一、填空〔115分〕1.離心泵葉輪依據(jù)葉片出口相對(duì)流淌角β2β2<90o時(shí)為，β2=90o時(shí)為，β2>90o時(shí)為；對(duì)應(yīng)于三種葉輪效率為、、。2前向式葉輪的葉片彎曲方向與葉輪旋轉(zhuǎn)方向 。葉輪是離心泵的能量轉(zhuǎn)換元件它的構(gòu)造形式有 三種。泵與風(fēng)機(jī)中能量轉(zhuǎn)換時(shí)的損失可分為 、 、 。要保證泵不發(fā)生汽蝕，首先要正確地確定泵的 。泵串聯(lián)運(yùn)行時(shí)，所輸送的流量均 聯(lián)后的總場(chǎng)程為串聯(lián)各泵所產(chǎn)生的揚(yáng)程之和。二、選擇〔220分〕離心式泵的主要部件不包括〔〕A.葉輪 C.機(jī)殼 D.吸入室v2-v2 u2-u2 w2-w2H 2

1 2 1 1 2在理論能頭T21u2-u221

2g 2g 2g 中，表示液體靜能頭的中〔〕2gv2-v22 2g1w2-w21 22gu2-u2

w2-w222

1 1 22g離心式葉輪有三種不同的形式，其葉輪形式取決于〔〕葉片入口安裝角葉片出口安裝角D．葉輪內(nèi)徑和寬度電廠中要求具有陡降型性能曲線(xiàn)的設(shè)備是〔〕給水泵 B．送風(fēng)機(jī) C．循環(huán)水泵 5．以下各項(xiàng)中與有效汽蝕余量NPSHa值無(wú)關(guān)的是〔〕吸入管路參數(shù)管路中流量泵的構(gòu)造泵入口壓力6．兩臺(tái)風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的主要目的是〔〕B．增加揚(yáng)程C．增加全壓D為了保證串聯(lián)運(yùn)行時(shí)泵都工作在高效區(qū)，選擇設(shè)備時(shí)，應(yīng)使各泵在最正確工況點(diǎn)有相等或相近的〔〕A．揚(yáng)程 C．比轉(zhuǎn)數(shù)D．功率8．目前電廠大型機(jī)組的離心式送、引風(fēng)機(jī)常承受的調(diào)整方式是〔〕導(dǎo)流器調(diào)整進(jìn)口端節(jié)流調(diào)整回流調(diào)整出口端節(jié)流調(diào)整某臺(tái)水泵在轉(zhuǎn)速不變時(shí)，當(dāng)輸送的水溫度增加時(shí)，其軸功率( A.增加 B.降低 C.不變 D.先降低，后增加當(dāng)流體以α1=90°的方向進(jìn)入葉輪時(shí)，離心式泵的無(wú)限多葉片的理論揚(yáng)程為( )HHu22u,T, g

HT,

u 2 2ugH w

2 2u,

wH 2 2uT,

g D.

T, g三、簡(jiǎn)答〔515分〕泵與風(fēng)機(jī)的效率是如何定義的？它有哪幾種效率組成？降低泵必需汽蝕余量的措施有哪些？ 缺點(diǎn)。四、計(jì)算〔50分〕500r/min36m3/s，由于網(wǎng)絡(luò)阻力增加風(fēng)量削減到30m3/s，為保證原風(fēng)量，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)為多少并分析在此轉(zhuǎn)速下工作是否允許。分40℃的幾何吸入高度？〔400.75m10.36m〕3.(18分)有一離心泵，其葉輪外徑D2=22cm,n=2980r/min,葉輪出口安裝角為b2=45о,出口處軸向速度Cm2=3.6m/s,速度三角形并計(jì)算求無(wú)限多葉片葉輪的理論揚(yáng)程H 假設(shè)滑移系數(shù)u=0.8,泵的實(shí)際揚(yáng)程為多少？。

