流体力学泵和风机试题库

./流体力学、泵与风机题库一、选择题1、流体运动的两种重要参数是<A>。〔A压力、速度；〔B压力、温度；〔C比容、密度；比容、速度。2、雷诺数Re可用来判别流体的流动状态,当<A>时是紊流状态。<A>Re>2000<B>Re<2000；Re>1000；Re<1000。3、流体流动时引起能量损失的主要原因是〔D。〔A流体的压缩性；〔B流体膨胀性；〔C流体的不可压缩性；〔D流体的粘滞性。4、〔C管路各段阻力损失相同。〔A短管管系；〔B串联管系；〔C并联管系；〔D分支管系。5、温度升高对流体粘度影响是〔B〔A液体粘度上升,气体粘度下降〔B液体粘度下降,气体粘度上升；〔C液体和气体粘度都上升；<D>液体和气体粘度都下降6、下列四种泵中,相对流量最高的是<B>。<A>离心泵；<B>轴流泵；<C>齿轮泵；<D>螺杆泵。7、效率最高的叶轮叶片型式是〔C〔A>前向型<B>径向型<C>后向型<D>轴向型8、机械密封装置属于〔B<A>级间密封装置；<B>轴封装置；<C>内密封装置〔D填料密封装置9、站在电机侧的端面,面对风壳,风轮为顺时针旋转的风机是<A>风机。<A>右旋<B>左旋；<C>左右旋；10、某台水泵在运行过程中,出现了轴承润滑不良,轴承处的机械摩擦比较严重,转速没有明显变化,这时相应地会出现〔D。A．流量减小、扬程降低、电动机功率增大；B．流量减小、扬程降低、电动机功率减小；C．流量减小、扬程降低、电动机功率变化不明显；D．流量和扬程不变、电动机功率增大。一、填空题1．流体力学中三个主要力学模型是〔1连续介质模型〔2不可压缩流体力学模型〔3无粘性流体力学模型。2．在现实生活中可视为牛顿流体的有水和空气等。3．流体静压力和流体静压强都是压力的一种量度。它们的区别在于：前者是作用在某一面积上的总压力；而后者是作用在某一面积上的平均压强或某一点的压强。4．均匀流过流断面上压强分布服从于水静力学规律。5．和液体相比,固体存在着抗拉、抗压和抗切三方面的能力。6．空气在温度为K,压强为mmHg时的密度和容重分别为kg/m3和N/m3。7．流体受压,体积缩小,密度增大的性质,称为流体的压缩性；流体受热,体积膨胀,密度减少的性质,称为流体的热胀性。8．压缩系数的倒数称为流体的弹性模量,以来表示9．１工程大气压等于98.07千帕,等于10m水柱高,等于735.6毫米汞柱高。10．静止流体任一边界上压强的变化,将等值地传到其他各点〔只要静止不被破坏,这就是水静压强等值传递的帕斯卡定律。11．流体静压强的方向必然是沿着作用面的内法线方向。12．液体静压强分布规律只适用于静止、同种、连续液体。13．静止非均质流体的水平面是等压面,等密面和等温面。14．测压管是一根玻璃直管或形管,一端连接在需要测定的容器孔口上,另一端开口,直接和大气相通。15．在微压计测量气体压强时,其倾角为,测得cm则h=10cm。16．作用于曲面上的水静压力的铅直分力等于其压力体内的水重。17．通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动的方法称为欧拉法。18．流线不能相交〔驻点处除外,也不能是折线,因为流场内任一固定点在同一瞬间只能有一个速度向量,流线只能是一条光滑的曲线或直线。19．静压、动压和位压之和以表示,称为总压。20．液体质点的运动是极不规则的,各部分流体相互剧烈掺混,这种流动状态称为紊流。21．由紊流转变为层流的临界流速小于由层流转变为紊流的临界流速,其中称为上临界速度,称为下临界速度。22．对圆管来说,临界雷诺数值。23．圆管层流的沿程阻力系数仅与雷诺数有关,且成反比,而和管壁粗糙无关。24．根据繁荣变化特征,尼古拉兹实验曲线可分为五个阻力区,分别是层流区；临界区；紊流光滑区；紊流过渡区和紊流粗糙区。25．紊流过渡区的阿里特苏里公式为。26．速度的大小、方向或分布发生变化而引起的能量损失,称为局部损失。27．正方形形断面管道<边长为a>,其水力半径R等于,当量直径de等于。28．正三角形断面管道<边长为a>,其水力半径R等于,当量直径de等于。29．湿周是指过流断面上流体和固体壁面接触的周界。30．层流运动时,沿程阻力系数λ与有关,紊流运动沿程阻力系数λ在光滑管区与有关,在过渡区与有关,在粗糙区与有关。31．串联管路总的综合阻力系数S等于各管段的阻抗叠加。32．并联管路总的综合阻力系数S与各分支管综合阻力系数的关系为。管嘴与孔口比较,如果水头H和直径d相同,其流速比V孔口/V管嘴等于,流量比Q孔口/Q管嘴等于。33．不可压缩流体的空间三维的连续性微分方程是。34．即气流速度与当地音速相等,此时称气体处于临界状态。35．淹没出流是指液体通过孔口出流到另一个充满液体的空间时的流动。36．气体自孔口、管路或条缝向外喷射所形成的流动,称为气体淹没射流。37．有旋流动是指流体微团的旋转角速度在流场内不完全为零的流动。38．几何相似是指流动空间几何相似。即形成此空间任意相应两线段夹角相同,任意相应线段长度保持一定的比例。39．因次是指物理量的性质和类别。因次分析法就是通过对现象中物理量的因次以及因次之间相互联系的各种性质的分析来研究现象相似性的方法。他是一方程式的因次和谐性为基础的。40．容积泵与风机又可分为往复式和回转式。41．根据流体的流动情况,可将泵和风机分为以下四种类别：离心式泵与风机；轴流式泵与风机；混流式泵与风机和贯流式泵与风机。42．风机的压头〔全压是指单位体积气体通过风机所获的的能量增量。43．单位时间内泵或风机所输送的流体量称为流量。风机的容积流量,特指风机进口处的容积流量。44．泵或风机所提供的流量与设备本身效率之间的关系,用来表示。45．泵或风机的工作点是泵与风机的性能曲线与管路的性能曲线的交点。46．泵的扬程H的定义是：泵所输送的单位重量流量的流体从进口至出口的能量增值。47．安装角是指叶片进、出口处的切线与圆周速度反方向之间的交角。48．泵和风机的全效率等于容积效率,水力效率及机械效率的乘积。49．当泵的扬程一定时,增加叶轮转速可以相应的减少轮径。50．附面层的分离发生在减速增压区。附面层外主流区的流动属于有势流动。附面层内的流动属于有旋流动。51.随着压力的增加,流体体积缩小；随着温度的升高,流体体积增大52.锅炉汽包压力表读数为9.604MPa,大气压力表的读数为101.7kPa,汽包内工质的绝对压力为9.7057MPa53.尼古拉兹实验揭示,在紊流水力光滑管区,沿程阻力系数与雷诺数有关。54.螺旋流是点涡和点汇的叠加。55.串联管道的流量特点是各管段中的流量相等；并联管道的能量损失特点是各并联支管的能量损失都相同56.离心式水泵按工作叶轮数目分为单级泵和多级泵57.泵与风机的损失有机械损失、容积损失和流动损失58.比转数是反映某一系列泵或风机在最高效率工况时其流量和扬程以及转速的一个综合性参数。59.FAF20—10—1型风机其中第一个F表示送风机,最后的F表示动叶可调二、判断题1．当平面水平放置时,压力中心与平面形心重合。对2．一个工程大气压等于98kPa,相当于10m水柱的压强。对3．静止液体自由表面的压强,一定是大气压。错4．静止液体的自由表面是一个水平面,也是等压面。对5．当静止液体受到表面压强作用后,将毫不改变地传递到液体内部各点。对6．当相对压强为零时,称为绝对真空。错7．某点的绝对压强小于一个大气压强时即称该点产生真空。对8．流场中液体质点通过空间点时,所有的运动要素不随时间变化的流体叫恒定流。对9．恒定流时,流线随的形状不随时间变化,流线不一定与迹线相重合。错10．渐变流过水断面上动水压强的分布规律可近似地看作与静水压强分布规律相同。对11．流线是光滑的曲线,不能是折线,流线之间可以相交。错12．一变直径管段,A断面直径是B断面直径的2倍,则B断面的流速是A断面流速的4倍。对13．弯管曲率半径Rc与管径d之比愈大,则弯管的局部损失系数愈大。错14．随流动雷诺数增大,管流壁面粘性底层的厚度也愈大。错15．水泵的扬程就是指它的提水高度。错16．管嘴出流的局部水头损失可有两部分组成,即孔口的局部水头损失及收缩断面处突然缩小产生的局部水头损失。错17．当流速分布比较均匀时,则动能修正系数的值接近于零。错18．流速分布越不均匀,动能修正系数的值越小。错19．在水流过水断面面积相等的前提下,湿周愈大,水力半径愈小。对20．圆形管的直径就是其水力半径。错21．为了减少摩擦阻力,必须把物体做成流线型。错22．在研究紊流边界层的阻力特征时,所谓粗糙区是指粘性底层的实际厚度Δ小于粗糙高度。对23．水泵的安装高度取决于水泵的允许真空值、供水流量和水头损失。对24．大孔口与小孔口都可认为其断面上压强、流速分布均匀,各点作用水头可以认为是一常数。错25.水泵填料密封的填料箱处不允许有任何滴水现象。错26.轴流式泵与风机适用于当能头变化大时,要求流量变化不大的场合。对27.