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 2
21
212
221222T ∞∞++∞∞=
∞中，表示液体静能头的中（
）
A ．
2g
u -u 12
2
2
B ．2g
v -v 1
22
2
∞
∞
C ．2g w -w 2
212∞∞
D ．2g w -w 2g u -u 2
21
212
22∞∞+
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( )
H
u
g T
u ,∞
=22
υ
C. H
w
g
T
u
,
,
∞
∞
=22
υ
D.
H
w
g
T
u
,∞
=22
υ
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H
T∞,
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 :=H
g
g
h p
p
a va
?-?--
ρρ0
（6分）
＝2.71m （8分）
3.解：出口圆周速度：
=
=
602dn
u π34.31m/s （2分）
轴面速度： C m2=3.6m/s
71
.30cot 2
222
=-=βc u c
m u （6分）
09
.5cos 2
2
2
==β
c
w
m m/s
92
.302
22
22=+=c c c m u m/s （10分）
由欧拉方程式：
c
u c u H u u th g
11
22-=∞
（14分）
由于流体径向流入叶轮
所以有01=c
u 滑移系数为u=0.8
所以u=H
H
th 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、2
Q
P QB QA B A
HA HB
a a
b 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*65.365.3120
75
.04
3==
=
H
q
n v
s n
(3分)
相似泵的比转速
8075
.01
4
3
160
38*65.365.3n H
q
n v
s n
=
=
( 6分）
相似泵的比转速应相等即n n s s =1
那么1068633
.065.38075
.01
1
==n n s r/m （10分）
2.解：m p =
3.0kgf /2
cm =30000kgf /2
m ?9.807=294.0kPa
m H B 4= m Z 3.0'=
s m s L Q /06.0/603
== (3分)
s m v /87.1)2.0(14.34
)02.01(06.02
2=??-?=
(3分)
s m v /23.1)25.0(14.34
06.02
1=??=
(4分)
3
.0807.92)23.1()87.1(4807.90.294'22
22
122+?-++=+-++=Z g v v H p H B M
γ (4分)
m 4.343.0101.0430≈+++= (1分)
3.解：
38
.33602900
*22.0*14.3602
22==
=
b D u πm/s (3分)
62.301.0*22.0*14.3025.0222===b D v
Q r
πm/s （4分）
67
.9sin 62.3sin 22
2
22==
=
?
β
b r
v
w m/s （4分）
68
.24cos 22
222
22
22=-+=
β
b u w u w w m/s
146.068.2462
.3sin 222==
=v
v r α 44.82?
=α （4分）
05.838.9989
.0*68.24*38.23cos 2
2
2
==
=
∞
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
s
m A Q
V A V Q P P V H
Z
Z hl
g V P
Z g V
p
Z
a
12.20
222
2
11
2
1
2
2
2
221
1
1
=======++
+
=+
+
∴γ
γ
沿程损失米水柱
29.822
=?=g V d l h f
λ----------------10分 局部损失
米水柱
54.9222
2
2
22
1
2
1
=
+=+=g V g V h
h h j j j
ξξ---------13分
代入数据：m
m p
p 1054.392
1>=-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。 二、单项选择题
1．（A ）；2. （C ）； 3. （C ）； 4.（B ）； 5. （C ）； 6．（A ）；7. （A ）； 8. （C ）； 9.（A ）； 10. （C ）。 三、是非题
1．（√）；2 .（×）； 3. （×）； 4.（√）； 5. （√）； 6．（×）；7 .（√）； 8. （√）； 9.（√）； 10. （×）。 四、问答题
1．1）水泵额定点的参数，水轮机限制工况点的参数；
2）一个标准大气压，20度清水； 3）单个叶轮。 2．
径向能头平衡，要求不同流面上的栅中翼型的安放角是不同的。随着流面半径的加大，其栅中翼型的安放角是逐步变缓的。
用下标“H ”表述轮毂，下标“T ”表
述轮缘
五、计算
1．①
；
kw 858792.07900
N P d d ==η=
t
2e h 2e t
2u h 2u h 2u h t 2u t Th Tt m mh mt h t
v v v u v u H H v v v u u β≥≠β≥≠====≥≠即所以即要因为h v m η?η?ηη＝H H T
Q Q T T
p P )Q (h ?)Q (η)Q (P )Q (
H
②；
③; ④
2．①
②
；
武汉：； 拉萨：
[][]m
625.1h h H H
H s ~0v a
g
＝∑-?--=[][]m 305.5h h H H
H s ~0v a
g
＝∑-?--=[][]∑-?--=s
~0v a
g
h h H H
H []m 175.45.0675.3K h h r =+=??＋＝
m
675.31.275.1h h h
h rm rm
r r =?=?????＝75.114509602n n D D h h 2
22
m 2
m rm r =??? ???=?
??? ??????
