泵与风机考试试题
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q VT＝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?P sh；
（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[H s]＝4m。吸水管的长度l1＝6m，局部阻力的当量长度l e＝4m，设
沿程阻力系数λ＝0.025，试问当泵的流量q v＝2000m3/h，泵的几何安装高
度H g＝3m时，该泵是否能正常工作。
（当地海拔高度为800m，大气压强p a＝9.21×104Pa；水温为30℃，对应饱
和蒸汽压强p v＝4.2365 kPa，密度ρ＝995.6 kg/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q V＝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q V A，现要求流量减小为q V B，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。
泵与风机习题
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）泵与风机的能量方程式的两种形式。
1-8．为了提高叶片式泵与风机的理论能头，可以采取那些措施？
1-9．为了提高叶片式泵与风机的理论能头，采用加大叶轮外径D2的方法与提高转速n的方法对泵与风机各有什么影响？
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．简述叶片安装角与理论能头的关系。
1-12．简述叶片安装角与反作用度的关系。
1-13．三种不同型式的叶轮那种效率高，为什么？
1-14．流体流经泵与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？它与那些因素有关？
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，三者与总效率的关系如何？
1-19．简述H、H T、H T∞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
1-21．对自江河、水库取水的电厂循环水泵而言，其H-q V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-q V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、负预旋对泵与风机能头的影响。
1-24．简述正预旋对泵汽蚀性能的影响。
1-25．简述泵与风机管路系统的静能头的概念。
1-26．泵与风机的工况点、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．简述泵与风机运行工况点的稳定性条件。
1-28．影响泵与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．试简述泵与风机相似三定律的内容。
1-41．什么是尺寸效应，它是如何影响泵与风机效率的？
1-42．什么是转速效应，它是如何影响泵与风机效率的？
1-43．简述应用泵与风机比例定律时，应注意什么？
1-44．什么是泵与风机的通用性能曲线？
1-45．简述什么是泵与风机的相似抛物线及其与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？
1-49．某台泵的转速由3000r/min升高到4500r/min时，则其比转速n s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n s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，NPSH a和[H s]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，简述实际流量与临界流量以及NPSH r和NPSH a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NPSH r和NPSH a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n s和汽蚀比转速c如何变化，为什么？
2-11．有效汽蚀余量NPSH a和必需汽蚀余量NPSH r各与哪些因素有关？
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NPSH r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．试用实际流量与临界流量以及NPSH r和NPSH a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？
2-19．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-q V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与经济性。
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与经济性。
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。
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．定性图示泵与风机回流调节时的性能曲线及运行工况点。
4-14．泵与风机的非变速调节方式有哪几种？
4-15．离心泵与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q V，扬程为H，转速为n，现流量降低为q V1，扬程为H1，试用图解法求新的转速n1。
4-17．简述轴流式泵与风机入口静叶调节的主要特点。
4-18．简述轴流式泵与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p T∞。
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p T∞。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
