山东科技大学流体机械试题.doc

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山东科技大学《流体机械》考试

考试时间120分钟

班级________________姓名________________学号________________

一、填空（每空1分共15分）

1.叶轮是离心泵的能量转换元件，它的结构形式有_______、_______、_________三种。

2.泵与风机中能量转换时的损失可分为____________、__________________、_______________三种。

3.前向式叶轮的叶片弯曲方向与叶轮旋转方向___________________。

4.我国水泵行业习惯使用的比转速表达式为。

5.泵或风机的工作点是_____________曲线与_______________曲线的交点。

6.当使用比例定律进行流体机械的变转速调节时，其流量和转速的______成正比，压力和转速的_______成正比，功率和转速的______成正比。

7.泵与风机的无因次特性曲线是以为横坐标；为纵坐标绘制的。

二、选择（每题2分共20分）

1．根据泵与风机的工作原理，离心式泵属于那种类型的泵。

（　）

A.容积式B.往复式

C.叶片式D.其它类型的泵

2．下面的哪一条曲线是泵的特性曲线？

（　）

A.泵所提供的流量与扬程之间的关系曲线

B.流量与沿程损失系数之间的关系曲线

C.管路的流量与扬程之间的关系曲线

D.管路的性能曲线

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．对径向式叶轮，其反作用度τ值的大小为（　）

A．　　　　B．　　　　C．　　D．

5．管路系统能头和流量的关系曲线是（　）

A．斜率为的直线，为综合阻力系数

B．水平直线

C．二次抛物线

D．任意曲线

6．在离心式风机叶轮前的入口附近，设置一组可调节转角的静导叶，通过改变静导叶的角度以实现风机流量调节的方式称为（　）.

A.节流调节B.导流器调节C.动叶调节D.静叶调节

7.泵与风机的有效功率Pe，轴功率P和原动机输入功率P’g之间的关系为（）。

A.Pe

C.P

8.两台泵串联运行时，为提高串联后增加扬程的效果，下列说法中正确的是（）。

A.管路特性曲线应平坦一些，泵的性能曲线应陡一些

B.管路特性曲线应平坦一些，泵的性能曲线应平坦一些

C.管路特性曲线应陡一些，泵的性能曲线应陡一些

D.管路特性曲线应陡一些，泵的性能曲线应平坦一些

9.泵在不同工况下有不同的比转速，作为相似准则的比转速是指（）。

A.最大流量工况下的比转速B.最高转速工况下的比转速

C.最高效率工况下的比转速D.最高扬程工况下的比转速

10.在工作点处，泵提供给流体的能量与流体在管路系统中流动所需的能量关系为（）。

A.泵提供的能量大于流体在管路系统中流动所需的能量

B.泵提供的能量小于流体在管路系统中流动所需的能量

C.泵提供的能量等于流体在管路系统中流动所需的能量

D.以上说法都不正确

三、简答（每题5分共15分）

1.什么是汽蚀现象？

它对泵的工作性能有何危害？

2.离心式水泵有哪过流部件？

各起什么作用？

3．泵与风机工况调节的方法有哪几种？

四、计算（共50分）

1.（12分）离心式水泵最高效率为86%，轴功率为122.5kw，流量为720吨/时，扬程为50m流体介质密度为1000kg/m3。

求有效功率和效率并分析在此效率下该泵工作的经济性。

2.（15分）已知某离心风机转速为1000r/min，叶轮外径为600mm，出口叶片安装角45度，出口轴面速度20m/s，法向入口，空气密度为1.2kg/m3。

欲满足600Pa的全压要求按无穷叶片数考虑该风机能否满足。

3.（10分）某水泵允许吸上真空度为6.5米，吸水管流速为3.15米/秒，吸水管水头损失0.5米。

现将水泵安装于距水面5.8米处，问水泵能否正常工作。

4.（13分）有一台通风机，其风量为70m3/s,转速为450r/min,风压为2610Pa,由于通风管路阻力增大，使其流量减小为原来的一半，问要保持原流量不变，风机转速应调为多少？

参考答案及评分标准

一．填空（每空1分共15分）

1.开式闭式半开半闭式2.机械损失水力损失容积损失3.相同

4.5.管网特性曲线泵的特性曲线6.一次方二次方三次方

7.流量系数压力系数

二.选择（每题2分共20分）

1-5CABDC6-10BBDCC

三.简答（每题5分共20分）

1.什么是汽蚀现象？

它对泵的工作性能有何危害？

液体在叶轮中流动时由于流体压力降低产生的气体或液体中溶解的气体析出，对叶轮起腐蚀作用，我们把汽泡的形成，发展，和破裂以致材料受到

破坏的全部过程称为汽蚀现象。

（2分）

材料造成破坏

产生噪声或震动

流道堵塞扬程下降效率降低（3分）

2.离心式水泵有哪过流部件？

各起什么作用？

叶轮：

是能量转换的元件（1分）

吸入室：

向叶轮提供具有合适大小的均匀分布的入流速度。

（2分）

压水室:

将叶轮内流出的介质收集起来送到出口管路或下一级，将圆周速度对应的动能转化为压力能。

（1分）

导流器：

用于工况调节（1分）

3．泵与风机工况调节的方法有哪几种？

出口节流调节进口节流调节采用导流器调节采用可转动的叶片调节

变速调节改变台数调节（每项1分）

三.计算（共50分）

1、解：

有效功率N1==9800*720/3600*50=98000w=98kw（4分）

效率η=N1/N=98/122.5=0.8（7分）

泵的经济运行条件为效率不小于0.93*0.86=0.7998（10分）

计算可知水泵在此效率下工作符合经济性要求。

（12分）

2、U2

cU2

cr2

c2

w2

45º

解：

速度三角形如图，有题可得（2分）

u2=2πnr/60

=2π*1000*0.3/60=31.4m/s（5分）

cu2=u2-cr2*ctg45º=11.4m/s（8分）

由欧拉方程得

=1.2（31.4*11.4-0）=429.5Pa（12分）

风机所产生的全压小于所需的全压，故不能满足要求。

（15分）

3．解：

根据水泵安装高度计算公式有

Hz=[Hs]-v2/2g-hl

=6.5-3.152/2g-0.5

=5.5m（8分）

为保证水泵正常工作，不发生气蚀，安装高度不应超过5.5米，现将其安装于距水面5.8米处，不能保证水泵正常工作。

（10分）

4解：

对于通风机的管网特性曲线有：

（3分）

（5分）

因此管网特性曲线和等效率曲线重合。

（8分）

则有：

（12分）

那么：

n2=2n1=900r/min（13分）

4