = 10m，容積損失v=0.6m 3/s，機(jī)械損失即=730KW。試求兩種工況下的水力效率、容積效率、機(jī)械效率、總效率和軸功率。39、在同一臺(tái)水輪機(jī)中，改變落差，試求運(yùn)轉(zhuǎn)情況的相似法則。40、一臺(tái)冷凝泵從封閉的容器中抽水，液面的壓力等于汽化壓力，樣本給定 管路損失毎s=0.3m，試求泵的幾何吸入高度。泵A的尺寸為泵B的尺寸的三分之一，兩泵工況相似，效率相等，泵的轉(zhuǎn)速為300r/min，流量為0.0063m3/s。問：1）當(dāng)泵A的揚(yáng)程為

10、15m時(shí),ih=0.6m，吸入B在揚(yáng)程為15m時(shí) 其轉(zhuǎn)速和流量為多42、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、少？ 2）當(dāng)泵A的流量為0.0063m3/s時(shí)，其轉(zhuǎn)速和揚(yáng)程是多少？3）當(dāng)泵A的轉(zhuǎn)速為300r/min時(shí)，其流量和揚(yáng)程為多少？?jī)蓚€(gè)混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪，其應(yīng)用水頭及轉(zhuǎn)速均相同，第一個(gè)轉(zhuǎn)輪的反作用度 二個(gè)轉(zhuǎn)輪Q 2=0.7,求二者直徑的比值。已知臥式水輪機(jī)的水頭為H=43m，電站水溫為20C，大氣壓力為 10.25m （絕對(duì)壓力），水輪機(jī)主軸中心線高于下游水面3.86m

11、，水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片出水邊最高點(diǎn)高于主軸中心線253m m。問：該水輪機(jī)的裝置空化系數(shù)是多少？欲設(shè)計(jì)一臺(tái)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下抽送常溫清水的泵，其流量Q 1=0.5，第qv=77.8L/s，幾何吸入高度Hsz=5.0m，吸入管路損失 少s=0.5m。若設(shè)計(jì)時(shí)估計(jì)泵的空化比轉(zhuǎn)速C=800。試問應(yīng)如何選擇泵的轉(zhuǎn)速？反擊式水輪機(jī)的吸出高度是如何計(jì)算的？安裝在水電站中的臥軸混流式水輪機(jī)又是如何 規(guī)定的？在轉(zhuǎn)速一定的情況下，為了提高泵的揚(yáng)程，可采用改變那些參數(shù)的方法？簡(jiǎn)述在推導(dǎo)水輪機(jī)效率換算公式中，作了什么假設(shè)?竺 8| m什么是離心泵系列型譜圖？它有什么用途？葉片泵的結(jié)構(gòu)型式有哪幾大類？各自的結(jié)構(gòu)型式及用途是什么？

12、往復(fù)式泵的工作原理是什么？齒輪泵的工作過程是什么？齒輪泵的容積效率怎樣計(jì)算？試敘述射流泵的結(jié)構(gòu)組成及其工作原理。離心式風(fēng)機(jī)主要由哪些零部件組成？反擊型水輪機(jī)的主要過流部件名稱及作用是什么？試以混流式為例繪出其單線圖。根據(jù)水輪機(jī)利用水流能量方式的不同將水輪機(jī)分為哪兩大類？又根據(jù)轉(zhuǎn)輪區(qū)域水流流動(dòng) 方向特征的不同將反擊式水輪機(jī)分為了幾種？試分別說出各自的特點(diǎn)和使用范圍。反擊式水輪機(jī)由哪四大部件組成？試分別說出它們的作用。水輪機(jī)導(dǎo)水部件有哪幾種型式？試分別說出它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。斜流式水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么？你對(duì)新型的貫流混流式水輪機(jī)及其結(jié)構(gòu)有什么看法？可逆式水輪機(jī)的特點(diǎn)是什么？風(fēng)車有哪兩種結(jié)構(gòu)型式？各自

13、的特點(diǎn)是什么？流體傳動(dòng)裝置的特點(diǎn)有哪些？試說明液力變矩器的組成和工作原理。齒輪馬達(dá)具有什么結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？什么是氣壓傳動(dòng)？以剪切機(jī)為例，說明氣壓傳動(dòng)的工作原理。試比較氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)和液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)。試推導(dǎo)往復(fù)泵吸水、壓水過程中活塞上壓強(qiáng)的表達(dá)式。試證明：?jiǎn)巫饔猛鶑?fù)泵安裝空氣室活塞克服管路摩擦所作的功，3-。假定摩擦系數(shù)不隨速度變化。2兀2管路摩擦所作的功之比為與不裝空氣室活塞克服69、70、71、什么是軸面投影圖？為什么要引入無窮多和無限薄葉片的概念？何為一元理論方法和二元理論方法？它們各適用于何種轉(zhuǎn)輪 為什么？（葉輪）的設(shè)計(jì)與流動(dòng)計(jì)算?72、推導(dǎo)轉(zhuǎn)輪（葉輪）葉片微分方程式，并根據(jù)方程分析在一元理論和二元理論（中應(yīng)用逐點(diǎn)積分法進(jìn)行葉片繪型時(shí)有何不同?73、用© U = 0的二元理論方法進(jìn)行葉片繪型的特征是什么？在©U H 0的二元理論方法中又74、75、76、77、有何區(qū)別？何為圓柱層無關(guān)性假設(shè)，按這一假設(shè)，對(duì)軸流式葉片機(jī)械的