一、 填空(每空1分 共15分)1.离心泵叶轮根据叶片出口相对流动角β2的不同可分为三种不同形式,当β2<90 º时为 ,β2=90 º时为 ,β2>90º时为 ;对应于三种叶轮效率为 、 、 。
2前向式叶轮的叶片弯曲方向与叶轮旋转方向___________________。
3.叶轮是离心泵的能量转换元件,它的结构形式有_______、_______、_________三种。
4. 泵与风机中能量转换时的损失可分为______________、________________、_______________。
5.要保证泵不发生汽蚀,首先要正确地确定泵的_________________________。
6.泵串联运行时,所输送的流量均________________,而串联后的总场程为串联各泵所产生的扬程之和。
二、选择( 每题2分 共20分)1.离心式泵的主要部件不包括( ) A.叶轮 B.汽缸 C.机壳 D.吸入室 2.在理论能头2g w -w 2g u -u 2g v -v H 221212221222T ∞∞++∞∞=∞中,表示液体静能头的中()A .2gu -u 1222 B .2gv -v 1222∞∞C .2g w -w 2212∞∞D .2g w -w 2g u -u 22121222∞∞+3.离心式叶轮有三种不同的形式,其叶轮形式取决于( )A . 叶片入口安装角B . 叶片出口安装角C . 叶轮外径和宽度D . 叶轮内径和宽度4.电厂中要求具有陡降型性能曲线的设备是( )A . 给水泵B .送风机C .循环水泵D .凝结水泵 5.下列各项中与有效汽蚀余量NPSHa 值无关的是( )A . 吸入管路参数B . 管路中流量C . 泵的结构D.泵入口压力6.两台风机并联运行的主要目的是()A.增加流量B.增加扬程C.增加全压D.既增加扬程也增加全压7.为了保证串联运行时泵都工作在高效区,选择设备时,应使各泵在最佳工况点有相等或相近的()A.扬程B.流量C.比转数D.功率8.目前电厂大型机组的离心式送、引风机常采用的调节方式是()A.导流器调节B.进口端节流调节C.回流调节D.出口端节流调节9.某台水泵在转速不变时,当输送的水温度增加时,其轴功率( )A.增加B.降低C.不变D.先降低,后增加10.当流体以α1=90°的方向进入叶轮时,离心式泵的无限多叶片的理论扬程为( )Hug Tu ,∞=22υC. HwgTu,,∞∞=22υD.HwgTu,∞=22υ三、简答(每题5分共15分)1.泵与风机的效率是如何定义的?它有哪几种效率组成?2.降低泵必需汽蚀余量的措施有哪些?3. 泵与风机的工况调节的方法有很多种,以节流调节和变速调节为例分析其优缺点。
四、计算(共50分)1.(10分)某风机最大转速为600r/min,当转速为500r/min时,风量为36m3/s,由于网络阻力增加风量减少到30m3/s,为保证原风量,风机转速应为多少并分析在此转速下工作是否允许。
2.(8分)有一单级离心泵,流量q v=68m3/h,△h r=6m,从容器中抽送温度为40℃的清水,吸水管路阻力损失△H=0.5m。
水泵的安全空化余量为0.4m,试求泵的几何吸入高度?(40℃时水的汽化压力为0.75m,当地大气压为10.36m)3.(18分)有一离心泵,其叶轮外径D2=22cm,转速n=2980r/min,叶轮出口安装角为=45о,出口处轴向速度Cm2=3.6m/s,设流体径向流入叶轮,试按比例画出出口b2若滑移系数u=0.8,泵的实速度三角形,并计算求无限多叶片叶轮的理论扬程HT∞,际扬程为多少?。
4.(14分)试画图确定两台风机并联的工况点并说明步骤。
《流体机械原理》试卷一参考答案及评分标准一.填空(每空1分共15分)1.前弯叶片叶轮径向叶片叶轮后弯叶片低高中2.相同3. 开式闭式半开半闭式4.机械损失水力损失容积损失5.几何安装高度6.相等二. 选择(每题2分共20分)1-5 BDBCC 6-10 ABBBA三. 简答(每题5分共15分)1.泵与风机的效率是如何定义的?它有哪几种效率组成?泵与风机的效率是有效功率和轴功率之比,也称总效率,用η表示。