q V T=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p T=866Pa（p T=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5.33 m3/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q V =1.24m3/s，扬程H=70m，此时所需的轴功率P sh=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H T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h w=718q V2（其中q V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H T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q V=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，压力计与真空计的标高
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q V=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q V=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P sh；③若管路静扬程H st=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q V=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q V=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，全压与输送空气时同，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q V0＝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（q V、p、P sh），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，q V0=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q m=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q V=71100m3/h，轴功率P sh=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p a=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
q V2=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n s=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q V1=261000m3/h，全压p1=6864Pa，需要的轴功率为P sh=570kW。当流量减小到q V2=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q V=9.5m3/min，H=120m，另有一与该泵相似的泵，其流量为q'V=38 m3/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q V=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q V=105m3/h，全压p=2452Pa，空气温度t=40℃，转速n=980 r/min，当地大气压p a=92236 Pa，求该风机的比转速n y？
1-27．某水泵以3600r/min旋转时，相对应的扬程为H =128m，流量q V=1.23 m3/min，为满足该流量，拟采用比转速n s=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q V =135L/s，水温t=30℃，该泵样本上提供的允许吸上真空高度[H s]=5.5m，吸水管内径d=250mm，吸入管路总损失h w=0.88m，试求：具体使用条件下的允许吸上真空高度[H s]’和几何安装高度[H g]。（海拔500m的大气压头H amb=9.7m，30℃水的饱和蒸汽压头H V=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，泵与电机之间的传动效率ηtm=1，电机容量安全系数为
《流体力学泵与风机》期末考试试卷参考答案 一、判断题（本大题共 10 小题，每小题1 分，共 10 分） 1．没有粘性的流体是实际流体。 错 (1分) 2．在静止、同种、不连续流体中，水平面就是等压面。如果不同时满足这三个条件，水 平面就不是等压面。错 (1分) 3．水箱中的水经变径管流出，若水箱水位保持不变，当阀门开度一定时，水流是非恒定流动。 错 (1分) 4．紊流运动愈强烈，雷诺数愈大，层流边层就愈厚。错 (1分) 5．Q 1=Q 2是恒定流可压缩流体总流连续性方程。错 (1分) 6．水泵的扬程就是指它的提水高度。错 (1分) 7．流线是光滑的曲线，不能是折线，流线之间可以相交。错 (1分) 8．一变直径管段，A 断面直径是B 断面直径的2倍，则B 断面的流速是A 断面流速的4倍。 对 (1分) 9．弯管曲率半径Rc 与管径d 之比愈大，则弯管的局部损失系数愈大。错 (1分) 10．随流动雷诺数增大，管流壁面粘性底层的厚度也愈大。错 (1分) 二、填空题（本大题共 4小题，每小题 3 分，共 12 分） 11．流体力学中三个主要力学模型是（1）连续介质模型（2）不可压缩流体力学模型（3）无粘性流体力学模型。 (3分) 12．均匀流过流断面上压强分布服从于水静力学规律。 (3分) 13．正方形形断面管道(边长为a)，其水力半径R 等于4a R =，当量直径de 等于a d e = ( 3分) 14．并联管路总的综合阻力系数S 与各分支管综合阻力系数的关系为 3 211 111s s s s + +=。管嘴与孔口比较,如果水头H 和直径d 相同，其流速比V 孔口/V 管嘴等于82 .097 .0=,流量比Q 孔口 /Q 管嘴 等于 82 .060 .0= 。 (3分) 三、简答题（本大题共 4小题，每小题 3分，共 15 分） 15．什么是牛顿流体？什么是非牛顿流体？ 满足牛顿内摩擦定律的流体为牛顿流体,反之为非牛顿流体。 （3分） 16．流体静压强的特性是什么？ 流体静压强的方向垂直于静压面，并且指向内法线，流体静压腔的大小与作用面的方位无关，只于该点的位置有关。 （3分） 17．什么可压缩流体？什么是不可压缩流体？ 流体的压缩性和热胀性很小，密度可视为常数的液体为不可压缩流体，反之为可压缩流体。（3分） 18．什么是力学相似？
