南師大泵與風(fēng)機(jī)試題及答案

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)的輸出功率稱為。2,絕對速度和圓周速度之間的夾角稱為。.離心式泵與風(fēng)機(jī)的葉片型式有>和三種。.為保證流體的流動相似，必須滿足.和三個(gè)條件°.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填在題干的括號內(nèi)。每小題1分，共10分）.風(fēng)機(jī)的全壓是指（）通過風(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.低壓軸流通風(fēng)機(jī)的全壓為（）A.1?3kPaB.0.5kPa以下C.3C.3?15kPaD.15?340kPa.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為（）A,處的總壓降稱為（）A,流動損失B.必需汽蝕余量C.有效汽蝕余量D.摩擦損失.關(guān)于沖擊損失，下列說法中正確的是（）A.當(dāng)流量小于設(shè)計(jì)流量時(shí)，無沖擊損失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.下列哪個(gè)參數(shù)與泵的有效汽蝕余量無關(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.關(guān)于離心泵軸向推力的大小，下列說法中不正確的是（）A.與葉輪前后蓋板的面積有關(guān)B.與泵的級數(shù)無關(guān)C.與葉輪前后蓋板外側(cè)的壓力分布有關(guān)D.與流量大小有關(guān).兩臺泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，為提高并聯(lián)后增加流量的效果,下列說法中正確的是（）A.管路特性曲線應(yīng)平坦一些，泵的性能曲線應(yīng)陡一些

B.管路特性曲線應(yīng)平坦一些，泵的性能曲線應(yīng)平坦C.管路特性曲線應(yīng)陡一些，泵的性能曲線應(yīng)陡一些D.管路特性曲線應(yīng)陡一些，泵的性能曲線應(yīng)平坦一叫持轉(zhuǎn)速不變且流動相似，對應(yīng)的軸功率分別為關(guān)系式中正確的是（）A.Hi>HPi=BC.H持轉(zhuǎn)速不變且流動相似，對應(yīng)的軸功率分別為關(guān)系式中正確的是（）A.Hi>HPi=BC.Hi>HPi>B其對應(yīng)的揚(yáng)程分別是H和是Pi和P2,若p1>p2,則下列B.Hi=HPi>F2D.Hi=HPi=P29.某風(fēng)機(jī)用于輸送320?420c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)壁襯有耐磨的鎰鋼襯板，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)i0.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)葉輪加后置與葉C.單個(gè)葉輪加前置與葉D.單個(gè)葉輪加前后置與葉三、名詞解釋（每小題2分，共8分）.泵與風(fēng)機(jī)的效率.運(yùn)動相似.排擠系數(shù).滑移系數(shù)四、簡答題（每小題6分，共24分）.試對泵與風(fēng)機(jī)三種不同形式葉片產(chǎn)生的動能大小進(jìn)行分析比較。.什么是流動損失？它與哪些因素有關(guān)？.試述軸流式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理。.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）.用水泵將水提升30m高度。已知吸水池液面壓力為101.3xi03Pa,壓出液面的壓力為吸水池液面壓力的3倍。全部流動損失hw=3m,水的密度p二1000kg/m3,問泵的揚(yáng)程應(yīng)為多少？.有一臺離心式水泵，轉(zhuǎn)速n=1480r/min,流量qvT=110L/s,葉輪進(jìn)口直徑D=220mmqt片進(jìn)口寬度b1=45mm葉輪出口直徑Q=400mm葉片出口安裝角02e=45°,葉輪進(jìn)出口的軸面速度相等。設(shè)流體沿徑向流入葉輪，求無限多葉片葉輪的理論揚(yáng)程HT.有一臺離心式風(fēng)機(jī)，在轉(zhuǎn)速n=1450r/min時(shí)，流量qv=1.8m3/min,空氣密度p=1.2kg/m3。若用該風(fēng)機(jī)輸送密度p=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，問轉(zhuǎn)速應(yīng)該變?yōu)槎嗌?？此時(shí)的流量又為多少？.已知某水泵的允許安裝高度［Hg］=6m允許汽蝕余量［Ah］=2.5m,吸入管路白阻力損失hw=0.4m,輸送水的溫度為25C,問吸入液面上的壓力至少為多少？（已知水在25c時(shí)的飽和蒸汽壓力pv=3.17kPa,水的密度p=997kg/m3）.某風(fēng)機(jī)在轉(zhuǎn)速n=2900r/min時(shí)的qv-p性能曲線和qv-t］性能曲線如圖所示，管路系統(tǒng)特性方程為p=10q2（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？.一臺中比轉(zhuǎn)速水泵的性能曲線及管路特性曲線如圖所示，該泵葉輪外徑Q=200mrp為使流量減少10%問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）.有效功率.絕對速度角.前彎式徑向式后彎式.幾何相似運(yùn)動相似動力相似.出口端入口端二、單項(xiàng)選擇題（每小題1分，共10分）.D2.B3.B4.D5.D6.B7.A8.B9.D10.A三、名詞解釋（每小題2分，共8分）.答：泵與風(fēng)機(jī)的效率等于有效功率和軸功率之比。.答：運(yùn)動相似是指原型和模型泵與風(fēng)機(jī)各對應(yīng)點(diǎn)上的同名速度方向相同，速度之比相等，即各對應(yīng)點(diǎn)上的速度三角形相似。.答：排擠系數(shù)是實(shí)際的有效過流斷面面積與無葉片厚度的過流斷面面積之比。.答：滑移系數(shù)是有限葉片情況下葉輪的理論揚(yáng)程與葉片無限多情況下葉輪的理論揚(yáng)程之比。四、簡答題（每小題6分，共24分）.答：動能在總能量所占的比例為"至警2u2從上式可得1）、對于后彎式葉片B2e<90°,ctgB2e為正值，因此動能所占比例小于22）對于徑向式葉片B2e=90°,ctgB2e=0,動能占總能量的一半。3）對于前彎式葉片B2e>90°,ctgB2e為負(fù)值，動能所占的比例大于12綜上所述：后彎式葉片動能所占比例最小，徑向式次之，前彎式最大。.答：流體在泵與風(fēng)機(jī)內(nèi)流動時(shí)，由于存在流動阻力，需要消耗一部分的能量，這部分消耗的能量就稱為流動損失。流動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速度等因素有關(guān)。擴(kuò)散損失與流體流動過程中的轉(zhuǎn)彎及流道過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Bi中31e,會產(chǎn)生沖擊損失。.答：軸流式泵與風(fēng)機(jī)在原動機(jī)驅(qū)動下旋轉(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)使流體沿圓周運(yùn)動，對流體做功，增加了流體的動能和壓能，并在導(dǎo)葉的作用下將部分動能變?yōu)閴毫δ?；另一個(gè)力則使流體沿軸的方向運(yùn)動。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)的輸送過程。.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、汽輪機(jī)驅(qū)動、變速電動機(jī)驅(qū)動及恒速電動機(jī)加可以改變轉(zhuǎn)速的機(jī)構(gòu)（如液力聯(lián)軸器）驅(qū)動。直流電動機(jī)變速簡單，但是價(jià)格昂貴，且需要直流電源，只適合實(shí)驗(yàn)室使用，對于現(xiàn)場生產(chǎn)不合適；汽輪機(jī)驅(qū)動的優(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)速的傳動機(jī)構(gòu)可無級變速，但它的缺點(diǎn)是有一定的傳動損失，且添置專門設(shè)備增加了成本。變速電動機(jī)的驅(qū)動調(diào)速效率高，調(diào)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=p出-p吸3Hp=p出-p吸3P吸一p吸

