泵与风机考试试题习题及答案.docx
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泵与风机考试试题习题及答案
泵和风机测试试题
一、简答题（每小题5分，共30分）
1、离心泵、轴流泵在启动时有何不同，为什么？
2、试用公式说明为什么电厂中的凝结水泵要采用倒灌高度。
3、简述泵汽蚀的危害。
4、定性图示两台同性能泵串联时的工作点、串联时每台泵的工作点、仅有一台泵运行时的工作点
5、泵是否可采用进口端节流调节，为什么？
6、简述风机发生喘振的条件。
二、计算题（每小题15分，共60分）
1、已知离心式水泵叶轮的直径D2=400mm，叶轮出口宽度b2＝50mm，叶片厚度占出口面积的8％，流动角β2＝20︒，当转速n＝2135r/min时，理论流量qVT＝240L/s，求作叶轮出口速度三角形。
2、某电厂水泵采用节流调节后流量为740t/h，阀门前后压强差为980700Pa,此时泵运行效率η=75%，若水的密度ρ=1000kg/m3，每度电费0.4元，求：
（1）节流损失的轴功率∆Psh；
（2）因节流调节每年多耗的电费（1年=365日）
3、20sh-13型离心泵，吸水管直径d1＝500mm，样本上给出的允许吸上真空高度[Hs]＝4m。
吸水管的长度l1＝6m，局部阻力的当量长度le＝4m，设沿程阻力系数λ＝0.025，试问当泵的流量qv＝2000m3/h，泵的几何安装高度Hg＝3m时，该泵是否能正常工作。
（当地海拔高度为800m，大气压强pa＝9.21×104Pa；水温为30℃，对应饱和蒸汽压强pv＝4.2365kPa，密度ρ＝995.6kg/m3）
4、火力发电厂中的DG520-230型锅炉给水泵，共有8级叶轮，当转速为n＝5050r/min，扬程H＝2523m，流量qV＝576m3/h，试计算该泵的比转速。
三、分析题（每小题5分，共10分）
1、某风机工作点流量为qVA，现要求流量减小为qVB，试在同一幅图上，标出采用出口端节流
调节、变速调节的工作点，并比较两种调节方法的经济性。
2、某泵向一密闭的压力容器供水，当压出容器内压力下降，其它条件不变时，图示泵工作点的变化。
泵和风机习题
第一章简答题
1-1．写出泵有效功率表达式，并解释式中各量的含义及单位。
1-2．风机全压及静压的定义式什么？
1-3．简述流体在叶轮内的流动分析假设。
1-4．解释叶轮内流体的牵连运动、相对运动及绝对运动，并画出速度三角形。
1-5．已知叶轮的几何条件及转速时，如何求圆周速度u和绝对速度的径向分速υr.
1-6．流体在轴流式叶轮内流动的速度三角形有什么特点？
1-7．试写出叶片式（离心式和轴流式）泵和风机的能量方程式的两种形式。
1-8．为了提高叶片式泵和风机的理论能头，可以采取那些措施？
1-9．为了提高叶片式泵和风机的理论能头，采用加大叶轮外径D2的方法和提高转速n的方法对泵和风机各有什么影响？
1-10．分别画出后弯式、径向式和前弯式叶轮的出口速度三角形。
1-11．简述叶片安装角和理论能头的关系。
1-12．简述叶片安装角和反作用度的关系。
1-13．三种不同型式的叶轮那种效率高，为什么？
1-14．流体流经泵和风机时存在那几种形式的损失？
1-15．有人说：
“叶轮叶片数有限时，其理论能头有所下降是由于流体在叶轮内的流动损失引起”，你认为如何？
1-16．圆盘摩擦损失属于哪种形式的损失？
它和那些因素有关？
1-17．什么是冲击损失，它是怎样产生的？
1-18．机械效率、容积效率和流动效率的定义式是什么，三者和总效率的关系如何？
1-19．简述H、HT、HT∞三者的关系。
1-20．泵启动时，为避免启动电流过大，离心式泵和轴流式泵的出口阀门状态如何？
为什么？
1-21．对自江河、水库取水的电厂循环水泵而言，其H-qV性能曲线应怎样比较好；而对于电厂的给水泵、凝结水泵，其H-qV性能曲线应怎样比较好，为什么？
1-22．试解释火力发电厂凝结泵和给水泵启动时要开启旁路阀的原因。
1-23．简述正、负预旋对泵和风机能头的影响。
1-24．简述正预旋对泵汽蚀性能的影响。