??=??%5.877.98148587
P P f ===
ηkw 7.9814
06.40259800gQH P f =??=ρ=()m
06.40 m
8.28.9227.16.2980010392.0234.3 Z
g
2c c g p p H 2
3
2
s m 2
s m 2s m m N m
N 52
1
2212=+?-+?+=
?+-+ρ-=
一、填空题
1．工介、能量载体；2．原动、工作；3．翼型弦长、栅距；
4．反击、冲击；5．轴对称稳定流 理想流体 叶片无穷多无限薄 流面层间流动无关；6．流量Q 扬程H 功率N 效率 转速n ；7．牵连速度、相对速度、绝对速度。 二、单项选择题
1．（A ）；2. （C ）； 3. （C ）； 4.（B ）； 5. （C ）； 6．（C ）；7. （B ）； 8. （C ）； 9.（B ）； 10. （B ）。 三、是非题
1．（×）；2 .（×）； 3. （×）； 4.（×）； 5. （√）。 四、问答题
1．
。
2．
⑴反旋现象
⑵流动叠加
由上图分析可知：
①；②。③。
五、计算
∞ 1 65.365.34321 4322212 1 21== n n n n n n n n s s η 1．①； ② 。 2．①； ②； ； ； ； ③ 。 3．[H g ]= ,已知m ，m m,又 ∴m ，则＝3.806m ∴m ， 则： m 786 .2][-=≤g g H H 786.21806.318.32.5][-=---=Hg ][h ?506.32753.1=?=?r h 753.1)1450 960()2(2 22121=?==??m rm r D D h h 3.0][+?=?hr h 18 .3=γ v p 2 .5=γ e p hw h p p v e -?--][γ %9.82%1005.115348.9%100 =?=?= kw kw N N e ηkw m gQH N s m m N e 5348.99.38025.098003 3=??==ρ()m m m m m Z g V V g p p H s m s m s m m N m N 9.388.01.173 8.08.921847.36617.5980010392.0234.3 22 3 2 2 252 12212=++=+?-+?+= ?+-+-=ρs m V 6617.52=s m V 1847.31=kw kw N N d d 5.1192.05.12=?=?=η() 148 351699704 5 min 4 5=?= = m kw H N n n r s kw m gQH N s m m N 169 88 .03556.098003 3=???==ηρ 过程流体机械习题及答案 第1章绪论 一、填空 2、流体机械按其能量的转换形式可分为（）和（）二大类。 3、按工作介质的不同，流体机械可分为（）、（）和（）。 5、将机械能转变为（）的能量，用来给（）增压与输送的机械称为压缩机。 6、将机械能转变为（）的能量，用来给（）增压与输送的机械称为泵。 7、用机械能将（）分离开来的机械称为分离机。 二、名词解释 5. 压缩机 6. 泵 7. 分离机 第2章容积式压缩机 一、填空题 2、往复式压缩机由（）、（）、（）和（）四部分组成。 3、往复式压缩机的工作腔部分主要由（）、（）和（）构成。 4、活塞通过（）由传动部分驱动，活塞上设有（）以密封活塞与气缸的间隙。 6、往复式压缩机的传动部分是把电动机的（）运动转化为活塞的（）运动。10．理论上讲，级数越（），压缩气体所消耗的功就越（）等温循环所消耗的功。 14．气阀主要由（）、（）、（）和（）四部分组成。 16．活塞环和填料的密封原理基本相同，都是利用（）和（）的作用以达到密封的目的。 19．压缩机正常运转时，产生的作用力主要有三类：（1）（）；（2）（）；（3）（）。 22．压缩机中的惯性力可分为（）惯性力和（）惯性力。 23．一阶往复惯性力的变化周期为（）；二阶往复惯性力的变化周期为（）。 25．旋转惯性力的作用方向始终沿曲柄半径方向（），故其方向随曲轴旋转而（），而大小（）。 36．理论工作循环包括（）、（）、（）三个过程。 37．实际工作循环包括（）、（）、（）和（）四个过程。 1 / 221 / 22 38．活塞运动到达主轴侧的极限位置称为（）；活塞运动到达远离主轴侧的极限位置称为（）。 39．活塞从一个止点到另一个止点的距离为（）。 40．第一级吸入管道处的气体压力称为活塞压缩机的（）；末级排出接管处的气体压力称为活塞压缩机的（）。 二、选择题 2．活塞式压缩机的理论工作循环由______个过程组成。 A．一B．二C．三D．四 3．活塞压缩机的实际工作循环由______个过程组成。 A．四B．三C．二D．一 4．活塞式压缩机的实际工作循环中膨胀和压缩过程属于______过程。 A．气体流动B．热力C．冷却D．升温 7．吸、排气管内的压力取决于_____。 A．气缸内吸、排气压力B．气阀弹簧力 C．气阀通流面积D．外界系统 10．在压力比和膨胀指数一定时，相对余隙容积越大则______系数越小。 A．压力B．温度C．容积D．泄漏 16．压缩机的实际排气压力取决于______。 A．缸内压力B．实际吸气压力 C．排气温度D．排气系统的压力 19．在活塞式压缩机中若各级压力比相等且吸入温度相同，则总指示功最少，这就是______原则。 A．最佳压力B．最佳温度C．等压力分配D．等压力比分配 21．下列属于易损件的是。 A．活塞B．十字头销 C．阀片D．连杆 23．在单列压缩机中采用加平衡质量的方法，可以使一阶往复惯性力______。A．部分平衡B．完全平衡C．旋转90°D．旋转180° 25．各类压缩机的______惯性力或力矩可用加平衡质量的方法来平衡。 A．一阶B．二阶往复C．往复D．旋转 26．在活塞式压缩机中加装飞轮的目的使用来______。 A．调整活塞力B．降低功率消耗 C．均衡转速D．降低压力脉动 28．压缩机铭牌上的排气量指的是______排气量。 