流体机械试卷一及参考答案

1、一、 填空（每空1分 共15分）1.离心泵叶轮根据叶片出口相对流动角2的不同可分为三种不同形式，当2<90 º时为 ，2=90 º时为 ，2>90º时为 ；对应于三种叶轮效率为 、 、 。2前向式叶轮的叶片弯曲方向与叶轮旋转方向_。3.叶轮是离心泵的能量转换元件，它的结构形式有_、_、_三种。4. 泵与风机中能量转换时的损失可分为_、_、_。5.要保证泵不发生汽蚀，首先要正确地确定泵的_。6.泵串联运行时，所输送的流量均_，而串联后的总场程为串联各泵所产生的扬程之和。二、选择（ 每题2分 共20分）1离心式泵的主要部件不包括（） A.叶轮 B.汽缸 C

2、.机壳 D.吸入室2.在理论能头中，表示液体静能头的中（）ABCD3离心式叶轮有三种不同的形式，其叶轮形式取决于（）A 叶片入口安装角B 叶片出口安装角C 叶轮外径和宽度D 叶轮内径和宽度4电厂中要求具有陡降型性能曲线的设备是（）A 给水泵B送风机C循环水泵D凝结水泵5下列各项中与有效汽蚀余量NPSHa值无关的是（）A 吸入管路参数B 管路中流量C 泵的结构D.泵入口压力6两台风机并联运行的主要目的是（）A增加流量B增加扬程C增加全压D 既增加扬程也增加全压7为了保证串联运行时泵都工作在高效区，选择设备时，应使各泵在最佳工况点有相等或相近的（）A 扬程B流量C比转数D功率8目前电厂大型机组的离

3、心式送、引风机常采用的调节方式是（）A 导流器调节B 进口端节流调节C 回流调节D 出口端节流调节9.某台水泵在转速不变时，当输送的水温度增加时，其轴功率( ) A.增加 B.降低 C.不变 D.先降低，后增加10.当流体以1=90°的方向进入叶轮时，离心式泵的无限多叶片的理论扬程为( ) A. B. C. D. 三、简答（ 每题5分 共15分）1泵与风机的效率是如何定义的？它有哪几种效率组成？2降低泵必需汽蚀余量的措施有哪些？3. 泵与风机的工况调节的方法有很多种，以节流调节和变速调节为例分析其优缺点。四、计算（ 共50分）1.（10分）某风机最大转速为600r/min，当转速为5

4、00r/min时，风量为36m3/s，由于网络阻力增加风量减少到30m3/s，为保证原风量，风机转速应为多少并分析在此转速下工作是否允许。2.（8分）有一单级离心泵，流量qv=68m3/h，hr=6m，从容器中抽送温度为40的清水，吸水管路阻力损失H=0.5m。水泵的安全空化余量为0.4m，试求泵的几何吸入高度？（40时水的汽化压力为0.75m，当地大气压为10.36m）3.(18分)有一离心泵，其叶轮外径D2=22cm,转速n=2980r/min,叶轮出口安装角为b2=45,出口处轴向速度Cm2=3.6m/s,设流体径向流入叶轮，试按比例画出出口速度三角形，并计算求无限多叶片叶轮的理论扬程H

5、T,若滑移系数u=0.8,泵的实际扬程为多少？。4.（14分）试画图确定两台风机并联的工况点并说明步骤。流体机械原理试卷一参考答案及评分标准一 填空（每空1分 共15分） 1.前弯叶片叶轮 径向叶片叶轮 后弯叶片 低 高 中 2.相同 3. 开式 闭式 半开半闭式 4.机械损失 水力损失 容积损失5.几何安装高度 6.相等二. 选择（每题2分 共20分）1-5 BDBCC 6-10 ABBBA三. 简答（每题5分 共15分）1.泵与风机的效率是如何定义的？它有哪几种效率组成？泵与风机的效率是有效功率和轴功率之比，也称总效率，用表示。(2分)机械效率 容积效率 流动效率(3分)2.降低泵必需汽蚀

6、余量的措施有哪些？首级叶轮采用双吸式叶轮； 加装诱导轮；采用双重翼叶轮、超汽蚀叶轮。(一项1分 二项以上5分) 3.泵与风机的工况调节的方法有很多种，以节流调节和变速调节为例分析其优缺点。节流调节有出口节流和进口节流其调节方法方便简单易于操作，但流动损失较多不经济。（3分）变速调节是比较经济的调节方法产生的损失较少且调节的范围较大。 （2分）四.计算（共50分）1、解：应用比例定律有n=n1q1/q2=500*36/30=600rpm （7分）由于风机最大转速为600r/min，现为保证风量，风机需要在600r/min转速下工作才能满足要求。对此应视具体情况确定，若作为短期措施可以使用。但若长