大容量高参数的多级泵采用平衡孔或平衡管平衡轴向推力。错28.我国离心式风机的支承与传动方式已经定型,共有A、B、C、D四种型式。错29.泵与风机的最佳工况点是效率最高时所对应的工况点。对30.虹吸管虹吸高度取决于管内真空值。错31.静止流体中任意一点的静压力不论来自哪个方向均相等。对32.压力表实际测得的压力是绝对压力。错33.作用在流体上的静压力为质量力。错34.理想不可压缩流体是指没有粘性且密度为常数的流体。对三、简答题1．什么是粘滞性？什么是牛顿内摩擦定律？不满足牛顿内摩擦定律的流体是牛顿流体还是非牛顿流体？答：粘滞性是当流体流动时,在流体内部显示出的内摩擦力性质。牛顿内摩擦定律是：；不满足牛顿内摩擦定律的流体是非牛顿流体。2．在流体力学当中,三个主要的力学模型是指哪三个？答：〔1连续介质；〔2无粘性流体；〔3不可压缩流体。3．什么是理想流体？答：理想流体即指无粘性流体,是不考虑流体的粘性的理想化的流体。4．什么是实际流体？答：考虑流体的粘性的流体。5．什么是不可压缩流体？答：不计流体的压缩性和热胀性的而对流体物理性质的简化。6．为什么流体静压强的方向必垂直作用面的内法线？答：由于流体在静止时,不能承受拉力和切力,所以流体静压强的方向必然是沿着作用面的内法线方向。7．为什么水平面必是等压面？答：由于深度相等的点,压强也相同,这些深度相同的点所组成的平面是一个水平面,可见水平面是压强处处相等的面,即水平面必是等压面。8．什么是等压面？满足等压面的三个条件是什么？答：在同一种液体中,如果各处的压强均相等由各压强相等的点组成的面称为等压面。满足等压面的三个条件是同种液体连续液体静止液体。9．什么是阿基米德原理？答：无论是潜体或浮体的压力体均为物体的体积,也就是物体排开液体的体积。10．潜体或浮体在重力G和浮力P的作用,会出现哪三种情况？答：〔1重力大于浮力,则物体下沉至底；〔2重力等于浮力,则物体可在任一水深处维持平衡；〔3重力小于浮力,则物体浮出液体表面,直至液体下部分所排开的液体重量等于物体重量为止。11．等角速旋转运动液体的特征有那些？答：〔1等压面是绕铅直轴旋转的抛物面簇；〔2在同一水平面上的轴心压强最低,边缘压强最高。12．什么是绝对压强和相对压强？答：绝对压强：以毫无一点气体存在的绝对真空为零点起算的压强。相对压强：当地同高程的大气压强为零点起算的压强。13．什么叫自由表面？答：和大气相通的表面叫自由表面。14．什么是流线？什么是迹线？流线与迹线的区别是什么？答：流线是某一瞬时在流场中画出的一条空间曲线,此瞬时在曲线上任一点的切线方向与该点的速度方向重合,这条曲线叫流线。区别：迹线是流场中流体质点在一段时间过程中所走过的轨迹线。流线是由无究多个质点组成的,它是表示这无究多个流体质点在某一固定瞬间运动方向的曲线。而迹线则是在时间过程中表示同一流体质点运动的曲线。15．什么是流场？答：我们把流体流动占据的空间称为流场,流体力学的主要任务就是研究流场中的流动。16．什么是欧拉法？答：通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动的方法称为欧拉法。17．什么是拉格朗日法？答：通过描述每一质点的运动达到了解流体运动的方法。18．什么是恒定流动？什么是非恒定流动？答：动平衡的流动,各点流速不随时间变化,由流速决定的压强、粘性力也不随时间变化,这种流动称之为恒定流动反之为非恒定流动。19．什么是沿程损失？答：在沿程不变的管段上,流动阻力沿程也基本不变,称这类阻力为沿程阻力,克服沿程阻力引起的能量损失为沿程损失。20．什么是局部损失？答：在边壁急剧变化的区域,阻力主要地集中在该区域中及其附近,这种集中分布的阻力称为局部阻力。克服局部阻力的能量损失为局部损失。21．什么叫孔口自由出流和淹没出流？答：在容器侧壁或底壁上开一孔口,容器中的液体自孔口出流到大气中,称为孔口自由出流。如出流到充满液体的空间,则称为淹没出流。22．什么是有旋流动？什么是无旋流动？答：流体微团的旋转角速度不完全为零的流动称为有旋流动,流场中各点旋转角速度等于零的运动,成为无旋运动。23．在流体力学中,拉格朗曰分析法和欧拉分析法有何区别？答：拉格朗曰法着眼于流体中各质点的流动情况跟踪每一个质点观察与分析该质点的运动历程然后综合足够多的质点的运动情况以得到整个流体运动的规律。欧拉法着眼于流体经过空间各固定点时的运动情况它不过问这些流体运动情况是哪些流体质点表现出来的也不管那些质点的运动历程因此拉格朗曰分析法和欧拉分析法是描述流体的运动形态和方式的两种不同的基本方法。24．什么叫流管、流束、过流断面和元流？答：在流场内,取任意非流线的封闭曲线L,经此曲线上全部点做流线,这些流线组成的管状流面,称为流管。流管以内的流体,称为流束。垂直于流束的断面称为流束的过流断面,当流束的过流断面无限小时,这根流束就称为元流。25．什么是入口段长度？对于层流、紊流分别用什么表示？答：从入口到形成充分发展的管流的长度称为入口段长度,以表示。对于层流：；对于紊流：。26．什么是单位压能？答：是断面压强作用使流体沿测压管所能上升的高度,水力学中称为压强水头,表示压力作功所能提供给单位重量流体的能量,称为单位压能。27．什么是滞止参数？答：气流某断面的流速,设想以无摩擦绝热过程降低至零时,断面各参数所达到的值,称为气流在该断面的滞止参数。滞止参数一下标"0"表示。28．气流速度与断面的关系有哪几种？答：M<1为亚音速流动,说明速度随断面的增大而减慢；随断面的减少而加快。M>1为超音速流动,说明速度随断面的增大而加快；随断面的减少而减慢。M=1既气流速度与当地音速相等,此时称气体处于临界状态。29．什么是几何相似、运动相似和动力相似？答：几何相似是指流动空间几何相似,即形成此空间任意相应两线段交角相同,任意相应线段长度保持一定的比例。运动相似是指两流动的相应流线几何相似,即相应点的流速大小成比例,方向相同。动力相似是指要求同名力作用,相应的同名力成比例。30．要保证两个流动问题的力学相似所必须具备的条件是什么？答：如果两个同一类的物理现象,在对应的时空点上,各标量物理量的大小成比例,各向量物理量除大小成比例外,且方向相同,则称两个现象是相似的。要保证两个流动问题的力学相似,必须是两个流动几何相似,运动相似,动力相似,以及两个流动的边界条件和起始条件相似。31．什么是因次分析法？答：因次分析法就是通过对现象中物理量的因次以及因次之间相互联系的各种性质的分析来研究现象相似性的方法。32．为什么虹吸管能将水输送到一定的高度？答：因为虹吸管内出现了真空。33．什么是泵的扬程？答：泵所输送的单位重量流量的流体从进口至出口的能量增值。也就是单位重量流量的流体通过泵所获得的有效能量。单位是m。34．什么是水力半径？什么是当量直径？答：水力半径R的定义为过流断面面积和湿周之比,即；当量直径。35．什么是气蚀现象？产生气蚀现象的原因是什么？答：气蚀是指浸蚀破坏材料之意,它是空气泡现象所产生的后果。原因有下：泵的安装位置高出吸液面的高差太大；泵安装地点的大气压较低；泵所输送的液体温度过高。36．为什么要考虑水泵的安装高度？什么情况下,必须使泵装设在吸水池水面以下？答：避免产生气蚀现象。吸液面压强处于气化压力之下或者吸水高度大于10米37．试述风机的工作原理答：当叶轮随轴旋转时,叶片间的气体也随叶轮旋转而获得离心力,并使气体从叶片间的出口处甩出。被甩出的气体进入机壳,于是机壳内的气体压强增高,最后被导向出口排出。气体被甩出后,叶轮中心部分的压强降低。外界气体就能使风机的的吸入口通过叶轮前盘中央的孔口吸入,源源不断地输送气体。38．欧拉方程：有哪些特点？答：〔1用动量矩定理推导基本能量方程时,并未分析流体在叶轮流道中途的运动过程,于是流体所获得的理论扬程,仅与液体在叶片进、出口的运动速度有关,而与流动过程无关；〔2流体所获得的理论扬程,与被输送流体的种类无关。也就是说无论被输送的流体是水或是空气,乃至其它密度不同的流体；只要叶片进、出口的速度三角形相同,都可以得到相同的液柱或气柱高度〔扬程。39．为什么要采用后向叶型？答：动压水头成分大,流体在蜗壳及扩压器中的流速大,从而动静压转换损失必然较大,实践证明,了解这种情况是很有意义的。因为在其它条件相同时,尽管前向叶型的泵和风机的总的扬程较大,但能量损失也大,效率较低。因此离心式泵全采用后向叶轮。在大型风机中,为了增加效率或降低噪声水平,也几乎都采用后向叶型。40．流体流经过泵或风机时,共包括那些损失？答：〔1水力损失〔降低实际压力；〔2容积损失〔减少流量；〔3机械损失。41.指出离心式风机主要部件名称42、简述供热车间主要有哪些风机？根据所输送的气体性质说明它们在结构上应注意哪些问题？答案：主要风机有：一次风机、送风机、引风机等。一次风机、送风机所输送的是比较干净的冷空气；引风机所输送的是温度较高的烟气,而且烟气中含有少量的细飞灰和一些腐蚀性气体

