泵與風機模擬練習題含參考答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.離心泵的理論揚程與液體的密度（）。A.成正比B.成反比C.無關D.成對數(shù)關系答案：C解析：離心泵的理論揚程是由泵的幾何尺寸、轉速和液體在葉輪中的運動情況決定的，與液體的密度無關。理論揚程公式\(H_T=\frac{u_2v_{u2}-u_1v_{u1}}{g}\)中，不包含液體密度這一參數(shù)。2.風機全壓的單位是（）。A.PaB.mC.kg/m3D.m3/s答案：A解析：風機全壓是指單位體積氣體通過風機所獲得的能量增量，其單位與壓強單位相同，為帕斯卡（Pa）。3.泵與風機的效率是指（）。A.有效功率與軸功率之比B.軸功率與有效功率之比C.輸入功率與輸出功率之比D.輸出功率與輸入功率之比答案：A解析：泵與風機的效率\(\eta=\frac{P_e}{P}\)，其中\(zhòng)(P_e\)為有效功率，是指流體從泵或風機中實際獲得的功率；\(P\)為軸功率，是指原動機傳遞給泵或風機軸上的功率。4.當離心泵的轉速提高10%時，其揚程將提高（）。A.10%B.21%C.33%D.46%答案：B解析：根據(jù)離心泵的比例定律，\(\frac{H_2}{H_1}=(\frac{n_2}{n_1})^2\)。當轉速提高10%，即\(\frac{n_2}{n_1}=1+0.1=1.1\)，則\(\frac{H_2}{H_1}=1.1^2=1.21\)，所以揚程提高了\(21\%\)。5.泵的汽蝕余量越小，則泵（）。A.越不容易發(fā)生汽蝕B.越容易發(fā)生汽蝕C.汽蝕情況不變D.無法確定汽蝕情況答案：B解析：汽蝕余量是指在泵吸入口處，單位重量液體所具有的超過汽化壓力的富余能量。汽蝕余量越小，說明液體在泵吸入口處越接近汽化壓力，也就越容易發(fā)生汽蝕。6.離心式風機的葉片形式中，（）葉片的風機效率最高。A.前彎B.后彎C.徑向D.三種葉片效率相同答案：B解析：后彎葉片的風機，其流體在葉片出口處的絕對速度方向更接近軸向，能量損失較小，所以效率最高。前彎葉片風機雖然能獲得較高的壓頭，但效率較低。7.下列哪種調節(jié)方式對泵與風機的節(jié)能效果最好（）。A.節(jié)流調節(jié)B.入口導流器調節(jié)C.變速調節(jié)D.切削葉輪調節(jié)答案：C解析：變速調節(jié)是通過改變泵或風機的轉速來改變其性能曲線，從而實現(xiàn)流量和揚程的調節(jié)。在變速調節(jié)過程中，泵或風機的效率變化較小，且可以避免節(jié)流調節(jié)中因節(jié)流閥造成的能量損失，所以節(jié)能效果最好。8.某泵的比轉數(shù)\(n_s=150\)，該泵屬于（）。A.低比轉數(shù)泵B.中比轉數(shù)泵C.高比轉數(shù)泵D.無法確定答案：B解析：一般來說，低比轉數(shù)泵\(n_s\lt80\)；中比轉數(shù)泵\(80\leqn_s\leq150\)；高比轉數(shù)泵\(n_s\gt150\)。本題中\(zhòng)(n_s=150\)，屬于中比轉數(shù)泵。9.泵與風機的工作點是指（）。A.泵或風機的性能曲線與管路特性曲線的交點B.泵或風機的效率最高點C.泵或風機的流量最大點D.泵或風機的揚程最大點答案：A解析：泵與風機的工作點是由泵或風機的性能曲線和管路特性曲線共同決定的，兩條曲線的交點即為工作點，該點對應的流量和揚程就是泵或風機在該管路系統(tǒng)中的實際工作參數(shù)。10.軸流式泵與風機的性能曲線中，功率曲線隨流量的增加而（）。A.上升B.下降C.先上升后下降D.