7、期运行，为保证安全应更换风机。 （10分）2. 解：设泵的安装高度为HSZ: HSZ:= （6分） 2.71m （8分）3.解：出口圆周速度：34.31m/s （2分）轴面速度： Cm2=3.6m/s （6分） m/s m/s （10分） 由欧拉方程式： （14分） 由于流体径向流入叶轮 所以有 滑移系数为u=0.8 所以u=86.01m/s （18分）4.解：为简单起见，以两台相同风机为例。根据并联时风压相等，流量相加的特点，作一系列的等风压线。 （4分）在等风压线上，将流量相加得一系列点，用光滑曲线连接这些点即得等效特性曲线。（8分）用同一比例将网络特性做在同一坐标图上，两条曲线的交点为等

8、效工况点A，过A作等风压线交风机特性曲线于B点，B点即为风机并联是各自的工况点。（10分）1、2QPQB QAB AHA HBa ab b作图（14分）一、 填空（每空1分 共20分）1.离心泵叶轮根据叶片出口相对流动角2的不同可分为三种不同形式，当2<90 º时为_，2=90 º时为_，2>90º时为_.2._是离心泵的能量转换元件，它的形式有_、_、_三种。3、装置有效汽蚀余量越大，机械低压侧液体具有的能量超过液体汽化压力的余量越多，越 。4. 泵与风机中能量转换时的损失可分为_、_、_。5.反作用度表示_在总能量头中的比重。6.通用特性曲线是以

9、为横坐标； 为纵坐标绘制的。7.泵与风机调节工况的方法有_、_、_、_、_、_。二、简答（ 每题5分 共20分）1试述泵与风机的工作原理2. 叶片一般分为哪几种形式?各有何优缺点?3.降低泵必需汽蚀余量的措施有哪些？4.某水泵按图纸要求安装后，开动起来抽不上水，试分析可能原因。三、计算（ 共60分）1.（10分）有一水泵，当其转速为n=2900r/min时，流量Q=9.5m3/min，扬程为H=120m,另有一和该泵相似制造的泵，流量为Q=38m3/min，扬程为H=80m。问其叶轮的转速应为多少？2（15分）某工厂由冷冻站输送冷冻水到空气调节室的蓄水池，采用一台单吸单级离心式水泵。在吸水口测

10、得流量为60L/s，泵前真空计指示真空度为4m，吸水口径25cm。泵本身向外泄漏流量约为吸水口流量的2。泵出口压力表读数为3.0/,泵出口直径为0.2m。压力表安装位置比真空计高0.3m，求泵的扬程。3.（20分）有一离心泵，叶轮外径D2=22cm，叶轮出口宽度b2=1cm，叶轮出口安装角b2=22，转速n=2900r/min，理论流量Q=0.025m3/s，设流体径向流入叶轮，即1=90，求，u2，w2，v2，2并计算无限多叶片叶轮的理论扬程。4（15分）如图所示，水泵吸水管内径d=50mm，总长L=60m，H=30m,泵的流量Q=15m3/h，管路中有弯头一个局部损失系数为0.5，底阀一个

11、5.0，且沿程阻力系数0.03。试求泵入口处的表压力。流体机械原理试卷四参考答案及评分标准一 填空（每空一分共20分） 1.后弯 径向 前弯2.叶轮 开式 闭式 半开半闭式 3.不容易发生汽蚀4.机械损失 水力损失 容积损失5.静压能 6.流量系数 压力系数7.节流调节，导叶调节，动叶调节，气蚀调节，变速调节，改变台数调节二. 简答（共20分）1.当叶轮随轴旋转时，叶片间的气体也随叶轮旋转而获得离心力，并使气体从叶片间的出口处甩出。被甩出的气体及入机壳，于是机壳内的气体压强增高，最后被导向出口排出。气体被甩出后，叶轮中心部分的压强降低。外界气体就能使风机的的吸入口通过叶轮前盘中央的孔口吸入，源

12、源不断地输送气体。2. 前弯叶片：能产生较大的能量头，但其效率比较低，容易出现多工况工作的情况。（1分） 径向叶片：产生的能量头界与前弯叶片与后弯叶片之间，效率居中。（2分） 后弯叶片：产生的能量头较低，但效率较前弯叶片高，且不容易出现不稳定工作区。（5分）3(1)首级叶轮采用双吸式叶轮(2)加装诱导轮(3)采用双重翼叶轮、超汽蚀叶轮4.吸水管路不严密，有空气漏入。泵内未灌满水，有空气存在。安装高度太高了.电动机反转了.叶轮及出水口堵塞。三. 1.解：原泵的比转速 (3分) 相似泵的比转速 ( 6分） 相似泵的比转速应相等即那么r/m（10分）2.解：=3.0/=30000/9.807=294