A．额定B．标准C．实际D．理论 29．活塞杆与气缸间隙采用______密封。 A．活塞环B．软填料C．硬填料D．密封圈 2 / 222 / 22 、单项选择题 （每题 1分，共 10分 ） 1. 液体从泵入口流到出口的过程中，通常存在的三种损失有流动损失、流量损失和（ A ） A. 机械损失 B .尾迹损失 C.冲击损失 D.泄漏损失 2. 下列零部件中属于离心泵过流部件的是（ C ）。 A. 转轴 B.轴封箱 C.蜗壳 D. 口环 3. 为便于对不同类型泵的性能与结构进行比较，泵的比转数 n s 是其（B ）。 A.任意效率点的比转数 B.最高效率点的比转数 C 最低效率点的比转数 D.最小流量的比转数 4. 在泵出口设有旁路与吸液罐相连通，改变旁路上调节阀的开度调节流量属于（ A ）。 A.改变管路特性工况调节 B.改变工艺参数调节 C.改变尺寸参数调节 D.改变泵特性工况调节 5. 下列零部件中属于离心压缩机定子的零部件的是（ A ）。 A .扩压器 B . 口环 C .阀片 D .气缸 6. 离心压缩机转速越高，压力比越大，但性能曲线越陡，稳定工作区（ D ）。 A. 不变 B. 越宽 C. 等于零 D. 越窄 7. 保持两机流动过程完全相似的条件为：几何相似、进口速度三角形相似、特征马赫数相等和 （ C ）。 A .多变指数相等 B .膨胀指数相等 C.绝热指数相等 D .等温指数相等 8. 压缩机实际运行中的排气压力并不总是符合设计压力，其值取决于（ C ） A .进气系统的压力 B.汽缸的压力 C.排气系统的压力 D .活塞的压力 9. 各类压缩机的旋转惯性力或旋转惯性力矩都可以用加（ B ）。 A .气体质量来平衡 B .平衡质量来平衡 C.汽缸质量来平衡 D.往复质量来平衡 10. 在结构尺寸一定时，影响活塞压缩机排气量的主要因素是转速和（ C ） A .凝析系数 B .吸气系数 C.排气系数 D ?抽加气系数 二、多项选择题（每题 2分，共 10 分） 11. 离心泵按液体吸入叶轮的方式不同，有（ AE ）。 A.双吸式泵 E.多吸式泵 C.单级泵 D.多级泵 E .单吸式泵 12. 下列零件属于活塞压缩机密封零部件的有（ ABC ） A.活塞环 E.平面填料 C.锥面填料 D.连杆 E.曲轴 13. 根据各列气缸中心线之间的夹角和位置不同，活塞式压缩机分为（ A.立式 E.移动式 C.卧式 D.固定式 E.角度式 14. 下列属于离心压缩机流动损失的是（ BD ）。 A.泄漏损失 E.分离损失 C.机械损失 D.二次涡流损失 E.轮阻损失 15. 下列零部件中属于离心压缩机零部件的是（ 过程流体机械试题 ACE ) ABD 流体机械原理作业解答 p41习题一： 一、为了满足一个规划中的企业用电高峰的需要，拟在有利地形处建一座具有一台泵及一台水轮机的抽水蓄能电站，该企业每天对电能的需要为：14h 为P 1=8MW ；10h 为P 2=40MW 。假定该企业可以从电网中获得的电功率Pv 是常数，已知：水轮机的总效率 0.91 P P T η==／电 水 ，泵的总效率0.86P P P η==／水电 ，压力管道的损失6H m ?=，电站的静水头200H m st =。为简单计，假定H ?和H st 为常数，其它损失忽略不计。假定该装置中 水的总量为常数（上游无来水，下游不放水，并忽略蒸发泄漏），试求：①必需的P V 值。 ②泵与水轮机的工作参数V q ，H ，P 水 。③上游及下游水池的最小容积V 。 解： 从电网中获得的电能不足时，用水轮机发电补充；从电网中获得的电能有多余时，用于泵去抽水蓄能。 2 2 ()*V st V T P P P g H H q ρη-=-?水轮机轴功率 ＝ 11 ()*V st V P P P P g H H q ρη-=?水泵轴功率 ＝＋／ 1 2 V V V q q 1 2 ＝t =t 40194*14*0.91*0.86 1.0328206*10 V V P P -==- 408*1.032 23.751 1.032 V P += ≈+MW 2 (4023.76)*10009.399.8*194*0.91V q -==m3/s ，1 6.71V q = m3/s 对水轮机：29.39V q =m3/s ；2194H m =， 4023.7516.25P =-=轴 MW ，17.85P ηT 水 轴 =P ／＝MW ， 对于泵：1 6.71V q =m3/s ；1206H m =，1)*13.55P P P η-V 水 =(P ＝(23.76-8)*0.86=MW ，15.76P =轴 MW V ＝5 6.71*3600*14 3.38*10=m3 离心泵 填空： 1、泵的基本方程式是根据（动量矩定理）导出的。 2、理想叶轮的理论扬程与输送介质（水）。 3、按液体进入叶轮方式离心泵可分为（双吸）和（单吸）泵。 4、离心泵中唯一的作功部件是（叶轮）。 5、前弯叶片式叶轮的理论能量头随流量的减小而（减小）。 6、离心泵叶轮的叶片安装角βA2越大，反作用度（越小）。 判断： 1、泵的扬程是单位质量流体流过泵后的能量。× 2、泵效率是轴功率和驱动机功率之比。× 3、离心泵的流量小于设计流量时，在叶轮叶片入口的冲击速度与圆周速度相同。× 4、若离心泵的扬程为零，则效率一定为零。√ 往复式压缩机 填空： 1、往复压缩机的排气量调节方法有：（改变时转速和间歇停车），（切断进气调节），（旁路调节），（顶开吸气阀调节），（连通补助余隙容积调节）； 2、离心泵装置发生不稳定工作的两个条件是：（驼峰形状性能曲线），（装置中有升降液面）； 3、离心泵叶轮的叶片安装角βA2越大，反作用度（越小）； 4、往复压缩机采用多级压缩可（降低）排气温度，（减少）功率消耗。 5、凝析系数越大，析出的液体量（越少）。 6、往复压缩机理论工作循环中，（压缩）过程为热力过程。 7、离心水泵装置的(Hs) 与[Δhr]的和约等于（10m）。 8、后弯叶片式叶轮的理论能量头随流量的减小而（增加）。 