中国矿业大学流体机械重点及考题

1、1流体机械复习第一章 泵与风机的分类及工作原理2第一章 泵与风机的分类及工作原理3第一章 泵与风机的分类及工作原理泵的主要性能参数：流量、扬程等。风机的主要性能参数：流量、压力等。4风机风机入口入口1-1风机风机出口出口2-2例 题某风机流量是125m3/s，入口处的静压是-2500Pa，速度是15m/s,出口处的静压是500Pa，速度是25m/s，气体密度取1.2kg/m3,设轴功率是460kW，求风机的全压和静压、动压、全压效率、静压效率。解：列风机进出口的能量方程 wTapvppgzzvp222212211122222221112)(2vpppvpwT2222211122vppvpPav

2、pvpp3240)2365(875)1522 . 12500()2522 . 1500()2()2(2221112222Pavpppppdst28653753240)1522 . 12500(500)2(221112Pavpd3752522 . 1222出5风机风机入口入口1-1风机风机出口出口2-2例 题某风机流量是125m3/s，入口处的静压是-2500Pa，速度是15m/s,出口处的静压是500Pa，速度是25m/s，气体密度取1.2kg/m3，设轴功率是460kW，求风机的全压和静压、动压、全压效率、静压效率。解：Pap3240Papst286588. 010004601253240N

3、PQ78. 010004601252865NQPstst6第一章 泵与风机的分类及工作原理1.说明泵的主要性能参数的意义。2.说明风机的主要性能参数的意义。3.说明图1-2、1-5中各标号零部件的名称及作用。4.某风机出口和入口的全压差是5000Pa，则风机的全压是多少？5.某水泵的流量是450m3/h，扬程是280m，效率是0.85，求该泵的轴功率。7第二章 泵与风机的基本理论1. 流体质点在叶轮中的运动速度三角形；2. 流体流经叶轮时的能量交换 欧拉方程；3. 泵与风机的能量损失与流体机械的特性；4. 相似理论1.流体质点在叶轮中的运动速度三角形8流体流经叶轮时的能量交换 欧拉方程 单位重

4、量流体所获得的能量，仅与流体在叶片进口及出口处的速度有关，而与流动过程无关。 单位重量流体所获得的能量与被输送流体的种类无关。也就是说，无论是被输送的流体是液体还是气体，只要叶片进口和出口处的速度三角形相同，都可以得到相同的压头。 单位重量流体所获得的能量与叶轮外缘圆周速度u2成正比，而u2=nD2/60。所以，当其他条件相同时，叶轮外径D2越大，转速n越高，压头就越高。)(11122uuTcucugH9泵与风机的能量损失与流体机械的特性hvm10泵与风机的能量损失与流体机械的特性11相似理论22mmmmDDnnPP5223mmmmDDnnNN3mmmDDnnQQm22mmmDDnnHH2mm

5、mnnPPHH3mmnnNNmmnnQQm12相似理论水泵比转数水泵比转数432165. 3HQnns通风机比转数通风机比转数4321PQnns22uPP2224uDQQ32224uDNN22uPPststst，13例 题1. 1.影响泵或风机性能的损失有哪几种？简述造成这些损失的影响泵或风机性能的损失有哪几种？简述造成这些损失的原因。原因。2.H2.HTT、H HT T、H H之间有什么区别？之间有什么区别？3. 3.离心式泵与风机的叶片有哪几种形式？离心式泵与风机的叶片有哪几种形式？4. 4.（2-102-10）有一泵转速是）有一泵转速是n=2000rpmn=2000rpm时，扬程时，扬程

6、H=100mH=100m，流量，流量Q=0.17mQ=0.17m3 3/s./s.若将其放大成叶轮外径的两倍若将其放大成叶轮外径的两倍, ,当转速为当转速为1450rpm1450rpm时，放大后的流量是多少？时，放大后的流量是多少？5.(2-12 .1.)5.(2-12 .1.)单级单侧进风的离心风机，全压单级单侧进风的离心风机，全压P=100PaP=100Pa，流量，流量Q=14mQ=14m3 3/s/s，转速是，转速是1000rpm1000rpm，求该风机的比转数。，求该风机的比转数。 smDDnnQQ/68. 022900145017. 033325. 86001410004321432