泵与风机试题库 （课程代码 2252） 第一部分 选择题 一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1. 泵与风机是将原动机的 的机械。（ ） A ．机械能转换成流体能量 B ．热能转换成流体能量 C ．机械能转换成流体内能 D ．机械能转换成流体动能 2. 按工作原理，叶片式泵与风机一般为轴流式、混流式和（ ）。 A.滑片式 B.螺杆式 C.往复式 D.离心式 3. 某台泵的转速由3000r/min 上升到3500r/min ，其比转速（ ） A ．增加 B ．降低 C ．不变 D ．有可能增加，也可能降低，不可能不变 4. 中、高比转速离心式泵与风机在推导车削定律时，对车削前后的参数关系作了如下假设（ ） A ．2 '22'22' 2D D b b ,b b == B ．e 2,'e 2,2 '22'2,D D b b ββ==，出口速度三角形相似 C ．,b b 2' 2=e 2,'e 2,ββ=，出口速度三角形相似 D ．叶轮在车削前后仍保持几何相似 5. 低比转速离心式泵与风机在推导车削定律时，对车削前后的参数关系作了如下假设（ ） A ．2'22'22'2 D D b b ,b b == B ．e 2,'e 2,2 ' 22'2,D D b b ββ==，出口速度三角形相似 C ．,b b 2' 2=e 2,'e 2,ββ=，出口速度三角形相似 D ．叶轮在车削前后仍保持几何相似 6. 下述哪一种蜗舌多用于高比转速、效率曲线较平坦、噪声较低的风机 ( ) A.平舌 B.短舌 C.深舌 D.尖舌 7. 某双吸风机，若进气密度ρ=1.2kg/m 3，计算该风机比转速的公式为( ) A.43 v y p q n n = B.43v y )p 2.1(2q n n =
学院期末考试试题（A卷） （ 2014 至 2015 学年第 2 学期）课程名称：泵与风机考试对象：试卷类型：考试考试时间：120 分钟 一.判断题：(共5题，每题3分，共15分) 1.后弯式叶片的叶轮用途广。 2.水泵出口的流量比的进口的流量小，其原因是因为水泵的机械损失造成的。 3.泵叶轮在单位时间内传递给被输送流体的能量即为有效功率。 4.比转速是反映泵与风机速度大小的。 5.发生汽蚀的水泵，有可能抽不上水来。 二.填空题(共6个空，每空2分，共12 分) 1.风机的有效功率公式是（）。 2.泵与风机的功率损失有机械损失、（）损失、（）损失。 3.泵与风机比转速公式是（） 4.离心风机的主要部件是（）、集流器、（）、蜗壳。 三.问答题：(共7题，1-5题每题2分，6、7每题6分，共22分) 1.什么叫扬程 2.叶片式泵与风机分为几类分别是什么 3.离心泵的基本方程（欧拉方程）是 4.什么是泵与风机的性能曲线 5.泵与风机的相似条件是什么 6.泵与风机的功率损失有哪些 7.离心泵有那些防止汽蚀的措施 四.选择题(共7题，每题3分，共21分) 1.泵与风机是将原动机的的机械。（） A．机械能转换成流体能量B．热能转换成流体能量 C．机械能转换成流体内能D．机械能转换成流体动能 2.按工作原理，叶片式泵与风机一般为轴流式、混流式和（）。 A.滑片式 B.螺杆式 C.往复式 D.离心式 3.比转速是一个包括（）设计参数在内的综合相似特征数。 A. 流量、转速、汽蚀余量 B. 流量、扬程、效率 C. 功率、扬程、转速 D 、流量、扬程、转速 4.几何相似的一系列风机，无因次性能曲线（） A.不同 B.相同 C.形状与转速有关 D.工况相似时相同 5.以下属于回转式风机的是( )。 A.轴流式风机 B.螺杆风机 C.离心风机 D.往复式风机 6.对于后弯式叶片，叶片出口安装角( )。 A. >90° B. <90° C. =90° 7.泵与风机的效率是指( )。 A.泵与风机的有效功率与轴功率之比 B.泵与风机的最大功率与轴功率之比 C.泵与风机的轴功率与原动机功率之比 D.泵与风机的有效功率与原动机功率之比五.计算题(共2题，共30分) 1.有一离心式水泵的叶轮尺寸为： 1 b=40mm, 2 b=20mm, 1 D=120mm, 2 D=300mm, 1g β=30°， 2g β=45°。 设流体径向流入叶轮，若n=20r/s，试画进、出口速度三角形，并计算流量 VT q和无限多叶片的理论扬程 T H ∞ 。 2.有一离心式水泵，总扬程为15m，流量 V q=3m s，效率为92%，求有效功率及轴功率（取ρ=1000kg/3m）。
2004环本《流体力学泵与风机》试卷B答案 一.填空题（每空1分，共计16分） 1.作用在流体的每一个质点(或微团)上的力。 2.流动性。 3.泵的几何安装高度过大；安装地点大气压较低；输送液体温度过高。 4.几何相似；动力相似；运动相似；边界条件和起始条件。 5.泵所输送的单位重量流量的流体从进口至出口的能量增值。 6.减少或增加管网的阻力损失；更换风机；改变风机转速。 7.水力损失；容积损失；机械损失。 二.名词解释（每题3分，共计15分） 1.因次分析法:就是通过对现象中物理量的因次以及因次之间相互联系的各种 性质的分析来研究现象相似性的方法。它是以方程式的因次和谐 性为基础的。 2.流线：指在某一时刻，各点的切线方向与通过该点的流体质点的流速方向重 合的空间曲线称为流线。 3.水击：有压管中的液体，由于阀门或水泵突然关闭，使得液体速度和动量发 生急剧变化，从而引起液体压强的骤然变化，这种现象称为水击。 4.恒定流动：是指动力平衡的流动，流场中各点流速不随时间变化，由流速决 定的压强，粘性力和惯性力也不随时间变化。这种流动称为恒定 流动。 5.当量糙粒高度：就是指和工业管道粗糙区 值相等的同直径尼古拉兹粗糙管 的糙粒高度。 三.判断并改错(每题2分，共计10分) 1.(×)水的粘滞性随温度的升高面减小，空气的粘滞性随温度的升高面增加。 2.(×)两台泵或风机是否相似，通常根据工况相似来提出相似关系。 3.(×)静止水体中，某点的真空压强为50kPa，则该点相对压强为-50 kPa。 4.(×)水流总是从总水头大的地方向总水头小的地方流动。 5.(√) 四.选择题(每题2分，共计12分) (3)；（2）；（3）；（3）；（2）；（3） 五.简述题(每题5分，共计15分) 1.①离心泵的吸升管段在安装上应当避免漏气，管内要注意不能积存空气。水平管段除应有顺流动方向的向上坡度外，要避免设置易积存空气的部件。②底阀应淹没于吸液以下一定的深度。③不能在吸入管段上设置调节阀门。④有吸入段的离心泵装置中，启动前应先向泵及吸入管段中充水，或采用真空泵抽除泵内和吸入管段中的空气。采用后一种方法可以不设底阀。⑤为了避免原动机过载，泵应在零流量下启动，而在停车前，也要使流量为零，以免发生水击。