根据所输送的气体性质,引风机在结构上应考虑防磨、防积灰和防腐蚀,以及轴承冷却、机壳热膨胀和热变形等问题；43.离心泵的工作原理是什么？答案：离心泵的工作原理是当将泵和吸入管中灌满液体而启动后,由于叶轮的旋转叶轮中心附近的液体受离心力作用,被甩向叶轮的周围,这时在叶轮中心附近形成了没有液体的局部真空,贮液槽内的液体在大气压作用下经吸入管进入叶轮中,因此叶轮不断旋转,泵便能不断吸入液体而吸入的液体又不断地沿排出管排出,并能送到一定高度。44.机械转动设备所用的润滑油为何要控制温度？答案：液体的黏性随温度的升高而降低,当机械转动设备的润滑油回油温度过高,由于黏性降低,妨碍油膜形成,会造成轴承温度异常升高,甚至引起轴瓦烧毁事故；而温度过低,由于黏性增大,会造成设备振动。45.发生绕流阻力的原因是什么？答案：粘性流体绕物体流动时,物体一定受到流体的压强和切向应力的作用,这些力的合力一般可分解为与来流方向一致的作用力FD和垂直于来流方向的升力FL。由于FD与物体运动方向相反,起着阻碍物体运动的作用,所以称为阻力。