9、往复压缩机实际循环与理论循环的差别是：（理论循环进排气过程无阻力损失，无压力脉动，气体状态不变，多变指数不变），（理论循环无余隙容积），（理论循环无漏气现象），（理论循环被压缩气体为理想气体），（理论循环压缩过程指数在整个过程中为常数）。 10、相同性能的离心泵串联后，性能曲线（变陡） 判断： 11、为提高往复压缩机第一级容积利用率，常将第一级压力比取得低些。（√） 12、往复压缩机的压力比是影响排气温度的直接因素。（√） 13、若一级气缸直径因圆整而减小，则以后各级吸入压力一定增大。（×） 14、若离心泵的流量为零，则效率一定为零。（√） 15、安装高度越高，离心泵发生汽蚀的可能性越大。（√） 16、在流量一定时，叶片安装角越大，离心泵的理论扬程越大。（√） 17、离心泵的比转数是汽蚀判别数。（×） 18、径向叶片式叶轮的理论能头为常数。（√） 19、往复压缩机进气过程中的气阀阻力使气缸内的进气压力高于名义进气压力。（×） 20、在余隙容积和压力比确定以后，膨胀过程指数越大，进气量越多。（√） 21、二阶往复惯性力可用加平衡质量的办法平衡。（×） 22、输送液体的温度提高，泵装置的抗汽蚀性能下降。（√） 设计一台往复式天然气压缩机，结构见图2-114。已知数据：吸气 压力0.3MPa(G)，排气压力25MPa(G)，行程95mm ，转速980r/min,排气量1.53/min m ，并要求一级气缸直径175mm ，活塞杆直径d=35mm 。一级进气温度为25℃，若用户要求排气压力为31MPa(G)，则各级压力如何变化？ 一、设计条件 吸气压力：0.3MPa(G)=0.4MPa （绝压） 排气压力：25MPa(G)=25.1 MPa （绝压） 要求排气压力：31MPa(G)=31.1 MPa （绝压） 由题意知： P S1=0.4MPa P d4=25.1MPa 行程s=95mm=0.095m 125s T ℃=298.15K 转速n=980r/min D 1=175mm=0.175m d=35mm=0.035m 天然气：k=1.32 二、确定各级直径 总压比d4s125.1= ==62.750.4 P P ξ总 按等压比分配：ξ= 123425s s s s T T T T ====℃=298.15K 由图2-114可得： ()()22112222 2332444 4 4 4 s s s s V D d s V D d s V D s V D s π ππ π =-=-== 有已知条件带入（1）式得 ( 14 4 2.193s V π π == =所以v η(1)取1p λ= (2)取10.95t λ= 20.96t λ= 30.97t λ= 40.98t λ= (3)泄露系数（无油润滑） 10.95l λ= 20.96l λ= 30.97l λ= 40.98l λ= (4)膨胀指数（由表2-1得） 山东科技大学《流体机械》试卷A 班级________________ 姓名________________ 学号________________ 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 2212 12221222T ∞∞+ +∞∞=∞ 中，表示液体静能头的中（ ） A ．2g u -u 12 2 2 B ． 2g v -v 12 2 2∞∞ C ．2g w -w 2 212∞∞ D ．2g w -w 2g u -u 2 21 212 22∞∞+ 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 《过程流体机械》思考题参考解答 2 容积式压缩机 ☆思考题2.1 往复压缩机的理论循环与实际循环的差异是什么？ ☆思考题2.2 写出容积系数λ V 的表达式，并解释各字母的意义。 容积系数λV （最重要系数） λ V ＝1－α（n 1ε－1）＝1－???? ??????-???? ??11 0n s d S p p V V （2-12） 式中：α ——相对余隙容积，α ＝V 0（余隙容积）/ V s （行程容积）；α ＝0.07～0.12（低压），0.09～0.14（中压），0.11～0.16（高压），＞0.2(超高压)。ε ——名义压力比（进排气管口可测点参数），ε ＝p d / p s ＝p 2 / p 1 ，一般单级ε ＝3～4；n ——膨胀过程指数，一般n ≤m （压缩过程指数）。 ☆思考题2.3 比较飞溅润滑与压力润滑的优缺点。 飞溅润滑（曲轴或油环甩油飞溅至缸壁和润滑表面），结构简单，耗油量不稳定，供油量难控制，用于小型单作用压缩机； 压力润滑（注油器注油润滑气缸，油泵强制输送润滑运动部件），结构复杂（增加油泵、动力、冷却、过滤、控制和显示报警等整套供油系统油站），可控制气缸注油量和注油点以及运动部件压力润滑油压力和润滑油量，适用大中型固定式动力或工艺压缩机，注意润滑油压和润滑油量的设定和设计计算。 ☆思考题2.4 多级压缩的好处是什么？ 多级压缩 优点：①.节省功耗（有冷却压缩机的多级压缩过程接近等温过程）；②.降低排气温度（单级压力比小）；③.增加容积流量（排气量，吸气量）（单级压力比ε降低，一级容积系数λV 提高）； ④.降低活塞力（单级活塞面积减少，活塞表面压力降低）。缺点：需要冷却设备（否则无法省功）、结构复杂（增加气缸和传动部件以及级间连接管道等）。 ☆思考题2.5 分析活塞环的密封原理。 活塞环 原理：阻塞和节流作用，密封面为活塞环外环面和侧端面（内环面受压预紧）；关键技术：材料（耐磨、强度）、环数量（密封要求）、形状（尺寸、切口）、加工质量等。 ☆思考题2.6 动力空气用压缩机常采用切断进气的调节方法，以两级压缩机为例，分析一级切断进气，对机器排气温度，压力比等的影响。 两级压缩机分析：1级切断进气→节流（实际ε1↑）→停止进气排气→2级节流（实际ε2↑）→（短暂）排气温度T2↑→（逐渐）停止进气排气（级间存气）；活塞力↑（ε↑），阻力矩变化。 ☆思考题2.7 分析压缩机在高海拔地区运行气量的变化规律并解释其原因。 