流体两套试题试题及规范标准答案

1、、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Ht 58m，滑移系数是0.86，流动效率是0.92，则Ht m，H 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150m 3/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

2、为0.8kg/m 3的烟气时轴功率是 350kW，那么输送密度为1.2kg/m 3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D2600mm，出口宽度是b2150mm，转速 n = 2900r/min2a 300，叶轮入口处的气流径向流入叶轮,空气密度为1.2kg/m3，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/U 2 , W2/U 2 , U2/U 2, Vu2/u 2, Vr2/U 2, W u2/U 2 ,Wr2/U 2，及安装角2）无限

3、多叶片叶轮的理论全压Pt。（且在所绘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;制的速度三角形中，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 mH 2O ,吸水池液面的压力是 10 mH 20（绝压），抽送温度是45 C的清水，相应的饱和蒸汽压力是0.986mH 2O，吸水管路中的水头损失是0.75 mH 20，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

4、动度：Q = 0.6? 1 = W 1a/U=V 1m/U = 0.7?2 = W 2a/u =V 2m /u = 0.8, 请注意，这里的W 1a丰W2a ,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 。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

5、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，共40分）中国矿业大学徐海学院2009 2010学年第一学期泵与风机试卷（ B ）卷1.设某风机入口面积是 3.5m 2,流速是12m/s，则通过该风机的流量是m 3/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2.5m 3/s，转速是2450rpm ，当转速降低到2000rpm 时，相似工况点处的 流量是m 3/s。5.某风机叶轮直径是2.5m，转速是lOOOrpm，当流量系数

6、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7.设某泵 h 0.92， v0.95，m0.96，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9.10.某排水管路的特性方程是 H 125 86q；，在工况点处泵的扬程是 163m，则泵的流量是 m 3/s 。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:b

7、, 40mm， b2 20mm， D1200mm，D2 400mm， 1a 20°， 2a 25°。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2H0.7qv 0.8qv 85，并联在管路上工作，管路特性曲线方程式Hc 0.65q2，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。2.如图所示，Hc=40m，泵进出口直径相同，pA=P B=0，当流量是 0.1m 3/s时泵进出口压力差是48mH 2O,求1）泵的扬程。2 ）管路特性方

8、程。Hc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）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: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。何种调节措施可使工况点位于点 3?轴功率是多少?采用变角度调节、变转速调节使流量降到110m 3/s，轴功率分别是多少?哪一种调节措施使风机的运行经济性最高?流量m3/s压力Pa效率111027330.79212535300.86311041250.861.2.3.中国矿业大学电力学院 2

9、010 - 2011第二学期泵与风机试卷（A）答卷、简答题（本题共5小题，每小题4分，共20分）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。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。简述平衡盘的工作原理。答:在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sni 口小与轴向间隙5

10、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7轴向间隙5减小P增加7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pq v完全相同，如下图所示,中，试用作图法求风机I、II并联运行时的工况点。输气网路的阻力特性曲线亦示与图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。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

11、压是 60 Pa，则该风机的静压是1210 Pa。2.某泵Ht 58 m，滑移系数是0.86，流动效率是0.92，则Ht 49.88 m， H45.88m 。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150m 3/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3.45mH 2O，对应的必需空化余量是3.45mH 2O，临界空化余量是3.45 mH 2O。6.某泵的比转数是103，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/

12、m 3的烟气时轴功率是 350kW，那么输送密度为1.2kg/m 3 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175 m。9.某管路特性方程是 H 25 10qV，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 42m 3/min，轴功率是235kW，则比功率是5.6、kW/（m 3/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=3.5m 3/min，全压 p=1000Pa ，p =1.2kg/m 3今用同一送风机输送密度P=0.8kg/m 3的

13、烟气，要求全压与输送p =1.2kg/m 3的气体时解:'20.8 n12960n 1175.8rpmqqvqvqv3.5 IIZ58 4.29 m3/min9602.有一离心式水泵，其叶轮尺寸如下：叶轮出口直径是D2200mm，出口宽度是b2 20mm，转速是2900r/min , 2a 25°，出口处的轴面速度是 v2m 3.8m/ s，设流体径向流入叶轮。求:试按比例画出出口速度三角形。（4分）计算无限多叶片叶轮的理论扬程Ht。（4分）求理论流量qVt （设叶片出口排挤系数为1 ）。（2分）解:U23.1415 2900 0.2030.37m/s60603.2)Vu2H

