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1250Pa,出口处动压是60Pa,则该风机的静压是Pa。2 .某泵HToe=58m,滑移系数是0.86,流动效率是0.92,则Hr=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

2、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kWo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D2=600mm,出口宽度是b2=150mm,转速n=2900r/min,P2a=30,叶轮入口处的气流径向流入叶轮，空气密度为P=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/U2,W2/U2,U2/U2,Vu2/U2,V2/U2,Wu2/U2,W2/U2,及安装角B2a。2）无限多叶片叶轮的理论全压Pt6。3）

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，标出反作用度+3p）4）设叶片数z=12,求滑移系数因2 .有一离心式水泵的允许空化余量是3.29mH2O,吸水池液面的压力是10mHzO（绝压），抽送温度是45c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0.75mH2O,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：蜘00.6曾？/?1=Wla/U=Vlm/U=0.7

4、?2=W2a/U=V2m/U=0.8，请注意，这里的WlaWWfe,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:A?,?8）2）以u/u=10cm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

5、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）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/so4 .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3,m/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

6、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 .设某泵“卜=0.92,1=0.95,m=0.96,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%。29 .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：b=40mm,b2=20mm,D1=200mm,D2=400mm,鼠=20,02a=25。设流体径向流入叶

7、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H=-0.7q：-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=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

8、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/s压力Pa效率111027330.79212535300.86311041250.86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

9、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Ap,所以产生了平衡力。Ap的大小与轴向间隙8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，转子左移一轴向间隙8减小一Ap增加一平衡力增加，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、

10、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ki2,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1250Pa,出口处动压是60Pa,则该风机的静压是1210Pa。2 .某泵HTg=58m,滑移系数是0.86,流动效率是0.92,则Ht=49.88m.H=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

11、.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28.7q5 .某泵刚发生空化时的有效汽蚀余量是3.45mH2。，对应的必需空化余量是3.45mH2。.临界空化余量是3.45mH2O。6 .某泵的比转数是103,当转速减小20%时，该泵的比转数是103q7 .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525kW。8 .两台相同的泵串联时的总扬程是350m,各泵的扬程是175m。9 .某管路特性方程是H=25+104，工况点处的流量是1m3/s,则泵的扬程是5m。10 .某空压机的

12、排气量是42m3/min,轴功率是235kW,则比功率是5.6kW/（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,今用同一送风机输送密度p=0.8kg/n3的烟气，要求全压与输送f=1.2kg/m3的气体时相同，此时解:生qv转速应变为多少?p1(nfqv=qv6分）转速变化后相似工况点处的流量为多少？（1.2960n=1175.8rpmn1175.83,.一=3.5=4.29m/min9604分)D2=200mm,出口宽度是2 .有一离心式水泵，其叶轮尺寸如

13、下：叶轮出口直径是b2=20mm,转速是2900r/min,P2a=25,出口处的轴面速度是v2m=3.8m/s,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Hts。（4分）3）求理论流量qvt（设叶片出口排挤系数为1）。（2分）解:1)二nD2U2=603.141529000.2060=30.37m/s2)vu2=u2-vm2coL2=30.37-3.8cot250=22.22m/s11HT=-u2vu2=30.3722.22=68.86mg9.83.3)qvT=vD2b2Vm2=3.14150.200.023.80.0477m/s3.有一

14、离心式水泵的允许空化余量是3.29mH2。，吸水池液面的压力是10mHzO（绝压），抽送温度是45c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0.75mH2O,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）Hg=匹-旦-kh】-hw=10-0.986-3.29-0.75=4.974m-pgpg4.解:2）由空化相似定律伍h】P=（%）2有L=hImnml.-：hI-l.-：h()2=3.29(lil5nm)2.4.35mH2Opmnmnm2转速增加后，相似工况点处的流量亦增加，根据hw

15、=Rq及相似定律吸水管路损失为RpqpRmqmnp2=()2,nmpepv-9-：g:g1.15nm22hwp=(m)hwm=1.150.75=0.992mH2Onml.-：hl-hw=10-0.986-4.35-0.992=3.672m某中、高比转数泵额定工况点处的参数是n=1450rpm,qv=0.07m3/s,H=18m,n=0.84。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）。D2a_2_=18X0.95=16.245mqvD2574D2一一一_3=0.070.95=0.0665m/sP_PD2JD23_=9.8父0.07父18/0

16、.84父0.95=12.6kW5.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。（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）n4wi=-四（包）n-1n-1p113心.-0.1106191.3-11.3-1=286.2kJb) ；-4=、；=、0.90.1=3n1wii=-piVi(-px)-1n-1Pi1.31c) =.3-0.1106130-11.3-1=125.0kJw2i-w1i=125.0k

17、J(Wi=wiW2i=125125=250kJ(指示功降低了wLZwL=286.2-250100%=12.6%W286.2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：1一前导器，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。4一叶轮，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、轴功率、效率、允许空

18、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、填空及选择题（本题共10

19、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。4.7m/s。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 .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2.04m3/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167.1m3/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

20、失是0.78m,则在规定状态下泵的安装高度最大是4.52m。7 .设某泵“卜=0.92,“v=0.95,m=0.96,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3.8%。9 .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0.665m3/s。10 .某轴流风机全压是2000Pa,出口处的动能是200Pa,则该风机白静压是1800Pa。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：bi=40mm,b2=20mm,Di=200mm,D2=400mm,P1a

21、=20,02a=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。二nD1603.141514500.2060=15.18m/s(1)vm1=u1tanx=15.18tan200=5.53m/s(1)qvT=叽131=3.1415M0.20父0.04黑5.53=0.139m3/s(2)U2=二nD2603.141514500.460=30.37m/s(1)Vm2二qvT二D2b20.1393.14150.400.02=5.53m/s(1)vu2=u2-vm2cot02=30.37-5.53*cot250=18.5m/s(1)11HTO0=u2vu2=父30.37父18.51=57.36m(2)g9.82.有两台性能相同的离心式水泵,(1)2性能曲线方程是H=-0.7qv-0.8qv+85,并联在管路上工作，管路特性曲线方程式Hc=0.65q；,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：2H=-0.7q2/4-0.8qv/2852）求下列联立方程，得等效泵的工况点，有_2一一一一一H=-0.7q