绕流物体的阻力由两部分组成：

一部分是由于流体的粘性在物体表面上作用着切向应力,由此切向应力所形成的摩擦阻力；

另一部分是由于边界层分离,物体前后形成压强差而产生的压差阻力。

摩擦阻力和压差阻力之和统称为物体阻力。46.绘出轴流式泵与风机流量与功率的性能曲线,并分析为什么轴流式泵与风机应全开阀门启动？答案：轴功率P在空转状态<qv＝0>时最大,随流量的增加随之减小,为避免原动机过载,对轴流式泵与风机要在阀门全开状态下启动。如果叶片安装角是可调的,在叶片安装角小时,轴功率也小,所以对可调叶片的轴流式泵与风机可在小安装角时启动。47.大型的轴流式、混流式泵与风机采用什么调节方式经济性最高？答案：大型的轴流式、混流式泵与风机采用可动叶片调节,即动叶安装角可随不同工况而改变,这样使泵与风机在低负荷时的效率大大提高,当叶片安装角增大时,性能曲线的流量、扬程、功率都增大,反之都减小。因而启动时可减小安装角以降低启动功率。改变叶片的安装角时效率曲线也有变化,但在较大流量范围内几乎可保持较高效率,而且避免了采用阀门调节的节流损失,所以这种调节方式经济性很高。48.离心泵的轴向力是如何产生的？答案：离心泵在运行时,由于作用在叶轮两侧的压力不相等,尤其是高压水泵,会产生一个很大的压差作用力F1,此作用力的方向与离心泵转轴的轴心线相平行,故称为轴向力。另外,液体在进入叶轮后流动方向由轴向转为径向,由于流动方向的改变,产生了动量,导致流体对叶轮产生一个反冲力F2。反冲力F2的方向与轴向力F1的方向相反。对于立式水泵,转子的重量是轴向的,也是轴向力的一部分,用F3表示。在这三部分轴向力中,F1是主要的。49.管内流体流动产生的阻力损失有哪几种？如何减少？答案：管内流体流动产生的阻力损失有沿程阻力损失和局部阻力损失。

1．从公式分析减小阻力损失的措施

<1减小沿程阻力损失。

1减小管长L。沿程阻力损失的大小与管路长度成正比,在满足需要和保证安全的基础上,尽量减小管道长度。2选用合理的经济流速,适当增大管径d。3减小管壁的绝对粗糙度4提高液体温度,以减小动力粘滞系数5使用圆管。

〔2减小局部阻力损失

减少局部阻件个数；改善局部阻件形状例如管道进口采用圆弧光滑过渡；改突然变径管为渐变管；采用较大的转弯半径；减小三通阻力

从运行角度考虑减小阻力损失主要是保持各管路部件处于合理的运行状态。减少由于节流、堵塞等非正常流动而造成的阻力损失。50.当粘性流体绕流圆柱体时为什么会发生边界层的脱离？答案：在边界层内的流体质点除了受到摩擦阻力的作用外,还受到流动方向上压强差的作用。当流体绕过圆柱体最高点B流到后半部时,压强增加,速度减小,从而使动能消耗更大。当达到S点时,近壁处流体质点的动能已被消耗完尽,于是一部分流体质点在S点停滞下来,过S点以后,压强继续增加,在压强差的作用下,近壁处的流体质点开始倒退。边界层内流体质点的倒流迅速扩展,而边界层外的主流继续向前流动,以ST线为界,在ST线内是倒流,在ST线外是向前的主流,两者流动方向相反,从而形成旋涡。使流体不再贴着圆柱体表面流动,而从表面分离出来,造成边界层分离,S点称为分离点。

51.什么是水击现象？如何防止?答案：在压力管路中,由于液体流速的急剧变化,从而造成管中液体的压力显著、反复、迅速的变化,对管道有一种"锤击"的特征,称这种现象为水锤。<或叫水击。>

防止措施：增加阀门启闭时间；尽量缩短管道的长度；增大管道直径；管道上装设安全阀门等等减压装置,以限制压力突然升高的数值或压力降得太低的数值。52.什么是水泵的汽蚀现象？为防止汽蚀现象在泵的结构上可采取哪些措施？答案：泵内反复出现液体的汽化与凝聚过程而引起对流道金属表面的机械剥蚀与氧化腐蚀的破坏现象称为汽蚀现象,简称汽蚀。