泵与风机（思考题答案） 绪论 3.泵与风机有哪些主要的性能参数？铭牌上标出的是指哪个工况下的参数？ 答：泵与风机的主要性能参数有：流量、扬程（全压）、功率、转速、效率和汽蚀余量。 在铭牌上标出的是：额定工况下的各参数 5.离心式泵与风机有哪些主要部件？各有何作用？ 答：离心泵 叶轮：将原动机的机械能传递给流体，使流体获得压力能和动能。 吸入室：以最小的阻力损失引导液体平稳的进入叶轮，并使叶轮进口处的液体流速分布均匀。 压出室：收集从叶轮流出的高速流体，然后以最小的阻力损失引入压水管或次级叶轮进口，同时还将液体的部分动能转变为压力能。 导叶：汇集前一级叶轮流出的液体，并在损失最小的条件下引入次级叶轮的进口或压出室，同时在导叶内把部分动能转化为压力能。 密封装置：密封环：防止高压流体通过叶轮进口与泵壳之间的间隙泄露至吸入口。 轴端密封：防止高压流体从泵内通过转动部件与静止部件之间的 间隙泄漏到泵外。 离心风机 叶轮：将原动机的机械能传递给流体，使流体获得压力能和动能 蜗壳：汇集从叶轮流出的气体并引向风机的出口，同时将气体的部分动能转化为压力能。 集流器：以最小的阻力损失引导气流均匀的充满叶轮入口。 进气箱：改善气流的进气条件，减少气流分布不均而引起的阻力损失。 9.试简述活塞泵、齿轮泵及真空泵、喷射泵的作用原理？ 答：活塞泵：利用工作容积周期性的改变来输送液体，并提高其压力。 齿轮泵：利用一对或几个特殊形状的回转体如齿轮、螺杆或其他形状的转子。在壳体内作旋转运动来输送流体并提高其压力。 喷射泵：利用高速射流的抽吸作用来输送流体。 真空泵：利用叶轮旋转产生的真空来输送流体。 第一章 1．试简述离心式与轴流式泵与风机的工作原理。 答：离心式：叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量，即流体通过叶轮后，压能和动能都得到提高，从而能够被输送到高处或远处。流体沿轴向流入叶轮并沿径向流出。 轴流式：利用旋转叶轮、叶片对流体作用的升力来输送流体，并提高其压力。 流体沿轴向流入叶轮并沿轴向流出。 2．流体在旋转的叶轮内是如何运动的？各用什么速度表示？其速度矢量可组成怎样的图形？ 答：当叶轮旋转时，叶轮中某一流体质点将随叶轮一起做旋转运动。同时该质点在离心力的作用下，又沿叶轮流道向外缘流出。因此，流体在叶轮中的运动是一种复合运动。 叶轮带动流体的旋转运动，称牵连运动，其速度用圆周速度u表示；
泵与风机考试试题 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q VT＝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?P sh； （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[H s]＝4m。吸水管的长度l1＝6m，局部阻力的当量长度l e＝4m，设 沿程阻力系数λ＝0.025，试问当泵的流量q v＝2000m3/h，泵的几何安装高 度H g＝3m时，该泵是否能正常工作。 （当地海拔高度为800m，大气压强p a＝9.21×104Pa；水温为30℃，对应饱 和蒸汽压强p v＝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q V＝576m3/h，试计算该泵的比转 速。
2013-2014年 第一学期考试题 科目： 《泵与风机》试题（B 卷） 一、名次解释（每题4分，共5题） 1、流量 2、扬程 3、轴功率 4、机械损失 5、汽蚀 二、填空题（每空2分，共20空） 1、 容积式泵与风机可分为 和 两类。 2、 在铭牌上标的各性能参数表示 工况下的参数。 3、 叶轮可得到的最大理论扬程为： 。 4、 在泵与风机性能曲线中，最佳工况点为 最高时所对应的 工况点。 5、 泵与风机在运行过程中，存在多种机械能损失。按照与叶轮及所输送 的流体流量的关系可分为： 、 和 。 6、 为保证流体流动相似，必须具备 、 和 这三个条件。 7、 当一台泵的转速发生改变时，依据相似定律，其扬程成 次方 变化，其功率成 次方变化，其流量成 次方变化。 8、 汽蚀现象的形成条件： 。 9、 有效汽蚀余量随流量的增大如何变化。 10、泵与风机的主要性能参数有： 、 、 、 等。
三、选择题（每题3分，共5题） 1、 后弯式叶片的叶片安装角为下面哪种情况？（ ） A ． B ． C ． D ． 2、 在泵与风机性能曲线中，随着流量的增大，扬程如何变化（ ） A ．逐渐增大 B ．逐渐减小 C ．先增大后减小 D ．先减小后增大 3 、 随着比转速的提高，断裂工况点会如何变化。（ ） A ．逐渐明显 B ．不发生变化 C ．逐渐模糊 D ．适情况而定 4、 某泵的工作区域如下图，则此泵的稳定工作点为（ ） A ． K 点 B ．M 点 C ．A 点 D ．任何点都可稳定工作 5、 有限叶片叶轮中流体会产生以下哪种运动？（ ） A ．边界层分离 B ．脱离叶片运动 C ．轴向漩涡运动 D ．逆流运动 四、简答题（每题5分，共2题） 1、 为了提高流体从叶轮获得的能量，一般有哪几种方法？ 2、 离心式叶轮的理论 曲线为直线形式，而试验所得的 关系为曲线形式，原因何在？ -H
