流體機(jī)械及工程題庫

1、流體機(jī)械及工程題庫一、填空題1. 流體機(jī)械是指以流體為工作介質(zhì)與能量載體的機(jī)械設(shè)備。2. 按能量的傳遞方向不同，可以將流體機(jī)械分為原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)。3. 按流體與機(jī)械相互作用方式（工作原理）的不同，可以將流體機(jī)械分為葉片式流體機(jī)械和容積式流體機(jī)械。4. 按轉(zhuǎn)輪前后單位重量水流的壓力勢能是否相等，葉片式流體機(jī)械又可以分為沖擊式和反擊式。5. 反擊式流體機(jī)械又可以分為徑向式、混流式（斜流式）和軸流式。6. 按工作介質(zhì)的性質(zhì)不同，可以將流體機(jī)械分為熱力機(jī)械和水力機(jī)械。7. 1個(gè)工程大氣壓10米水柱。8. 1Pound=0.4536kg，1psi0.068標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。9. 1Torr=1mmHg10.

2、水輪機(jī)的流量是指單位時(shí)間流過水輪機(jī)進(jìn)口斷面流體的量。11. 水泵的流量是指單位時(shí)間流過水水泵出口斷面流體的量。12. 水輪機(jī)的工作水頭是指單位重量水從水輪機(jī)的進(jìn)口至出口所減少的能量13. 泵的揚(yáng)程是指單位重量液體從泵進(jìn)口至泵出口所增加的能量。14. 風(fēng)機(jī)的能頭是指單位體積的氣體從風(fēng)機(jī)的進(jìn)口斷面到風(fēng)機(jī)的出口斷面所獲得的全壓增值。15. 如果進(jìn)入葉輪內(nèi)的流量為，機(jī)器的流量為，則水輪機(jī)的容積效率為；水泵的容積效率為。16. 如果機(jī)器內(nèi)的流動(dòng)損失為，機(jī)器的能量頭為，則水輪機(jī)的流動(dòng)效率為；水泵的流動(dòng)效率為。17. 流體機(jī)械的機(jī)械損失包括軸承摩擦損失、軸封摩擦損失和輪盤摩擦損失。18. 水輪機(jī)的軸功率是指

3、水輪機(jī)的輸出功率，水泵的軸功率是指水泵的輸入功率。19. 葉輪的平面投影圖是指將葉輪流道內(nèi)的所有點(diǎn)投影到垂直于軸的平面上；軸面投影圖是指將流道內(nèi)的所有點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到過軸線的平面（軸面）上。20. 軸面流線是流面與軸面的交線21. 一般牽連運(yùn)動(dòng)速度用表示，與圓周的切線方向一致；相對運(yùn)動(dòng)速度用表示，與流線（葉片）的切線方向一致。22. 速度三角形是指由絕對、相對及圓周速度矢量構(gòu)成的矢量圖。23. 絕對流動(dòng)角是絕對速度與圓周速度的夾角24. 相對流動(dòng)角是相對速度與圓周速度的反方向的夾角。25. 葉片安放角是指葉片任意一點(diǎn)的切線與圓周速度反方向（對工作機(jī)）的夾角。當(dāng)流體沿葉片型線運(yùn)動(dòng)時(shí)（即葉片數(shù)無究多時(shí)）。

4、26. 絕對速度可以分解為軸面分速與圓周分速。27. 在建立葉片式流體機(jī)械的基本方程時(shí)，需要引入四個(gè)基本假定，這四個(gè)基本假定分別是葉片數(shù)量無限多，葉片無窮薄、理想流體、恒定流動(dòng)以及流體不可壓縮。28. 表示由于離心力作用引起流體壓能的增加。29. 外界負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，水輪機(jī)的流量也要隨之改變，可以通過改變水輪機(jī)進(jìn)口導(dǎo)葉體的高度，導(dǎo)葉出流角和葉片安放角（角）來改變水輪機(jī)的流量。30. 沖角是指來流相對速度與葉片型線在進(jìn)口處切線間的夾角。工作面迎著來流則為正沖角31. “軸向旋渦”運(yùn)動(dòng)，其方向與葉輪旋轉(zhuǎn)方向相反。32. 反作用度是靜壓能與總能頭之比。33. 反作用度的取值區(qū)間為，當(dāng)反作用度=0.5