高海拔地区当地大气压力即吸气压力p s↓，若排气压力p d不变，则名义压力比ε↑，根据（2-12）式和（2-11）式，容积系数λV↓，实际吸气量V s0↓，容积流量q V↓。 ☆思考题2.8 一台压缩机的设计转速为200 r/min，如果将转速提高到400 r/min，试分析气阀工作情况。 定性分析，定量分析难。如压缩机结构参数（行程s、缸径D1、阀片尺寸等）不变，则容积流量q V↑↑（理论增加一倍），使气阀流速和阻力损失↑↑（激增），进排气频率↑，阀片启闭速度↑，阀片撞击阀座程度↑（加剧），阀片寿命↓（缩短），故障概率↑（增加）。解决问题需改变结构（缩短行程、减小缸径，增加气阀通道面积等）。 ☆思考题2.9 画出螺杆压缩机过压缩和压缩不足的指示图，并分析其对压缩机性能的影响。 压力比：内压力比（工作腔压缩终压/进气压力）、外压力比（排气管压/进气压力）；（图2-42）内外压力比不相等时指示图。过压缩：内压力比＞外压力比；欠压缩（压缩不足）：内压力比＜外压力比；过压缩和欠压缩均增加功耗，等压力比减少功耗。 3 离心压缩机 ☆思考题3.1 何谓离心压缩机的级？它由哪些部分组成？各部件有何作用？ 第一部分：流体力学 1.力按物理性质的不同分类：重力、摩擦力、惯性力、弹性力、表面张力等。 2. 力按作用方式分：质量力和面积力。 3 质量力是指作用于隔离体内每一流体质点上的力，它的大小与质量成正比 4 最常见的质量力有：重力、惯性力。 5 比较重力场（质量力只有重力）中，水和水银所受的单位质量力f水和f水银的大小？ A. f水 重力作用下静水压强的分布规律，如图2-9所示。 图2-9 11. 仅受重力作用处于静止状态的流体中，任意点对同一基准面的单位势能为一常数，即各点测压管水头相等，位头增高，压头减小。 12. 在均质连通的液体中，水平面必然是等压面 13：仅在重力作用下,静止液体中任意一点对同一基准面的单位势能 为_b__ A. 随深度增加而增加； C. 随深度增加而减少； B. 常数； D. 不确定。 14：试问图示中A、 B、 C、 D点的测压管高度，测压管水头。（D点闸门关闭，以D点所在的水平面为基准面） A:测压管高度，测压管水头 B:测压管高度，测压管水头 C:测压管高度，测压管水头 D:测压管高度，测压管水头 A:0m，6m B:2m，6m C:3m，6m D:6m，6m 15：如图2-10所示， ，下述两个静力学方程哪个正确？ 一、填空（本大题15分，每空0.5分） 1、按工作介质的不同，流体机械可分为（压缩机）、（泵）和（分离机）。 2、平面填料的典型结构是三六瓣结构，即朝向气缸的一侧由（三瓣）组成，背离气 缸的一侧由（六瓣）组成，每一块平面填料外缘绕有螺旋弹簧，起（预紧）作用。 3、往复活塞泵由（液力端）和（动力端）组成。 4、防止离心压缩机的转子因受其重力下沉需要两个（径向）轴承，防止转子因受轴向推力窜动需要（轴向止推）轴承。 5、压缩机中的惯性力可分为（往复）惯性力和（旋转）惯性力。 6、往复式压缩机的工作腔部分主要由（气阀）、（气缸）和（活塞）构成。 7、离心泵的过流部件是（吸入室）、（叶轮）和（蜗壳）。 8、泵的运行工况点是（泵特性曲线）和（装置特性曲线）的交点。 9、离心压缩机级内的能量损失主要包括：（流动）损失、（漏气）损失和（轮阻）损失。 10、往复式压缩机的传动部分是把电动机的（旋转）运动转化为活塞的（往复）运动。 11、由比转数的定义式可知，比转数大反映泵的流量（大）、扬程（低）。 12、离心压缩机中，在每个转速下，每条压力比与流量关系曲线的左端点为（喘振点）。各喘振点联成（喘振线），压缩机只能在喘振线的（右面）性能曲线上正常工作。 二、（本大题10分，每小题1分）判断 1、（×）采用多级压缩可以节省功的主要原因是进行中间冷却。 2、（×）压缩机的冷却方式主要分为（风冷）和（水冷）。 3、（×）管网特性曲线决定于（管网本身的结构）和用户的要求。 4、（×）按级数可将离心泵分为（单级泵）和（多级泵）。 5、（×）活塞与气缸之间需采用（活塞环）密封，活塞杆与气缸之间需采用（填料）密封。 6、（×）往复式压缩机的传动部分是把电动机的旋转运动转化为活塞的往复直线运动。 7、（×）气阀中弹簧的作用是帮助阀片关闭和减轻阀片开启时与（升程限制器）的撞击。 8、（×）在双作用气缸中，为利于填料密封，在曲轴一侧配置（较低）压力级。 9、（×）压缩机串联工作可增大气流的排出压力，压缩机并联工作可增大气流的输送 流量。 10、（×）如果泵几何相似，则（比转数）相等下的工况为相似工况。 三、（本大题20分，每小题2分 名词解释 1、过程流体机械：是以流体为工质进行能量转换、处理与输送的机械，是过程装控的重要组成部分。 2、理论工作循环：压缩机完成一次进气、压缩、排气过程称为一个工作循环。 3、余隙容积：是由气缸盖端面与活塞端面所留必要的间隙而形成的容积，气缸至进气、排气阀之间通道所形成的容积，以及活塞与气缸径向间隙在第一道活塞环之前形成的容积等三部分构成。 4、多级压缩：多级压缩是将气体的压缩过程分在若干级中进行，并在每级压缩之后将气体导入中间冷却器进行冷却。 5、灌泵：离心泵在启动之前，应关闭出口阀门，泵内应灌满液体，此过程称为灌泵。 6、有效汽蚀余量：有效汽蚀余量是指液流自吸液罐（池）经吸入管路到达泵吸入口 p所富余的那部分能量头，用NPSH a表示。 后，高出汽化压力 V 流体机械原理总复习 第一部分：流体机械概述 一、流体机械分类 ?按能量传递方向分类 ?按流体与机械的作用方式分类 ?按工作介质分类 ?其它流体机械类 二、水力机械主要部件 重点：水轮机过流部件 泵的主要过流部件 三、流体机械主要工作参数的定义 重点：1）水头、扬程、压升的定义。 2）工作机与原动机效率的定义。 