T∞,4.〔14分〕試畫(huà)圖確定兩臺(tái)風(fēng)機(jī)并聯(lián)的工況點(diǎn)并說(shuō)明步驟?！读黧w機(jī)械原理》試卷一參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一．填空〔115分〕前彎葉片葉輪徑向葉片葉輪后彎葉片 低 高中一樣 3.開(kāi)式閉式半開(kāi)半閉式4.機(jī)械損失水力損失容積損失5.幾何安裝高度 6.相等二.選擇〔220〕1-5BDBCC 6-10ABBBA三.簡(jiǎn)答〔515〕泵與風(fēng)機(jī)的效率是如何定義的？它有哪幾種效率組成？泵與風(fēng)機(jī)的效率是有效功率和軸功率之比，也稱(chēng)總效率，用η表示。(2分)(3分)降低泵必需汽蝕余量的措施有哪些？(1分二項(xiàng)5分)泵與風(fēng)機(jī)的工況調(diào)整的方法有很多種，以節(jié)流調(diào)整和變速調(diào)整為例分析其優(yōu)缺點(diǎn)。節(jié)流調(diào)整有出口節(jié)流和進(jìn)口節(jié)流其調(diào)整方法便利簡(jiǎn)潔易于操作，但流淌損失較多不經(jīng)濟(jì)〔3分〕〔2分〕四.計(jì)算〔50〕1、解：應(yīng)用比例定律有n=n1q1/q2=500*36/30=600rpm 〔7〕由于風(fēng)機(jī)最大轉(zhuǎn)速為600r/min，現(xiàn)為保證風(fēng)量，風(fēng)機(jī)需要在600r/min轉(zhuǎn)速下工作才能安全應(yīng)更換風(fēng)機(jī)?！?0〕解：設(shè)泵的安裝高度為HSZ:p p0va0

HaHSZ:= g ga

〔6分〕＝2.71m 〔8分〕dnu解：出口圓周速度：

2 60

34.31m/s 〔2分〕軸面速度： Cm2=3.6m/sc uu2 2

c cot 30.71m2 2 〔6分〕w c

m2 5.092 cosc2c2 c2u2 m2

m/sc2由歐拉方程式：

30.92

m/s 〔10分〕gH ucucth 2 u2 1 u1由于流體徑向流入葉輪

〔14分〕PaabBPaabBBA1、2所以有u1滑移系數(shù)為u=0.8HHth所以u(píng)= th=86.01m/s 〔18分〕解：為簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，以?xún)膳_(tái)一樣風(fēng)機(jī)為例。依據(jù)并聯(lián)時(shí)風(fēng)壓相等，流量相加的特點(diǎn)，作一系列的等風(fēng)壓線(xiàn)?！?分〕〔8分〕用同一比例將網(wǎng)絡(luò)特性做在同一坐標(biāo)圖上，兩條曲線(xiàn)的交點(diǎn)為等效工況點(diǎn)A，過(guò)A作等風(fēng)壓線(xiàn)交風(fēng)機(jī)特性曲線(xiàn)于B點(diǎn)，B點(diǎn)即為風(fēng)機(jī)并聯(lián)是各自的工況點(diǎn)〔10分〕作圖〔14分〕bHA HQB QA Q一、填空〔120分〕離心泵葉輪依據(jù)葉片出口相對(duì)流淌角β2的不同可分為三種不同形式，當(dāng)β2<90o時(shí)為 ，β2=90o時(shí)為 ，β2>90o時(shí)為 是離心泵的能量轉(zhuǎn)換元件它的形式有 三種。置有效汽蝕余量越大，機(jī)械低壓側(cè)液體具有的能量超過(guò)液體汽化壓力的余量越多，越 。泵與風(fēng)機(jī)中能量轉(zhuǎn)換時(shí)的損失可分為 、 、 。反作用度表示 在總能量頭中的比重。通用特性曲線(xiàn)是以 為橫坐標(biāo)； 為縱坐標(biāo)繪制的。泵與風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)工況的方法有 、 、 、 、 、 。二、簡(jiǎn)答〔每題5分共20分〕試述泵與風(fēng)機(jī)的工作原理?各有何優(yōu)缺點(diǎn)?3.．降低泵必需汽蝕余量的措施有哪些？4..某水泵按圖紙要求安裝后，開(kāi)動(dòng)起來(lái)抽不上水，試分析可能緣由。三、計(jì)算〔共60分〕1.〔10分〕有一水泵，當(dāng)其轉(zhuǎn)速為n=2900r/minQ=9.5m3/min，揚(yáng)程H=120mQ=38m3/minH=80問(wèn)其葉輪的轉(zhuǎn)速應(yīng)為多少？215分〕某工廠由冷凍站輸送冷凍水到空氣調(diào)整室的蓄水池，承受一臺(tái)單吸25cm2％。泵出口壓力表讀數(shù)3.0kgf/cm2,0.2m0.3m，求泵的揚(yáng)程。3.〔20分〕有一離心泵，葉輪外徑D2=22cm，葉輪出口寬度b2=1cm，葉輪出口安裝角b2=22о，轉(zhuǎn)速n=2900r/min，理論流量Q=0.025m3/s，設(shè)流體徑向流程。415分〕如下圖，水泵吸水管內(nèi)徑d=50mm，總長(zhǎng)L=60H=30m,泵的流Q=15m3/h，管路中有彎頭一個(gè)局部損失系數(shù)為＝0.5，底閥一個(gè)＝5.0，且沿程阻力系數(shù)＝0.03。試求泵入口處的表壓力?！读黧w機(jī)械原理》試卷四參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一．填空〔20分〕后彎徑向前彎2.葉輪開(kāi)式閉式半開(kāi)半閉式3.不簡(jiǎn)潔發(fā)生汽蝕4.機(jī)械損7.節(jié)流調(diào)整，導(dǎo)葉調(diào)整，動(dòng)葉調(diào)整，氣蝕調(diào)整，變速調(diào)整，轉(zhuǎn)變臺(tái)數(shù)調(diào)整二.簡(jiǎn)答〔20〕機(jī)的的吸入口通過(guò)葉輪前盤(pán)中心的孔口吸入，源源不斷地輸送氣體。狀況?！?分〕分〕工作區(qū)?！?分〕(2)加裝誘導(dǎo)輪(3)承受雙重翼葉輪、超汽蝕葉輪4.吸水管路不嚴(yán)密，有空氣漏入。泵內(nèi)未灌滿(mǎn)水，有空氣存在。葉輪及出水口堵塞。三.3.65nqv3.65*3.65nqv3.65*2900 0.1581275Hs 31.解：原泵的比轉(zhuǎn)速 4