14、t3) qvTu2 vm2 cot 230.37 3.8 cot 25022.22m/s-U2vu2 30.37 22.2268.86mg9.83D2b2Vm2 3.1415 0.20 0.02 3.80.0477m /s有一离心式水泵的允许空化余量是3.29 mH 2O,吸水池液面的压力是 10 mH 2O（绝压），抽送温度是45 C的清水，相应的饱和蒸汽压力是 0.986mH 2O ,吸水管路中的水头损失是 0.75 mH 20，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) Hge pv_gh hw 10

15、0.986 3.29 0.754.974m4.解:5.2）由空化相似定律np 2(丄)2有nmnp 2m 怕3.29(l-ISn,)2 4.35 mH2O nm转速增加后，相似工况点处的流量亦增加，根据2Rpgp(np )2hWmRmqmnmhwpHgPePvhwRq2及相似定律吸水管路损失为hwp(皿)2hWmnmhw10 0.986某中、高比转数泵额定工况点处的参数是0.84。试求：叶轮直径切割轴功率（3分）、分）。5%后,qkqv1.152 0.750.992 mH2O4.35 0.9923.672 mn 1450rpm， qv相应工况点处的流量（0.07m3/s，H3分）、扬程（318

16、m，分）、DD2D2D2D2D2qv0.84D2qv某空压机，吸气压力求:a)米用一级压缩，b)D2D2180.95216.245m0.070.9530.0665 m / sDD29.830.07 18/0.84 0.9512.6 kW0.1M Pa(绝对），排气压力为0.9MPa（绝对），压缩过程指数恒为求压缩单位体积气体，理论工作循环的指示功若改为两级压缩，且级间冷却完善，求各级最佳理论压比；与1.3，Wi。（4 分）a）相比，指示功降低了百分之多少？。（ 2+4 分）解：a）wi11061.3 119方 1直0.11.3 1286.2 kJb)JO.9/0.1Wii11.3 13 行 1

17、1.36c)0.1 106 11.3 1125.0 kJw1i125.0 kJwiW1iw125 125250 kJ指示功降低了Wi Wi 286 100% 12.6%286.2中国矿业大学徐海学院2009 2010学年第一学期泵与风机试卷（B）答卷、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

18、：泵的主要性能参数有流量、扬程、转速、轴功率、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

19、轮前盖板转弯处的曲率半径。二、填空及选择题（本题共10小题,每小题4分，共40分）1.设某风机入口面积是3.5m 2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302.4 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 4.7 m/s 。4.某泵流量是2.5m 3/s，转速是2450rpm ，当转速降低到2000rpm 时，相似工况点处的流量是 2.04m 3/s。5.某风机叶轮直径是2.5m，转速是lOOOrpm，当流量系数是 0.26时，对应点的流量是167.1 m 3/s。6

20、.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4.52 m。7.设某泵 h 0.92, v0.95,m0.96，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9.10.3.8%。某排水管路的特性方程是 H 125 86q；，在工况点处泵的扬程是 163m，则泵的流量是 0.665 m 3/s。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

21、如下:b140mm， b2 20mm， D1200mm，D2400mm，1a200 ,2a25°。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。解：UinD1603.1415 145060020 15.18m/s (1 )Vm1u1 tan115.18 tan2005.53m/s (1 )qvTD1biVm1 3.1415 0.20 0.04 5.53 0.139m3/s (2 )U2nD23.1415 1450 0.4606030.37m/ s( 1 )Vm20.139qvTD2b23.1415 0.40 0.025.53m/s (1 )Vu2u2 vm2 cot 230.375.53 cot25018.5m/s ( 1 )Ht-u2vu2 30.37 g9.818.5157.36m (2 (12.有两台性能相同的离心式水泵,性能曲线方程是H0.7q20.8qv 85，并联在管路上工作，管路特性曲线方程式2Hc 0.65qv，求:1）并联运行时等效泵的特性方程。H0.7q2/4 0.8qv/2 852 ）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