武汉大学流体机械期末考试历年试卷1

武汉大学动力与机械学院《流体机械及工程》2006——2007 上学期期末考试（试卷A）班级: 学号: 姓名： 成绩:＿＿＿＿＿＿题号 一 二 三 四 五 总分分数一、填空题（每空1分，共20分） 流体机械是指以流体为 与 的机械设备，按能的传递方向不同，可以将流体机械分为 机和 机。水轮机的流量是指单位时间流过水轮机 断面流体的量。轴面流线是 面与 面的交线。相对流动角是相对速度与 速度的 方向的夹角。绝对速度可以分解为 分速与 分速。叶栅的稠密度是 与 之比。 在建立叶片式流体机械的基本方程时，需要引入四个基本假定，这四个本假定分别是 、 、 以及 。 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，它分别是 、 和 矢量。二、单项选择题（每小题2分，共20分）某一水泵的流量为Q，漏损流量为q，叶轮内的流量为QT，则其容积效率q为（ ）。QqQ

QQT

qQ。T某一水轮机的工作水头为H，水流对转轮做功的理论水头为H ，水轮机T内的流动损失为h，则其流动效率h为（ ）。HTH

HTH T

(H h)TTH 。TT压缩机的轴功率P指的是（ ）。机器的输出功率； B．机器的输入功率；C．叶轮的输入功率。 叶片式流体机械的反作用度0则说明该机器的转轮叶片（ 片。反击式； B．冲击式； C．后弯式。汽轮机叶轮的叶片形状一般采用（ ）。向前弯曲； B．径向延伸； C．向后弯曲。11水轮机的单位转速11

为（ ）。nD nD nH

H

D H。n

n QH3/4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（ ）。增大； B．减小； C．不能确定其变化趋D.不变势。随着水泵流量的加大，其必需汽蚀余量hr将（C）。增大；h水轮机的汽蚀系数

减小；C．不能确定其变化趋势。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中小型卧式离心泵的安装高程是指（ ）的高程。其固定底座平面； B．其基准面； C．压力最高点。三、判断题（1分，共10分）（ ）由流体与转动的叶轮之间的摩擦所引起的圆盘损失属流动损失。（ ）叶片的凹面为工作面，凸面为背面。（ ）工作面的压强比背面的压强大。（ ）有限多叶片叶槽内轴向旋涡的旋向与叶轮转动方向相反。（ ）相似的流体机械，其比转速相等；反过来，比转速相等的流武汉大学动力与机械学院《流体机械及工程》2006——2007 上学期期末考试（试卷B）班级: 学号: 姓名： 成绩:＿＿＿＿＿＿题号 一 二 三 四 五 总分分数一、填空题（每空1分，共20分） 按转轮前后单位重量水流的 是否相等，叶片式流体机械又可分为 和反击式。 反击式流体机械又可分为 、 和 等三种型。 工作机的流量是指流过其 断面的流量，原动机的流量则是其 断面上的流量。 叶片安放角y是指叶片任意一点的 线与 速度反方向夹角。当流体沿叶片型线运动时（即叶片数无究多时）y。“轴向旋涡”运动的方向与叶轮旋转方向相 。s模型与原型间的比例放大或缩小时，使模型的能头H 1m，功率sssP1kWss

称为 。翼型中线（骨架线或骨线）是指翼型两面间 的连线。叶栅中各翼型的相对应点的连线称为 。 反作用度的取值区间为当反作用度=0.5时为 叶片当反作用度>0.5时，为 叶片；反作用度<0.5时，为叶片。冲角是指来流 速度与叶片型线在进口处 间的夹角。通常叶轮流道投影图有两种形式，它们是 投影图和 投影图。二、单项选择题（每小题2分，共20分）q 某一台水轮机工作时，其进口的流量为Qp，出口流量为Qs，叶轮内的量为Q ，则其容积效率 为（ ）。qTQpTQ p

QpsQ p

QTsQ 。TT某一水泵的扬程为H，叶轮对水流做功的理论能头为H ，水泵内的流动T损失为h，则其流动效率h为（ ）。HTH

HTHT

H；TT(H；T

h。水轮机的轴功率P（ ）。是发电机的输出功率；B．是水轮机的输出功率；

C．等于gQH。psg为重力加速

H

1p1g s

，H

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（ ）。HH

Tst

1H

stT；

H

stT。 叶片式流体机械的反作用度0.5，则说明该机器的转轮叶片是（ 叶片。前弯式； B．径向式； C．后弯式。11水轮机的单位转速11

为（ ）。nD nD nH

H

D H。n由

n PH5/4可知，一台在一定转速下工作的水轮机，随着其流量的减小，其比转速ns将（ ）。增大； B．减小； C．不变。随着水泵流量的加大，其必需汽蚀余量hr将（ ）。增大；h水轮机的汽蚀系数