115.92

(3分)3.65nqvHn3.65nqvHs1 33.65*3.65*n18753860

(6分〕nn相像泵的比轉(zhuǎn)速應(yīng)相等即

s1 ss13.65 0.633n ns13.65 0.633

1068那么1 r/m〔10分〕m2.解：p =3.0kgf/cm2=30000kgf/m2m

9.807=294.0kPaH 4mBQ60L/s0.06m3/s (3v 0.06(10.02)41.87m/s2 3.140.22 (30.064v 1.23m/s1 3.140.252 (4HpMH

2v 2v

v21

Z”294.04(1.87)2(1.23)20.3 B 2g 9.807 29.807 (43040.1010.334.4m (1u

Db2 2

3.14*0.22*2900

33.383.解：2

60 60 m/s (3分)v Q2r Db2 2

0.0253.14*0.22*0.01

m/s 〔4分〕vw 22 sin

3.62rsinrb2

m/s 〔4分〕22w u22w22

24.682sin

2v 2r

3.62

2 2 0.146

m/s2 v 24.68 2

2

〔4分〕2 2 2 2

cos 23.38*24.68*0.989T g 9.8 m〔5分〕4.解：選?。保焙停玻矁蛇^(guò)流斷面，列伯努利方程pZ 11

21

Z2

P

22

hlZ01

ZH2

V01PP1

QV2AVQ2

2.12mshf

l d2g

沿程損失 ----------------10分

hhhj j1

V2 V222 221 212

---------13分

p p1 239.54m10m故此泵不能正常吸水，泵入口處的表壓力為零．----------------------------15分一、填空題〔120分〕 依據(jù)工作原理來(lái)分，可以將葉片式流體機(jī)械分為 和還擊式，而還擊式流體機(jī)械又可分為 、 和 等三種類(lèi)型。 工作機(jī)的流量是指流過(guò)其 斷面的流量，原動(dòng)機(jī)的流量則是指其 斷面的流量。 無(wú)窮遠(yuǎn)來(lái)流在

與孤立翼型弦〔由首端指向尾端〕之間的夾角稱(chēng)為 角，葉片式流體機(jī)械的葉柵繞流中即可反映為 與平均流淌角 。 水泵的根本性能曲線(xiàn)是指正常工況下以 轉(zhuǎn)速運(yùn)行是的 、 以及 等三條能量性能曲線(xiàn)和 汽蝕性能曲線(xiàn)。水輪機(jī)的有機(jī)械效率 等于 ，容積效率等于 ，流淌效率等于 ，總效率為 。通常葉輪番道投影圖有兩種形式它們是 投影圖和 投影圖。二、單項(xiàng)選擇題〔220分〕 某一臺(tái)水輪機(jī)工作時(shí)，其進(jìn)口的流量為 ，出口流量為 ，葉輪番量為 ，則其容積效率為〔 〕。B． C．葉輪高壓側(cè)用符號(hào)“”表示，低壓側(cè)用符號(hào)“”表示，為重力加速度，為流體密度， ， 為總能頭，則對(duì)于可壓縮與不行壓縮流體，葉片式流體機(jī)械的反作用度均可表示為〔 〕。B． C．s 由 可知，一臺(tái)在額定轉(zhuǎn)速下工作的水泵，隨著其工作流量的減小，比轉(zhuǎn)速n將〔 〕。s增大壓縮機(jī)的軸功率