5、時(shí)，為徑向式葉片；當(dāng)反作用度>0.5時(shí)，為后彎式葉片；反作用度<0.5時(shí)，為前彎式葉片。34. 模型與原型間的比例放大或縮小時(shí)，使模型的能頭，功率時(shí)，該模型的轉(zhuǎn)速 。35. 翼型中線（骨架線或骨線）是指翼型兩面間內(nèi)切圓圓心的連線。36. 葉柵稠密度是弦長與柵距之比。37. 無窮遠(yuǎn)處來流與弦的夾角稱為沖角。38. 葉柵中各翼型的相對應(yīng)點(diǎn)的連線稱為葉柵列線（額線）。39. 升力系數(shù)和阻力系數(shù)與斷面形、沖角、表面粗糙度和雷諾數(shù)有關(guān)。二、單項(xiàng)選擇題1. 某一臺(tái)水輪機(jī)工作時(shí)，其進(jìn)口的流量為，出口流量為，葉輪內(nèi)的流量為，則其容積效率為（ A ）。A；B；C。2. 某一水泵的流量為，漏

6、損流量為，葉輪內(nèi)的流量為，則其容積效率為（ B ）。A；B ；C。3. 某一水輪機(jī)的工作水頭為，水流對轉(zhuǎn)輪做功的理論水頭為，水輪機(jī)內(nèi)的流動(dòng)損失為，則其流動(dòng)效率為（ A ）。A；B；C。4. 某一水泵的揚(yáng)程為，葉輪對水流做功的理論能頭為，水泵內(nèi)的流動(dòng)損失為，則其流動(dòng)效率為（ B ）。A；B；C。5. 壓縮機(jī)的軸功率P指的是（ B ）。A機(jī)器的輸出功率；B機(jī)器的輸入功率；C葉輪的輸入功率。6. 水輪機(jī)的軸功率（ B ）。A是發(fā)電機(jī)的輸出功率；B是水輪機(jī)的輸出功率；C等于。7. 隨著比轉(zhuǎn)數(shù)的增大，流體機(jī)械的流動(dòng)效率將（ C? ）。A不能確定其變化趨勢；B增大； C減小。 8. 葉輪高壓側(cè)用符號(hào)“”表

7、示，低壓側(cè)用符號(hào)“”表示，為重力加速度，為流體密度，為總能頭，則對于可壓縮與不可壓縮流體，葉片式流體機(jī)械的反作用度均可表示為（ C ）。A ；B；C。9. 葉片式流體機(jī)械的反作用度是（ C ）之比。A動(dòng)能與總能量頭；B靜壓能與動(dòng)能；C靜壓能與總能量頭。10. 葉片式流體機(jī)械的反作用度，則說明該機(jī)器的轉(zhuǎn)輪葉片是（ B ）葉片。A反擊式；B沖擊式；C后彎式。11. 葉片式流體機(jī)械的反作用度，則說明該機(jī)器的轉(zhuǎn)輪葉片是（ B ）葉片。A前彎式；B徑向式；C后彎式。12. 葉片式流體機(jī)械的反作用度，則說明該機(jī)器的轉(zhuǎn)輪葉片是（ C ）葉片。A前彎式；B徑向式；C后彎式。13. 汽輪機(jī)葉輪的葉片形狀一般采用

