武漢大學流體機械期末考試歷年試卷1

武漢大學動力與機械學院《流體機械及工程》2006——2007 上學期期末考試（試卷A）班級: 學號: 姓名： 成績:＿＿＿＿＿＿題號 一 二 三 四 五 總分分數(shù)一、填空題（每空1分，共20分） 流體機械是指以流體為 與 的機械設(shè)備，按能的傳遞方向不同，可以將流體機械分為 機和 機。水輪機的流量是指單位時間流過水輪機 斷面流體的量。軸面流線是 面與 面的交線。相對流動角是相對速度與 速度的 方向的夾角。絕對速度可以分解為 分速與 分速。葉柵的稠密度是 與 之比。 在建立葉片式流體機械的基本方程時，需要引入四個基本假定，這四個本假定分別是 、 、 以及 。 葉片式流體機械的速度三角形中有三條邊，這三條邊對應(yīng)三個矢量，它分別是 、 和 矢量。二、單項選擇題（每小題2分，共20分）某一水泵的流量為Q，漏損流量為q，葉輪內(nèi)的流量為QT，則其容積效率q為（ ）。QqQ

QQT

qQ。T某一水輪機的工作水頭為H，水流對轉(zhuǎn)輪做功的理論水頭為H ，水輪機T內(nèi)的流動損失為h，則其流動效率h為（ ）。HTH

HTH T

(H h)TTH 。TT壓縮機的軸功率P指的是（ ）。機器的輸出功率； B．機器的輸入功率；C．葉輪的輸入功率。 葉片式流體機械的反作用度0則說明該機器的轉(zhuǎn)輪葉片（ 片。反擊式； B．沖擊式； C．后彎式。汽輪機葉輪的葉片形狀一般采用（ ）。向前彎曲； B．徑向延伸； C．向后彎曲。11水輪機的單位轉(zhuǎn)速11

為（ ）。nD nD nH

H

D H。n

n QH3/4可知，一臺在額定轉(zhuǎn)速下工作的水泵，隨著其工作流量的減小，比轉(zhuǎn)速ns將（ ）。增大； B．減??； C．不能確定其變化趨D.不變勢。隨著水泵流量的加大，其必需汽蝕余量hr將（C）。增大；h水輪機的汽蝕系數(shù)

減??；C．不能確定其變化趨勢。與（ ）。A．水輪機的吸出裝置有關(guān)；B．水輪機葉輪進口的幾何參數(shù)及運動參數(shù)有關(guān)；C中小型臥式離心泵的安裝高程是指（ ）的高程。其固定底座平面； B．其基準面； C．壓力最高點。三、判斷題（1分，共10分）（ ）由流體與轉(zhuǎn)動的葉輪之間的摩擦所引起的圓盤損失屬流動損失。（ ）葉片的凹面為工作面，凸面為背面。（ ）工作面的壓強比背面的壓強大。（ ）有限多葉片葉槽內(nèi)軸向旋渦的旋向與葉輪轉(zhuǎn)動方向相反。（ ）相似的流體機械，其比轉(zhuǎn)速相等；反過來，比轉(zhuǎn)速相等的流武漢大學動力與機械學院《流體機械及工程》2006——2007 上學期期末考試（試卷B）班級: 學號: 姓名： 成績:＿＿＿＿＿＿題號 一 二 三 四 五 總分分數(shù)一、填空題（每空1分，共20分） 按轉(zhuǎn)輪前后單位重量水流的 是否相等，葉片式流體機械又可分為 和反擊式。 反擊式流體機械又可分為 、 和 等三種型。 工作機的流量是指流過其 斷面的流量，原動機的流量則是其 斷面上的流量。 葉片安放角y是指葉片任意一點的 線與 速度反方向夾角。當流體沿葉片型線運動時（即葉片數(shù)無究多時）y。“軸向旋渦”運動的方向與葉輪旋轉(zhuǎn)方向相 。s模型與原型間的比例放大或縮小時，使模型的能頭H 1m，功率sssP1kWss

稱為 。翼型中線（骨架線或骨線）是指翼型兩面間 的連線。葉柵中各翼型的相對應(yīng)點的連線稱為 。 反作用度的取值區(qū)間為當反作用度=0.5時為 葉片當反作用度>0.5時，為 葉片；反作用度<0.5時，為葉片。沖角是指來流 速度與葉片型線在進口處 間的夾角。通常葉輪流道投影圖有兩種形式，它們是 投影圖和 投影圖。二、單項選擇題（每小題2分，共20分）q 某一臺水輪機工作時，其進口的流量為Qp，出口流量為Qs，葉輪內(nèi)的量為Q ，則其容積效率 為（ ）。qTQpTQ p

QpsQ p

QTsQ 。TT某一水泵的揚程為H，葉輪對水流做功的理論能頭為H ，水泵內(nèi)的流動T損失為h，則其流動效率h為（ ）。HTH

HTHT

H；TT(H；T

h。水輪機的軸功率P（ ）。是發(fā)電機的輸出功率；B．是水輪機的輸出功率；

C．等于gQH。psg為重力加速

H

1p1g s

，H

為總能頭，則對于可壓縮與不可壓縮流體，葉片式流體機械的反作用度均可表示為（ ）。HH

Tst

1H

stT；

H

stT。 葉片式流體機械的反作用度0.5，則說明該機器的轉(zhuǎn)輪葉片是（ 葉片。前彎式； B．徑向式； C．后彎式。11水輪機的單位轉(zhuǎn)速11