B．減小指的是〔 〕。

C．不變隨著水泵流量的加大，其必需汽蝕余量A．增大 B．減小

將〔 〕。C．變化不定隨著流體機(jī)械工作流量的削減，葉片的進(jìn)口沖角將

〔 〕。增大水輪機(jī)的裝置汽蝕系數(shù)水輪機(jī)的吸出裝置有關(guān)；

減小與〔 〕。

變化不定B．水輪機(jī)葉輪進(jìn)口的幾何參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)有關(guān)；C．水輪機(jī)葉輪出口的幾何參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)有關(guān)。立式混流水輪機(jī)的安裝高程是指〔〕的高程。其固定底座平面；B．其基準(zhǔn)面；C．其進(jìn)口導(dǎo)葉水平中心平面。全調(diào)整軸流泵的葉片安放角增大，其

曲線(xiàn)〔 〕。向右上方抬高

向左下方降低

不發(fā)生位移隨著比轉(zhuǎn)數(shù)的增大，葉輪的滑移系數(shù)將〔〕。變化不定 B．增大 C．減小三、推斷題〔2分，共20分〕〔〕有流體與轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪之間的摩擦所引起的圓盤(pán)損失屬于流淌損失?！病橙~片的凹面為工作面，凸面為反面?！病彻ぷ髅姹确疵娴膲簭?qiáng)大?！病诚嘞竦牧黧w機(jī)械，其比轉(zhuǎn)速相等；反過(guò)來(lái)，比轉(zhuǎn)速相等的流體機(jī)械，其性能肯定相像?！病潮绒D(zhuǎn)速越大，葉片的扭曲程度也越大?！病钞?dāng)流體機(jī)械的安裝位置海拔高程越高，則其允許的安裝高度也就越高?！病称g比轉(zhuǎn)速較大的水泵，其抗汽蝕性能較好?！病辰o定流量等其他參數(shù)不變，掌握在肯定的限制范圍內(nèi)提高葉輪的轉(zhuǎn)速，其葉片進(jìn)口的沖角將加大。〔〕以相對(duì)參數(shù)、無(wú)量綱參數(shù)和單位參數(shù)為變量所繪制的水泵的相對(duì)性能曲線(xiàn)、風(fēng)機(jī)的無(wú)量綱性能曲線(xiàn)以及水輪機(jī)的綜合特性曲線(xiàn)是比轉(zhuǎn)速的函數(shù)?！病秤邢薅嗳~片葉槽內(nèi)軸向旋渦的旋向與葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的方向一樣。四、簡(jiǎn)答題〔1020分〕 作為綜合相像判別數(shù)，流體機(jī)械的比轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)具有唯一性，請(qǐng)具體說(shuō)明有關(guān)規(guī)定。兩臺(tái)水輪機(jī)相像，其比轉(zhuǎn)數(shù)是否相等？為什么？試用速度三角形和歐拉方程分析說(shuō)明：軸流式葉輪的葉片是扭曲的。五、計(jì)算題〔1020分〕水輪機(jī)的流量 m3/s，水輪機(jī)進(jìn)口壓力表的讀數(shù)為 N/m2，水輪機(jī)出口真空表的讀數(shù)為

N/2

〔壓力表處〕和排水管〔真空表處〕的直徑分別為3.5m和5m，發(fā)電機(jī)功率表讀數(shù)為kW，發(fā)電機(jī)效率為 ，求此時(shí)水輪機(jī)的軸功率、有效功率和水輪機(jī)的效率〔無(wú)視水輪機(jī)與發(fā)電機(jī)之間的傳動(dòng)損失，