泵与风机学习指导书 第一章练习题 1． 名词解释 （1）泵 （2）泵的扬程 （3）风机的全压 （4）轴功率 2． 简答题 （1）简述热力发电厂锅炉给水泵的作用和工作特点。 （2）简述热力发电厂锅炉引风机的作用和工作特点。 （3）按照风机产生的全压大小，风机大致可分为哪几类 （4）叶片泵大致可分为哪几类 第二章练习题 1． 名词解释 （1）排挤系数 （2）基本方程式 （3）轴向旋涡运动 （4）反作用度 2． 选择题[请在四个备选的答案中选择一个正确答案 填至（ ）内] （1）由于叶轮中某点的绝对速度是相对速度和圆周速度的向量合成，所以（ ）。 A. 绝对速度总是最大的； B. 绝对速度的径向分速度总是等于相对速度的径向分速度； C. 绝对速度流动角α总是大于相对速度流动角 β； D. 绝对速度圆周分速度的大小总是不等于圆周速度的大小。 （2）下列说法正确的是（ ）。 A. 在其它条件不变的情况下，泵叶轮进口处预旋总是会导致叶轮扬程较低； B. 在其它条件不变的情况下，泵叶轮进口处预旋总是会导致ο 901<α； C. 在其它条件不变的情况下，轴向旋涡运动总是会导致叶轮的理论扬程较低； D. 泵叶轮进口处的自由预旋总是会导致ο 901<α。 （3）下列说法错误的是（ ）。 A. 滑移系数K 总是小于1； B. 叶片排挤系数Ψ总是大于1； C. 流动效率h η总是小于1； D. 有实际意义的叶轮，其反作用度τ总是小于1。 3． 简答题 （1）简述离心式泵与风机的工作原理。 （2）简述流体在离心式叶轮中的运动合成。 （3）在推导基本方程式时采用了哪些假设 （4）有哪些方法可以提高叶轮的理论扬程（或理论全压） （5）叶轮进口预旋和轴向旋涡运动会对叶轮扬程（或全压）产生如何影响 （6）离心式泵与风机有哪几种叶片型式各有何优点 （7）为什么离心泵都采用后弯式叶片 （8）在其它条件不变的情况下，叶片出口安装角对叶轮扬程（或全压）有何影响 4． 计算题 （1）有一离心式水泵，其叶轮的外径D 2=22cm ，转速n=2980r/min ，叶轮出口安装角a 2β=45°，出口处的径向速 度=∞r v 2s 。设流体径向流入叶轮，试按比例画出出口速度三 角形，并计算无限多叶片叶轮的理论扬程∞T H ，若滑移系数 K=，叶轮流动效率h η=，叶轮的实际扬程为多少 （2）某离心式风机的转速为1500r/min ，叶轮外径为 600mm ，内径为480mm ，设叶轮有无限多叶片且叶片厚度为无限薄，叶片进、出口处的安装角分别为60°、120°，进、出口处空气的相对速度分别为25m/s 、22m/s ，空气密度为m 3。 ①试计算叶轮的理论静压∞st p 、动压∞d p 和全压∞T p ； ②试计算理论静压∞st p 、动压∞d p 占理论全压∞T p 的百 分比； ③试计算叶轮的反作用度τ。 （3）某离心式风机的叶轮外径为800mm ，空气无预旋地流进叶轮，叶轮出口处的相对速度为16m/s ，叶片出口安装角为90°，叶轮的理论全压∞T p 为200mmH 2O ，进口空气密 度为m 3。试计算风机的转速。 （4）已知某离心泵在抽送密度为1000 kg/m 3的水时，其 叶轮的理论扬程为30m 。现用这台泵来抽送密度为700 kg/m 3的汽油，转速和理论体积流量都不变，问这时叶轮的理论扬 程为多少 （5）已知一台水泵进、出口标高相同，流量为25L/s ，泵出口水管的压力表读数为，进口水管的真空表读数为40kP a ，真空表与泵进口标高相同，压力表装在泵出口上方2m 的地 方，进口水管和出口水管的半径分别为50mm 和40mm ，水的密度为1000 kg/m 3。 ①试计算泵的扬程H ； ②已知吸水池和排水池的水面压力均为大气压，吸水管 长度为5m ，局部阻力系数之和为∑1 ξ =6；排水管长 度为40m ，局部阻力系数之和为 ∑2 ξ =12，吸水管和 排水管的沿程阻力系数均取λ=。试计算排水池的水面比吸水池的水面高多少 （6）某离心风机的转速为1000r/min ，叶轮外径为 500mm ，空气径向流入叶轮，空气密度为m 3，叶片出口安装角为120°，叶片出口处绝对速度的圆周分速度225.1u v u =∞。 ①试计算叶轮的理论全压∞T p ； ②如叶轮流量、转速、尺寸均不变，且空气仍径向流入叶轮，但将叶片出口安装角改为60°，问叶轮的理论全压∞T p 下降多少
××大学2006—2007学年第二学期 《泵与风机》试卷（B）卷 考试时间：120分钟考试方式：闭卷 学院班级姓名学号 题号一二三四五总分 得分 阅卷人 一、名词解释题（本题共5小题，每小题2分，共10分） 1. 泵的流量 2. 风机的全压 3.攻角 4.汽蚀 5. 有效汽蚀余量 二、简答题（本题共5小题，共20分） 1.试说明下图中标号1、2、3、4的名称和作用。 2.离心式和轴流式泵与风机在启动方式上有何不同？为什么？ 3.简述平衡盘的工作原理。 4.试以欧拉方程说明，轴流式风机与离心式比较，其性能特点是什么？ 5.试述泵的串联工作和并联工作的特点。 三、填空及选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分） 1.设某风机入口处全压是100 Pa，出口处全压是400 Pa，则该风机的全压是Pa。 2.某双吸单级风机转速是1450rpm，流量是120m3/s，压力是4500 Pa，则比转数是。 3.某泵流量是2.5m3/s，转速是1450rpm，当转速提高到2900rpm时，对应点处的流量是 m3/s。 4.某风机叶轮直径是2.5m，转速是900rpm，当流量系数是0.26时，对应点的流量是 m3/s。 5.某泵的允许吸上真空高度是5.5m，泵入口流速是1.2m/s，进口管路的损失是0.78m， 则在规定状态下泵的安装高度最大是m。
6. 设某泵0.90.950.98h v m ηηη===，，，则该泵的效率是 。 7. 某单级单吸低比转数离心泵叶轮切割后对应点处的流量降低了7.5%，则叶轮切割了 %。 8. 某排水管路的特性方程是286125v q H +=，在工况点处泵的扬程是163m ，则泵的流 量是 m 3/s 。 9. 风机工况点的高效调节措施主要有 、 、 。 10. 提高吸入系统装置的有效汽蚀余量的措施有 、 、 。 四、计算题（本题共4小题，每小题10分，共40分） 1. 有一单级轴流式水泵，转速为400r/min ，在直径为1000mm 处，水以v 1=4.5m/s 速度沿 轴向流入叶轮，以v 2=5.1m ／s 的速度由叶轮流出，总扬程H=3.7m ，求流动效率。 2. 有两台性能相同的离心式水泵，性能曲线如右图所示，并联在管路上工作，管路特性 曲线方程式265.0v c q H =，m H -，s m q v /3-。求： 1）并联运行时的总流量。 2）问当一台水泵停止工作时，管路中的流量减少了多少？ 3. 某风机，转速n=960r/min 时，流量 q v =3.5m 3/min ，全压=1000Pa ，ρ=1.2kg/m 3，今用 同一送风机输送密度ρ=0.9kg/m 3的烟气，要求全压与输送ρ=1.2kg/m 3的气体时相同，此时转速应变为多少？其实际流量为多少？ 4. 如下图所示，风机的转速是1450rpm ，安装角是0°，通风管路的特性曲线亦绘于图中， (管路的特性曲线-->图中上扬的一条粗线) (图中下降的多条细线-->安装角不同时设备的各性能曲线) 求：1）工况点处的流量、压力、效率、轴功率；2）图中点1是通风管路特性曲线与安装角是-5°时风机特性曲线的交点，点1处的流量是1v q ，打算分别用节流、变安装角、变转