第二部分：流体机械过流部件工作原理 一、流体机械过流部件图示方法（理解轴面，轴面投影图，流面、流线等概念） 二、速度三角形的意义及绘制方法 三、变工况速度三角形分析 四、流体机械基本方程（欧拉方程） 1、叶片式流体机械欧拉方程 2、理论扬程（水头） 3、第二欧拉方程 4、反作用度（反击度） 5、有限叶片数对能量转换的影响 五、水力机械其他过流部件工作原理 1、蜗壳（压水室）工作原理（速度矩为常数） 2、活动导叶的工作原理 1）流量调节方程的推导 2）水轮机流量调节方式 3、尾水管的工作原理 4、水泵的吸入室 5、水力机械过流部件内部流动特征比较（重要） 六、流体机械能量与损失分析（原动机和工作机的区别！） 1、流体机械能量分析（对原动机和工作机，各损失的分析） 2、容积损失 3、机械损失 4、水力损失 5、效率（原动机和工作机的区别！） 第三部分：相似理论在流体机械中的应用 一、水轮机单位参数 二、水泵单位参数 三、水轮机单位参数换算关系 四、泵的单位参数换算关系 五、比转速及其与水力机械几何形状、水力性能的关系 六、水力机械效率换算关系及单位参数换算 第四部分：水力机械的空化、泥沙磨损与磨蚀 一、空化的概念及空化发生条件 二、水力机械空化参数： 装置空化余量，必须空化余量，空化系数，装置空化系数，空化比转速。 吸出高度，名义吸出高度，容许吸出高度，水轮机安装高程 吸上高度，容许吸上高度 吸上真空度，容许吸上高度，泵的安装高程 泵的空化余量与叶片进口安放角的关系 三、空化的比尺效应和热力学效应 四、空化防护措施 第五部分：水力机械特性 一、水力机械力特性 二、流体机械特性曲线的分类 三、泵（风机）的特性曲线 不同比转速泵特性曲线特点 四、水轮机的特性曲线 3类线性特性曲线 模型综合特性曲线特点 真机运转综合特性曲线特点 不同比转速水轮机特性曲线特点 五、水轮机模型实验及综合特性曲线绘制方法 1）混流式 2）轴流转桨式 六、泵的模型实验及特性曲线绘制 第六部分：泵的运行特性 一、泵与管网系统的联合工作 1）管路特性曲线 2）泵的运行工况点 3）工况点稳定性分析 二、泵的串并联运行 三、泵的工况调节 过程流体机械试题 一、单项选择题(每题1分，共10分) 1.液体从泵入口流到出口的过程中，通常存在的三种损失有流动损失、流量损失和（）。 A.机械损失 B.尾迹损失 C.冲击损失 D.泄漏损失 2.下列零部件中属于离心泵过流部件的是（）。 A.转轴 B.轴封箱 C.蜗壳 D.口环 3.为便于对不同类型泵的性能与结构进行比较，泵的比转数n s是其（）。 A.任意效率点的比转数 B.最高效率点的比转数 C.最低效率点的比转数 D.最小流量的比转数 4.在泵出口设有旁路与吸液罐相连通，改变旁路上调节阀的开度调节流量属于（）。 A.改变管路特性工况调节 B.改变工艺参数调节 C.改变尺寸参数调节 D.改变泵特性工况调节 5.下列零部件中属于离心压缩机定子的零部件的是（）。 A．扩压器 B．口环 C．阀片 D．气缸 6.离心压缩机转速越高，压力比越大，但性能曲线越陡，稳定工作区（）。 A. 不变 B. 越宽 C. 等于零 D. 越窄 7.保持两机流动过程完全相似的条件为：几何相似、进口速度三角形相似、特征马赫数相等和（）。 A．多变指数相等 B．膨胀指数相等 C．绝热指数相等 D．等温指数相等 8.压缩机实际运行中的排气压力并不总是符合设计压力，其值取决于（）。 A．进气系统的压力 B．汽缸的压力 C．排气系统的压力 D．活塞的压力 9.各类压缩机的旋转惯性力或旋转惯性力矩都可以用加（）。 A．气体质量来平衡 B．平衡质量来平衡 C．汽缸质量来平衡 D．往复质量来平衡 10.在结构尺寸一定时，影响活塞压缩机排气量的主要因素是转速和（）。 A．凝析系数 B．吸气系数 C．排气系数 D．抽加气系数 1. 泵在高效工作区工作时，其效率不低于最高效率的( )。 A．90% B．93% C．95% D．97% 2. 改变泵的性能曲线进行工况调节的方法有( )。 A．管路节流调节 B．液位调节 C．改变转速调节 D．旁路调节 3. 若液流进入叶轮流道时无预旋，则( )。 A．C1=0 B．C1u∞=0 C．C1r =0 D．W1=0 4. 比转数相同的离心泵，其几何形状( )。 A．基本相等 B．一定相似 C．一定不相似 D．不一定相似 5. 两台离心压缩机流动相似，在几何相似、进口速度三角形相似和特征马赫数相等的同时，还必须( )。 A.多变指数相等 B.气体常数相等 C.等温指数相等 D.绝热指数相等 6. 离心压缩机设置扩压器的目的是让 ( )。 A．气流加速流动 B．动能转化为静压能 C．气流减压增速 D．气流平稳流动 7.离心压缩机性能曲线上右端点的最大流量，称为( )。 A．喘振流量 B．设计流量 C．堵塞流量 D．工艺流量 8. 等压力比分配原则是：在各级压力比相等，且吸入温度相同时，总指示功为 ( )。 A．等于零 B．任意值 C．最少 D．最多 9. 下列属于易损件的有( )。 A．机身 B．气阀 C．十字头销 D．曲轴 10. 压缩机的实际排气压力取决于( )。 A．排气系统的压力 B．实际吸气压力 C．排气温度 D．缸内压力 1.液体从泵入口流到出口的过程中，通常存在的三种损失有（）。 A.流动、流量和机械损失 B.二次流、尾迹和流动损失 高等学校教学用书 流体力学与流体机械 习题参考答案 主讲：陈庆光 中国矿业大学出版社 张景松编 . 流体力学与流体机械 , 徐州：中国矿业大学出版社， （重印） 删掉的题目： 1-14 、2-6 、 2-9 、 2-11 、2-17、3-10、3-19、4-5、4-13 《流体力学与流体机械之流体力学》 第一章 流体及其物理性质 m 3 的容器中装满了油。已知油的重量为 12591N 。求油的重度 和密度 度是多少 1-8 解： 12591 856.5kg/m 3 ； 9.8 1.5 3 g 8394N/m 3 1-11 面积 A 0.5m 2 的平板水平放在厚度 h 10mm 的油膜上。用 F 4.8N 的水 平力拉它以 U 0.8m/s 速度移动（图 1-6 ）。若油的密度 856kg/m 3 。求油的动 力粘度和运动粘度。 解： F 9.6N/m 2 ， A U h 0.12Pags ， 所以， U ， h ， / 0.12 /856 1.4 10 4m 2/s 1-12 重量 G 20N 、 面积 A 0.12m 2 的 平板置于 斜面 上。