華北電力大學(xué)泵與風(fēng)機(jī)試卷A（含答案）

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華北電力大學(xué)(北京)2023~2023學(xué)年第2學(xué)期考試試卷(A)

課程名稱(chēng)專(zhuān)業(yè)班級(jí)考試方式命題教師泵與風(fēng)機(jī)熱能0501等閉卷張輝等課程編號(hào)需要份數(shù)試卷頁(yè)數(shù)主任簽字003000203602考核日期時(shí)間送交日期AB卷齊全備注月日月日是班級(jí):姓名:學(xué)號(hào):

一、名詞解釋?zhuān)款}3分，共12分）1.風(fēng)機(jī)的流量

答：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)風(fēng)機(jī)進(jìn)口的氣體的體積，用qV表示，單位為m3/s,m3/h。2.泵的揚(yáng)程

答：?jiǎn)挝恢亓σ后w從泵進(jìn)口截面1經(jīng)葉輪到泵出口截面2所獲得的機(jī)械能，用H表示，單位是m。3.反作用度

答：靜壓頭和理論能頭的比值，用?表示。4.有效汽蝕余量

答：泵運(yùn)行時(shí)在泵吸入口截面s-s上，單位重力液體所具有的超過(guò)汽化壓強(qiáng)能頭的富足

NPSHa能頭（位能以中心線為基準(zhǔn)），以表示。二、簡(jiǎn)答題（1、5題各5分，其余各3分，共19分）1.什么是汽蝕現(xiàn)象?簡(jiǎn)要說(shuō)明其對(duì)泵工作的影響。

答：泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng)葉輪進(jìn)口處葉片頭部液流最低壓強(qiáng)降到或低于當(dāng)時(shí)溫度下的汽化壓強(qiáng)時(shí)，液流在該處發(fā)生汽化，產(chǎn)生氣泡。氣泡的形成、發(fā)展、潰滅，以致過(guò)流壁面遭到破壞的全過(guò)程，成為泵內(nèi)汽蝕現(xiàn)象。汽蝕現(xiàn)象對(duì)泵運(yùn)行的危害主要有：（1）縮短泵的使用壽命。（2）產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)。（3）影響泵的運(yùn)行性能。

2.簡(jiǎn)述離心泵軸向力形成的原因，說(shuō)出三種平衡軸向力的方法。

答：離心泵運(yùn)行時(shí)，因葉輪兩側(cè)的壓強(qiáng)不等而產(chǎn)生了一個(gè)方向指向泵吸入口、并與泵軸平行的作用力，稱(chēng)為軸向力。平衡軸向力的方法有：（1）采用平衡孔及平衡管。（2）采用雙吸葉輪。

（3）采用葉輪對(duì)稱(chēng)排列的方式。（4）采用背（副）葉片。（5）采用平衡盤(pán)。

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3.泵啟動(dòng)時(shí)為避免啟動(dòng)電流過(guò)大，離心式和軸流式泵的出口閥門(mén)狀態(tài)如何？為什么？答：?jiǎn)?dòng)時(shí)，為了減小原動(dòng)機(jī)容量和避免電流過(guò)大，軸流式泵應(yīng)閥門(mén)全開(kāi)，而離心式泵應(yīng)閥門(mén)全閉。

P?q曲線隨著流量的增加呈上升趨勢(shì)，軸流式泵的shV曲線隨著流

q?0量的增加，急劇下降。對(duì)軸流式泵，當(dāng)關(guān)閉閥門(mén)（V）時(shí)的軸功率是其最正確工況下

離心式泵的

Psh?qV軸功率的120%~140%左右。因此，啟動(dòng)時(shí)，為了減小原動(dòng)機(jī)容量和避免電流過(guò)大，軸流式泵應(yīng)閥門(mén)全開(kāi)，而離心式泵應(yīng)閥門(mén)全閉。4.寫(xiě)出我國(guó)泵的比轉(zhuǎn)速公式，說(shuō)明比轉(zhuǎn)速的用途。

ns?3.65nqVH3/4。

答：我國(guó)比轉(zhuǎn)速公式

比轉(zhuǎn)速的用途有：

（1）反映泵與風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。（2）大致反映性能曲線的變化趨勢(shì)。（3）大致決定泵與風(fēng)機(jī)的型式。（4）可以進(jìn)行泵與風(fēng)機(jī)的相像設(shè)計(jì)。5.簡(jiǎn)要分析凝結(jié)水泵的工作環(huán)境和選用特點(diǎn)。

答：凝結(jié)水泵的工作環(huán)境：在凝汽式火力發(fā)電廠中，凝結(jié)水泵將高真空狀態(tài)下的凝汽器熱水井中的凝結(jié)水升壓，經(jīng)低壓加熱器送往除氧器。

選用特點(diǎn)：抗汽蝕性能和入口密封性要好，揚(yáng)程較高，不宜采用較高轉(zhuǎn)速。三、列表及作圖題（前4題每題3分，后3題每題5分，共27分）1.列表簡(jiǎn)要比較三種離心葉輪形式的出口安裝角、揚(yáng)程、效率。答：三種離心葉輪形式的區(qū)別如下表：出口安裝角揚(yáng)程效率