1-25．简述泵和风机管路系统的静能头的概念。
1-26．泵和风机的工况点、运行工况点、设计工况点、最佳工况点、相似工况点的含义个是什么？
1-27．简述泵和风机运行工况点的稳定性条件。
1-28．影响泵和风机运行工况点变化有那些主要因素？
1-29．定性图示液体密度下降前后泵的运行工况点变化？
1-30．定性图示气体密度下降前后风机的运行工况点变化？
1-31．定性图示泵吸入空间压强下降前后其运行工况点变化？
1-32．定性图示泵压出空间压强下降前后其运行工况点变化？
1-33．定性图示泵吸入空间液面高度下降前后其运行工况点变化？
1-34．定性图示泵压出空间液面高度下降前后其运行工况点变化？
1-35．定性图示泵吸入空间压强升高前后其运行工况点变化？
1-36．定性图示泵压出空间压强升高前后其运行工况点变化？
1-37．定性图示泵吸入空间液面高度升高前后其运行工况点变化？
1-38．定性图示泵压出空间液面高度升高前后其运行工况点变化？
1-39．流动力学相似包括那几个方面，这几个方面的因果关系如何？
1-40．试简述泵和风机相似三定律的内容。
1-41．什么是尺寸效应，它是如何影响泵和风机效率的？
1-42．什么是转速效应，它是如何影响泵和风机效率的？
1-43．简述使用泵和风机比例定律时，应注意什么？
1-44．什么是泵和风机的通用性能曲线？
1-45．简述什么是泵和风机的相似抛物线及其和管路系统性能曲线的关系。
1-46．写出我国泵的比转速公式，说明公式中各物理量及其单位如何选取？
1-47．写出风机的比转速公式，说明公式中各物理量及其单位如何选取？
1-48．试说明比转速的用途。
1-49．某台泵的转速由3000r/min升高到4500r/min时，则其比转速ns是否变化，为什么？
1-50．有人说：
“凡几何相似的泵在相似工况下，其比转速均相等；反之，比转速ns相等的泵均相似”，试就此谈谈你的看法。
第二章简答题
2-1．简述泵内汽蚀的危害。
2-2．试从安装方面举出两种提高泵抗汽蚀性能的措施。
2-3．当流量增大时，NPSHa和[Hs]将如何变化？
2-4．为什么大型锅炉给水泵的首级都采用双吸式叶轮？
2-5．当泵内发生汽蚀时，简述实际流量和临界流量以及NPSHr和NPSHa的关系。
2-6．用公式说明发电厂中的给水泵为什么要采用倒灌高度？
2-7．从设计方面举出两种提高泵抗汽蚀性能的措施。
2-8．当流量增加时，简述NPSHr和NPSHa随流量的变化关系。
2-9．何为倒灌，电厂中的凝结水泵为什么要采用倒灌高度。
2-10．当某台泵的转速由2900rpm降至此1450rpm时，其比转速ns和汽蚀比转速c如何变化，为什么？
2-11．有效汽蚀余量NPSHa和必需汽蚀余量NPSHr各和哪些因素有关？
2-12．为何在泵的首级叶轮前加装诱导轮可提高其抗汽蚀性能？
2-13．汽蚀比转数c和必需汽蚀余量NPSHr是否都能反映泵本身的抗汽蚀性能，它们之间有何区别？
2-14．写出国内汽蚀比转数的定义式，说明其值的大小对泵的性能有何影响？
2-15．如何避免泵在运行中发生汽蚀？
2-16．试用实际流量和临界流量以及NPSHr和NPSHa的关系说明：
泵内不发生汽蚀的条件。
2-17．对于低比转数和高比转数的离心泵，发生汽蚀的结果有什么不同？
2-18．为什么不允许用泵的入口阀调节流量？
2-19．提高转速后，对泵的汽蚀性能有何影响？
2-20．电厂的给水泵和凝结水泵为什么都安装在给水容器的下面？
2-21．什么叫几何安装高度和吸上真空高度？
2-22．有效汽蚀余量和必需汽蚀余量在意义上有何不同？
又有什么联系？
2-23．泵的允许汽蚀余量[NPSH]是怎样确定的？
第三章简答题
3-1．什么是叶片式通风机的无因次性能曲线和空气动力学略图？
有哪些特征和用途？
3-2．有人说：
“凡几何相似的通风机，其无因次性能曲线p-qV应重合为一条”，试就此谈谈你的看法。
第四章简答题
4-1．两台同性能的泵串联运行时，总扬程总流量如何变化？
4-2．绘图说明在同一流量下，泵采用节流调节和变速调节的运行工况点和经济性。