^g2P吸:g2101.310310009.81=20.65(m)H=H+H+hw=20.65+30+3=53.65(m)2.解：V2.解：V1a,8=-^二D1b1_3110103.140.220.045=354(m/s)D2n3140.41480D2n3140.41480U2=-230.98(m/s)6060V2u,8=U2-V2a,8ctgB2e=30.98-3.54Xctg45=27.44（m/s）???流體沿徑向流入Hk=3工笆空①Hk=3工笆空①

g9.81=86.66(m).解：已知m=1450r/min,p1=1.2kg/m3p2=0.9kg/m3qv1=1.8m3/sPiPip2qvi/D21.3n1—=()qv2D22n2又已知p1=p2D21=d

TOC\o"1-5"\h\z112n2=_n1=091450=1647(r/min)n216473qu2=—xqt1=x18=2.08(m3/s)'n11450.解:p0=hg]+&+e]+hw：gg二g3.17103=6+2.50.49979.81=9.22(m)，p0=9.22pg=9.22X997X9.81=90177(Pa)5.解：1)采用描點(diǎn)法作出管路特性曲線，交性能曲線于點(diǎn)A,列表如下：qvR3/s0246810ppa04016036064010002）查圖得，n『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=10qV得：p2=548Pa又知，相似曲線與管路特性曲線重合?』=n2q?』=n2qv2n2從圖上查得，變速后的風(fēng)機(jī)效率為t]=0.69則，風(fēng)機(jī)的軸功率P=?1000則，風(fēng)機(jī)的軸功率P=?10005487.410000.69=588(kW)6.解：設(shè)切割前的工況點(diǎn)為點(diǎn)A,qvA=30(L/s),H=32(m)切割后工作點(diǎn)移至點(diǎn)B,流量qvB=27(L/s)

查圖得，hB=29(m)又知該泵屬于中比轉(zhuǎn)速泵.二切割常