南師大泵與風機試題及答案

1、南京師范大學泵與風機試題一、填空題(每空1分，共10分)1.泵與風機的輸出功率稱為_。2.絕對速度和圓周速度之間的夾角稱為_。3.離心式泵與風機的葉片型式有_、_和_三種。4.為保證流體的流動相似，必須滿足_、_和_三個條件。5.節(jié)流調(diào)節(jié)有_節(jié)流調(diào)節(jié)和_節(jié)流調(diào)節(jié)兩種。二、單項選擇題(在每小題的四個備選答案中，選出一個正確答案，并將正確答案的序號填在題干的括號內(nèi)。每小題1分，共10分)1.風機的全壓是指( )通過風機后獲得的能量。 A.單位重量的氣體B.單位質(zhì)量的氣體 C.單位時間內(nèi)流入風機的氣體D.單位體積的氣體2.低壓軸流通風機的全壓為( ) A. 13kPaB. 0.5kPa以下 C. 3

2、15kPaD. 15340kPa3.單位重量的液體從泵的吸入口到葉片入口壓力最低處的總壓降稱為( ) A.流動損失B.必需汽蝕余量 C.有效汽蝕余量D.摩擦損失4.關于沖擊損失，下列說法中正確的是( ) A.當流量小于設計流量時，無沖擊損失 B.當流量大于設計流量時，沖擊發(fā)生在工作面上 C.當流量小于設計流量時，沖擊發(fā)生在非工作面上 D.當流量小于設計流量時，沖擊發(fā)生在工作面上5.下列哪個參數(shù)與泵的有效汽蝕余量無關?( ) A.泵的幾何安裝高度B.流體溫度 C.流體壓力D.泵的轉(zhuǎn)速6.關于離心泵軸向推力的大小，下列說法中不正確的是( ) A.與葉輪前后蓋板的面積有關 B.與泵的級數(shù)無關 C.與

3、葉輪前后蓋板外側(cè)的壓力分布有關 D.與流量大小有關7.兩臺泵并聯(lián)運行時，為提高并聯(lián)后增加流量的效果，下列說法中正確的是( ) A.管路特性曲線應平坦一些，泵的性能曲線應陡一些 B.管路特性曲線應平坦一些，泵的性能曲線應平坦一些 C.管路特性曲線應陡一些，泵的性能曲線應陡一些 D.管路特性曲線應陡一些，泵的性能曲線應平坦一些8.同一臺泵用于輸送密度分別為1和2的液體時，保持轉(zhuǎn)速不變且流動相似，其對應的揚程分別是H1和是H2，對應的軸功率分別為P1和P2，若12，則下列關系式中正確的是( ) A. H1H2 P1=P2B. H1=H2 P1P2 C. H1H2 P1P2D. H1=H2 P1=P2

4、9.某風機用于輸送320420的氣體，且氣體中含有大量的灰粒，該風機的葉輪采用耐高溫、高強度、不銹鋼制造，機殼內(nèi)壁襯有耐磨的錳鋼襯板，軸承箱內(nèi)設有水冷卻裝置，則該風機為( ) A.送風機B.引風機 C.排粉風機D.再循環(huán)風機10.下列不同形式的軸流式風機中，哪一個在設計工況下出口氣流的圓周分速度不為零?( ) A.單個葉輪B.單個葉輪加后置導葉 C.單個葉輪加前置導葉D.單個葉輪加前后置導葉三、名詞解釋(每小題2分，共8分)1.泵與風機的效率2.運動相似3.排擠系數(shù)4.滑移系數(shù)四、簡答題(每小題6分，共24分)1.試對泵與風機三種不同形式葉片產(chǎn)生的動能大小進行分析比較。2.什么是流動損失?它與

5、哪些因素有關?3.試述軸流式泵與風機的工作原理。4.試述常用的變速調(diào)節(jié)方式及其優(yōu)缺點。五、計算題(每小題8分，共48分)1.用水泵將水提升30m高度。已知吸水池液面壓力為101.3103Pa，壓出液面的壓力為吸水池液面壓力的3倍。全部流動損失hw=3m,水的密度=1000kg/m3，問泵的揚程應為多少?2.有一臺離心式水泵，轉(zhuǎn)速n=1480r/min,流量qvT=110L/s，葉輪進口直徑D1=220mm,葉片進口寬度b1=45mm，葉輪出口直徑D2=400mm，葉片出口安裝角2e=45，葉輪進出口的軸面速度相等。設流體沿徑向流入葉輪，求無限多葉片葉輪的理論揚程HT。3.有一臺離心式風機，在轉(zhuǎn)

6、速n=1450r/min時，流量qv=1.8m3/min，空氣密度=1.2kg/m3。若用該風機輸送密度=0.9kg/m3的煙氣，在保持工況相似且全壓與輸送空氣時相同的情況下，問轉(zhuǎn)速應該變?yōu)槎嗌?此時的流量又為多少?4.已知某水泵的允許安裝高度Hg=6m，允許汽蝕余量h=2.5m，吸入管路的阻力損失hw=0.4m，輸送水的溫度為25，問吸入液面上的壓力至少為多少?(已知水在25時的飽和蒸汽壓力pv=3.17kPa,水的密度=997kg/m3)5.某風機在轉(zhuǎn)速n=2900r/min時的qv-p性能曲線和qv-性能曲線如圖所示，管路系統(tǒng)特性方程為p=10(qv的單位是m3/s)，若采用改變轉(zhuǎn)速的方