4-3．绘图说明在同一流量下，风机采用入口节流、出口节流、变速调节的运行工况点和经济性。
4-4．定性图示两台同性能泵并联运行时的性能曲线及其运行工况点（包括并联前后单台泵的工作点）。
4-5．定性图示两台同性能泵串联运行时的性能曲线及其运行工况点（包括串联前后单台泵的工作点）。
4-6．简述风机产生喘振的条件。
4-7．简述防止风机发生喘振的措施。
4-8．回流调节的经济性如何？
为什么要采用回流调节？
4-9．定性图示风机采用入口导流器调节时的性能曲线及运行工况点。
4-10．简述当两台离心泵串联运行时，泵的启动顺序。
4-11．两台同性能的泵并联运行，若其中一台泵进行变速调节时，定性图示两泵运行工况点的变化，说明此时应注意哪些问题？
4-12．两台同性能的泵并联运行，若其中一台泵进行节流调节时，定性图示两泵运行工况点的变化，说明此时应注意哪些问题？
4-13．定性图示泵和风机回流调节时的性能曲线及运行工况点。
4-14．泵和风机的非变速调节方式有哪几种？
4-15．离心泵和混流泵的叶片切割方式有什么不同？
4-16．离心泵在变速调节前流量为qV，扬程为H，转速为
，现流量降低为qV1，扬程为H1，试用图解法求新的转速n1。
4-17．简述轴流式泵和风机入口静叶调节的主要特点。
4-18．简述轴流式泵和风机动叶调节的主要特点。
4-13．简述泵的选择程序。
4-14．简述风机的选择程序。
计算题
第一章计算题
1-1．已知某离心风机的转速n=1450r/min，叶轮外径D2=600mm，内径D1=480mm，叶片进口安装角β1y∞=60︒，出口安装角β2y∞=120︒，叶片出口径向分速υ2r∞=19m/s，叶片进口相对速度w2r∞=25m/s，设流体沿叶片的型线运动，空气密度ρ=1.2kg/m3，求该风机叶轮产生的理论全压pT∞。
1-2．某前弯离心风机，叶轮的外径D2=500mm，转速n=1000r/min，叶片出口安装角β2y∞=120︒，叶片出口处空气的相对速度w2r∞=20m/s，设空气以径向进入叶轮，空气的密度ρ=1.293kg/m3，试求该风机叶轮产生的理论全压pT∞。
如叶轮尺寸、转速、空气密度及出口相对速度均相同，且空气仍径向流入叶轮，但叶片型式改为后弯β2y∞=60︒，问这时的理论全压将如何变化？
1-3．已知离心式水泵叶轮的直径D2=400mm，叶轮出口宽度b2=50mm，叶片厚度占出口面积的8%，流动角β2=20︒，当转速n=2135r/min时，理论流量qVT=240L/s，求作叶轮出口速度三角形。
1-4．某轴流风机转速为1450r/min时，理论全压pT=866Pa（pT=ρuυ2u），在叶轮半径r2=380mm处，空气以33.5m/s的速度沿轴向流入叶轮，若空气密度ρ=1.2㎏/m3，求该处的几何平均相对速度w∞。
1-5．已知某离心泵工作叶轮直径D2=0.335m，圆周速度u2=52.3m/s，水流径向流入，出口速度的径向分速为υ2r∞=4.7m/s，叶片出口安装角β2y∞=30︒，若泵的叶轮流量为5.33m3/min，设为理想流体并忽略一切摩擦力，试求泵轴上的转矩。
1-6．某前向式离心风机、叶轮的外径D2=500mm，转速n=1000r/min，叶片出口安装角β2y=120︒，叶片出口处空气的相对速度w2∞=20m/s。
设空气以径向进入叶轮，空气的密度ρ=1.2㎏/m3，试求该风机叶轮产生的理论全压。
1-7．有一离心式风机，其叶轮出口直径为500mm，叶轮出口宽度为75mm，叶片出口安装角为70︒，当转速n为900r/min时，测得该风机流量为3.1m3/s，进、出口处的静压差为323.6Pa。
设空气径向流入叶轮，该风机的轴功率为1.65kW，机械效率为0.93。
如果空气密度为ρ=1.25㎏/m3，忽略叶片厚度的影响，试求流动效率、总效率及三种损失。
1-8．有一输送冷水的离心泵，当转速为1450r/min时，流量为qV=1.24m3/s，扬程H=70m，此时所需的轴功率Psh=1100kW，容积损失q=0.093m3/s，机械效率ηm=0.94，求：
该泵的有效功率、容积效率、流动效率和理论扬程各为多少?
