流体两套试题试题及答案

1、一、简答题1. 简述空化与空蚀对泵性能的影响，并在下图中标出泵不发生空化的区域。二、填空1. 风机全压是1250 Pa，出口处动压是60 Pa，则该风机的静压是Pa。2. 某泵m，滑移系数是0.86，流动效率是0.92，则m，m。3. 某水泵机械效率是0.95，容积效率是0.92，流动效率是0.9，则该泵的总效率是。4. 试说明欧拉方程的能量意义；并根据欧拉方程分析轴流泵的扬程低于离心泵的原因。5. 某双吸单级风机的流量是150m3/s，转速是1450rpm，全压是3320Pa，则该风机的比转数是。6. 某泵的比转数是103，当转速减小20%时，该泵的比转数是。7. 某风机输送密度为0.8kg

2、/m3的烟气时轴功率是350kW，那么输送密度为1.2kg/m3的空气时轴功率是kW。三、计算题1. 有一离心式风机，其叶轮尺寸如下：叶轮出口直径是，出口宽度是，转速n = 2900r/min，叶轮入口处的气流径向流入叶轮，空气密度为，试计算：1）当流量为104m3/h时，叶轮的相对速度w2和绝对速度v2；并试按比例画出无量纲的出口速度三角形(u2/u2=10cm)，并标注v2/u2，w2/u2，u2/u2，vu2/u2，vr2/u2，wu2/u2，wr2/u2，及安装角。2）无限多叶片叶轮的理论全压。3）无限多叶片叶轮的反作用度，并以反作用度说明当前叶轮的叶片形式；（且在所绘制的速度三角形中

3、，标出反作用度+3p ）4）设叶片数z = 12, 求滑移系数 。2. 有一离心式水泵的允许空化余量是3.29 mH2O，吸水池液面的压力是10 mH2O（绝压），抽送温度是45的清水，相应的饱和蒸汽压力是0.986mH2O，吸水管路中的水头损失是0.75 mH2O，试求：1）该泵的安装高度。2）若将该泵转速提高15%，求相似工况点处吸水管路流动损失及泵的安装高度。X （+10p）现代轴流式压气机设计。设计一轴流式压气机（即涡轮压缩机），已知以下条件：热系数：反动度：= 0.61 = w1a/u=v1m/u = 0.72 = w2a/u =v2m/u = 0.8, 请注意，这里的w1a w2a

4、，是一种广义的压气机设计情形，不同于图2-25b中的特殊情形。试求解： 1）反动度与热系数的关系(tip：， ) 2）以u/u = 10 cm为比例，画出相应的速度三角形，并标注v/u, w/u。中国矿业大学徐海学院20092010学年第一学期泵与风机试卷（B）卷一、简答题（本题共5小题，每小题4分，共20分）1. 试说明下图中标号1、2、3、4的名称和作用。2. 泵的主要性能参数有哪些？3. 离心风机与轴流风机分别在小流量和大流量下启动，为什么？4. 试述两台泵串联工作时作图法确定每台泵工况点的步骤。5.什么是汽蚀？列出三种提高泵抗汽蚀性能的措施。二、填空及选择题（本题共10小题，每小题4分

5、，共40分）1. 设某风机入口面积是3.5m2，流速是12m/s，则通过该风机的流量是m3/min。2. 某泵有效功率是248kW，效率是0.82，则泵的轴功率是kW。3. 某轴流风机叶片入口处的轴向速度是4.7m/s，则叶片出口处的轴向速度是m/s。4. 某泵流量是2.5m3/s，转速是2450rpm，当转速降低到2000rpm时，相似工况点处的流量是m3/s。5. 某风机叶轮直径是2.5m，转速是1000rpm，当流量系数是0.26时，对应点的流量是m3/s。6. 某泵的允许吸上真空高度是5.5m，泵入口动水头0.2m，进口管路的损失是0.78m，则在规定状态下泵的安装高度最大是m。7.

6、设某泵，则该泵的效率是。8. 某单级单吸低比转数离心泵叶轮切割后对应点处的流量降低了7.5%，则叶轮切割了%。9. 某排水管路的特性方程是，在工况点处泵的扬程是163m，则泵的流量是m3/s。10. 某轴流风机全压是2000Pa，出口处的动能是200Pa，则该风机的静压是Pa。三、计算题（本题共4小题，每小题10分，共40分）1. 有一离心式水泵，其叶轮尺寸如下：，。设流体径向流入叶轮，如转速是1450r/min，试按比例画出出口速度三角形，并计算理论流量和在该流量的无限多叶片叶轮的理论扬程。有两台性能相同的离心式水泵，性能曲线方程是，并联在管路上工作，管路特性曲线方程式，求：1）并联运行时等