1首级叶轮采用双吸叶轮,当流量相同时,双吸叶轮能使叶轮进口的流速降低一半,从而降低NPSHR。

2增大叶轮进口面积,可用增大叶轮进口直径D和增大叶片进口宽度B等方法来达到。

3适当增大叶轮前盖板转弯处曲率半径,这样可以减小液体脱壁程度,从而降低NPSHR。

4装置诱导轮或前置叶轮。

5选择适当的叶片数也能提高抗汽蚀性能。53．写出泵有效功率表达式,并解释式中各量的含义及单位。答：泵有效功率表达式为Pe=ρgqvPe：有效功率。Wρ：密度,kg/m3g：9.81N/kgqv：体积流量,m3/sH：扬程,m54．风机全压及静压的定义式什么？答：风机的能头风机的能头称为全压或风压,包括静压和动压。全压系指单位体积气体流过风机时所获得的总能量增加值。对风机来说,由于输送的是气体<可压缩性流体>,即使进出口风管直径相差不大,但流速仍可相差很大,因此,其动压改变较大,且在全压中所占的比例很大,有时甚至可达全压的50％以上。而克服管路阻力要由静压来承担,因此风机的风压需要用全压及静压分别表示。风机的动压为风机的静压为风机的全压,包括静压和动压两部分即55．简述流体在叶轮内的流动分析假设。答：由于流体在叶轮内流动相当复杂,为了分析其流动规律,常作如下假设：〔1叶轮中的叶片为无限多,即认为叶轮的叶片是一些无厚度的骨线〔或称型线。受叶片型线的约束,流体微团的运动轨迹完全与叶片型线相重合。〔2流体为理想流体,即忽略了流体的粘性。因此可暂不考虑由于粘性使速度场不均匀而带来的叶轮内的流动损失。〔3流动为稳定流,即流动不随时间变化。〔4流体是不可压缩的,这一点和实际情况差别不大,因为液体在很大压差下体积变化甚微,而气体在压差很小时体积变化也常忽略不计。〔5流体在叶轮内的流动是轴对称的流动。即认为在同一半径的圆周上,流体微团有相同大小的速度。就是说,每一层流面〔流面是流线绕叶轮轴心线旋转一周所形成的面上的流线形状完全相同,因而,每层流面只需研究一条流线即可。56．解释叶轮内流体的牵连运动、相对运动及绝对运动,并画出速度三角形。答：所谓牵连运动是指：当叶轮旋转时,流体微团在叶轮作用下沿着圆周方向的运动。这时可以把流体微团看成好象是固定在叶轮上随叶轮一起旋转的刚体,其速度称为牵连速度,表示。显然它的方向与圆周的切线方向一致,大小与所在的圆周半径r和转速n有关。所谓相对运动,是指流体微团在叶轮流道内相对于叶片的运动,其速度称为相对速度,显然它的方向就是质点所在处叶片的切线方向,大小与流量qV及流道形状有关。牵连运动和相对运动的合成运动称为绝对运动,它是流体相对于机壳等固定件的运动,其速度称为绝对速度。速度三角形如下图。57．已知叶轮的几何条件及转速时,试求圆周速度u和绝对速度的径向分速υr.答：〔1圆周速度u为：式中D——叶轮直径〔作进,出口速度三角形时,分别以D1,或D2,代入,m；n——叶轮转速,r/min。〔2绝对速度的径向分速υr为：式中qVT.——理论流量,即流过叶轮的流量,m3/s；A——有效过流面积〔与υr垂直的过流面积,m2。58．流体在轴流式叶轮内流动的速度三角形有什么特点？答：在同一半径上叶栅前后的圆周速度相等,即u1=u2=u,并且由于流体流动的连续性及不可压假设,叶栅前后相对速度和绝对速度的轴向分量也相等即w1a=w2a=w∞a,υ1a=υ2a=υ∞a。因此可将进、出口速度三角形画在一起,如图所示。59．试写出叶片式〔离心式和轴流式泵与风机的能量方程式的两种形式。答：叶片式泵与风机的能量方程式为：对于风机,习惯上用全压表示流体所获得的能量,即单位体积气体流经叶轮时获得的能量。由于pT∞=ρgHT∞,所以,风机的能量方程式为：对于轴流式泵与风机,由于u1=u2=u,代入两式,可得轴流式泵与风机的能量方程式为：60．为了提高叶片式泵与风机的理论能头,可以采取那些措施？答：由能量方程式可知叶轮的理论能头与叶轮外径D2、圆周速度u2成正比。因u2=πD2n/60,所以,当其它条件相同时,加大叶轮外径D2和提高转速n均可以提高理论能头。但增大D2会使叶轮的摩擦损失增加,从而使泵预风机的效率下降,同时还会使泵与风机的结构尺寸、重量和制造成本增加,此外,还要受到材料强度、工艺要求等的限制,所以不能过份增大D2。提高转速,可以减小叶轮直径,因而减小了结构尺寸和重量,可降低制造成本,同时,提高转速对效率等性能也会有所改善。因此,采用提高转速来提高泵与风机的理论能头是目前普遍采用的方法。目前火力发电厂大型给水泵的转速已高达7500r/min。但是转速的提高也受到材料强度的限制及泵的汽蚀性能和风机噪声的限制,所以转速也不能无限制地提高。提高υ2u∞也可提高理论能头,而υ2u∞与叶轮的型式即出口安装角β2y有关,这一点将在第u1υ1u∞反映了泵与风机的吸入条件,减小u1υ1u∞也可提高理论能头。因此,在进行泵与风机的设计时,一般尽量使α1≈90°〔即流体在进口近似为径向流入,υ1u∞≈0,以获得较高的能头。61．为了提高叶片式泵与风机的理论能头,采用加大叶轮外径D2的方法与提高转速n的方法对泵与风机各有什么影响？答：当其它条件相同时,加大叶轮外径D2可以提高理论能头。但增大D2会使叶轮的摩擦损失增加,从而使泵预风机的效率下降,同时还会使泵与风机的结构尺寸、重量和制造成本增加,此外,还要受到材料强度、工艺要求等的限制,所以不能过份增大D2。提高转速,可以减小叶轮直径,因而减小了结构尺寸和重量,可降低制造成本,同时,提高转速对效率等性能也会有所改善。因此,采用提高转速来提高泵与风机的理论能头是目前普遍采用的方法。目前火力发电厂大型给水泵的转速已高达7500r/min。但是转速的提高也受到材料强度的限制及泵的汽蚀性能和风机噪声的限制,所以转速也不能无限制地提高。62．分别画出后弯式、径向式和前弯式叶轮的出口速度三角形。答：a为后向式,b为径向式,c为前向式63．简述叶片安装角与理论能头的关系。答：由出口速度三角形得：代入能量方程式得对一定的叶片、转速和流量,a、b为定值。,在叶片安装角可能达到的整个理论范围内,叶片安装角越大,流体所获得的能量就越高。这样,我们似乎可以得出结论：前向式叶轮的理论能头大,因而效果好；而后向式叶轮的理论能头小,因而效果差；径向叶轮的理论能头居中,因而效果居中。这种结论是不全面的,因为在理论能头HT∞中,还存在着动压头和静压头的比例问题,而这个分配比例在考虑到流体的粘性时,却直接影响着叶轮的运行效率等问题,这正是工程中所十分关心的。因此,还须在讨论了β2y∞对HT∞中的动压头和静压头比例的影响之后,才能最终作出结论64．简述叶片安装角与反作用度的关系。答：反作用度是指静压头和理论能头的比值,用表示可见,当叶轮的外径、转速、流量一定时,反作用度只和出口安装角有关。随着β2y∞的增加,反作用度减小。当β2y∞从其最小值β2y∞min增大到最大值β2y∞max时,反作用度从1减小到零。由分析不难看出,当β2y∞min<β2y∞<90°时,流体所获得的理论能头HT∞中,静压头Hst∞所占的比例大于动压头Hd∞所占的比例；当90°<β2y∞<β2y∞max时,则静压头所占的比例小于动压头所占的比例。应当说明的是两种极限情况,只说明τ的变化范围,而并无实际意义。因为在这两种情况下,或者流体不能获得能量,或者流体得不到输送。65．三种不同型式的叶轮那种效率高,为什么？答：从效率观点看,后向式高,前向式低,径向式居中。这是因为1从叶片间流速来看,前向式叶轮的流道较短,扩散度较大,在一情况下,流动容易发生分离,因而局部损失大；后向式叶轮流道较长,而且变化均匀,不易产生分离,故局部损失小；而径向式叶轮则介于两者之间2从叶片的曲率大小来看,前向式叶轮的曲率大,因它迫使流体沿着旋转方向抛出,使流体的运动方向变化较大,因此,流动损失较大；后向式叶片曲率较小,与前者比较,损失小,效率高3从能量转化观点看,前向式动压头所占比例比后向式大,而工程实际中所希望的是高的静压头以克服管路系统的阻力,而不希望有高的动压头。因此,要求叶轮出口的动压头要在叶轮后的导叶或蜗壳中部分地转化为静压头。而这种能量转化总是伴随着损失,速度越高,转化损失越大,所以,前向式能量损失比后向式大66．流体流经泵与风机时存在那几种形式的损失？答：流体流经泵与风机时的损失,按其能量损失的形式不同可分为三种：机械损失、容积损失和流动损失。67．圆盘摩擦损失属于哪种形式的损失？它与那些因素有关？