减小；C．不能确定其变化趋势。与（ ）。A．水轮机的吸出装置有关；BC仅降低离心泵的转速，其Hf(Q)曲线（ ）。向右上方抬高；B．向左下方降低；C．不发生位移。三、判断题（1分，共10分）（ ）圆盘损失是外部机械损失。（ ）叶片的凸面为工作面，凹面为背面。（ ）工作面的压强比背面的压强小。（ ）有限多叶片叶槽内轴向旋涡的旋向与叶轮转动方向相反。（ ）则其性能不一定相似。（ ）比转速ns越大，高效率区越宽。（ ）汽蚀比转速C较大的水泵，其抗汽蚀性能较好。（ ）所有的叶片式流体机械，当其安放角大于流动角时，则冲角为正值。（）差。10．（ ）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、风机的无量纲特性曲线以及水轮机的综合特性曲线是随比转速ns变化的。四、简答题（每小题10分，共20分）水轮机为什么要有尾水管？定。两台水轮机相似，其比转速是否相等？为什么？五、计算题（每小题15分，共30分）v 水轮机的流量q =30m3/s，水轮机进口压力表的读数为 p 3.23410v sN/m2，水轮机出口真空表的读数为ps

0.392105

N/m2，两表中心高差为Z=3m，进水管（压力表处）和排水管（真空表处）的直径相等，发电机dd

=9200kW，发电机效率为

0.92，求此时水轮机的轴d功率、输入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，dg9800 N/m3）。pv0.24m某泵在大气压下抽送20C常温清（g 已知泵的转速n960pa10.32mr/min，吸水管路水力损失为0.6m，试求在武汉（gp

）和拉萨a6.64m（g

）两地该泵的允许安装高度

[H g

rm（原型泵的rm

hr是通过尺寸m小一倍的模型泵试验求得，模型泵的转速n原型泵的汽蚀安全余量K0.5m）。m

1450r/min，h

2.1m，取系主任： 院长：2006流体机械原理答案A卷一、填空题1、工作介质能量载体原动工作2、进口3、轴流4、圆周反5、轴面圆周6、弦长栅距7、轴对称恒定流；流面层间流动无关；叶片无限多、无穷薄；理想流体（叶片数量无限多叶片无穷薄理想流体恒定流不可压）8、绝对速度相对速度圆周速度（牵连速度二、单项选择题1、B2、A3、B4、B5、A6、A7、D8、C9、C10、 B三、判断题1、×2、×3、×4、√5、√6、√7、×8、×9、×10、 ×四、简答题1、u 1）求：2

nD260

（确定三角形的底边；y2b2（在叶片无穷多的假定条件下认定相对流动角等于叶片的安放角－确定三角形的底边上的一个角；Qc T Q计算m2

D2 2

（确定三角形的高。至此三个条件具备，三角形确定。2、LS 0由相似准则斯特劳哈尔数D 2p

r ct00D2m

相等得：L L Q 1 Q 1 0p 0m

p mmc tm0p0p

c0t0m；2p p

D2 n2m mDDnQ D 3n Dnp 2p pDnQm 2m m

E p由相似准则欧拉数u

u2

相等得：gH gH p mD2n22p p

D2n22m m于是有：H D 2n 2DnHp 2p pDnHm 2m m五、计算题1、n qv14501.36 1690.98n qvn 89.9q H3/h cr

503/43.17 0.0634

18.8cr H 50列进水池面与泵进口断面cppeH hcp2s s g 2g w由汽蚀余量的定义p c2 p p ph ss veH h va 2g g w p pH eg

h vw10(3.170.5)0.60.36.632、①HE Eo ip

v2 pE Z o 00Z ho o 2g 出EZ EZ

v

Z－h ii i iHZZ

ph hg 出 进2196.21000310009.81②oippHp poippo iHogo p pgH68.6259.8o B卷一、填空题1、压力势能冲击式2、径向式混流式轴流式3、出口进口4、切圆周5、反6、比转速7、内切圆圆心8、叶栅列线（额线）9、径向式后弯式前弯式10、 相对速度切线、 平面轴二、单项选择题1、A2、B3、B4、C5、B6、A7、C8、C9、C10、 B三、判断题1、×2、×3、×4、√5、√6、×7、√8、×9、×10、 √四、简答题1、将从转轮流出的水流收集起来送入下游河道；回收利用转轮出口水流剩余的能量。2、A、唯一性要求：1）标准状态（一个标准大气压；20°C流体介质。单个叶轮。和B、两水轮机相似，则n和11

P相等，于是有：11n n n11s2 11

相等。P11P111、水轮机的轴功率

PPPd

9200 100000.92 kW3.234105 0.392105H3

9800 9800

40m输入功率gqvH9.8304011760kW100000.85水轮机的效率

117602、1）由汽蚀相似律可得：h D 2

960r r h D

( )2n

(2)2( )21450

1.7