8、（ A）。A向前彎曲；B徑向延伸；C向后彎曲。14. 隨著比轉(zhuǎn)速的增大，葉輪的滑移系數(shù)將（ C? ）。A不能確定其變化趨勢；B增大； C減小。 15. 水輪機(jī)的單位轉(zhuǎn)速為（ ）。A ；B；C。16. 由可知，一臺(tái)在額定轉(zhuǎn)速下工作的水泵，隨著其工作流量的減小，比轉(zhuǎn)速ns將（ C ）。A增大；B減?。?C不變 。17. 由可知，一臺(tái)在一定轉(zhuǎn)速下工作的水輪機(jī)，隨著其流量的減小，其比轉(zhuǎn)速將（ C ）。A增大；B減小； C不變 。18. 隨著水泵流量的加大，其必需汽蝕余量將（ C ）。A增大；B減小 ；C不能確定其變化趨勢。 19. 水輪機(jī)的裝置汽蝕系數(shù)與（ A ）。A水輪機(jī)的吸出裝置有關(guān)； B水輪機(jī)葉

9、輪進(jìn)口的幾何參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)有關(guān)； C水輪機(jī)葉輪出口的幾何參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)有關(guān)。20. 隨著水泵流量的加大，其它工作條件不變，則其有效汽蝕余量將（ B ）。A增大；B減小 ；C不能確定其變化趨勢。 21. 水輪機(jī)的汽蝕系數(shù)與（ C ）。A水輪機(jī)的吸出裝置有關(guān)； B水輪機(jī)葉輪進(jìn)口的幾何參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)有關(guān)； C水輪機(jī)葉輪出口的幾何參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)有關(guān)。22. 中小型臥式離心泵的安裝高程是指（ B ）的高程。A其固定底座平面；B其基準(zhǔn)面； C壓力最高點(diǎn)。 23. 立式軸流水輪機(jī)的安裝高程是指（ C ）的高程。A其固定底座平面；B其基準(zhǔn)面； C其進(jìn)口導(dǎo)葉水平中心平面。 24. 隨著流體機(jī)械工作流量的減小，葉

10、片進(jìn)口的沖角將（ C? ）。A增大；B減小 ；C變化不定。 25. 全調(diào)節(jié)式軸流泵的葉片安放角增大，其曲線（ A ）。A向右上方抬高；B向左下方降低； C不發(fā)生位移。 26. 僅降低離心泵的轉(zhuǎn)速，其曲線（ B ）。A向右上方抬高；B向左下方降低 ；C不發(fā)生位移。 三、是非題1 （ ）由流體與轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪之間的摩擦所引起的圓盤損失屬流動(dòng)損失。2 （ ）圓盤損失是外部機(jī)械損失。3 （ ）葉片的凹面為工作面，凸面為背面。4 （ ）葉片的凸面為工作面，凹面為背面。5 （ ）工作面的壓強(qiáng)比背面的壓強(qiáng)大。6 （ ）工作面的壓強(qiáng)比背面的壓強(qiáng)小。7 （ ）有限多葉片葉槽內(nèi)軸向旋渦的旋向與葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。8 （

11、 ）有限多葉片葉槽內(nèi)軸向旋渦的旋向與葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同。9 （ ）相似的流體機(jī)械，其比轉(zhuǎn)速相等；反過來，比轉(zhuǎn)速相等的流體機(jī)械，則其性能不一定相似。10 （ ）比轉(zhuǎn)速越大，高效率區(qū)越寬。11 （ ）比轉(zhuǎn)速越大，葉片的扭曲程度也越大。12 （ ）當(dāng)流體機(jī)械安裝位置海拔高程越高，則流體機(jī)械允許的安裝高度就越低。13 （ ）當(dāng)流體機(jī)械安裝位置海拔高程越高，則流體機(jī)械允許的安裝高度也就越高。14 （ ）汽蝕比轉(zhuǎn)速較大的水泵，其抗汽蝕性能較好。15 （ ）水力機(jī)械的汽蝕比轉(zhuǎn)速值愈小，其抗汽蝕性能越好。16 （ ）給定流量等其它參數(shù)不變，控制在一定的限制范圍內(nèi)提高葉輪的轉(zhuǎn)速，其葉片進(jìn)口的沖角將加大。17 （

