2013《泵與風(fēng)機(jī)》試卷(A)印刷1

誠(chéng)信應(yīng)考,考試作弊將帶來(lái)嚴(yán)重后果！華南理工大學(xué)期末考試注意事項(xiàng):電力學(xué)院2010級(jí)《泵與風(fēng)機(jī)》試卷(A)注意事項(xiàng):題號(hào)—一二三四五總分得分評(píng)卷人考前請(qǐng)將密封線內(nèi)各項(xiàng)信息填寫清楚；所有答案請(qǐng)直接答在試卷上；3．考試形式:閉卷；4.本試卷共五大題，滿分100分，考試時(shí)間120分鐘。單項(xiàng)選擇題(每小題1.5分，共15分)離心泵或風(fēng)機(jī)采用后彎葉片葉輪的原因是為了()?增加流體獲得的能頭； (B).增大設(shè)備輸出的流量；(C).減小設(shè)備的尺寸； (D).提咼設(shè)備的效率。離心泵輸送含有雜質(zhì)的液體時(shí)，按是否有前、后蓋板區(qū)分的葉輪形式不宜采用()(A).封閉式 (B)?半開式(C).開式 (D)?全不宜采用由于離心風(fēng)機(jī)本身結(jié)構(gòu)構(gòu)造上的條件所限，所以至今未能采用( ).節(jié)流調(diào)節(jié)方式 (B).入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)方式(C)?變速調(diào)節(jié)方式 (D)?動(dòng)葉調(diào)節(jié)方式封密若將一臺(tái)正在運(yùn)行的泵的出口閥門關(guān)死，則()封密?泵的有效功率、軸功率、效率均為零；?泵的有效功率、軸功率、效率均不為零；.泵的有效功率為零，軸功率、效率不為零；.泵的有效功率、效率為零，軸功率不為零。提高泵的轉(zhuǎn)速后，其必需汽蝕余量( )(A).將降低； (B) ?將升高；(C)?不變； (D) ?可能升高，也可能降低。關(guān)于沖擊損失，下列說(shuō)法中正確的是( ).當(dāng)流量小于設(shè)計(jì)流量時(shí)，無(wú)沖擊損失；?當(dāng)流量大于設(shè)計(jì)流量時(shí)，沖擊發(fā)生在壓力面上；?當(dāng)流量小于設(shè)計(jì)流量時(shí)，沖擊發(fā)生在壓力面上；.沖擊損失與流量大小無(wú)關(guān)，與葉片安裝角度有關(guān)。某臺(tái)葉片式水泵在轉(zhuǎn)速不變時(shí)，當(dāng)輸送的水溫度增加時(shí)，其揚(yáng)程( )(A).增加； (B)?降低； (C)?不變； (D)?先降低，后增加。無(wú)因次性能曲線的特點(diǎn)是:它只與通風(fēng)機(jī)的( )(A)?類型有關(guān)，與通風(fēng)機(jī)的幾何尺寸，轉(zhuǎn)速及輸送流體的種類無(wú)關(guān)；?幾何尺寸有關(guān)，與通風(fēng)機(jī)類型等其它條件無(wú)關(guān)；?轉(zhuǎn)速有關(guān)，與其它條件無(wú)關(guān)；?輸送流體的種類有關(guān)，與其它條件無(wú)關(guān)。出于運(yùn)行的安全可靠性考慮，離心泵不宜采用以下哪種調(diào)節(jié)方式(A).出口端節(jié)流調(diào)節(jié) (B).入口端節(jié)流調(diào)節(jié)(C)?液力耦合器變速調(diào)節(jié) (D)?變速電動(dòng)機(jī)調(diào)速比轉(zhuǎn)數(shù)的單位是( )(A).m5/4s-3/2； (B).m3/2s-4/2； (C)?m3/4s-3/2； (D).無(wú)因次。二、概念解釋(每小題3分，共12分)泵的最小流量泵與風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)比轉(zhuǎn)數(shù)(或稱比轉(zhuǎn)速)4.風(fēng)機(jī)喘振三、簡(jiǎn)答題(每小題7分，5題共35分)1．離心式泵有哪些主要部件？各有何作用？參考答案：(1)葉輪：將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能傳遞給流體，使流體獲得壓力能和動(dòng)能。吸入室：以最小的阻力損失引導(dǎo)液體平穩(wěn)的進(jìn)入葉輪，并使葉輪進(jìn)口處的液體流速分布均勻。