答：圆盘摩擦损失虽然具有流动损失的特点,但它只是消耗原动机的输入功率而不降低叶轮内输送流体的能头,故归为机械损失。圆盘摩擦损失ΔPm2与转速n的三次方、叶轮外径D2的五次方成正比；降低叶轮盖板外表面和壳腔内表面的粗糙度可以降低ΔPm2,从而提高效率；适当选取叶轮和壳体的间隙,可以降低圆盘摩擦损失。68．什么是冲击损失,它是怎样产生的？答：当流量偏离设计流量时,流体速度的大小和方向要发生变化,在叶片入口和从叶轮出来进入压出室时,流动角不等于叶片的安装角,从而产生的损失叫冲击损失。当流量偏离设计流量时〔不管是大于还是小于设计流量可将相对速度分解为两个分速：一个与叶片进口安装角一致,用表示；一个与该点的圆周切线方向一致,用ws表示,称为冲击速度。由于冲击速度的存在,使得流体在叶片背面或叶片工作面上形成涡流,导致很大的能量损失。69．机械效率、容积效率和流动效率的定义式是什么,三者与总效率的关系如何？答：机械效率等于轴功率克服机械损失后所剩余的功率〔即流动功率Ph与轴功率Psh之比,。容积效率为考虑容积损失后的功率与未考虑容积损失前的功率之比,。流动效率等于考虑流动损失后的功率〔即有效功率与未考虑流动损失前的功率之比。。三者与总效率的关系是：。70．泵启动时,为避免启动电流过大,离心式泵和轴流式泵的出口阀门状态如何？为什么？答：离心式泵与风机的Psh-qV曲线随着流量的增加呈上升趋势,混流式泵与风机的Psh-qV曲线几乎不变或者变化很小,而轴流式泵与风机的Psh-qV曲线随着流量的增加,急剧下降。一般说,对轴流泵,当关闭阀门〔qV=0时的轴功率是其最佳工况下轴功率的120%～140%左右此,轴流式泵与风机在小流量时容易引起原动机过载。为了减小原动机容量和避免启动电流过大,轴流式泵与风机应在全开阀门的情况下启动,而离心式泵与风机则应在关闭阀门的情况下启动。71．对自江河、水库取水的电厂循环水泵而言,其H-qV性能曲线应怎样比较好；而对于电厂的给水泵、凝结水泵,其H-qV性能曲线应怎样比较好,为什么？答：自江河、水库取水的电厂循环水泵选择陡降型曲线,因为这种曲线的特点是,当流量变化很小时能头变化很大,因而适宜于流量变化不大而能头变化较大的场合。随着季节的变化,江河、水库的水位涨落差非常大,同时水的清洁度也发生变化,均会影响到循环水泵的工作性能〔扬程,而我们要求循环水泵应具有当扬程变化较大时而流量变化较小的特性。对于电厂的给水泵、凝结水泵,其H-qV性能曲线选择平坦型这是因为：汽轮发电机在运行时负荷变化是不可避免的,特别是对调峰机组,负荷变化更大。但是,由于主机安全经济性的要求,汽包的压强〔或凝汽器内的压强变化不能太大,这就要求给水泵、凝结水泵应具有流量变化很大时,扬程变化不大的性能。四、计算题1．图示为一采暖系统图。由于水温升高引起水的体积膨胀,为了防止管道及暖气片胀裂,特在系统顶部设置一膨胀水箱,使水的体积有自由膨胀的余地。若系统内水的总体积m3,加热前后温差oC,水的膨胀系数,求膨胀水箱的最小容积。[解]由得：m3故膨胀水箱的最小容积为m32．有一矩形底孔闸门,高m,宽m,上游水深m下游水深m。试用图解法及解析法求作用于闸门上的水静压力及作用点？[解]kN作用于闸门中心图解kN3．宽为1m,长为AB的矩形闸门,倾角为,左侧水深m,右侧水深m。试用图解法求作用于闸门上的水静压力及其作用点？[解]压强分布图略,根据图计算如下：kNm4．m,闸门可绕C点转动。求闸门自动打开的水深为多少米。[解]故mC点是合力作用点的极限点,当其高于C点闸门自动打开。m即m时,闸门便自动打开。5．有一圆滚门,长度m,直径m,上游水深m,下游水深m,求作用于圆滚门上的水平和铅直分压力。[解]kNkN6．一弧形闸门AB,宽m,圆心角,半径m,闸门转轴恰与水面齐平,求作用于闸门的水静压力及作用点。[解]kNkNkN7．油沿管线流动,A断面流速为2m/s,不计损失,求开口C管中的液面高度。[解]m/s通过B断面中心作基准面,写A、B两断面的能能量方程：m8．用水银比压计量测管中水流,过流断面中点流速u如图。测得A点的比压计读数mm汞柱。〔1求该点的流速u；〔2若管中流体是密度为g/cm3的油,仍不变,该点流速为若干,不计损失。[解]当管中通水时：m/s当管中通油时：m/s9．水由管中铅直流出,求流量及测压计读数。水流无损失。[解]写出管口断面,圆盘周边断面的能量方程：所以m/sm3/s写管出口、圆盘测压管连接处的能量方程：由等压面规律得：mm10．直径为mm的管道在支承水平面上分支为mm的两支管,A-A断面压强为kN/m2,管道流量m3/s,两支管流量相等：〔1不计水头损失,求支墩受水平推力。〔2水头损失为支管流速水头的5倍,求支墩受水平推力。不考虑螺栓连接的作用。[解]m/sm/skN/m2写能量方程式：kN当记入损失时：kN/m2同理kN11．油在管中以m/s的速度流动,油的密度kg/m3,m,mm水银压差计测得cm,试求〔1油在管中的流态？〔2油的运动粘滞系数？〔3若保持相同的平均流速反向流动,压差计的读数有什何变化？[解]〔1若为层流：m2/s校核是否为层流所以为层流。〔3若倒流：则下端压强大于上端压强,仍为9cm。12．油的流量cm3/s,流过直径mm的细管,在m长的管段两端水银压差计读数cm,油的密度kg/m3,求油的和值。[解]设若为层流m/sm2/sPas验证：故为层流。13．水箱侧壁接出一根由两段不同的管径所组成的管道。已知mm,mm,m,管道的当量糙度mm,水温为oC。若管道的出口流速m/s,求〔1水位H。〔2绘出总水头线和测压管水头线。[解]〔1m/s由叶迪图可知；mm；m〔2水头线略。14．一隔板将水箱分为A、B两格,隔板上有直径mm的薄壁孔口,如题下图,B箱底部有一直径的圆柱形管嘴,管嘴长m,A箱水深m恒定不变。〔1分析出流恒定条件〔不变的条件。〔2在恒定出流时,B箱中水深等于多少？〔3水箱流量为何值？[解]〔1时,恒定不变。〔2,为管嘴出流,为空孔口出流。取m〔3m3/s15．某诱导器的静压箱上装有圆柱形管嘴,管径为4mm,长度mm,,从管嘴入口到出口的局部阻力系数,求管嘴的流速系数和流量系数〔见图5-4图。[解]为短管出流。故16．如上题,当管嘴外空气压强为当地大气压强时,要求管嘴出流流速为30m/s。此时静压箱内应保持多少压强？空气密度为kg/m3。[解]。即静压箱中相对压强为kN/m217．某恒温室采用多孔板送风,风道中的静压为200Pa,孔口直径为20mm,空气温度为oC,。要求通风量为m3/s。问需要布置多少孔口？[解]在通风工程中,对于多孔板送风,流量系数采用0.8m3/s；18．水从A水箱通过直径为10cm的孔口流入B水箱,流量系数为0.62。设上游水箱的水面高程m保持不变。〔1B水箱中无水时,求通过孔口的流量。〔2B水箱水面高程m时,求通过孔口的流量。〔3A箱水面压力为2000Pa,m时,而B水箱水面压力为0,m时,求通过孔口的流量。[解]〔1m3/s〔2m3/s〔3m3/s19．如图示管路中输送气体,采用U形差压计测量压强差为m液体。试推导通过孔板的流量公式。[解]式中以米计,为差压计用的液体容重。为流动气体的容重。20．如上题图孔板流量计,输送oC空气,测量mmH2O。,mm,求Q。[解]m3/s21．某供热系统,原流量为m3/s,总水头损失mH2O,现在要把流量增加到m3/s,试问水泵应供给多大压头。[解]mH2O22．两水池用虹吸管连通,上下游水位差m,管长m,m,m,直径mm,上游水面至管顶高度m。已知,进口网〔每个弯头,出口,求：〔1虹吸管中的流量；〔2管中压强最底点的位置及其最大负压值。[解]写上、下游水面的能量方程：m/sm3/s压强最低点在末端,则m23．如图水泵抽水系统,管长、管径单位为m,给于图中,流量m3/s,。求：〔1吸水管及压水管的S数。〔2求水泵所需水头。〔3绘制总水头线。[解]〔1S数：mm24．有一简单并联管路如下图,总流量m3/s,,求各管段的流量及两节点间的水头损失。第一支路mm,m,第二支路mm,m。[解]节点间的水头损失mm3/sm3/s校核m3/s25．三层供水管路,各管路的S值皆为s2/m5,层高均为5m。设a点的压力水头为20m,求、、,并比较三流量,得出结论来。〔忽略a处流速水头[解]m3/s以二、三层楼分支点,分别写出能量方程,设分支点水头为,则对二层：；对三层：；写上述分支点A点的能量方程上式代入及,则平方化简得：,mm3/sm3/s26．