12、）給定流量等其它參數(shù)不變，控制在一定的限制范圍內(nèi)提高葉輪的轉(zhuǎn)速，其葉片進(jìn)口的沖角將減小。18 （ ）所有葉片式流體機(jī)械的沖角是葉片進(jìn)口安放角與進(jìn)口相對流動(dòng)角之差。19 （ ）所有葉片式流體機(jī)械的沖角是葉片進(jìn)口相對流動(dòng)角與進(jìn)口安放角之差。20 （ ）以相對參數(shù)、無量綱參數(shù)和單位參數(shù)為變量所繪制的水泵的相對性能曲線、風(fēng)機(jī)的無量綱特性曲線以及水輪機(jī)的綜合特性曲線是比轉(zhuǎn)速的函數(shù)。四、簡答題1. 水輪機(jī)為什么要有尾水管？2. 水泵葉輪的轉(zhuǎn)速、葉輪的理論流量、葉片出口直徑、葉片出口寬度、出口安放角、排擠系數(shù)已知，試說明出口速度三角形的繪圖步驟。3. 試用速度三角形和歐拉方程分析說明：徑流式葉輪，葉片有限多

13、時(shí)的理論能頭比葉片無限多時(shí)的理論能頭小。4. 試用動(dòng)量矩定量推導(dǎo)歐拉方程。5. 試用速度三角形和歐拉方程分析說明：軸流式葉輪的葉片是扭曲的。6. 作為綜合相似判別數(shù)流體機(jī)械的比轉(zhuǎn)速應(yīng)具有唯一性，請具體說明有關(guān)規(guī)定。兩臺(tái)水輪機(jī)相似，其比轉(zhuǎn)速是否相等？為什么？7. 作為綜合相似判別數(shù)流體機(jī)械的比轉(zhuǎn)速應(yīng)具有唯一性，請具體說明有關(guān)規(guī)定。當(dāng)一臺(tái)水泵的轉(zhuǎn)速由變?yōu)闀r(shí)，該泵的比轉(zhuǎn)速變不變，為什么？8. 以直徑和轉(zhuǎn)速為變量，導(dǎo)出尺寸相差不大的兩相似流體機(jī)械的流量和能頭相似率。五、計(jì)算題1. 某水輪機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為1450r/min，最優(yōu)工況的揚(yáng)程為50m，流量為1.36 m3/s，臨界空化余量為=3.17m（空化

14、安全余量=0.5），最大流量工況為10m，吸出管路的水力損失為0.6m，當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?0.36m，當(dāng)?shù)厮钠瘔毫?.3m。試確定：最優(yōu)工況的比轉(zhuǎn)速、臨界空化系數(shù)和最大流量工況的允許吸出高度是多少？列出水池面與水輪機(jī)出口斷面由汽蝕余量的定義2. 離心泵裝置如圖向某壓力水箱供水，已知箱中液面壓力kPa（表壓），進(jìn)出水管管路水力損失=3m，試求： 泵在該系統(tǒng)中運(yùn)行，泵揚(yáng)程H是多少米？（進(jìn)水箱開敞，液面壓力為大氣壓，進(jìn)出水箱液面高差為2米。） 若泵進(jìn)出口都裝壓力表，進(jìn)口壓力表讀數(shù)為68.6 kPa，泵出口處壓力表的讀數(shù)為多少kPa？（設(shè)兩表軸心與進(jìn)出水管中心都在同一平面上，泵進(jìn)、出口直徑相同。）

