流體機械考研復習思考題

1、.第一章、流體機械概述1、流體機械的定義是什么？它是一種把各類原動機的機械能傳遞給流體,從而轉變?yōu)榱黧w的動能、壓力能和位能等；或者把流體的動能、壓力能、位能和熱能轉變?yōu)槠渌芰康臋C械稱之為流體機械。2、流體機械在選煤廠有那些應用？流體機械在選煤廠中主要用于：1）供水；在選礦過程中，需要大量的水作為介質，對礦物進行洗選加工，而洗水是通過水泵來提供的。2）輸送礦漿；洗選的尾礦、煤泥水的輸送是由雜質泵完成的。3）提供動力；在跳汰洗選及螺旋分選加工時，其動力是由鼓風機和泵等流體機械提供的。4）液固分離；循環(huán)水及煤泥水的處理，液固的分離也是由流體機械完成的。3、流體機械的分類方法有那些？1）按能量傳遞的

2、方式有：速度式：利用高速旋轉的葉輪來傳遞能量。 一般稱作葉片式渦輪機、或透平機。如離心式、軸流式等。容積式：利用容積的變化來傳遞能量。如往復泵（活塞或柱塞泵、隔膜泵）、空壓機、回轉泵（齒輪式、螺桿式）、水環(huán)泵、葉片泵等。無傳動式（非接觸式）：利用流體的動能給流體傳遞能量，而無葉輪或柱塞等，如射流泵、水擊泵、氣泡泵等。2）按工作介質分有：泵與風機；一般輸送液體的流體機械稱為泵，輸送氣體的流體機械稱為風機。但也有例外，抽吸空氣的稱為真空泵。3）按介質在旋轉葉輪內部的流動方向有：離心式：軸向進入，徑向流出。軸流式：軸向進入，軸向流出。混流式：在葉輪中斜向流動。4、流體機械的特征參數(shù)（以渦輪機為主）有

3、那些？表征流體機械工作特性的參數(shù)稱為流體機械的性能參數(shù)。它們包括有流量Q、能頭H（泵稱為揚程）或壓頭p（風機稱為全壓或風壓）、功率N、效率、轉速n，泵還有表示汽蝕性能的參數(shù)，即汽蝕余量或吸上真空度。反映了流體機械內的整體性能。1、揚程H-它是指單位重量流體通過水泵時，自水泵獲得的能量。第二章、流體機械的工作理論1、對離心式流體機械理論分析的幾點假設是什么？由于流體在葉輪內的流動情況相當復雜，要準確求出其壓頭特性是很困難的，只能是采用近似方法，一般是在以下幾點假設條件下導出：1）葉輪的葉片無限多，葉片厚度無限薄，即流體質點嚴格地沿葉片型線流動，也就是流體質點的運動軌跡與葉片的外形曲線相重合；2）

4、介質為理想流體，即無粘性的流體，暫不考慮由粘性產(chǎn)生的能量損失； 3）葉輪工作時沒有任何損失；4）流體的流動是穩(wěn)定流動，且不可壓縮。上述葉輪稱這理想葉輪，在上述條件下得到的壓頭特性為理想葉輪的理論壓頭。2、流體機械的總效率與水力效率、容積效率、機械效率的關系是什么？流體機械的總效率定義為有益功率與軸功率之比(以水泵為例)：即：即流體機械的總效率是水力效率容積效率機械效率之乘積。3、 流體機械工作時，工況點如何確定？由流體機械實際特性可知，它的壓頭，流量，軸功率，和效率，諸參數(shù)都是可變的，而且按一定的規(guī)律變化。但當流體機械在一定的管網(wǎng)中工作時，這些參數(shù)又都有確定的值。這些確定的值可由流體機械實際的

5、壓頭特性曲線與繪在同一座標圖上的管網(wǎng)特性曲線的交點決定，稱此點為工況點。工況點決定的各參數(shù)稱為工況參數(shù)。水泵或風機工作時，總要與某一管路或網(wǎng)路相連，此時流過流體機械的流量應等于管網(wǎng)的流量，產(chǎn)生的壓頭應等于管網(wǎng)所需的壓頭。故流體機械的工作點應由流體機械壓頭特性和管網(wǎng)特性兩者共同決定即為管網(wǎng)特性曲線與流體機械壓頭特性曲線的交點。4、相似定律相似定律反映了流體機械性能參數(shù)之間的相似關系，這種相似關系是建立在上述相似條件基礎上的。；或（；5、何為類型特性？類型特性就是代表一類流體機械的性能，是這一類流體機械所具有的共同特征，它與單個機器的尺寸大小和轉速無關，所以又稱為無因次特性。我們把彼此相似的流體機