（已知水的密度ρ=1000kg/m3）。
1-9．离心式水泵叶轮的外径D2=220mm，转速n=2980r/min，叶轮出口处液流绝对速度的径向速度υ2r∞=3.6m/s，β2y=15︒，设液流径向进入叶轮，求离心泵的理论扬程并绘制出口速度三角形；若滑移系数K=0.8，则HT为多少？
1-10．有一离心式水泵，转速为480r/min，扬程为136m时，流量为5.7m3/s，轴功率为9860kW，容积效率、机械效率均为92％，求流动效率（输送常温清水20℃）。
1-11．一离心泵装置，吸水高度为2.4m，压水高度为19m，两水池液面压力均为大气压。
从吸入口到压出口的总阻力损失hw=718qV2（其中qV的单位为m3/s），水泵叶轮直径为350mm，出口宽度为18mm，叶片安装角β2y=35°，叶片圆周方向的厚度占出口周长的5%，转速为1000r/min，水流径向流入叶轮。
设实际扬程H为叶轮理论扬程HT的90％，若该泵的容积效率为85％，机械效率为91％，试求总效率和泵的流量。
1-12．试求输水量qV=50m3/h时离心泵所需的轴功率。
设泵出口处压力计的读数为25.5×104Pa，泵入口处真空计的读数为33340Pa，压力计和真空计的标高差为∆z=0.6m，吸水管和压水管管径相同，离心泵的总效率η=0.62。
1-13．离心式风机的吸入风道及压出风道直径均为500mm，送风量qV=18500m3/h。
试求风机产生的全压及风机入口、出口处的静压。
设吸入风道的总阻力损失为700Pa，压出风道的总阻力损失为400Pa（未计压出风道出口的阻力损失），空气密度ρ=1.2㎏/m3。
1-14．某台离心式泵输水量qV=648m3/h，泵出口压强表读数为4.56×105Pa，泵进口真空表读数为6.57×104Pa，泵进、出口管径分别为d1=350mm，d2=300mm，且泵进、出口两表位中心高度差Z2-Z1=0.5m，水的密度ρ=1000kg/m3，泵的效率η=75%，试求：
①该运行工况下泵的扬程H；②轴功率Psh；③若管路静扬程Hst=45m，管路系统性能曲线方程的具体形式。
1-15．有一普通用途的离心式风机，其全压p=2000Pa，流量qV=47100m3/h，全压效率η=0.76，如果风机轴和原动机轴采用弹性联轴器联接，试计算该风机的全压有效功率、轴功率，并选配电机。
1-16．有一离心式送风机，转速1450r/min时，流量qV=15m3/min，全压p=1177Pa（空气的密度ρ=1.2㎏/m3）。
今用同一送风机输送ρ=0.9㎏/m3的烟气，全压和输送空气时同，此时转速应为多少？
其流量是多少？
1-17．某台锅炉引风机额定参数qV0＝5×105m3/h，p0＝3800Pa，η0=90%，n0=730r/min，配用电机功率800kW，现用此风机输送20℃的清洁空气，转速不变，求在新工作条件下的性能参数（qV、p、Psh），并核算一下电机是否能满足要求？
[注：
200℃烟气ρ＝0.745kg/m3，20℃空气ρ＝1.2kg/m3，联轴器传动效率ηtm=98%，电机容量安全系数K=1.15。
]
1-18．现有Y9-6.3（35）-12№10D型锅炉引风机一台，铭牌参数为：
n0=960r/min，p0=1589Pa，qV0=20000m3/h，η=60%，配用电机功率22kW。
现用此风机输送20℃的清洁空气，转速不变，联轴器传动效率ηtm=0.98。
求在新工作条件下的性能参数，并核算电机是否能满足要求。
1-19．有一台可把15℃冷空气加热到170℃热空气的空气预热器，当它的流量qm=2.957×103㎏/h时，预热器及管道系统的全部阻力损失为150Pa，如果在该系统中装一台离心风机，问从节能的角度考虑，是把它装在预热器前，还是预热器后（设风机效率η=70%）?