7、效泵的特性方程。2）并联时各泵工况点处的流量。2.如图所示，Hc=40m，泵进出口直径相同，pA=pB=0，当流量是0.1m3/s时泵进出口压力差是48mH2O，求1）泵的扬程。2）管路特性方程。2. 某电厂动叶可调轴流式引风机，工作时的转速是1450rpm，安装角是0°，风机和网路的特性曲线如下图所示。点1、2、3处的参数如下表所示。试问：1） 当前工况点是哪一点？轴功率是多少kW？求当前网路特性方程。2） 何种调节措施可使工况点位于点3？轴功率是多少？3） 采用变角度调节、变转速调节使流量降到110m3/s，轴功率分别是多少？4） 哪一种调节措施使风机的运行经济性最高？流量m3/

8、s压力Pa效率111027330.79212535300.86311041250.8623中国矿业大学电力学院20102011第二学期泵与风机试卷（A）答卷一、简答题（本题共5小题，每小题4分，共20分）1. 简述空化与空蚀对泵性能的影响，并在下图中标出泵不发生空化的区域。答：材料破坏、性能下降、振动噪声。2. 如下图所示，点b是轴流风机当前的工况点，流量是qb，调节后流量降为qc，试列出三种调节措施，并说明其中一种调节措施的工作原理。答：节流、变动叶角度、变转速。变转速调节的原理，根据相似定律有调节前后流量之比与转速之比相等可知，当转速变化时流量相应地变化。3. 简述平衡盘的工作原理。答：在

9、未级叶轮出口有径向间隙和轴向间隙与低压区相通，平衡盘两侧存在压强差p，所以产生了平衡力。p的大小与轴向间隙的大小有关。当轴向力>平衡力时，产生了如下的动态平衡过程，转子左移轴向间隙减小p增加平衡力增加，直到轴向力=平衡力。反之亦然。4. 风机I、II的特性曲线pqv完全相同，如下图所示，输气网路的阻力特性曲线亦示与图中，试用作图法求风机I、II并联运行时的工况点。要求写出作图要求及步骤、并进行作图。答：1）求等效风机的压力流量曲线：等压力下流量相加。2）求等效风机的工况点：等效风机的性能曲线与网路性能曲线的交点k；3）求各风机的工况点：过K点作等压力线，交风机的性能曲线于k12，即为所求

10、。三、填空及选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分）1. 风机全压是1250 Pa，出口处动压是60 Pa，则该风机的静压是1210Pa。2. 某泵m，滑移系数是0.86，流动效率是0.92，则 49.88 m， 45.88m。3. 某水泵机械效率是0.95，容积效率是0.92，流动效率是0.9，则该泵的总效率是 0.79。4. 某双吸单级风机的流量是150m3/s，转速是1450rpm，全压是3320Pa，则该风机的比转数是 28.7 。5. 某泵刚发生空化时的有效汽蚀余量是3.45mH2O，对应的必需空化余量是3.45mH2O，临界空化余量是3.45mH2O。6. 某泵的比转数是10

11、3，当转速减小20%时，该泵的比转数是 103 。7. 某风机输送密度为0.8kg/m3的烟气时轴功率是350kW，那么输送密度为1.2kg/m3的空气时轴功率是 525 kW。8. 两台相同的泵串联时的总扬程是350 m，各泵的扬程是175m。9. 某管路特性方程是，工况点处的流量是1m3/s，则泵的扬程是 35 m。10. 某空压机的排气量是42m3/min，轴功率是235kW，则比功率是5.6 、 kW/(m3/min)。四、计算题（本题共5小题，每小题10分，共50分）1. 某风机，转速n=960r/min时，流量qv=3.5m3/min，全压p=1000Pa，=1.2kg/m3，今用

12、同一送风机输送密度=0.8kg/m3的烟气，要求全压与输送=1.2kg/m3的气体时相同，此时转速应变为多少？（6分）转速变化后相似工况点处的流量为多少？（4分）解：2. 有一离心式水泵，其叶轮尺寸如下：叶轮出口直径是，出口宽度是，转速是2900r/min，出口处的轴面速度是，设流体径向流入叶轮。求：1）试按比例画出出口速度三角形。（4分）2）计算无限多叶片叶轮的理论扬程。（4分）3）求理论流量（设叶片出口排挤系数为1）。（2分）解：1）2)3)v2w2u23. 有一离心式水泵的允许空化余量是3.29 mH2O，吸水池液面的压力是10 mH2O（绝压），抽送温度是45的清水，相应的饱和蒸汽压力