(2分)机械效率容积效率流动效率(3分)2.降低泵必需汽蚀余量的措施有哪些?首级叶轮采用双吸式叶轮;加装诱导轮;采用双重翼叶轮、超汽蚀叶轮。
(一项1分二项以上5分)3.泵与风机的工况调节的方法有很多种,以节流调节和变速调节为例分析其优缺点。
节流调节有出口节流和进口节流其调节方法方便简单易于操作,但流动损失较多不经济。
(3分)变速调节是比较经济的调节方法产生的损失较少且调节的范围较大。
(2分)四.计算(共50分)1、解:应用比例定律有n=n1q1/q2=500*36/30=600rpm (7分)由于风机最大转速为600r/min,现为保证风量,风机需要在600r/min转速下工作才能满足要求。
对此应视具体情况确定,若作为短期措施可以使用。
但若长期运行,为保证安全应更换风机。
(10分)2.解:设泵的安装高度为H SZ:H SZ :=Hggh ppa va∆-∆--ρρ0(6分)=2.71m (8分)3.解:出口圆周速度:==602dnu π34.31m/s (2分)轴面速度: C m2=3.6m/s71.30cot 2222=-=βc u cm u (6分)09.5cos 222==βcwm m/s92.3022222=+=c c c m u m/s (10分)由欧拉方程式:cu c u H u u th g 1122-=∞(14分)由于流体径向流入叶轮所以有01=cu 滑移系数为u=0.8所以u=HHth th∞=86.01m/s (18分)4.解:为简单起见,以两台相同风机为例。
根据并联时风压相等,流量相加的特点,作一系列的等风压线。
(4分)在等风压线上,将流量相加得一系列点,用光滑曲线连接这些点即得等效特性曲线。
(8分) 用同一比例将网络特性做在同一坐标图上,两条曲线的交点为等效工况点A ,过A 作等风压线交风机特性曲线于B 点,B 点即为风机并联是各自的工况点。
(10分)作图(14分)1、2QP QB QA B AHA HBa ab b一、填空(每空1分共20分)1.离心泵叶轮根据叶片出口相对流动角β2的不同可分为三种不同形式,当β2<90º时为_________,β2=90º时为___________,β2>90º时为__________.2._________是离心泵的能量转换元件,它的形式有_______、_______、_________三种。
3、装置有效汽蚀余量越大,机械低压侧液体具有的能量超过液体汽化压力的余量越多,越。
4. 泵与风机中能量转换时的损失可分为______________、________________、_______________。
5.反作用度表示_____________在总能量头中的比重。
6.通用特性曲线是以为横坐标;为纵坐标绘制的。
7.泵与风机调节工况的方法有______________、________________、_________________、________________、______________、______________。
二、简答(每题5分共20分)1.试述泵与风机的工作原理2. 叶片一般分为哪几种形式?各有何优缺点?3..降低泵必需汽蚀余量的措施有哪些?4..某水泵按图纸要求安装后,开动起来抽不上水,试分析可能原因。
三、计算(共60分)1.(10分)有一水泵,当其转速为n=2900r/min时,流量Q=9.5m3/min,扬程为H=120m,另有一和该泵相似制造的泵,流量为Q=38m3/min,扬程为H=80m。
问其叶轮的转速应为多少?2.(15分)某工厂由冷冻站输送冷冻水到空气调节室的蓄水池,采用一台单吸单级离心式水泵。
在吸水口测得流量为60L/s,泵前真空计指示真空度为4m,吸水口径25cm。
泵本身向外泄漏流量约为吸水口流量的2%。
泵出口压力表读数cm,泵出口直径为0.2m。
压力表安装位置比真空计高0.3m,求泵的为3.0kgf/2扬程。
3.(20分)有一离心泵,叶轮外径D2=22cm,叶轮出口宽度b2=1cm,叶轮出口安装角βb2=22о,转速n=2900r/min,理论流量Q=0.025m3/s,设流体径向流入叶轮,即α1=90о,求,u2,w2,v2,α2并计算无限多叶片叶轮的理论扬程。