1-20．G4-73型离心风机在转速n=1450r/min和D2=1200mm时，全压p=4609Pa，流量qV=71100m3/h，轴功率Psh=99.80kW，空气密度ρ=1.2㎏/m3，若转速和直径不变，但改为输送锅炉烟气，烟气温度t=200℃，大气压力pa=0.1MPa，试计算密度变化后的全压、流量和轴功率。
1-21．已知某电厂的锅炉送风机用960r/min的电机驱动时，流量qV1=261000m3/h，全压p1=6864Pa，需要的轴功率为Psh=570kW。
当流量减小到qV2=158000m3/h时，问这时的转速应为多少？
相应的轴功率、全压又是多少？
设空气密度不变。
1-22．已知某单吸离心泵的比转速ns=60，当转速为n=2900r/min时的最高效率η=0.6，此时对应的扬程（称额定扬程）H=50m，求该泵的（额定）流量和轴功率。
1-23．已知某电厂的锅炉送风机用960r/min的电机驱动时，流量qV1=261000m3/h，全压p1=6864Pa，需要的轴功率为Psh=570kW。
当流量减小到qV2=158000m3/h时，问这时的转速应为多少？
相应的轴功率、全压又是多少？
设空气密度不变。
1-24．某水泵当转速n=2900r/min时，流量qV=9.5m3/min，H=120m，另有一和该泵相似的泵，其流量为q'V=38m3/min，H'=80m。
问模型泵叶轮的转速应为多少？
1-25．火力发电厂中的DG520-230型锅炉给水泵，共有8级叶轮，当转速n=5050r/min时，扬程H=2523m，流量qV=576m3/h，试计算该泵的比转速，并指出该叶轮的型式。
1-26．某锅炉送风机，设计点的参数为qV=105m3/h，全压p=2452Pa，空气温度t=40℃，转速n=980r/min，当地大气压pa=92236Pa，求该风机的比转速ny？
1-27．某水泵以3600r/min旋转时，相对应的扬程为H=128m，流量qV=1.23m3/min，为满足该流量，拟采用比转速ns=85～133范围的单吸多级泵，试确定所用泵叶轮的级数。
第二章计算题
2-1．在海拔500m的某地安装一台水泵，输水量qV=135L/s，水温t=30℃，该泵样本上提供的允许吸上真空高度[Hs]=5.5m，吸水管内径d=250mm，吸入管路总损失hw=0.88m，试求：
具体使用条件下的允许吸上真空高度[Hs]’和几何安装高度[Hg]。
（海拔500m的大气压头Hamb=9.7m，30℃水的饱和蒸汽压头HV=0.58m，水的密度ρ=995.6kg/m3）。
2-2．发电厂的锅炉车间装有5台锅炉，锅炉的工作压力为3.9×106Pa，每台锅炉的额定蒸发量为75×103kg/h，根据有关规定，给水泵的流量应不小于锅炉额定蒸发量的1.15倍，泵的全压应为锅炉工作压力的1.25倍。
若设置4台给水泵，泵的效率η=0.75，泵和电机之间的传动效率ηtm=1，电机容量安全系数为1.1，给水密度为909.44kg/m3，若已知给水泵的允许汽蚀余量[NPSH]=6m，吸水管阻力hw=1m，求泵的允许几何安装高度[Hg]。
2-3．300MW机组配套的轴流循环泵，流量为2120m3/h，扬程为23.2m，轴功率为1680kW,样本给出NPSHr=12.7m，估计吸入管道流动损失为1.0m，管径为250mm。
在标准条件下，试求：
①该泵的允许几何安装高度[Hg]；②该泵的允许吸上真空高度[Hs]。
（注：