扬程：单位重量液体从泵进口截面到泵出口截面所获得的机械能。 流量qv：单位时间内通过风机进口的气体的体积。 全压p：单位体积气体从风机进口截面到风机出口截面所获得的机械能。 轴向涡流的定义：容器转了一周，流体微团相对于容器也转了一周，其旋转角速度和容器的旋转角速度大小相等而方向相反，这种旋转运动就称轴向涡流。影响：使流线发生偏移从而使进出口速度三角形发生变化。使出口圆周速度减小。 叶片式泵与风机的损失：（一）机械损失：指叶轮旋转时，轴与轴封、轴与轴承及叶轮圆盘摩擦所损失的功率。（二）容积损失：部分已经从叶轮获得能量的流体从高压侧通过间隙向低压侧流动造成能量损失。泵的叶轮入口处的容积损失，为了减小这部分损失，一般在入口处都装有密封环。（三），流动损失：流体和流道壁面生摸差，流道的几何形状改变使流体产生旋涡，以及冲击等所造成的损失。多发部位：吸入室，叶轮流道，压出室。 如何降低叶轮圆盘的摩擦损失：1、适当选取n和D2的搭配。2、降低叶轮盖板外表面和壳腔内表面的粗糙度可以降低△Pm2。3、适当选取叶轮和壳体的间隙。轴流式泵与风机应在全开阀门的情况下启动，而离心式泵与风机应在关闭阀门的情况下启动。 不稳定运行工况点：在受到外界影响而脱离了原来的平衡状态后，在新的条件下不能再恢复到原来平衡状态的工况点。 影响工况点的因素：H-qv 1 、n 2、βzy（动叶可调）3、流体粘性4、积灰、结焦、积垢。5、泄露。HC-qv:1、吸水池、压水池、液面高度。2、ρ3、流体的粘性4、积灰、结焦、积垢。5、泄露。 几何相似的两台泵在相似工况下，其比值n√－（Qv）/（H）3/4必然相等，因此它反映了相似泵的特征，称之为泵的比转速，用Nq表示。 泵内汽蚀现象：气泡形成、发展、溃灭、以致使过流壁面遭到破坏的全过程。危害及防止措施：1、缩短泵的使用寿命，为了延长泵的使用寿命，对泵易汽蚀的部位常采用抗汽蚀性能较好的材料。2，产生噪声和振动，机组在这种情况下应停止工作。3、影响泵的运行性能。 有效汽蚀余量NPSHa：在泵吸入口处，单位重力流体所具有的超过汽化压力能头的富裕能头。2，qv增大NPSHa降低3、越大越好。4、只与吸入管路有关，与泵结构无关。 必需汽蚀余量NPSHr：单位重力流体从泵吸入口 至叶轮内压力最底点所必需的压力降。2、越小越好。3、只与泵入口结构有关，而与吸入管路无关。4、随qv的增大而增大 轴向力产生的原因：前后盖板面积不等；轴向流入，径向流出。 平衡方法：径向止推轴承，平衡孔和管，单级泵用双吸轮。多级泵用叶轮对称排列的方式。平衡盘（？自动平衡轴向力）。平衡鼓。 平衡盘为什么采用自动平衡轴向力：作用于转子上的轴向力大于平衡盘上的平衡力则转子就会向低压侧窜动而平衡盘是固定在转轴上的，因此，使轴向间隙减小，经间隙的流动阻力增加，泄漏量减少。这将导致液体流过径向间隙的速度减小，既经间隙中流动损失减小，从而提高了平衡盘前面的压强，于是作用在盘上的平衡力也就增大。 轴端密封类型： 1）压盖填料密封，只用于低速泵。通过适当拧紧螺栓使填料和轴之间保持很小的间隙。 2）机械密封，适用于高温、高压、高转速的给水泵。
南京师范大学《泵与风机》试题 一、填空题(每空1分，共10分) 1.泵与风机的输出功率称为_______。 2.绝对速度和圆周速度之间的夹角称为_______。 3.离心式泵与风机的叶片型式有_______、_______和_______三种。 4.为保证流体的流动相似，必须满足_______、_______和_______三个条件。 5.节流调节有_______节流调节和_______节流调节两种。 二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一 个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题1分，共10分) 1.风机的全压是指( )通过风机后获得的能量。 A.单位重量的气体 B.单位质量的气体 C.单位时间内流入风机的气体 D.单位体积的气体 2.低压轴流通风机的全压为( ) A. 1～3kPa B. 0.5kPa以下 C. 3～15kPa D. 15～340kPa 3.单位重量的液体从泵的吸入口到叶片入口压力最低
处的总压降称为( ) A.流动损失 B.必需汽蚀余量 C.有效汽蚀余量 D.摩擦损失 4.关于冲击损失，下列说法中正确的是( ) A.当流量小于设计流量时，无冲击损失 B.当流量大于设计流量时，冲击发生在工作面上 C.当流量小于设计流量时，冲击发生在非工作面上 D.当流量小于设计流量时，冲击发生在工作面上 5.下列哪个参数与泵的有效汽蚀余量无关?( ) A.泵的几何安装高度 B.流体温度 C.流体压力 D.泵的转速 6.关于离心泵轴向推力的大小，下列说法中不正确的是( ) A.与叶轮前后盖板的面积有关 B.与泵的级数无关 C.与叶轮前后盖板外侧的压力分布有关 D.与流量大小有关 7.两台泵并联运行时，为提高并联后增加流量的效果，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
第一章思考题: 1． 流体在旋转的叶轮内是如何运动的？各用什么速度表示？其速度矢量可组成怎样的图形？ 答：当叶轮旋转时，叶轮中某一流体质点将随叶轮一起做旋转运动。同时该质点在离心力的作用下，又沿 叶轮流道向外缘流出。因此，流体在叶轮中的运动是一种复合运动。 叶轮带动流体的旋转运动，称牵连运动，其速度用圆周速度u 表示； 流体相对于叶轮的运动称相对运动，其速度用相对速度w 表示； 流体相对于静止机壳的运动称绝对运动，其速度用绝对速度v 表示。 以上三个速度矢量组成的矢量图，称为速度三角形。 2． 当流量大于或小于设计流量时，叶轮进、出口速度三角形怎样变化？ 答：进口速度三角形的变化： 当流量小于设计流量时：轴面速度'1m v ＜1m v ，'1α＜90°，'1β＜1β。（如图a ） 当流量大于设计流量时：轴面速度'1m v ＞1m v ，'1α＞90°，'1β＞1β。（如图b ） 出口速度三角形 小于设计流量