13、是0.986mH2O，吸水管路中的水头损失是0.75 mH2O，试求：1）该泵的安装高度。（4分）2）若将该泵转速提高15%，求相似工况点处吸水管路流动损失及泵的安装高度。（2+4分）解：1）2）由空化相似定律有转速增加后，相似工况点处的流量亦增加，根据及相似定律吸水管路损失为4. 某中、高比转数泵额定工况点处的参数是，。试求：叶轮直径切割5%后，相应工况点处的流量（3分）、扬程（3分）、轴功率（3分）、效率（1分）。解：，5. 某空压机，吸气压力0.1MPa(绝对)，排气压力为0.9MPa(绝对)，压缩过程指数恒为1.3，求：a) 采用一级压缩，求压缩单位体积气体，理论工作循环的指示功wi。

14、（4分）b) 若改为两级压缩，且级间冷却完善，求各级最佳理论压比；与a)相比，指示功降低了百分之多少？。（2+4分）解：a)b)c)指示功降低了中国矿业大学徐海学院20092010学年第一学期泵与风机试卷（B）答卷一、简答题（本题共5小题，每小题4分，共20分）1. 试说明下图中标号1、2、3、4的名称和作用。答：1前导器，控制流体流动方向，调节工况点。2集流器，使流体以较小的流动阻力进入风机叶轮。3蜗壳，把从叶轮中流出的流体收集起来，并引向风机出口，把一部分动能转化成压力能。4叶轮，把原动机的机械能转换成流体的机械能。2. 泵的主要性能参数有哪些？答：泵的主要性能参数有流量、扬程、转速、轴功

15、率、效率、允许空化(汽蚀)余量。3. 离心风机与轴流风机分别在小流量和大流量下启动，为什么？答：因为离心式风机在小流量时的功率较小，而轴流式风机在流量大时功率较小。4. 试述两台泵串联工作时作图法确定每台泵工况点的步骤。答：1）作泵和管路的特性曲线。2）等流量下扬程相加，作等效泵的特性曲线。3）求管路和等效泵特性曲线的交点K。4）过K点作等流量线，求与泵的特性曲线的交点，即是泵的工况点。5. 什么是汽蚀？列出三种提高泵抗汽蚀性能的措施。答：汽蚀是指液体反复发生汽化、凝结，并引发破坏的现象。提高泵抗汽蚀性能的措施：降低叶轮入口部分的流速、采用双吸叶轮、增加叶轮前盖板转弯处的曲率半径。二、填空及选

16、择题（本题共10小题，每小题4分，共40分）1. 设某风机入口面积是3.5m2，流速是12m/s，则通过该风机的流量是2520m3/min。2. 某泵有效功率是248kW，效率是0.82，则泵的轴功率是302.4kW。3. 某轴流风机叶片入口处的轴向速度是4.7m/s，则叶片出口处的轴向速度是4.7m/s。4. 某泵流量是2.5m3/s，转速是2450rpm，当转速降低到2000rpm时，相似工况点处的流量是 2.04 m3/s。5. 某风机叶轮直径是2.5m，转速是1000rpm，当流量系数是0.26时，对应点的流量是 167.1 m3/s。6. 某泵的允许吸上真空高度是5.5m，泵入口动水

17、头0.2m，进口管路的损失是0.78m，则在规定状态下泵的安装高度最大是 4.52 m。7. 设某泵，则该泵的效率是0.84。8. 某单级单吸低比转数离心泵叶轮切割后对应点处的流量降低了7.5%，则叶轮切割了 3.8 %。9. 某排水管路的特性方程是，在工况点处泵的扬程是163m，则泵的流量是 0.665 m3/s。10. 某轴流风机全压是2000Pa，出口处的动能是200Pa，则该风机的静压是 1800 Pa。三、计算题（本题共4小题，每小题10分，共40分）1. 有一离心式水泵，其叶轮尺寸如下：，。设流体径向流入叶轮，如转速是1450r/min，试按比例画出出口速度三角形，并计算理论流量和

18、在该流量的无限多叶片叶轮的理论扬程。解：（1）（1）（2）（1）（1）（1）（2）（1）2. 有两台性能相同的离心式水泵，性能曲线方程是，并联在管路上工作，管路特性曲线方程式，求：1）并联运行时等效泵的特性方程。2）并联时各泵工况点处的流量。解：1）根据并联的特点，并联运行时等效泵的特性方程：2）求下列联立方程，得等效泵的工况点，有，得。所以，并联时各泵工况点处的流量是5.26m3/s。3. 如图所示，Hc=40m，泵进出口直径相同，pA=pB=0，当流量是0.1m3/s时泵进出口压力差是48mH2O，求1）泵的扬程。2）管路特性方程。解：1）列1-1和2-2的能量方程，有泵的扬程是48mH2O。2）管路特性方程是，得4. 某电厂动叶可调轴流式引风机，工作时的转速是1450rpm，安装角是0°，风机和网路的特性曲线如下图所示。点1、2、3处的参数如下表所示。试问：1） 当前工况点是哪一点？轴功率是