其间 充满 粘度 0.65Pags 的油液（图 1-7）。 当油液厚度 h 8mm 时。问匀速下滑时平板的速 解： F G sin 20o 6.84N ， F A 57Pags ， 因为 U ，所以 U h 57 0.008 h 0.65 0.7m/s 1- 13 直径 d 50mm 的轴颈同心地在 D 50.1mm 的轴承中转动（图 1-8 ）。间隙 中润滑油的粘度 0.45Pags 。当转速 n 950r/min 时，求因油膜摩擦而附加的阻 《流体机械原理及结构》思考题及习题 1、 流体具有的能量主要包括哪几个方面？ 2、 什么是流体机械？根据什么将流体机械分为叶片式流体机械和容积式流体机械？ 3、 试说明流体机械的效率用m l h t ηηη=η表示。 4、 总扬程为25m ，流量为3m 3/min ，泄漏量为流量的3%的离心泵以1450rpm 的转速运转时，泵的轴功率为14.76kw ，机械效率取92.0m =η，试求下列值：（1）泵的有效功率；（2）泵的效率；（3）容积效率；（4）水力效率。 5、 水轮机效率实验时在某一导叶开度下测得下列数据：蜗壳进口处压力表读数P=22.6×104p a ， 压力表中心高程H m =88.5m ，压力表所在钢管直径D=3.35m ，电站下游水位?=85m ，流量q v =33m 3/s ，发电机功率P g =7410Kw ，发电机效率ηg =0.966，试求机组效率及水轮机效率。 6、 水轮机和水泵的基本工作参数有哪些？各是如何定义的？ 7、 离心泵自井中取水，输送到压水池中，流量为100 m 3/h ，吸水管与压水管直径均为150mm ，输水地形高度为32m ，若泵所需轴功率为14kw ，管路系统总阻力系数为10.5，试求离心泵装置的总效率。 8、 什么是流面、轴面？什么是轴面流线？ 9、 在分析叶片式流体机械内的流动时引入了哪些基本假设？试推导出叶片式流体机械的基本方程。 10、 何为反击系数？它有何意义？ 11、 什么在离心式叶轮出口附近的流动会产生滑移？滑移系数是怎样定义的，它与哪些因素有关？ 12、 冲击式流体机械在什么情况下，其效率最高？试推导出此时效率的表达式。 13、 什么是往复式流体机械和回转式流体机械？试分别列举几种型式。 14、 流动相似必须满足的三个条件是什么？ 15、 什么是单位参数和相对参数？ 16、 什么是比转速？它有什么重要意义？试分析比转速与叶轮形状和水力性能的关系。 17、 什么是水轮机的模型综合特性曲线和运转综合特性曲线？它们各有什么重要意义？ 18、 水轮机主要综合特性曲线包括哪些内容？5%出力储备线的意义何在？为什么轴流转浆式水轮机没有呢？ 19、 试分析不同比转速的水轮机模型综合特性曲线的等开度线和等效率曲线的形状和变化规律？ 20、 何为泵的工作特性曲线和通用特性曲线？ 21、 何为水力机械的最有利工作条件？正确绘制出叶轮进、出口处的速度三角形。当其流量或水头（扬程）发生变化时，水力机械的性能将有何变化？ 22、 分析变工况下的水泵的性能分析。 23、 什么是汽蚀？汽蚀的危害有哪些？ 24、 什么水是泵汽蚀余量和水泵装置汽蚀余量？它们有什么关系？ 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 2 21 212 221222T ∞∞++∞∞= ∞中，表示液体静能头的中（ ） A ． 2g u -u 12 2 2 B ． 2g v -v 1 22 2 ∞ ∞ C ．2g w -w 2 212∞∞ D ．2g w -w 2g u -u 2 21 212 22∞∞+ 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 高等学校教学用书 流体力学与流体机械 习题参考答案 主讲：庆光 中国矿业大学 景松编.流体力学与流体机械, ：中国矿业大学，2001.6（2005.1重印） 删掉的题目：1-14、2-6、2-9、2-11、2-17、3-10、3-19、4-5、4-13 《流体力学与流体机械之流体力学》 第一章 流体及其物理性质 1-8 1.53m 的容器中装满了油。已知油的重量为12591N 。求油的重度γ和密度ρ。 解：312591 856.5kg/m 9.8 1.5 m V ρ= ==?；38394N/m g γρ== 1-11 面积20.5m A =的平板水平放在厚度10mm h =的油膜上。用 4.8N F =的水平力拉它以0.8m/s U =速度移动（图1-6）。若油的密度3856kg/m ρ=。求油的动力粘度和运动粘度。 解：29.6N/m F A τ= =，U h τμ=， 所以，0.12Pa s h U τμ==，42/0.12/856 1.410m /s νμρ-===? 1-12 重量20N G =、面积20.12m A =的平板置于斜面上。其间充满粘度0.65Pa s μ=的油液（图1-7）。当油液厚度8mm h =时。问匀速下滑时平板的速度是多少。 解：sin 20 6.84F G N ==，57Pa s F A τ==， 因为U h τμ =，所以570.0080.7m/s 0.65h U τμ?=== 1-13 直径50mm d =的轴颈同心地在50.1mm D =的轴承中转动（图1-8）。间隙中润滑油的粘度0.45Pa s μ=。当转速950r/min n =时，求因油膜摩擦而附加的阻力矩M 。 解：将接触面沿圆柱展开，可得接触面的面积为： 20.050.10.016m A dL ππ==??= 接触面上的相对速度为：2 2.49m/s 2260d d n u πω=== 接触面间的距离为：0.05mm 2D d δ-== 接触面之间的作用力：358.44N du F A A dy u δ μμ=== 则油膜的附加阻力矩为：8.9N m 2 d M F == 1-14 直径为D 的圆盘水平地放在厚度为h 的油膜上。