大于设计流量 3． 为了提高流体从叶轮获得的能量，一般有哪几种方法？最常采用哪种方法？为什么？ 答：1）径向进入，即 901=α；2）提高转速n ；3）加大叶轮外径2D ；4）增大叶片出口安装角a 2β。 提高转速最有利，因为加大叶轮外径将使损失增加，降低泵的效率；提高转速则受汽蚀 的限制，对风机则受噪声的限制。增大叶片出口安装角a 2β将使动能头显著增加，降低泵与风机的效率。比较之下，用提高转速n 来提高理论能头，仍是当前普遍采用的主要方法。 第二章思考题 4.离心式叶轮的理论,V T q -T H ∞曲线及,V T q -T p ∞曲线为直线形式，而实验所得的V q -H 及V q -p 关系为曲线形式，原因何在？ 答：对于有限叶片的叶轮，由于轴向涡流的影响使其产生的扬程降低，该叶轮的扬程可用环流系数进行修正。 ∞=T T KH H 环流系数K 恒小于1，且基本与流量无关。因此，有 限叶片叶轮的T V q ,—T H 曲线，也是一条向下倾斜的直线， 且位于无限多叶片所对应的T V q ,—∞T H 曲线下方。如图中 b 线所示。考虑实际流体粘性的影响，还要在H q T V -,曲 线上减去因摩擦、扩散和冲击而损失的扬程。因为摩擦及 扩散损失随流量的平方增加，在减去各流量下因摩擦及扩 散而损失的扬程后即得图中的c 线。冲击损失在设计工况 下为零，在偏离设计工况时则按抛物线增加，在对应流量 下再从c 曲线上减去因冲击而损失的扬程后即得d 线。除 此之外，还需考虑容积损失对性能曲线的影响。因此，还 需在d 线的各点减去相应的泄漏量q ，即得到流量与扬程的 实际H q V -性能曲线，如图中e 线所示。 对风机的V q —H 曲线分析与泵的V q —H 曲线分析 相同。 5．为什么前弯式叶片的风机容易超载？在对前弯式叶片风机选择原动机时应注意什么问题？ 答：前弯式叶轮随流量的增加，功率急剧上升，原动机容易超载。所以，对前弯式叶轮的风机在选择原动机时，容量富裕系数K 值应取得大些。 第三章思考题 1． 当一台泵的转速发生改变时，其扬程、流量、功率将如何变化？ 答：根据比例定律可知：流量Vp q ＝Vm q p m n n 扬程p H ＝m H 2()p m n n 功率p P ＝m P 3()p m n n
哈尔滨商业大学2004——2005学年第一学期 《流体力学泵与风机》期末考试试卷 一、判断题（本大题共 10 小题，每小题1 分，共 10 分） 1．没有粘性的流体是实际流体。 2．在静止、同种、不连续流体中，水平面就是等压面。如果不同时满足这三个条件，水平面就不是等压面。 3．水箱中的水经变径管流出，若水箱水位保持不变，当阀门开度一定时，水流是非恒定流动。 4．紊流运动愈强烈，雷诺数愈大，层流边层就愈厚。 5．Q 1=Q 2 是恒定流可压缩流体总流连续性方程。 6．水泵的扬程就是指它的提水高度。 7．流线是光滑的曲线，不能是折线，流线之间可以相交。 8．一变直径管段，A断面直径是B断面直径的2倍，则B断面的流速是A断面流速的4倍。 9．弯管曲率半径Rc与管径d之比愈大，则弯管的局部损失系数愈大。 二、填空题（本大题共 4小题，每小题 3 分，共 12 分） 11．流体力学中三个主要力学模型是（1）；（2）（3）。12．均匀流过流断面上压强分布服从于规律。 13．正方形断面管道(边长为a)，其水力半径R等于__________，当量直径de等于
____________________。 14．并联管路总的综合阻力系数S与各分支管综合阻力系数的关系为______________。管嘴与孔口比较,如果水头H和直径d相同，其流速比V孔口/V管嘴 等于________________,流量比Q 孔口/Q 管嘴 等于_____________________。 三、简答题（本大题共 5小题，每小题 3分，共 15 分）15．什么是牛顿流体？什么是非牛顿流体？ 16．流体静压强的特性是什么？ 17．什么可压缩流体？什么是不可压缩流体？ 18．什么是力学相似？
绪论 思考题 1．在火力发电厂中有那些主要的泵与风机？其各自的作用是什么？ 答：给水泵：向锅炉连续供给具有一定压力和温度的给水。 循环水泵：从冷却水源取水后向汽轮机凝汽器、冷油器、发电机的空气冷却器供给冷却水。 凝结水泵：抽出汽轮机凝汽器中的凝结水，经低压加热器将水送往除氧器。 疏水泵：排送热力系统中各处疏水。 补给水泵：补充管路系统的汽水损失。 灰渣泵：将锅炉燃烧后排出的灰渣与水的混合物输送到贮灰场。 送风机：向锅炉炉膛输送燃料燃烧所必需的空气量。 引风机：把燃料燃烧后所生成的烟气从锅炉中抽出，并排入大气。 2．泵与风机可分为哪几大类？发电厂主要采用哪种型式的泵与风机？为什么？ 答：泵按产生压力的大小分：低压泵、中压泵、高压泵 风机按产生全压得大小分：通风机、鼓风机、压气机 泵按工作原理分：叶片式：离心泵、轴流泵、斜流泵、旋涡泵 容积式：往复泵、回转泵 其他类型：真空泵、喷射泵、水锤泵 风机按工作原理分：叶片式：离心式风机、轴流式风机 容积式：往复式风机、回转式风机 发电厂主要采用叶片式泵与风机。其中离心式泵与风机性能范围广、效率高、体积小、重量轻，能与高速原动机直联，所以应用最广泛。轴流式泵与风机与离心式相比，其流量大、压力小。故一般用于大流量低扬程的场合。目前，大容量机组多作为循环水泵及引送风机。3．泵与风机有哪些主要的性能参数？铭牌上标出的是指哪个工况下的参数？ 答：泵与风机的主要性能参数有：流量、扬程（全压）、功率、转速、效率和汽蚀余量。 在铭牌上标出的是：额定工况下的各参数 4．水泵的扬程和风机的全压二者有何区别和联系？ 答：单位重量液体通过泵时所获得的能量增加值称为扬程； 单位体积的气体通过风机时所获得的能量增加值称为全压 联系：二者都反映了能量的增加值。 区别：扬程是针对液体而言，以液柱高度表示能量，单位是m。 全压是针对气体而言，以压力的形式表示能量，单位是Pa。 5．离心式泵与风机有哪些主要部件？各有何作用？ 答：离心泵 叶轮：将原动机的机械能传递给流体，使流体获得压力能和动能。 吸入室：以最小的阻力损失引导液体平稳的进入叶轮，并使叶轮进口处的液体流速分布均匀。 压出室：收集从叶轮流出的高速流体，然后以最小的阻力损失引入压水管或次级叶轮进口，同时还将液体的部分动能转变为压力能。 导叶：汇集前一级叶轮流出的液体，并在损失最小的条件下引入次级叶轮的进口或压出室，同时在导叶内把部分动能转化为压力能。 密封装置：密封环：防止高压流体通过叶轮进口与泵壳之间的间隙泄露至吸入口。 轴端密封：防止高压流体从泵内通过转动部件与静止部件之间的间隙泄漏