壓出室：收集從葉輪流出的高速流體，然后以最小的阻力損失引入壓水管或次級(jí)葉輪進(jìn)口，同時(shí)還將液體的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?。?dǎo)葉：匯集前一級(jí)葉輪流出的液體，并在損失最小的條件下引入次級(jí)葉輪的進(jìn)口或壓出室，同時(shí)在導(dǎo)葉內(nèi)把部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能。（5）密封裝置：密封環(huán)：防止高壓流體通過(guò)葉輪進(jìn)口與泵殼之間的間隙泄露至吸入口。（6）軸端密封：防止高壓流體從泵內(nèi)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)部件與靜止部件之間的間隙泄漏到泵外。2．為了提高流體從葉輪獲得的能量，一般有哪幾種方法？最常采用哪種方法？為什么？參考答案：1）徑向進(jìn)入，即a]=90；2）提高轉(zhuǎn)速n；3）加大葉輪外徑D2；4）增大葉片出口安裝角0 。2a提高轉(zhuǎn)速最有利，因?yàn)榧哟笕~輪外徑將使損失增加，降低泵的效率；提高轉(zhuǎn)速則受汽蝕的限制，對(duì)風(fēng)機(jī)則受噪聲的限制。增大葉片出口安裝角0將使動(dòng)能頭顯著增加，降低泵與風(fēng)機(jī)2a效率。比較之下，用提高轉(zhuǎn)速n來(lái)提高理論能頭，仍是當(dāng)前普遍采用的主要方法。3．兩臺(tái)幾何相似的泵與風(fēng)機(jī)，在相似條件下，其性能參數(shù)如何按比例關(guān)系變化？參考答案：流量相似定律指出：幾何相似的泵與風(fēng)機(jī)，在相似工況下運(yùn)行時(shí)，其流量之比與幾何尺寸之比的三次方成正比、與轉(zhuǎn)速比的一次方成正比，與容積效率比的一次方成正比。揚(yáng)程相似定律指出：幾何相似的泵與風(fēng)機(jī)，在相似工況下運(yùn)行時(shí)，其揚(yáng)程之比與幾何尺寸比的平方成正比，與轉(zhuǎn)速比的平方成正比，與流動(dòng)效率比的一次方成正比。功率相似定律指出：幾何相似的泵與風(fēng)機(jī)，在相似工況下運(yùn)行時(shí)，其功率之比與幾何尺寸比的五次方成正比，與轉(zhuǎn)速比的三次方成正比，與密度比的一次方成正比，與機(jī)械效率比的一次方成正比。4．隨比轉(zhuǎn)數(shù)增加，泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的變化規(guī)律怎樣？參考答案：在低比轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，揚(yáng)程隨流量的增加，下降較為緩和。當(dāng)比轉(zhuǎn)數(shù)增大時(shí)，揚(yáng)程曲線逐漸變陡，因此軸流泵的揚(yáng)程隨流量減小而變得最陡。在低比轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)（n<200），功率隨流量的增加而增加，功率曲線呈上升狀。但隨比轉(zhuǎn)數(shù)s的增加（n=400），曲線就變得比較平坦。當(dāng)比轉(zhuǎn)數(shù)再增加（n=700），則功率隨流量的增加ss而減小，功率曲線呈下降狀。所以，離心式泵的功率是隨流量的增加而增加，而軸流式泵的功率卻是隨流量的增加而減少。比轉(zhuǎn)數(shù)低時(shí)，效率曲線平坦，高效率區(qū)域較寬，比轉(zhuǎn)數(shù)越大，效率曲線越陡，高效率區(qū)域變得越窄，這就是軸流式泵和風(fēng)機(jī)的主要缺點(diǎn)。為了克服功率變化急劇和高效率區(qū)窄的缺點(diǎn)，軸流式泵和風(fēng)機(jī)應(yīng)采用可調(diào)葉片，使其在工況改變時(shí)，仍保持較高的效率。5．泵與風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作的目的是什么？并聯(lián)后流量和揚(yáng)程（或全壓）如何變化？并聯(lián)后為什么揚(yáng)程會(huì)有所增加？參考答案：（1）泵與風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作的目的是保證揚(yáng)程相同時(shí)增加流量。（2）兩臺(tái)泵并聯(lián)后的流量等于各泵流量之和，與各泵單獨(dú)工作時(shí)相比，兩臺(tái)泵并聯(lián)后的總流量小于各泵單獨(dú)工作時(shí)流量的二倍，而大于一臺(tái)泵單獨(dú)工作時(shí)的流量。并聯(lián)后每臺(tái)泵工作流量較單獨(dú)工作時(shí)的較小。（3）因?yàn)檩斔偷墓艿廊允窃械模睆揭矝]增大，而管道摩擦損失隨流量的增加而增大了，從而導(dǎo)致總阻力增大，這就需要每臺(tái)泵都提高它的揚(yáng)程來(lái)克服增加的阻力，故并聯(lián)后揚(yáng)程大于并聯(lián)前揚(yáng)程。