当驱动圆盘以转速n 旋转时，试证明油的动力粘度μ与驱动力矩M 的关系为： 24 960hM nD μπ= 证明：26030n n ππω= =，30 nr v r πω== 2dA rdr π=，2215v nr dr dF dA h h μπμ== ，2315nr dr dM dFr h μπ== 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_____________ 、_____________ 、 _______________ 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_______________ 线与 _________________ 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 ______ 正比，功率和转速的_______ 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 [ 整理版] 过程流体机械试题 过程流体机械试题 、单项选择题(每题1分，共10分) 1. 液体从泵入口流到出口的过程中，通常存在的三种损失有流动损失、流量损失和( ) 。 A. 机械损失 B. 尾迹损失 C. 冲击损失 D. 泄漏损失 2. 下列零部件中属于离心泵过流部件的是( ) 。 A. 转轴 B. 轴封箱 C. 蜗壳 D. 口环3. 为便于对不同类型泵的性能与结构进行比较，泵的比转数n是其()。s A.任意效率点的比转数 B.最高效率点的比转数 C.最低效率点的比转数 D.最小流量的比转数4.在泵出口设有旁路与吸液罐相 连通，改变旁路上调节阀的开度调节流量属于( ) 。 A. 改变管路特性工况调节 B. 改变工艺参数调节 C .改变尺寸参数调节D. 改变泵特性工况调节5. 下列零部件中属于离心压缩机定子的零部件的是( ) 。 A(扩压器B( 口环C(阀片D(气缸6.离心压缩机转速越高，压力比越大，但性能曲线越陡，稳定工作区( ) 。 A. 不变 B. 越宽 C. 等于零 D. 越窄 7. 保持两机流动过程完全相似的条件为:几何相似、进口速度三角形相似、特 征马赫数相等和 A（多变指数相等B（膨胀指数相等 C（绝热指数相等D（等温指数相等8.压缩机实际运行中的排气压力并不总是符合设计压力，其值取决于（）。 A（进气系统的压 B（汽缸的压力 力團 C（排气系统的压力D（活塞的压力9.各类压缩机的旋转惯性力或旋转惯性力矩都可以用加（）。 A（气体质量来平衡B（平衡质量来平衡 C（汽缸质量来平衡D（往复质量来平衡10.在结构尺寸一定时，影响活塞压缩机排气量的主要因素是转速和（）。 A（凝析系数B（吸气系数 C（排气系数D（抽加气系数 1.泵在高效工作区工作时，其效率不低于最高效率的 A(90% B(93% C(95% D(97% 2.改变泵的性能曲线进行工况调节的方法有（）0 A（管路节流调节B（液位调节 C（改变转速调节D（旁路调节 3. 若液流进入叶轮流道时无预旋，则（）0 A(C=0 B(C=0 11u? C(C=0 D(W=0 1r 1 4. 比转数相同的离心泵，其几何形状（）0 A（基本相等B（一定相似 C（一定不相似D（不一定相似5.两台离心压缩机流动相似，在几何相似、进口速度三角形相似和特征马赫数相等的同时，还必须（）0 《流体机械原理》思考题 1.绘制水轮机的分类图表 2.绘制水泵的分类图表 3.水轮机的主要过流部件有哪些？各部分的主要作用是什么？作用原理是什么？有哪些 主要的形式？ 4.水泵的主要过流部件有哪些？各部分的主要作用是什么？作用原理是什么？有哪些主 要的形式？ 5.水轮机的轴功率、液流功率，输出功率有何区别？如何换算？ 6.水轮机内的主要损失是什么？各损失与水轮机效率间的关系如何？ 7.什么是同步转速？ 8.水轮机的水头和泵的扬程如何定义？ 9.水轮机的几个典型工作水头如何定义？ 10.水轮机速度三角形的各速度分量间的关系如何分析？ 11.何谓叶片安放角、相对液流角、绝对液流角、冲角？ 12.绘制转轮进出口速度三角形时，各速度分量或角度如何计算？ 13.考虑叶片数有限、有进口冲角、有叶片排挤时速度三角形各分量该如何确定？ 14.水力机械基本方程代表了什么物理意义？ 15.一般认为水轮机和水泵最优工况时进出口液流有何特点？此时基本方程可写为何种形 式？ 16.在偏离最优工况时速度三角形与最优工况时有何区别？这会对水轮机或水泵的水力性 能有何影响？ 17.滑移产生的原因及其带来的影响是什么？ 18.反击度是如何定义的？它与转轮（叶轮）的形状有何关系？ 19.通过改变活动导叶参数来调节流量和功率的方式有哪些？举例说明。 20.设蜗壳内的流动为平面轴对称有势流，蜗壳和座环内的流动有何规律。 21.尾水管的回能系数如何计算？何谓动态真空和静态真空？ 22.水力机械的相似判据是什么？两流动相似的必要和充分条件是什么？ 23.水轮机的四个相似定律指的是什么？有何意义？ 24.水轮机和水泵的各单位参数如何定义？单位是什么？ 25.为什么说“不考虑雷诺数的影响，同一台离心泵在转速变化时相似工况位于一条抛物线 上”？ 26.水力机械比转速如何定义？与单位参数间有何关系？ 27.水力机械按比转速从低到高是如何分类的？水力机械的比转速与水力性能、几何参数间 有何关系？ 28.水力机械内的损失包含几部分？各部分损失与流量、水头（扬程）、功率间有何关系？ 29.在效率换算时，模型效率用什么工况的效率？ 30.水轮机或水泵空化发生的条件？ 31.水轮机空蚀的分类和典型发生部位？ 32.水泵空蚀的典型发生部位？ 33.空蚀和泥沙磨损有何区别和联系？ 34.水轮机的空化系数和装置空化系数如何定义？分别与哪些因素有关？ 35.水轮机的安装高程如何确定？ 36.水轮机的吸出高度、允许吸出高度有何区别？水泵的吸入高度和允许吸入高度，吸入真过程流体机械习题及参考答案
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