為（ ）。nD nD nH

H

D H。n由

n PH5/4可知，一臺在一定轉(zhuǎn)速下工作的水輪機，隨著其流量的減小，其比轉(zhuǎn)速ns將（ ）。增大； B．減??； C．不變。隨著水泵流量的加大，其必需汽蝕余量hr將（ ）。增大；h水輪機的汽蝕系數(shù)

減??；C．不能確定其變化趨勢。與（ ）。A．水輪機的吸出裝置有關(guān)；BC僅降低離心泵的轉(zhuǎn)速，其Hf(Q)曲線（ ）。向右上方抬高；B．向左下方降低；C．不發(fā)生位移。三、判斷題（1分，共10分）（ ）圓盤損失是外部機械損失。（ ）葉片的凸面為工作面，凹面為背面。（ ）工作面的壓強比背面的壓強小。（ ）有限多葉片葉槽內(nèi)軸向旋渦的旋向與葉輪轉(zhuǎn)動方向相反。（ ）則其性能不一定相似。（ ）比轉(zhuǎn)速ns越大，高效率區(qū)越寬。（ ）汽蝕比轉(zhuǎn)速C較大的水泵，其抗汽蝕性能較好。（ ）所有的葉片式流體機械，當其安放角大于流動角時，則沖角為正值。（）差。10．（ ）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、風機的無量綱特性曲線以及水輪機的綜合特性曲線是隨比轉(zhuǎn)速ns變化的。四、簡答題（每小題10分，共20分）水輪機為什么要有尾水管？定。兩臺水輪機相似，其比轉(zhuǎn)速是否相等？為什么？五、計算題（每小題15分，共30分）v 水輪機的流量q =30m3/s，水輪機進口壓力表的讀數(shù)為 p 3.23410v sN/m2，水輪機出口真空表的讀數(shù)為ps

0.392105

N/m2，兩表中心高差為Z=3m，進水管（壓力表處）和排水管（真空表處）的直徑相等，發(fā)電機dd

=9200kW，發(fā)電機效率為

0.92，求此時水輪機的軸d功率、輸入功率和水輪機的效率（忽略水輪機與發(fā)電機之間的傳動損失，dg9800 N/m3）。pv0.24m某泵在大氣壓下抽送20C常溫清（g 已知泵的轉(zhuǎn)速n960pa10.32mr/min，吸水管路水力損失為0.6m，試求在武漢（gp

）和拉薩a6.64m（g

）兩地該泵的允許安裝高度

[H g

rm（原型泵的rm

hr是通過尺寸m小一倍的模型泵試驗求得，模型泵的轉(zhuǎn)速n原型泵的汽蝕安全余量K0.5m）。m

1450r/min，h

2.1m，取系主任： 院長：2006流體機械原理答案A卷一、填空題1、工作介質(zhì)能量載體原動工作2、進口3、軸流4、圓周反5、軸面圓周6、弦長柵距7、軸對稱恒定流；流面層間流動無關(guān)；葉片無限多、無窮?。焕硐肓黧w（葉片數(shù)量無限多葉片無窮薄理想流體恒定流不可壓）8、絕對速度相對速度圓周速度（牽連速度二、單項選擇題1、B2、A3、B4、B5、A6、A7、D8、C9、C10、 B三、判斷題1、×2、×3、×4、√5、√6、√7、×8、×9、×10、 ×四、簡答題1、u 1）求：2

nD260

（確定三角形的底邊；y2b2（在葉片無窮多的假定條件下認定相對流動角等于葉片的安放角－確定三角形的底邊上的一個角；Qc T Q計算m2

D2 2

（確定三角形的高。至此三個條件具備，三角形確定。2、LS 0由相似準則斯特勞哈爾數(shù)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由相似準則歐拉數(shù)u

u2

相等得：gH gH p mD2n22p p

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

503/43.17 0.0634

18.8cr H 50列進水池面與泵進口斷面cppeH hcp2s s g 2g w由汽蝕余量的定義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(huán) ii i iHZZ

ph hg 出 進2196.21000310009.81②oippHp poippo iHogo p pgH68.6259.8o B卷一、填空題1、壓力勢能沖擊式2、徑向式混流式軸流式3、出口進口4、切圓周5、反6、比轉(zhuǎn)速7、內(nèi)切圓圓心8、葉柵列線（額線）9、徑向式后彎式前彎式10、 相對速度切線、 平面軸二、單項選擇題1、A2、B3、B4、C5、B6、A7、C8、C9、C10、 B三、判斷題1、×2、×3、×4、√5、√6、×7、√8、×9、×10、 √四、簡答題1、將從轉(zhuǎn)輪流出的水流收集起來送入下游河道；回收利用轉(zhuǎn)輪出口水流剩余的能量。2、A、唯一性要求：1）標準狀態(tài)（一個標準大氣壓；20°C流體介質(zhì)。單個葉輪。和B、兩水輪機相似，則n和11

P相等，于是有：11n n n11s2 11

相等。P11P111、水輪機的軸功率

PPPd

9200 100000.92 kW3.234105 0.392105H3

9800 9800

40m輸入功率gqvH9.8304011760kW100000.85水輪機的效率

117602、1）由汽蝕相似律可得：h D 2

960r r h D

( )2n

(2)2( )21450

1.7