N/m3〕。某水泵在放開(kāi)抽送20C的常溫清水〔0.6m，試求在武漢〔

〕，泵的轉(zhuǎn)速〕和在拉薩〔

r/min，〕兩地該泵的允許安裝高度模型泵在轉(zhuǎn)速

〔原型泵的r/min時(shí)的

是通過(guò)尺寸小一倍的模型泵試驗(yàn)求得的，，取汽蝕安全余量 m〕。一、填空題沖擊式，徑流式，斜流式，軸流式；進(jìn)口，出口；攻，柵中翼型安放角，之差；4．額定， ， ， ， ；5． ， ， ， ；平面，軸面。二、單項(xiàng)選擇題1〔；2.〔C； 3.〔C； 4.〔；5.〔C；6〔；7.〔； 8.〔C； 9.〔；10.〔C。三、是非題1〔√；2.〔×；3.〔×；4.〔√；5.〔√；6〔×；7.〔√；8.〔√；9.〔√；10.〔×。四、問(wèn)答題1．1〕水泵額定點(diǎn)的參數(shù)，水輪機(jī)限制工況點(diǎn)的參數(shù)；一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，20度清水；單個(gè)葉輪。2．徑的加大，其柵中翼型的安放角是逐步變緩的。H”表述輪轂，下標(biāo)“T”表述輪緣五、計(jì)算1．① ；② ；③ ;④2．①② ；武漢： ；拉薩：武漢大學(xué)動(dòng)力與機(jī)械學(xué)院《流體機(jī)械及工程》2023——2023 上學(xué)期期末考試(試卷B)班級(jí): 學(xué)號(hào): 姓名： 成績(jī):＿＿＿＿＿＿題號(hào) 一 二 三 四 五 總分分?jǐn)?shù)一、填空題〔120分〕流體機(jī)械是指以流體為 與 的機(jī)械設(shè)備。依據(jù)能量傳遞方向的不同，可以將流體機(jī)械分為 機(jī)和 機(jī)。葉柵的稠密度是 與 之比。依據(jù)流體流過(guò)葉輪前后壓能是否相等，將葉片式流體機(jī)械分為 式和 式。在推導(dǎo)葉片式流體機(jī)械葉輪的歐拉方程時(shí)，有四個(gè)根本假定，這四個(gè)根本假定分別是 、 、 、和 。葉片式流體機(jī)械的主要性能參數(shù)有 、 、 、 、汽蝕余量和 。葉片式流體機(jī)械的速度三角形中有三條邊，這三條邊對(duì)應(yīng)三個(gè)矢量，它們分別是 、 和 矢量。二、選擇題〔220分〕某一臺(tái)水輪機(jī)工作時(shí)，其進(jìn)口的流量為 ，出口流量為 ，葉輪番量為 ，則其容積效率A．

為〔

C．葉片式流體機(jī)械的反作用度是〔 〕。動(dòng)能與總能量頭之比 B．靜壓能與總動(dòng)能之比C．靜壓能與總能量頭之比s由 可知，一臺(tái)在額定轉(zhuǎn)速下工作的水泵，隨著其工作流量的減小，比轉(zhuǎn)速n將〔 〕。s增大 B．減小 C．不變水輪機(jī)的軸功率N〔 〕。是發(fā)電機(jī)的輸出功率 B．是水輪機(jī)的輸出功率 C．等于給定水輪機(jī)裝置，高池的水經(jīng)過(guò)水輪機(jī)進(jìn)入低池，高池的水位不變，當(dāng)?shù)统氐乃簧仙龝r(shí)，水輪機(jī)的汽蝕系數(shù)A．增大

將〔 〕。B．減小 C．不定離心式水泵葉輪的葉片外形一般承受〔〕。向前彎曲水泵的有效汽蝕余量與水泵的必需汽蝕余量

徑向延長(zhǎng)〔 〕。有關(guān)；

向后彎曲B．與水泵的吸水裝置有關(guān)；C．與水泵葉輪進(jìn)口的運(yùn)動(dòng)參數(shù)有關(guān)。 某臺(tái)水泵的汽蝕比轉(zhuǎn)速 〔 〕。A．隨水泵轉(zhuǎn)速〔或流量〕的增加而增加；B．隨水泵必需汽蝕余量的減小而增加；C．是一個(gè)定值。對(duì)于某葉片式流體機(jī)械，當(dāng)流過(guò)它的流量偏離設(shè)計(jì)值時(shí)，沖角會(huì)發(fā)生變化，正沖角將導(dǎo)致在葉片的〔 〕產(chǎn)生旋渦。工作面 B．反面 C．工作面和反面 某給定的開(kāi)敞式〔進(jìn)、出水池水面為一個(gè)大氣壓〕離心泵系統(tǒng)中，當(dāng)進(jìn)水池的水面上升時(shí)，水泵的工作揚(yáng)程將減小，而其軸功率將〔〕。不變 B．增大 C．減小三、推斷題〔2分，共10分〕〔〕風(fēng)機(jī)的軸功率就是驅(qū)動(dòng)它的原動(dòng)機(jī)的輸入功率。〔〕當(dāng)流體機(jī)械安裝位置海拔高程越高，則流體機(jī)械的安裝高度也就越高?！?/p>