2.圖示說(shuō)明穩(wěn)定工況點(diǎn)和不穩(wěn)定工況點(diǎn)。

答：對(duì)于駝峰形狀的泵與風(fēng)機(jī)性能曲線，和管路性能曲線可能出現(xiàn)兩個(gè)交點(diǎn)。泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線表征能量的供給，而管路性能曲線表征能量的需求。

后向式?2y??90小高徑向式?2y??90中中前向式?2y??90大低第2頁(yè)共2頁(yè)

如下圖，K點(diǎn)是不穩(wěn)定運(yùn)行工況點(diǎn)，不管K點(diǎn)向左偏移還是向右偏移，由能量的供

dHcdH?求關(guān)系發(fā)現(xiàn)，在新的條件下不能恢復(fù)到原來(lái)平衡狀態(tài)的工況點(diǎn)，此時(shí)dqVdqV。M點(diǎn)

是穩(wěn)定運(yùn)行工況點(diǎn)，不管M點(diǎn)向右或向左偏移，它能在新的條件下自動(dòng)回復(fù)到M點(diǎn)運(yùn)

dHcdH?行，保持能量的供求平衡，此時(shí)dqVdqV。

3.畫(huà)出吸水池水面上升，泵運(yùn)行工況點(diǎn)的變化。

答：

HZ吸水池水面上升，流體位能增加值

2Hc?Hst??qV減小，導(dǎo)致靜能頭

Hst減小，而管路系統(tǒng)能頭

。因此管路性能曲線下移，而泵的性能曲線不變，如下圖，泵的運(yùn)行工況

點(diǎn)由原來(lái)的M變?yōu)镸?。

4.畫(huà)出密度減小時(shí)，風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況點(diǎn)的變化。

答：

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對(duì)于風(fēng)機(jī)，密度的變化影響風(fēng)機(jī)本身的性能曲線

p?qV，由于

pT???(u2v2u??u1v1u?)。

同時(shí)也會(huì)使其管路性能曲線的斜率??發(fā)生變化，由于????g?。當(dāng)密度減小時(shí)，風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工況點(diǎn)由原來(lái)的M變?yōu)镸?。

5.泵運(yùn)行工況點(diǎn)A，具有流量為qA，轉(zhuǎn)速為nA，通過(guò)調(diào)解轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)解泵的流量，新的

的運(yùn)行工況點(diǎn)為B，流量和轉(zhuǎn)速分別為qB和nB，當(dāng)qB/qA?90%，圖示說(shuō)明nB/nA是大于、等于還是小于90%。答：

H相像拋物線CBAnAnBOqBqCqAq

nB/nA大于90%。

由于轉(zhuǎn)速

nA變成

nB，泵的運(yùn)行工況點(diǎn)由A變到B，過(guò)原點(diǎn)O和B點(diǎn)作相像拋物線與轉(zhuǎn)

nBqB?nA速下的泵性能曲線交點(diǎn)為C點(diǎn)。則B點(diǎn)和C點(diǎn)工況相像，由相像定律：nCqC。nBnBqBqB????90%nnCCA則A。

6.畫(huà)出兩臺(tái)同性能泵并聯(lián)時(shí)的揚(yáng)程-流量性能曲線，說(shuō)明流量和揚(yáng)程并聯(lián)前后的變化。

答：

兩臺(tái)同性能的泵并聯(lián)前的運(yùn)行工況點(diǎn)是C點(diǎn)，并聯(lián)后的聯(lián)合運(yùn)行工況點(diǎn)是M點(diǎn)，根據(jù)揚(yáng)程不變，可得到并聯(lián)后的泵的運(yùn)行工況點(diǎn)B，和并聯(lián)前相比，揚(yáng)程增大，而流量變小。

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7.圖示比較風(fēng)機(jī)進(jìn)口節(jié)流、出口節(jié)流調(diào)理的經(jīng)濟(jì)性。

答：風(fēng)機(jī)出口節(jié)流后，風(fēng)機(jī)的性能曲線和管路性能曲線都發(fā)生變化，運(yùn)行工況點(diǎn)由M變成B，節(jié)流損失為

?h1。若采用進(jìn)口節(jié)流，改變一致的流量，則管路性能曲線由1變成3，運(yùn)

?h2行工況點(diǎn)也相應(yīng)由M點(diǎn)變成C點(diǎn)，此時(shí)的節(jié)流損失為口調(diào)理更經(jīng)濟(jì)。

。可見(jiàn)，風(fēng)機(jī)的進(jìn)口調(diào)理比出

四、識(shí)圖題（7分）下圖為8NB-12型凝結(jié)水泵結(jié)構(gòu)圖，要求：（1）指出標(biāo)號(hào)為2,7,9,13的部件名稱(chēng)；（2）指出部件2的作用；（3）該泵采用何種軸端密封，該密封有何特點(diǎn)。

答：2是誘導(dǎo)輪，7是填料壓蓋，9是軸，13是葉輪。誘導(dǎo)輪的作用：提高凝結(jié)水泵的抗汽蝕性能。

該泵采用壓蓋填料密封，該密封特點(diǎn)是只能用于低速泵。五、計(jì)算題（每題7分，共35分）

1.某離心泵葉輪內(nèi)徑為100毫米，外徑為200毫米，葉輪出口寬度為10毫米，葉輪出口安裝角為45度，轉(zhuǎn)速為2000轉(zhuǎn)/分