13、.0 (3分) (3分) (4分) (4分) (1分)3.解：m/s (3分) m/s （4分） m/s （4分） m/s （4分） m（5分）4.解：选取和两过流断面，列伯努利方程沿程损失-10分局部损失-13分代入数据：故此泵不能正常吸水，泵入口处的表压力为零-15分一、填空题（每空1分，共20分）1.         根据工作原理来分，可以将叶片式流体机械分为             

14、60;        和反击式，而反击式流体机械又可分为                     、                   和

15、                    等三种类型。2.         工作机的流量是指流过其              断面的流量，原动机的流量则是指其   

16、0;            断面的流量。3.         无穷远来流与孤立翼型弦（由首端指向尾端）之间的夹角称为               角，在叶片式流体机械的叶栅绕流中即可反映为       

17、;         与平均流动角              。4.         水泵的基本性能曲线是指正常工况下以            转速运行是的    

18、;             、                以及                等三条能量性能曲线和      

19、            汽蚀性能曲线。5.         水轮机的有机械效率等于                 ，容积效率等于         &

20、#160;    ，流动效率等于                  ，总效率为                  。6.         通常叶轮流道

21、投影图有两种形式，它们是投影图和投影图。二、单项选择题（每小题2分，共20分）1.       某一台水轮机工作时，其进口的流量为，出口流量为，叶轮流量为，则其容积效率为（     ）。ABC2.       叶轮高压侧用符号“”表示，低压侧用符号“”表示，为重力加速度，为流体密度，为总能头，则对于可压缩与不可压缩流体，叶片式流体机械的反作用度均可表示为（    ）。ABC3.  

22、60;    由可知，一台在额定转速下工作的水泵，随着其工作流量的减小，比转速ns将（    ）。A增大B减小 C不变 4.       压缩机的轴功率指的是（    ）。5.       随着水泵流量的加大，其必需汽蚀余量将（    ）。A增大B减小 C变化不定 6.       

23、60; 随着流体机械工作流量的减少，叶片的进口冲角将（    ）。A增大B减小 C变化不定 7.         水轮机的装置汽蚀系数与（    ）。A水轮机的吸出装置有关；    B水轮机叶轮进口的几何参数及运动参数有关；    C水轮机叶轮出口的几何参数及运动参数有关。8.         立式混流水轮机的安装高程

24、是指（    ）的高程。      A其固定底座平面；    B其基准面；   C其进口导叶水平中心平面。9.         全调节轴流泵的叶片安放角增大，其曲线（）。A向右上方抬高B向左下方降低C不发生位移 10.     随着比转数的增大，叶轮的滑移系数将（    ）。A变化不定B增大 C减小 三、判断题（是“”，非“&#

25、215;”，每小题2分，共20分）1    （   ）有流体与转动的叶轮之间的摩擦所引起的圆盘损失属于流动损失。2    （   ）叶片的凹面为工作面，凸面为背面。3    （   ）工作面比背面的压强大。4    （   ）相似的流体机械，其比转速相等；反过来，比转速相等的流体机械，其性能一定相似。5    （   ）比转速越大，叶片的扭曲程度也

26、越大。6    （   ）当流体机械的安装位置海拔高程越高，则其允许的安装高度也就越高。7    （   ）汽蚀比转速较大的水泵，其抗汽蚀性能较好。8    （   ）给定流量等其他参数不变，控制在一定的限制范围内提高叶轮的转速，其叶片进口的冲角将加大。9    （   ）以相对参数、无量纲参数和单位参数为变量所绘制的水泵的相对性能曲线、风机的无量纲性能曲线以及水轮机的综合特性曲线是比转速的函数。

27、10        （   ）有限多叶片叶槽内轴向旋涡的旋向与叶轮转动的方向相同。                                    

28、60;             四、简答题（每小题10分，共20分）1.       作为综合相似判别数，流体机械的比转数应具有唯一性，请具体说明有关规定。两台水轮机相似，其比转数是否相等？为什么？2.         试用速度三角形和欧拉方程分析说明：轴流式叶轮的叶片是扭曲的。五、计算题（每小题10分，共20分）1. 