6、械歸于一類或一系列，稱為同類或同系列流體機械。同類流體機械既有共同之處又有不同之處，共同之處表現(xiàn)為幾何形狀相似，不同之處表現(xiàn)為參數(shù)的絕對值不同特性形狀相似來自于流體機械的相似，特性參數(shù)絕對值的不同來自流體機械絕對尺寸和轉速的不同。如果我們從特性參數(shù)中剔除那些與流體機械絕對尺寸和轉速有關的因素，則可得到表達它們共同特征的特性，稱為類型特性。第三章、速度式流體機械的結構與工作原理1、葉輪的作用是什么？它有那些主要形式？葉輪的作用是傳遞和轉換能量給流體，是唯一的能量傳遞和轉換部件。主要形式有封閉式，半開式，和開式。2、離心式水泵軸向力的產(chǎn)生與平衡方法是什么？軸向推力的產(chǎn)生有兩部分：一是葉輪前后盤外側

7、的壓力差所產(chǎn)生的； ；二是葉輪入口側流體的動壓力(沖擊力)所產(chǎn)生的；與正好相反。軸向力為：指向入口。軸向推力的平衡方法有：采用徑向止推軸承、開平衡孔(適用于小型單吸單級泵)、加徑向筋(適用于單吸單級泵)、平衡鼓，(目前較少使用)、對稱布置、平衡盤。3、平衡盤的平衡原理是什么？圖10、平衡盤平衡軸向力1-葉輪；2-支承環(huán)；3-泵體；4-平衡環(huán)；5-平衡盤為平衡軸向推力，多級水泵設有專門的平衡裝置，稱為平衡盤，平衡盤安裝在最后一級葉輪之后的平衡室外中，用鍵固定在軸上和軸一起旋轉，平衡盤的作用可由圖示說明。從最后一級葉輪流出的高壓水，經(jīng)過徑向間隙進入平衡盤的高壓室3，然后經(jīng)過間隙進入接近大氣壓力的平

8、衡室2中，平衡室用管子和水泵吸水室連通，因此從平衡盤泄出的水又流回水泵入口。由于間隙的壓頭損失很大，3腔的壓力遠高于平衡室的壓力，這樣就使平衡盤左右兩側的壓力差產(chǎn)生一個和軸向推力方向相反的平衡力，因為平衡盤和葉輪都固定在軸上，因而可以用平衡力將軸向推力平衡掉。平衡盤裝置還有一個特殊的優(yōu)點，就是當泵的軸向推力有些變化時，平衡盤可以自行調整使和兩力重新達到新的平衡。原理是：如果水泵工況變化引起軸向推力增加而大于平衡力時，殘存的軸向推力就推動整個轉子向著葉輪吸水側移動（水泵軸有一定的左右竄量）致使平衡盤的軸向間隙減小，通過泄出的水量也減少，由于水是連續(xù)的，因之流過徑向間隙的流量也減小，流速下降使水在

9、間隙的壓頭損失減小，高壓室3中的壓力上升，所以平衡盤的平衡力相應加大，當它與軸向推力又相等時，軸不再移動，處于新的平衡狀態(tài)。如果軸向推力變小而小于平衡力時，情況正好相反，殘存平衡力推動軸向右運動，間隙加大，經(jīng)間隙流出的水量加大，因而間隙中流量和流速也加大，致使間隙中的壓頭損失加大，高壓室壓力因而下降，平衡力減小，直到兩力再次相等，泵軸及平衡盤不再移動又處于另一新的平衡位置上。4、擴散器擴散器又稱擴壓器，因蝸殼出口斷面的氣流速度很大，因此在蝸殼末端裝有擴散器，其作用是降低氣流速度，使部分動能轉化為壓能。第四章、離心式水泵的工作1、何為汽蝕余量？汽蝕余量又分為有效汽蝕余量和必需汽蝕余量。按照吸入裝

10、置條件所確定的汽蝕余量，稱為有效汽蝕余量或稱裝置汽蝕余量，。由水泵本身的汽蝕性能所確定的汽蝕余量稱為必需汽蝕余量或水泵的汽蝕余量，。有效汽蝕余量是指泵在吸入口處，單位重量液體所具有的超過汽化壓力的富余能量，也就是說，液體所具有的避免水泵發(fā)生汽化的能量。有效汽蝕余量由吸入系統(tǒng)的裝置條件確定，與泵本身無關。必需汽蝕余量即是指：液體從水泵吸入口至壓力最低點的壓力降。2、有效汽蝕余量與必需汽蝕余量的關系是什么？是吸入系統(tǒng)所提供的在泵吸入口大于飽和蒸汽壓力的富余能量。越大，表示泵的抗汽蝕性能越好。必需汽蝕余量是液體從泵吸入口至k點的壓力降，越小，則表示泵的抗汽蝕性能越好，可以降低對吸入系統(tǒng)提供的有效汽蝕