名词解释 泵与风机的体积流量 泵与风机的效率. 气蚀 相似工况点 泵与风机的体积流量 必需汽蚀余量 运动相似 简答题 1.给出下列水泵型号中各符号的意义: ①60—50—250 ②14 ZLB—70 2.为什么离心式水泵要关阀启动,而轴流式水泵要开阀启动 3.用图解法如何确定两台同型号泵并联运行的工作点 试述轴流式泵与风机的工作原理。 叶片式泵与风机的损失包括哪些 试叙节流调节和变速调节的区别以及其优缺点。 计算题 1、用水泵将水提升30m高度。已知吸水池液面压力为×103Pa，压出液面的压力为吸水池液面压力的3倍。全部流动损失hw=3m，水的密度ρ=1000kg/m3，问泵的扬程应为多少m 2已知某水泵的允许安装高度〔Hg〕=6m，允许汽蚀余量〔Δh〕=，吸入管路的阻力损失hw=，输送水的温度为25℃，问吸入液面上的压力至少为多少Pa(已知水在25℃时的饱和蒸汽压力pv=，水的密度ρ=997kg/m3) 3某循环泵站中，夏季为一台离心泵工作，泵的高效段方程为H=30-250Q2，泵的叶轮直径D2=290mm，管路中阻力系数s=225s2/m5,静扬程H sT=14m，到了冬季，用水量减少了，该泵站须减少12%的供水量，为了节电，到冬季拟将另一备用叶轮切削后装上使用。问该备用叶轮应切削外径百分之几 4今有一台单级单吸离心泵，其设计参数为：转速n=1800r/min、流量qv=570m3/h、扬程H=60m，现欲设计一台与该泵相似，但流量为1680m3/h，扬程为30m的泵，求该泵的转速应为多少5已知某锅炉给水泵，叶轮级数为10级，第一级为双吸叶轮，其额定参数为：流量qv=270m3/h、扬程H=1490m、转速n=2980r/min，求该泵的比转速。 绪论 水泵定义及分类 1．主要内容：水泵的定义和分类（叶片式水泵、容积式水泵及其它类型
学院期末考试试题（A 卷） （2014至2015学年第2学期） 名 姓 二 一 二 一二一 二一二号学 >科专、本或年业专二.填空题洪6个空，每空2分，共12分） 1.风机的有效功率公式是（)° 2.泵与风机的功率损失有机械损失、( ）损失、（）损失。 3.泵与风机比转速公式是（) 4.离心风机的主要部件是（）、集流器、（）、蜗壳。 三.问答题：（共7题，1-5题每题 2 分，6、7每题6分，共22分） ） D.工况相似时相同 D.往复式风机 五.计算题洪2题，共30分） 1. 有一离心式水泵的叶轮尺寸为：b| =40mm, b2=20mm, D1=120mm, D2=300mm, 1g=30°, 2g=45 ° ° 设流体径向流入叶轮，若n=20r/s，试画进、出口速度三角形，并计算流量q VT和无限多叶片的理论扬程 3 3 2. 有一离心式水泵，总扬程为15m，流量q v =0.08 m /s,效率为92%，求有效功率及轴功率（取=1000kg/ m ）° ?判断题：（共5题，每题3分，共15分）1?后弯式叶片的叶轮用途广。 2?水泵出口的流量比的进口的流量小，其原因是因为水泵的机械损失造成的。 3?泵叶轮在单位时间内传递给被输送流体的能量即为有效功率。 1?什么叫扬程？ 2. 叶片式泵与风机分为几类？分别是什么？ 3. 离心泵的基本方程（欧拉方程）是？ 4?什么是泵与风机的性能曲线？ 5. 泵与风机的相似条件是什么？ 6. 泵与风机的功率损失有哪些？ 7. 离心泵有那些防止汽蚀的措施？ 四.选择题（共7题，每题3分，共21分） 1. _____________________________ 泵与风机是将原动机的的机械。（） A .机械能转换成流体能量 B .热能转换成流体能量 C .机械能转换成流体内能 D .机械能转换成流体动能 2. 按工作原理，叶片式泵与风机一般为轴流式、混流式和（）。 A. 滑片式 B.螺杆式 C.往复式 D.离心式 3. 比转速是一个包括（）设计参数在内的综合相似特征数。 A.流量、转速、汽蚀余量 B. 流量、扬程、效率 C.功率、扬程、转速 D 、流量、扬程、 转速 4. 几何相似的一系列风机，无因次性能曲线（ A.不同 B.相同 C.形状与转速有关 5. 以下属于回转式风机的是（）。 A.轴流式风机 B.螺杆风机 C.离心风机 6. 对于后弯式叶片，叶片出口安装角 （ A. >90° B. <90° C. =90° 7. 泵与风机的效率是指（）。 A.泵与风机的有效功率与轴功率之比 ）° 课程名称：泵与风机考试对象: 试卷类型：考试考试时间: 120分钟 4?比转速是反映泵与风机速度大小的。 5?发生汽蚀的水泵，有可能抽不上水来。
泵与风机试题 一、填空题(每空1分，共10分) 1.泵与风机的输出功率称为_______。 2.绝对速度和圆周速度之间的夹角称为_______。 3.离心式泵与风机的叶片型式有_______、_______和_______三种。 4.为保证流体的流动相似，必须满足_______、_______和_______三个条件。 5.节流调节有_______节流调节和_______节流调节两种。 二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在 题干的括号内。每小题1分，共10分) 1.风机的全压是指( )通过风机后获得的能量。 A.单位重量的气体 B.单位质量的气体 C.单位时间内流入风机的气体 D.单位体积的气体 2.低压轴流通风机的全压为( ) A. 1～3kPa B. 0.5kPa以下 C. 3～15kPa D. 15～340kPa 3.单位重量的液体从泵的吸入口到叶片入口压力最低处的总压降称为( ) A.流动损失 B.必需汽蚀余量 C.有效汽蚀余量 D.摩擦损失 4.关于冲击损失，下列说法中正确的是( ) A.当流量小于设计流量时，无冲击损失 B.当流量大于设计流量时，冲击发生在工作面上 C.当流量小于设计流量时，冲击发生在非工作面上 D.当流量小于设计流量时，冲击发生在工作面上 5.下列哪个参数与泵的有效汽蚀余量无关?( ) A.泵的几何安装高度 B.流体温度 C.流体压力 D.泵的转速 6.关于离心泵轴向推力的大小，下列说法中不正确的是( ) A.与叶轮前后盖板的面积有关 B.与泵的级数无关 C.与叶轮前后盖板外侧的压力分布有关 D.与流量大小有关 7.两台泵并联运行时，为提高并联后增加流量的效果，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 8.同一台泵用于输送密度分别为ρ1和ρ2的液体时，保持转速不变且流动相似，其对应的扬程分别是H1和是H2，对应的轴功率分别为P1和P2，若ρ1>ρ2，则下列关系式中正确的是( ) A. H1>H2P1=P2 B. H1=H2P1>P2 C. H1>H2P1>P2 D. H1=H2P1=P2 9.某风机用于输送320～420℃的气体，且气体中含有大量的灰粒，该风机的叶轮采用耐高温、高强度、不锈钢制造，机壳内壁衬有耐磨的锰钢衬板，轴承箱内设有水冷却装置，则该风