29、;        水轮机的流量 m3/s，水轮机进口压力表的读数为N/m2，水轮机出口真空表的读数为 N/m2，两表中心高差为，进水管（压力表处）和排水管（真空表处）的直径分别为3.5 m和5 m，发电机功率表读数为 kW，发电机效率为，求此时水轮机的轴功率、有效功率和水轮机的效率（忽略水轮机与发电机之间的传动损失， N/m3）。2.         某水泵在敞开抽送20C的常温清水（），已知泵的转速r/min，吸水管路水力损失为0.6m，试求在

30、武汉（）和在拉萨（）两地该泵的允许安装高度（原型泵的是通过尺寸小一倍的模型泵试验求得的，模型泵在转速r/min时的，取汽蚀安全余量m）。一、填空题1冲击式，径流式，斜流式，轴流式；2进口，出口；3攻，栅中翼型安放角，之差；4额定，；5，；6平面，轴面。二、单项选择题1（A）；2. （C）；   3. （C）；   4.（B）；  5. （C）；6（A）；7. （A）；   8. （C）；   9.（A）；  10. （C）。三、是非题1（）；2 .（×）；   3.

31、 （×）；   4.（）；  5. （）；6（×）；7 .（）；   8. （）；   9.（）；  10. （×）。四、问答题    11）水泵额定点的参数，水轮机限制工况点的参数；2）一个标准大气压，20度清水；3）单个叶轮。 2   径向能头平衡，要求不同流面上的栅中翼型的安放角是不同的。随着流面半径的加大，其栅中翼型的安放角是逐步变缓的。      用下标“H”表述轮毂，下标“T”表述轮缘

32、            五、计算1；      ；;2                          ；        武汉：； 

33、60;      拉萨：       武汉大学动力与机械学院流体机械及工程20052006  上学期期末考试(试卷B)班级:学号:                 姓名：             &#

34、160;                成绩:题   号一二三四五总   分分   数一、填空题（每空1分，共20分）1.         流体机械是指以流体为            

35、60; 与                的机械设备。2.         根据能量传递方向的不同，可以将流体机械分为                机和     

36、60;            机。3.         叶栅的稠密度是                     与        

37、              之比。4.         根据流体流过叶轮前后压能是否相等，将叶片式流体机械分为                       &#

38、160;      式和                            式。5.         在推导叶片式流体机械叶轮的欧拉方程时，有四个基本假定，这四个基本假定分别是、   、

39、   、和。6.         叶片式流体机械的主要性能参数有        、 、    、     、汽蚀余量和          。7.         叶片式流体机械的速度三角形中有三条边，这三条边对应三个矢量，它们分别是、和矢量

40、。二、选择题（每小题2分，共20分）1.       某一台水轮机工作时，其进口的流量为，出口流量为，叶轮流量为，则其容积效率为（     ）。ABC2.       叶片式流体机械的反作用度是（    ）。A动能与总能量头之比B静压能与总动能之比C静压能与总能量头之比3.       由可知，一台在额定转速下工作的水泵，随着其工作流量的减小，比转

41、速ns将（    ）。A增大B减小 C不变 4.       水轮机的轴功率N（    ）。A是发电机的输出功率B是水轮机的输出功率C等于5.       给定水轮机装置，高池的水经过水轮机进入低池，高池的水位不变，当低池的水位升高时，水轮机的汽蚀系数将（    ）。A增大B减小 C不定 6.        

42、 离心式水泵叶轮的叶片形状一般采用（    ）。A向前弯曲B径向延伸C向后弯曲7.         水泵的有效汽蚀余量（    ）。A与水泵的必需汽蚀余量有关；    B与水泵的吸水装置有关；    C与水泵叶轮进口的运动参数有关。8.         某台水泵的汽蚀比转速（    ）。&

43、#160;     A随水泵转速（或流量）的增加而增加；    B随水泵必需汽蚀余量的减小而增加；C是一个定值。9.         对于某叶片式流体机械，当流过它的流量偏离设计值时，冲角会发生变化，正冲角将导致在叶片的（）产生旋涡。A工作面B背面 C工作面和背面 10.     某给定的开敞式（进、出水池水面为一个大气压）离心泵系统中，当进水池的水面升高时，水泵的工作扬程将减小，而其轴功率将（  

44、;  ）。A不变B增大 C减小 三、判断题（是“”，非“×”，每小题2分，共10分）1    （   ）风机的轴功率就是驱动它的原动机的输入功率。2    （   ）当流体机械安装位置海拔高程越高，则流体机械的安装高度也就越高。3    （   ）相似的流体机械，其比转速相等；反过来，比转速相等的流体机械，其性能一定相似。4  （   ）比转速较大的泵（风机），其流量、能头（）关系曲线较为平坦。5  （   ）汽蚀比转速较大的水泵，其抗汽蚀性能较好。