7、法使風機的流量減少10%，問風機的轉(zhuǎn)速應為多少?此時的風機軸功率又為多少?6.一臺中比轉(zhuǎn)速水泵的性能曲線及管路特性曲線如圖所示，該泵葉輪外徑D2=200mm，為使流量減少10%，問需切割葉輪外徑多少毫米?泵與風機試題參考答案一、填空題(每空1分，共10分)1.有效功率2.絕對速度角3.前彎式 徑向式 后彎式4.幾何相似 運動相似 動力相似5.出口端 入口端二、單項選擇題(每小題1分，共10分) 1.D 2.B 3.B 4.D 5.D 6.B 7.A 8.B 9.D 10.A三、名詞解釋(每小題2分，共8分)1.答：泵與風機的效率等于有效功率和軸功率之比。2.答：運動相似是指原型和模型泵與風機各

8、對應點上的同名速度方向相同，速度之比相等，即各對應點上的速度三角形相似。3.答：排擠系數(shù)是實際的有效過流斷面面積與無葉片厚度的過流斷面面積之比。4.答：滑移系數(shù)是有限葉片情況下葉輪的理論揚程與葉片無限多情況下葉輪的理論揚程之比。四、簡答題(每小題6分，共24分)1.答：動能在總能量所占的比例為從上式可得1)、對于后彎式葉片2e90，ctg2e為正值，因此動能所占比例小于2)對于徑向式葉片2e=90，ctg2e=0,動能占總能量的一半。3)對于前彎式葉片2e90，ctg2e為負值，動能所占的比例大于綜上所述：后彎式葉片動能所占比例最小，徑向式次之，前彎式最大。2.答：流體在泵與風機內(nèi)流動時，由于

9、存在流動阻力，需要消耗一部分的能量，這部分消耗的能量就稱為流動損失。流動損失主要由摩擦損失、擴散損失和沖擊損失等三部分組成。摩擦損失與流體的粘性、流道的形狀、壁面的粗糙程度及流體的流動速度等因素有關。擴散損失與流體流動過程中的轉(zhuǎn)彎及流道過流斷面的變化狀況有關。沖擊損失則主要發(fā)生在葉片的進口處，在非設計工況下，流量發(fā)生變化導致11e，會產(chǎn)生沖擊損失。3.答：軸流式泵與風機在原動機驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，葉輪中的流體在繞流葉片時，旋轉(zhuǎn)著的葉輪給繞流流體產(chǎn)生一個推力，該推力可以分解為兩個分力，一個使流體沿圓周運動，對流體做功，增加了流體的動能和壓能，并在導葉的作用下將部分動能變?yōu)閴毫δ埽涣硪粋€力則使流體沿軸的方

10、向運動。兩個分力的合力作用形成了流體在泵與風機內(nèi)的一個連續(xù)的輸送過程。4.答：泵與風機常用的變速調(diào)節(jié)方式為：直流電機驅(qū)動、汽輪機驅(qū)動、變速電動機驅(qū)動及恒速電動機加可以改變轉(zhuǎn)速的機構(gòu)(如液力聯(lián)軸器)驅(qū)動。直流電動機變速簡單，但是價格昂貴，且需要直流電源，只適合實驗室使用，對于現(xiàn)場生產(chǎn)不合適；汽輪機驅(qū)動的優(yōu)點是運行經(jīng)濟性高，便于調(diào)節(jié)；缺點是汽輪機造價高，設備復雜，初投資高。采用改變轉(zhuǎn)速的傳動機構(gòu)可無級變速，但它的缺點是有一定的傳動損失，且添置專門設備增加了成本。變速電動機的驅(qū)動調(diào)速效率高，調(diào)速范圍大，缺點也是投資大。五、計算題(每小題8分，共48分)1.解：H=Hz+Hp+hwHp=H=Hp+Hz

11、+hw=20.65+30+3=53.65(m)2.解：v1a,=u2=v2u,=u2-v2a,ctg2e=30.98-3.54ctg45=27.44(m/s)流體沿徑向流入HT=3.解：已知n1=1450r/min，1=1.2kg/m3 2=0.9kg/m3 qv1=1.8m3/s根據(jù)相似定律 又已知 p1=p2 D21=D22 n2=q2=4.解：=6+=9.22(m) p0=9.22g=9.229979.81=90177(Pa)5.解：1)采用描點法作出管路特性曲線，交性能曲線于點A，列表如下：qvm3/s0246810ppa04016036064010002)查圖得，n1=2900r/min時的工作點A處的參數(shù)為：qv1=8.2m3/s,p1=680Pa已知變速后，qv2=7.4m3/s,代入p=10得：p2=548Pa又知，相似曲線與管路特性曲線重合=0.92900=2610(r/min)從圖上查得，變速后的風機效率為=0.69則，風機的軸功率P=6.解：設切割前的工況點為點A，qvA=30(L/s)，HA=32(m)切割后工作點移至點B，流量qvB