7、1PQnns14例例21某离心式水泵的转速某离心式水泵的转速n1450 rmin，通过叶轮的理论流量，通过叶轮的理论流量 QT180 m3/h。叶轮外径。叶轮外径 D2= 329mm，叶片入口直径，叶片入口直径 D1120 mm。叶片出口宽度。叶片出口宽度b215 mm，叶片出口排挤系数，叶片出口排挤系数0.93。叶片的出口安装角。叶片的出口安装角222.5，叶片数，叶片数Z7。试计算。试计算理论压头理论压头HT，并绘出叶轮出口速度三角形。假定液体无旋转，并绘出叶轮出口速度三角形。假定液体无旋转地径向进入叶片（即地径向进入叶片（即c1u=0).2=22.50D2=320mmD1=180mmb2

8、=15mmTuTHczhmQrpmn求0793. 0/1801450123152=22.50D2=320mmD1=180mmb2=15mmTuTHczhmQrpmn求0793. 0/180145012316smKccuu/26.1266.15783. 0222=22.50D2=320mmD1=180mmb2=15mmTuTHczhmQrpmn求0793. 0/180145012317例例212=22.50u2c2uc2w2c2rw2c2smcsmcsmuur/28.24/57. 3/28.2422218第三章 泵与风机的构造1.4-73离心风机的主要零部件有哪些？它们的主要作用是什么？2.矿用

9、D型泵的主要零部件有哪些？它们的主要作用是什么？3.轴向附加力产生的原因？平衡措施的原理？19第五章 给排水系统1. 主排水系统及其特性。2. 汽蚀及吸水高度。3. 稳定及经济工作条件4. 泵与管路的联合运行及调节： 2.1工况点 2.2工况点的调节 2.3 泵的联合运行4. 主排水设备的性能测试5. 主排水设备的选型设计20主排水系统及其特性2QRHHtc21汽蚀及吸水高度nxaxpHhpHxsxHgvHH22124. 010nassppHH22一、泵的稳定工作条件一、泵的稳定工作条件cHH 0)95. 09 . 0(泵的正常、合理工作条件二、泵的经济工作条件二、泵的经济工作条件三、不发生汽

10、蚀的条件三、不发生汽蚀的条件max)9 . 085. 0(MhhA实际装置的汽蚀余量应大于泵的允许汽蚀余量。23泵与管路的联合运行及调节-工况点24泵与管路的联合运行及调节-工况点调节25泵与管路的联合运行及调节-工况点调节26泵与管路的联合运行及调节-工况点调节mmDDQQ22322mmDDNN222mmDDHH%5222mmDDD27泵与管路的联合运行及调节-泵的联合运行28主排水设备的性能测试29主排水系统及主排水设备的选型设计30主排水系统及主排水设备的选型设计31主排水系统及主排水设备的选型设计设计任务 （1）确定排水系统； （2）选择排水设备； （3）绘制水泵房、管子道及管子间的布

11、置图。 32第六章 通风系统1. 矿井通风系统、网路、风源。2. 通风机的辅助装置扩散器、反风。3. 通风机在网路中的工作 3.1工况点 3.2 喘振 3.3 工业利用区 3.4 起动与停止 3.5 联合运行 3.6 通风机的调节4. 通风机的性能测试5. 通风机的选型设计 33矿井通风系统、网路、风源hRQpbQpvp2222hvppppQRppQQydystyFyFy2,202Qp2bQp 2RQp QpyyQp ystyQp,风源风源网路网路风机风机v22v34通风机的辅助装置扩散器35通风机的辅助装置反风36通风机在网路中的工作工况点Qp2bQp QpyyQp ystyQp,22v37

12、通风机在网路中的工作喘振QPEFDKBGA38通风机在网路中的工作工业利用区通风机的工业利用区是按稳定性和经济性条件划分。kPQP QmaxkP)95. 09 . 0(工业利用区QPminmax8 . 0或39通风机在网路中的工作起动与停止40通风机在网路中的工作联合运行QPIQP)(IIQP)(网)(QPKK1K2M1M241通风机在网路中的工作联合运行QPIQP)(IIQP)(网)(QP等)(QPKK1K2M1M242通风机在网路中的工作工况调节 调节方法有两种，一是改变网路特性，如风门调节，二是改变风机特性调节，如变转速调节、前导器调节、改变叶轮级数调节、改变叶片数调节。43补充例题某煤

13、矿主通风机的转速n=1450 rpm，静压性能曲线如图所示，矿井在前期、后期的网路的静压性能曲线分别是OA、OC，要求风量不低于100 m3/s,试求：（1）设前期和后期的风机叶片安装角分别是25和30，求前期和后期工况点处的静压、流量、静压效率、轴功率是多少？（2）设采用变转速措施，调节前期的风机工况点，以提高风机的运行效率，试合理确定风机叶片的安装角和相应的转速。（3）分析其节能效果。44求前、后期工况点466285N(kW)78.60.64st35241667Pst(Pa)104109Q(m3/s)后期前期45求前期变转速调节工况点450180902N(kW)?3905Pst(Pa)0.