15、kPa3. 水輪機(jī)的流量=30m3/s，水輪機(jī)進(jìn)口壓力表的讀數(shù)為N/m2，水輪機(jī)出口真空表的讀數(shù)為 N/m2，兩表中心高差為=3m，進(jìn)水管（壓力表處）和排水管（真空表處）的直徑分別為4.5 m和5 m，發(fā)電機(jī)功率表讀數(shù)為 =9200kW，發(fā)電機(jī)效率為，求此時(shí)水輪機(jī)的軸功率、輸入功率和水輪機(jī)的效率（忽略水輪機(jī)與發(fā)電機(jī)之間的傳動(dòng)損失， N/m3）。水輪機(jī)的軸功率kWm輸入功率kW水輪機(jī)的效率4. 某泵在大氣壓下抽送20C常溫清水（），已知泵的轉(zhuǎn)速r/min，吸水管路水力損失為0.6m，試求在武漢（）和拉薩（）兩地該泵的允許安裝高度（原型泵的是通過尺寸小一倍的模型泵試驗(yàn)求得，模型泵的轉(zhuǎn)速r/min，

16、取原型泵的汽蝕安全余量m）。1）由汽蝕相似律可得：m取汽蝕安全量0.5m，則有：3.68+0.5=4.18m 2）將已知條件代入：Hg= 則有 m在武漢在拉薩p41習(xí)題一：二、水輪機(jī)效率實(shí)驗(yàn)時(shí)在某一導(dǎo)葉開度下測得下列數(shù)據(jù)：蝸殼進(jìn)口處壓力表讀數(shù)Pa，壓力表中心高程m，壓力表所在鋼管直徑m，電站下游水位m，流量m/s，發(fā)電機(jī)功率kW，發(fā)電機(jī)效率，試求水輪機(jī)效率及機(jī)組效率。解：，；而，=0，=0m水輪機(jī)的效率機(jī)組效率三、某泵裝置中，進(jìn)口管直徑mm，其上真空表讀數(shù)Pa（500mmHg），出口管路直徑mm，其上壓力表讀數(shù)MPa，壓力表位置比真空表高1m，輸送介質(zhì)為礦物油，其密度kg/m3，泵的流量為m3

17、/s，試求泵的揚(yáng)程。解：泵的揚(yáng)程四、一臺(tái)送風(fēng)機(jī)的全壓為1.96kPa，風(fēng)量為40m3/min，效率為50，試求其軸功率。Wp103習(xí)題二四、軸流轉(zhuǎn)漿式水輪機(jī)某一圓柱流面=2m，n=150r/min，在某一流量下=4m/s。試求：a)當(dāng)葉片轉(zhuǎn)到使=10°時(shí)，作出口速度三角形。此時(shí)轉(zhuǎn)輪出口水流的動(dòng)能是多少？其中相對于的部分又是多少？b)為了獲得法向出口，應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)葉片使為多少？此時(shí)出口動(dòng)能又為多少？c)設(shè)尾水管回能系數(shù)=0.85，且假定尾水管只能回收相應(yīng)于的動(dòng)能，則上面兩種情況下出口動(dòng)能損失各為多少？a)m/sm/sm/smmb)mc)回收的能量：損失的能量： 或五、在進(jìn)行一臺(tái)離心泵的能量平

18、衡實(shí)驗(yàn)時(shí)，測得下列數(shù)據(jù)：軸功率P=15kW；流量=0.013m3/s；揚(yáng)程H=80m；轉(zhuǎn)速n=2900r/min；葉輪密封環(huán)泄漏量=0.0007m3/s；圓盤摩擦功率=1.9kW；軸承與填料摩擦功率=0.2kW；另外給定了泵的幾何尺寸：輪直徑=0.25m；出口寬度=6mm；葉片出口角=23°。試求：a)泵的總效率及水力、容積和機(jī)械效率。b)葉輪出口速度三角形。（不計(jì)葉片厚度，=0）c)滑移系數(shù)、反作用度a)b) m/sm/sc)或p103習(xí)題四四、一臺(tái)泵的吸入口徑為200mm，流量為=77.8L/s，樣本給定=5.6m，吸入管路損失=0.5m。試求：1）在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下抽送常溫清水時(shí)的值。2）如此泵在拉薩（=64922.34Pa）使用，從開敞的容器中抽吸80溫水，其值又為多少？（注