四、計(jì)算題(每小題7分，4題共28分)1.有一葉輪外徑為460mm的離心式風(fēng)機(jī)，在轉(zhuǎn)速為1450r/min時(shí)，其流量為5.1m3/s,試求風(fēng)機(jī)的全壓與有效功率。設(shè)空氣徑向流入葉輪，在葉輪出口處的相對(duì)速度方向?yàn)榘霃椒较?，設(shè)其P/P=0.85，P=1.2kg/m3。Tg亠亠十亠兀Dn兀X0.46xl450參考答案：u= 〒= =34.9(m/s)26060???葉輪出口處的相對(duì)速度為半徑方向B=90°V=u2 2ug 2p=PuV=1.2X34.9X34.9=1462.14(Pa)Tg2 2ugp=0.85p=0.85X1462.1=1242.82(Pa)TgP=eqPP=eqPV 10005.1x1242.81000=6.34(kW)2. G4-73型離心風(fēng)機(jī)在轉(zhuǎn)速n=1450r/min和D=1200mm時(shí)，全壓p=4609Pa，流量2q=71100m3/h，軸功率P=99.8KW，若轉(zhuǎn)速變到n=730r/min時(shí)，葉輪直徑和氣體密V度不變，試計(jì)算轉(zhuǎn)速變化后的全壓、流量和軸功率。DPTOC\o"1-5"\h\z參考答案：由題可知：尹=1; p=1DP2m m得P=391=1168.3(Pa得P=391=1168.3(Pa)m3.945根據(jù)比例定律：一p=(p)2=( )2=3.945p n 730m mqVpqVmqVpqVmn1450p= =1.9863n730m牡=71100=35795.2(m3/h)Vm1.9861.9863n1450 99.8=(—)3=( )3=7.837得P= =12.73(KW)n730 m7.837m3.有一臺(tái)單級(jí)離心泵，在轉(zhuǎn)速n=1450r/min時(shí)，流量為2.6m3/min，該泵的汽蝕比轉(zhuǎn)數(shù)c=700?，F(xiàn)將這臺(tái)泵安裝在地面上進(jìn)行抽水，求吸水面在地面下多少米時(shí)發(fā)生汽蝕。設(shè):水面壓力為98066.5Pa，水溫為80°C(80°C時(shí)水的密度P=971.4kg/m3)，吸水管內(nèi)流5.62n得Ah=(r=3.255(m5.62n得Ah=(r=3.255(m)35.62njq參考答案：c= 匚(Ah)34r

由于發(fā)生汽蝕條件為Ah=Ah=AharcAh=Ah=3.255(m)ar根據(jù)t=80°C,P=971.4kg/m3查表4-2知H=4.97mVPH=—egPH=—egPg—H—Ah—hVaw98066.5971.4x9.8—4.97—3.255—1=1.076(m)vs參考答案：vs參考答案：按照串聯(lián)運(yùn)行性能曲線繪制原則:為提高能量，將I、II兩臺(tái)性能不同的泵串聯(lián)于管道系統(tǒng)中運(yùn)行，下圖中，I、II為兩臺(tái)泵的性能曲線,DE為管路性能曲線,試求串聯(lián)后總揚(yáng)程為多少,此時(shí)泵工作點(diǎn)在何處，流量與揚(yáng)程又是多少，而每臺(tái)泵在這系統(tǒng)中單獨(dú)工作時(shí)的工作點(diǎn)又在何處，流量與揚(yáng)程又是多少？q不變而H相加得到串聯(lián)運(yùn)行的性能曲線如v圖示M,與其管道性能曲線DE的交點(diǎn)A點(diǎn)即串聯(lián)運(yùn)行的工作點(diǎn)查得：仏二56L/S，H二150m，此時(shí)泵I的工作點(diǎn)為A，其q二q,H二58mTOC\o"1-5"\h\zA I vl vA Al泵II的工作點(diǎn)為A，其q二q,H二92m口 v口 vAA口泵I單獨(dú)運(yùn)行的工作點(diǎn)為A『，其q『=35L/S,H『=85m單I v單I 單I泵II單獨(dú)運(yùn)行的工作點(diǎn)為A單“，其q單“=43L/S,