14、740.74st100171Q(m3/s)8481450转速450450安装角1711001450,nQQnn9021450848,33NNNnn未调已调46节能效果分析450，848 rpm450250安装角180285N(kW)14201667Pst(Pa)0.740.64st100109Q(m3/s)8481450转速(rpm)已调未调250，1450 rpm万元单位电价6 .738 . 036524)180285(36524JNW47通风机的性能测试与在线监测QP48通风机的选型设计选型设计的任务包括：选型设计的任务包括：1选择风机类型和型号；选择风机类型和型号；2选配辅助装置；选配辅

15、助装置；3确定设备组合方案；确定设备组合方案；4提出经济核算结果。提出经济核算结果。49例6-550例6-551例6-5rpmnmD1 .824649. 1252第七章 空气压缩设备1. 矿山压气设备2. L型空压机基本理论3. L型空压机结构4. L型空压机调节5. 压气设备的选型设计6. 螺杆式压缩机53矿山压气设备54L型空压机基本理论性能参数1. 排气量；2. 排气压力；3. 排气温度；4. 轴功率；5. 转速；6. 比功率。55L型空压机基本理论理论及实际循环V56L型空压机基本理论-理论及实际循环过程理论工作循环实际工作循环压缩，n=常数 n常数，开始时是吸热压缩，然后是放热压缩。

16、排气状态不变状态变化，压力降低，温度降低。膨胀无有（余隙容积）， m常数，开始时是放热膨胀，然后是吸热膨胀。吸气状态不变状态变化，压力降低，温度升高。nPVCnPVCmPVC57L型空压机基本理论58L型空压机结构59L型空压机调节 打开吸气阀调节，关闭吸气管路调节，改变余隙容积调节。60螺杆式压缩机61压气设备的选型设计 1）选择空压机的型式并确定所需的台数； 2）选择电动机及电控设备； 3）选择空压机的辅助设备； 4）选择输气管道及附件； 5）提出技术经济指数； 6）绘制压缩空气站的设备布置图及管道布置图。62模拟试卷流体力学及流体机械试卷（A）卷 一、名词解释（本题共5小题，每小题2分，

17、共10分）1. 流动性；2. 流线；3. 水力直径；4. 扬程；5. 比转速。 二、问答题（本题共4小题，每小题5分，共20分）1. 说明连续方程和伯努利方程物理学本质。 63模拟试卷2. 在一条水平管段上装有两支测压管如图所示。试分别讨论管中流量增大与减小时，两支测压管中液面高度h1与h2是增加还是减少?为什么? 64模拟试卷3.写出图中1、2、3、4部件的名称及作用。 65模拟试卷4.如图所示，试求并联运行时的风机I、II的工况点。 QPIQP)(IIQP)(网)(QP66模拟试卷三、填空题（本题共10小题，每小题3分，共30分）1. 设液体的动力粘度是0.01 Pas，两平板间距离为2.

18、0mm，上平板以相对于下平板5.0m/s速度移动，下平板不动，则单位面积上的内摩擦力是 N 。2.开敞容器，盛装21的两种液体，问： 1和2两测压管中的液面哪个高些？哪个和容器内的液面同高？67模拟试卷3. 某点的绝对压强是5米水柱，当地大气压是10米水柱，则该点处的相对压强是 米水柱、真空度是 米水柱。4. 水力直径是2.5m，则水力半径是 m。5. 管路A、B并联，管路A水头损失是2.5mH2O，则管路B水头损失是 mH2O。6. 水泵的主要性能参数有 、 、 。 7. 某风机的静压是1200Pa，风机出口处的动压是55Pa，则风机的全压是Pa。68模拟试卷8. 某风机的转速是1450rpm，流量是250m3/s，则转速是2900 rpm时，相似工况点处的流量是 m3/s。9. 某水泵的允许吸上真空度是5.8mH2O,吸上水头是0.6 mH2O,吸水管的水