岗位送风所设风口向下,距地面4m。要求在工作区〔距地1.5m高范围造成直径为1.5m射流截面,限定轴心速度为2m/s,求喷嘴直径及出口流量。[解]〔1m〔2为主体段。〔3m/sm3/s27．已知煤气管路的直径为20厘米,长度为3000米,气体绝对压强kPa,K,,煤气的J/kgK,。当出口的外界压力为kPa时求质量流量。[解]流体为等温流动,故kg/s28．空气自kPa,温度K的气罐中流出,沿长度米,厘米的管道流入kPa的介质中。设流动为等温过程不计局部阻力,求出口流量。[解]kg/s29．求半径为和的两流线间流量的表达式,流速均为〔a,;〔b,。[解]〔a,〔b,30．流速场的流函数是,它是无旋流动吗？如果不是,计算它的旋转角速度。证明任一点的流速只取决于它对原点的距离。绘流线。[解]〔1；；流动是连续的。〔2；所以是无旋流动。〔3因此,任意点上午速度只取决于它对原点的距离。流线方程31．试求直角内流动的切应力分布。[解]在平面流动中,切应力表达式为：；；32．在管径mm的管道中,试分别计算层流和紊流的入口段长度〔层流按Re=2000计算。[解]层流m紊流m33．若球形尘粒的密度kg/m3,空气温度为oC,求允许采用斯托克斯公式计算尘粒在空气中悬浮速度的最大粒径〔相当于Re=1。[解]为允许采用斯托克斯公式的最大雷诺数。即代人8-29式m334．已知煤粉炉炉膛中上升烟气流的最小速度为0.5m/s,烟气的运动粘滞系数m2/s,问直径mm的煤粉颗粒是沉降还是被烟气带走？已知烟气的密度kg/m3,煤粉的密度kg/m3。[解]则：m/s气流速度大于悬浮速度,所以mm的煤粉颗粒将被烟气带走。35．某体育馆的圆柱形送风口,m,风口至比赛区为60m。要求比赛区风速〔质量平均风速不得超过0.3m/s。求送风口的送风量应不超过多少m3/s？[解]m/sm3/s36．有一两面收缩均匀的矩形孔口,截面为m2,出口流速m/s。求距孔口2.0m处,射流轴心速度、质量平均速度及流量。[解]；；mm〔1m/s〔2m/s〔3m3/s37．空气以m/s的速度从圆管喷出,m,求距出口1.5m处的、及D。[解]mm为主体段。〔1m/s〔2m/s〔3m38．温度为oC的空气,以m/s,从mm水平圆柱形喷嘴射入oC的空气中。求射流轨迹方程。[解]水平圆管嘴,即39．高出地面5m处设一孔口为0.1m,以2m/s速度向房间水平送风。送风温度oC。室那温度oC试求距出口3m处的、及弯曲轴心坐标。[解]m/soC即m；m40．弦长为3m的飞机机翼以km/s的速度,在温度为oC,压强为atm的静止空气中飞行,用比例为20的模型在风洞中作实验,要求实现动力相似。〔a如果风洞中空气的温度、压强和飞行中的相同,风洞中的速度应当为多少？〔b如果在可变密度的风洞中作实验,温度仍为oC,而压强为atm,则速度应是怎样？〔c如果模型在水中实验,水温为oC,则速度应是怎样？[解]〔a满足雷诺数相似：kM/hr〔b=1.5kM/hr<c>kM/hr41．长1.5m,宽0.3m的平板,在温度为oC的水内拖拽。当速度为m/s时,阻力为N。计算相似的尺寸,它在速度为m/s,绝对压强为kN/m2,温度为oC的空气气流中形成动力相似条件,它的阻力估计为若干？[解],由相似准则：m即mm即m42．当水温为oC,平均流速为m/s时,直径为0.3m水平管线某段的压强降为kN/m2。如果用比例为6的模型管线,以空气为工作流体,当平均流速为m/s时,要求在相应段产生kN/m2的压强降。计算力学相似所要求的空气压强,设空气温度为oC。[解]阻力平方区采用欧拉准则：kg/m3的空气密度kg/m343．溢水堰模型设计比例为20。当在模型上测得模型流量为L/s时,水流推力为N,求实际流量和推力？[解]重力起主要作用,弗诺得模型律：m3/s水流推力为惯性力kN44．已知4-72-11No6C型风机在转速为r/min时的实测参数如下表所列,求：各测点的全效率；写出该风机的铭牌参数〔即最高效率点的性能参数。计算及图表均要求采用国际单位。[解]测点1的功率：其余各测点经计算所得列于下表：测点1234567882.185.889.591.290.988.385.682.2铭牌参数应根据性能曲线中查出相应于最高点功率点的参数,故先将表列数据描绘于性能图上,经查得铭牌参数如下：mmH2gm3/hkW;45．某一单吸单级泵,流量m3/h,扬程m,转速r/min,试求其比转数为多少？如该泵为双吸式,应以作为比转数中的流量计算值,则其比转数应为多少？当该泵设计成八级泵,应以作为比转数中的扬程计算值,则比转数为多少？[解]根据计算公式可得：当该泵设计成八级泵,而总扬程不变时,则为：46．某单吸单级离心泵,m3/s,m,用电机由皮带拖动,测得r/min,kW；后因该为电机直接联动,增大为r/min,试求此时泵的工作参数为多少？[解]以下脚"1”,m3/s,m,kW47．有一转速为r/min的水泵,理论流量m3/s,叶轮外径mm,叶轮出口有效面积m2,叶片出口安装角,试作出口速度三角形。假设流体进入叶片前没有预旋运动,即。试计算此泵的理论压头。设涡流修正系数,理论压头为多少？〔提示：先求出口绝对速度的径向分速度,作出速度三角形。[解]先求出叶轮出口的径向分速度：m/s再求叶轮外缘圆周速度：m/s然后按出口安装角,可绘出速度三角形如图所示：根据速度三角形可以求出出口速度的切向分速度：m/s若无预旋时,叶片无限多的叶轮理论压头为：m仅考虑涡流修正系数时m48．有一台多级锅炉给水泵,要求满足扬程m,流量m3/h,试求该泵所需的级数和轴功率各为多少？计算中不考虑涡流修正系数。其余已知条件如下：叶轮外径mm水力效率容积效率机械效率转速r/min流体出口绝对流速的切向分速度为出口圆周速度的55%[解]先求出出口圆周速度及出口速度的切向分速度,以便求出理论压头。m/sm/s当不计涡流损失时,每级可建立压头为：m要求满足扬程为176m,故需：轴功率为：kW49．已知下列数据,试求泵所需要的扬程。水泵轴线标高130m,吸水面标高126m,上水池液面标高170m,吸人管段阻力0.81m,压力管段阻力1.91m。[解]m50．如图所示的泵装置从低水箱抽送容重kgf/m3的液体,已知条件如下：m,m,m,读数为kPa,读数为kPa,m3/s,,试求此泵所需的轴功率为多少？〔注：该装置中两压力表高差为[解]先决定该泵的扬程：m求所需轴功率：kW51．重kgf/m3,m,吸水面标高102m,水面为大气压,吸入管段阻力为0.79m。试求：泵轴的标高最高为多少？如此泵装在XX地区,海拔高度为1800mm,泵的安装位置标高应为多少？设此泵输送的水温不变,地区仍为海拔102m,但系一凝结水泵,制造厂提供的临界气蚀余量为m,冷凝水箱内压强为9kPa,泵的安装高度有何限制？[解]根据题意先计算允许的安装高度：m故泵轴位置的标高最高压：m当此泵装设于XX地区时,应先将允许安装高度进行修正m其中m为根据因海拔增高后的大气压强,据图12-15查出。故这时泵轴位置的标高应为：m这时泵轴低于吸水池液面至少为：m如为凝结水泵,应先求允许安装高度：m其中m为凝结水箱中的汽化压力。故水箱中的水面应保证高出泵轴2.83m以上。52.某离心式通风机,叶轮半径为150mm,转速为2980r/min,进口空气密度为1.2kg/m3,设叶轮进口处空气径向流入,出口处相对速度的方向为径向,试计算无限多叶片叶轮的理论全压,如果滑移系数K为0.85,流动效率为90％,试计算叶轮的实际全压p。解：由于叶轮进口处空气径向流入,所以。由于叶轮出口处相对速度的方向为径向,所以,故有：〔Pa〔Pa53.某台IR125-100-315型热水离心泵的流量为240m3/h,扬程为120m,泵效率为77％,热水温度为80℃,密度为970kg/m3解：〔m3/s该泵有效功率为：〔kW该泵轴功率为：〔kW54.某台离心通风机的额定参数为：流量44090m3/h,全压105mmH2O,风机效率0.88。采用联轴器直联传动,ηtm解：〔m3/s〔Pa电动机的容量应为：〔kW说明：电动机的容量一般是指电动机的铭牌额定输出功率,在工程实际中,进行了上述计算后,应查阅有关电动机产品系列,选用容量等级等于或略大于16.8kW的电动机,对于本题可选用容量为18.5kW的电动机。