11、余量的要求。泵不發(fā)生汽蝕的條件為：3、水泵(合理工況的)正常工作條件是什么？為保證排水設備安全、經(jīng)濟、合理地運行，水泵必須滿足下列條件：1）穩(wěn)定工作條件，即水泵在運行中的工況點是單值的：2）汽蝕條件，不能產(chǎn)生汽蝕：3）經(jīng)濟工作條件，保證工況效率較高：4、離心式水泵的調節(jié)方法有那些？離心式水泵調節(jié)的途徑是改變水泵或管路的特性曲線，以改變其工況點。常用的調節(jié)方法有：1）改變管路的特性節(jié)流調節(jié)：2）改變水泵的特性（1）減少葉輪數(shù)目的調節(jié)（2）削短與加長葉輪葉片的調節(jié)（3）改變水泵轉速的調節(jié)(比例定律) 5、水泵的并聯(lián)工作特點是什么？并聯(lián)工作是指兩臺以上的水泵通過一趟管路供水的工作方式，其特點是：并聯(lián)

12、后兩臺水泵所產(chǎn)生的揚程必相等，而并聯(lián)后的流量為兩臺水泵流量之和，即水泵并聯(lián)的目的是為了增大排水量。 6、水泵的串聯(lián)工作的特點是什么？當一臺水泵單獨工作的揚程達不到所需的揚程時，則需要多臺水泵串聯(lián)工作。水泵串聯(lián)工作的特點是流量不變，而揚程相加，即水泵串聯(lián)工作的目的是為了增大揚程。7、相同性能泵聯(lián)合工作方式的選擇是怎樣的？如果用兩臺性能相同的泵運行來增加流量時，采用兩臺泵并聯(lián)或串聯(lián)方式都可滿足此目的，但是，究竟采用并聯(lián)還是串聯(lián)，應當取決于管路特性曲線的陡、坦程度，這是選擇并聯(lián)還是串聯(lián)運行時必須注意的問題。如圖中當管路特性曲線平坦時，采用并聯(lián)方式增大的流量大于串聯(lián)增大的流量，由此可見在并聯(lián)后管路阻力

13、并沒有增大很多的情況下，一般采用并聯(lián)方式來增大輸出流量。8、泵內有氣時的兩表特征是什么？真空表和壓力表讀數(shù)都比正常小，常常不穩(wěn)定，甚至降到零，這是因為泵進入空氣之后，壓頭顯著降低，流量也急劇下降的緣故。泵內有氣是由吸水系統(tǒng)不嚴密引起的。此外，當吸水管和泵安裝不合適時，由于吸水管最高處不能完全充滿水，有空氣憋在里面，泵也可能不能正常工作。應特別注意，離心泵轉速降低或反轉，也有類似征兆，兩表讀數(shù)偏小，但比較穩(wěn)定。9、吸水管堵是的兩表特征是什么？真空表讀數(shù)比正常大，壓力表讀數(shù)比正常小。因為吸水管堵塞，吸水管阻力增加，也就加大了吸上真空度，所以真空表讀數(shù)比正常大。同時，由于流量減小，排出阻力便減小，因

14、此壓力表讀數(shù)比正常小。3、當泵的轉速提高后，必需汽蝕余量成平方增加，泵的抗汽蝕性能大為惡化。4、提高水泵吸水高度的措施是：減小吸水管中流體的流速和阻力損失。5、造成水泵故障的原因很多，歸納起來有四個方面，它們是：泵內有氣，吸水管堵塞，排水管堵塞和排水管破裂。10、排出管堵塞時的兩表特征是什么？壓力表讀數(shù)比正常大，真空表讀數(shù)比正常小。因為排水管堵塞，使排水管阻力增大，因而壓力表讀數(shù)上升；又因排水管阻力增大，使流量減小，故真空度下降。11、排水管破裂時的兩表特征是什么？一般是壓力表讀數(shù)下降，真空表讀數(shù)突然上升。這是因為排水管破裂后，排水管阻力減少，使流量增大，從而造成真空度上升。從兩表讀數(shù)來看，同

15、吸水管堵塞時真空度增大，壓力表下降一樣，但是排水管破裂往往是突然發(fā)生的，因此兩表讀數(shù)變化比吸水管堵塞時要快一些。另外，流量增大會引起負荷增加，與吸水管堵塞引起負荷降低的情況可從聲響、電流表讀數(shù)的變化加以區(qū)別。第五章、通風機的工作1、風機的位置與能耗的關系是什么？當網(wǎng)路一定時，風機提供的全壓 (能量) 與其所在網(wǎng)路中的位置無關。2、通風機在管道中的工作方式有那幾種？1）抽出式通風方式；2）壓入式通風方式；3）混合式通風方式。3、通風機的工業(yè)利用區(qū)是如何確定的？為保證通風機穩(wěn)定、高效地運轉，必須對通風機的工況點范圍加以限定，這一限定區(qū)域就是通風機的工業(yè)利用區(qū)，它是按穩(wěn)定性和經(jīng)濟性條件劃分的。穩(wěn)定性：經(jīng)濟性： 或 ；4、通風機性能調節(jié)方法有那些？通常有以下方法，一是改變風機本身的性能曲線；二是改變管路的特性曲線；三是兩條曲線同時改變。改變風機性能曲線的方法有變速調節(jié)、動葉調節(jié)等。改變管路特性曲線的方