4.(15分)如图所示,水泵吸水管内径d=50mm,总长L=60m,H=30m,泵的流量Q=15m3/h,管路中有弯头一个局部损失系数为ξ=0.5,底阀一个ξ=5.0,且沿程阻力系数λ=0.03。
试求泵入口处的表压力。
《流体机械原理》试卷四参考答案及评分标准一.填空(每空一分共20分)1.后弯径向前弯2.叶轮开式闭式半开半闭式3.不容易发生汽蚀4.机械损失 水力损失 容积损失5.静压能 6.流量系数 压力系数7.节流调节,导叶调节,动叶调节,气蚀调节,变速调节,改变台数调节二. 简答(共20分)1.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。
被甩出的气体及入机壳,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。
2. 前弯叶片:能产生较大的能量头,但其效率比较低,容易出现多工况工作的情况。
————————————————————————(1分)径向叶片:产生的能量头界与前弯叶片与后弯叶片之间,效率居中。
——(2分)后弯叶片:产生的能量头较低,但效率较前弯叶片高,且不容易出现不稳定工作区。
——————————————(5分) 3.(1)首级叶轮采用双吸式叶轮 (2)加装诱导轮(3)采用双重翼叶轮、超汽蚀叶轮 4.吸水管路不严密,有空气漏入。
泵内未灌满水,有空气存在。
安装高度太高了.电动机反转了. 叶轮及出水口堵塞。
三.1.解:原泵的比转速92.115158.02900*65.365.312075.043===Hqn vs n(3分)相似泵的比转速8075.014316038*65.365.3n Hqnvs n== ( 6分)相似泵的比转速应相等即n nss =1那么1068633.065.38075.011==n n s r/m (10分)2.解:m p =3.0kgf /2cm =30000kgf /2m ⨯9.807=294.0kPam H B 4= m Z 3.0'=s m s L Q /06.0/603== (3分)sm v /87.1)2.0(14.34)02.01(06.022=⨯⨯-⨯=(3分)sm v /23.1)25.0(14.3406.021=⨯⨯=(4分)3.0807.92)23.1()87.1(4807.90.294'2222122+⨯-++=+-++=Z g v v H p H B Mγ (4分)m 4.343.0101.0430≈+++= (1分)3.解:38.33602900*22.0*14.360222===bD u πm/s (3分)62.301.0*22.0*14.3025.0222===b D vQ rπm/s (4分)67.9sin 62.3sin 22222===︒βb rvw m/s (4分)68.24cos 222222222=-+=βb u w u w w m/s146.068.2462.3sin 222===v v r α 44.82︒=α(4分) 05.838.9989.0*68.24*38.23cos 222===∞g v u H T αm (5分)4.解:选取1-1和2-2两过流断面,列伯努利方程sm A QV A V Q P P V HZZ hlg V PZ gV pZ a12.2002222112122222111=======+++=++∴γγ沿程损失米水柱29.822=•=g V d l h fλ----------------10分局部损失米水柱54.92222222121=+=+=g V g V hh h j j jξξ---------13分代入数据:mm pp 1054.3921>=-ν故此泵不能正常吸水,泵入口处的表压力为零.----------------------------15分一、填空题1.冲击式,径流式,斜流式,轴流式;2.进口,出口;3.攻,栅中翼型安放角,之差;4.额定,,,,;5.,,,;6.平面,轴面。