风机全压单位换算是1mmH2O等于9.797Pa,工程计算时可取10Pa。55.某电厂循环水泵的电动机输入功率为1720kW,电动机效率为0.90,直联传动效率为0.98,泵的扬程为20m,循环水的密度为1000kg/m3,问该循环水泵的流量为多少立方米/小时〔取泵的效率为0.78？解：由公式得：〔m3/s56.若水泵流量qV为25L／s,泵出口压力表读数pB为32×104Pa,入口处真空表读数pm为4×104Pa,吸入管直径d1为100cm,出水管直径d2为75cm,电动机功率表读数pg为12.6kW,电动机效率η1为0.9,传动效率η2为0.97。试求泵的轴功率、有效功率及泵的总效率。解：d1＝100cm＝1m,d2＝75cm＝0.75m泵入口的流速w1＝qV／A1＝4qV／πd21＝4×25×10－3<3.14×12>＝0.032<m／s>泵出口的流速w2＝qV／A2＝4qV／πd22＝4×25×10－3／<3.14×0.752>＝0.057<m／s>水获得的能量H＝<pB＋pm>／ρg＋<w22－w21>／2g＝<32×104＋4×104>／1000×9.81＋<0.0572－0.0322所以泵的有效功率Pe＝ρgqVH／1000＝1000×9.81×25×10－3×36.69／1000＝8.998<kW>所以泵的总效率η＝Pe／<Pgη1η2>×100%＝8.998／<12.6×0.9×0.97>×100%＝81.8%泵的轴功率Psh＝Pe／η＝8.998／0.818＝11<kW>答：泵的轴功率为11kW,有效功率为8.998kW,泵的总效率为81.8%。57.某水泵把温度为50℃的水提高到Hz=30m的地方,吸水面压力为大气压pa,出水面的表压力为499000Pa,水的密度为998kg/m3,管路的全部流动损失为hw=5m,试计算泵的扬程。分析：题目中没有明确给出泵进、出口处的水密度,而只是笼统地指出了水的密度,说明本题可忽略泵进、出口的密度差别。同样,题目中没有指出水泵进、出口的高度