标准条件下（pa-pV）/（ρg）=10.33-0.24，安全量K取0.5m）。
2-4．300MW机组配套的轴流循环泵，流量qV=2.12×104m3/h，扬程H=23.2m，轴功率N=1680kW，样本给出NPSHr=12.7m，估算吸入流道流动损失hw=1.0mH2O。
求标准条件下该泵的允许几何安装高度[Hg]。
若安装时泵轴在吸水池液面下3.5m，是否能正常工作。
[注：
标准条件：
（pa-pV）/（ρg）=10.33-0.24，安全量K取0.5m]
2-5．在海拔800m的某地安装有一台水泵，输水量qV=2000m3/h，水温t=30℃，泵样本中给出的允许吸上真空高度[Hs]=4m，吸水管内径d=500mm，吸水管的长度L=6m，局部阻力的当量长度Le=4m，设沿程阻力系数λ=0.025，试确定Hg=3m时，泵能否正常工作。
（海拔800m的大气压头Hamb=9.43m，30℃水的饱和蒸汽压头HV=0.43m，水的密度ρ=995.6kg/m3）。
2-6．在汽轮机凝汽器下面的某凝结水泵，已知其设计工况的参数为qV=120m3/h，H=60m，转速n=2950r/min。
设凝汽器热水井液面压力p0=5×103Pa，相应的饱和水温为306.1K，吸水管道损失hw=0.4m，若已知该泵的允许汽蚀余量[NPSH]为5.28m，求：
该泵的允许几何安装高度和泵的比转速。
2-7．有一台疏水泵，疏水器液面压力等于水的饱和蒸汽压力，已知该泵的允许汽蚀余量[NPSH]=0.7m，吸水管水力损失hw=0.2m，试问该泵安装在疏水器液面下1m是否安全？
2-8．在泵吸水的情况下，当泵的几何安装高度Hg和吸入管路的阻力损失之和大于60000Pa时，发现泵内刚开始汽化。
吸入液面压力为101300Pa，水温为20℃，水的密度为1000kg/m3，试求水泵装置的有效汽蚀余量为多少？
第三章计算题
3-1．在风机标准进口状态下，试证明用无因次参数表示的风机比转速为：
3-2．某台锅炉送风机，其进口压力为ps'=95968Pa，进口温度ts'=50℃，流量qV'=85400m3/h，全压p=3728Pa。
试确定该通风机的系列并计算叶轮直径和功率。
若输送流量改为qV=74300m3/h，其它参数不变，又怎样？
（取转速n=1450r/min，电动机容量安全系数为1.15）
3-3．某台通风机D2=1.6m，n=1450r/min，在标准进气条件下，由进气箱试验得出的性能参数为：
qV=21.97m3/h，p=16598Pa，Psh=425kW，求该风机的无因次参数qV、p、Psh。
第四章计算题
4-1某电厂水泵采用节流调节，若节流后泵的流量为740T/h，阀门前后的压强差∆p=980700Pa，此时泵的运行效率η=0.75，求节流损失的轴功率。
若水的密度ρ=1000kg/m3，每度电费为0.4元，求采用节流调节每年多耗的电费（1年=365天）。
4-2．已知某离心泵在转速为n=1450r/min时的参数为：
qV（m3/h）
0
7.2
14.4
21.6
28.8
36
43.2
50.4
H（m）
11.0
10.8
10.5
10.0
9.2
8.4
7.4
6.0
η（%）
0
15
30
45
60
65
55
30
将此泵安装在静扬程Hst=6m的管路系统中，已知管路的综合阻力系数ϕ=0.00185h2/m5，试用图解法求运行工
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