先下降后上升答案：B解析：軸流式泵與風機的功率曲線具有下降的特點，即隨著流量的增加，功率逐漸減小。這是軸流式泵與風機的一個重要特性。11.為了防止泵發(fā)生汽蝕，通常要求泵的（）。A.實際汽蝕余量大于必需汽蝕余量B.實際汽蝕余量小于必需汽蝕余量C.實際汽蝕余量等于必需汽蝕余量D.實際汽蝕余量與必需汽蝕余量無關答案：A解析：實際汽蝕余量是指泵實際運行時的汽蝕余量，必需汽蝕余量是保證泵不發(fā)生汽蝕的最小汽蝕余量。為了防止泵發(fā)生汽蝕，必須保證實際汽蝕余量大于必需汽蝕余量。12.離心式泵與風機的葉輪外徑越大，其理論揚程（）。A.越大B.越小C.不變D.無法確定答案：A解析：根據(jù)離心泵的理論揚程公式\(H_T=\frac{u_2v_{u2}-u_1v_{u1}}{g}\)，其中\(zhòng)(u_2=\omegar_2\)（\(r_2\)為葉輪外徑），當葉輪外徑\(r_2\)增大時，\(u_2\)增大，在其他條件不變的情況下，理論揚程\(H_T\)增大。13.風機的靜壓是指（）。A.風機出口處的壓力與進口處壓力之差B.風機全壓減去動壓C.風機出口處的壓力D.風機進口處的壓力答案：B解析：風機的全壓\(p_t\)等于靜壓\(p_s\)與動壓\(p_d\)之和，即\(p_t=p_s+p_d\)，所以靜壓\(p_s=p_t-p_d\)。14.泵的流量與（）有關。A.葉輪直徑B.轉速C.葉片形狀D.以上都是答案：D解析：泵的流量與葉輪直徑、轉速和葉片形狀等因素都有關系。葉輪直徑越大，在相同轉速下，泵的流量越大；轉速提高，泵的流量也會相應增加；不同形狀的葉片對流體的輸送能力不同，也會影響泵的流量。15.對于多級泵，其總揚程等于（）。A.各級揚程之和B.各級揚程之積C.各級揚程的平均值D.第一級揚程答案：A解析：多級泵是由多個葉輪串聯(lián)組成的，每一級葉輪都能對流體做功，使流體的能量增加。所以多級泵的總揚程等于各級揚程之和。二、多項選擇題（每題3分，共15分）1.影響泵與風機性能的主要因素有（）。A.轉速B.葉輪尺寸C.流體密度D.葉片形狀答案：ABCD解析：轉速會影響泵與風機的流量、揚程和功率等性能參數(shù)，根據(jù)比例定律，流量與轉速成正比，揚程與轉速的平方成正比，功率與轉速的三次方成正比；葉輪尺寸（如葉輪直徑、寬度等）對泵與風機的性能有顯著影響，葉輪直徑越大，揚程和流量通常越大；流體密度會影響泵與風機的功率，對于風機，全壓與流體密度成正比；葉片形狀不同，泵與風機的性能曲線也不同，如前彎、后彎和徑向葉片的風機性能差異明顯。2.泵發(fā)生汽蝕的危害有（）。A.產生噪聲和振動B.降低泵的效率C.損壞泵的過流部件D.使泵無法工作答案：ABCD解析：當泵發(fā)生汽蝕時，汽泡在高壓區(qū)破裂會產生強烈的水擊現(xiàn)象，從而產生噪聲和振動；汽蝕會破壞流體的正常流動狀態(tài)，增加能量損失，降低泵的效率；汽泡破裂時產生的高壓沖擊會對泵的過流部件（如葉輪、泵殼等）造成侵蝕和損壞；嚴重的汽蝕會導致泵的流量和揚程急劇下降，甚至使泵無法正常工作。3.泵與風機的調節(jié)方式有（）。A.節(jié)流調節(jié)B.變速調節(jié)C.入口導流器調節(jié)D.切削葉輪調節(jié)答案：ABCD解析：節(jié)流調節(jié)是通過改變管路中的閥門開度來改變管路特性曲線，從而調節(jié)泵或風機的工作點；變速調節(jié)是改變泵或風機的轉速來調節(jié)性能；入口導流器調節(jié)是通過改變入口處流體的流向和速度來調節(jié)泵或風機的性能；切削葉輪調節(jié)是通過減小葉輪外徑來改變泵的性能曲線。4.離心式泵與風機的性能曲線通常包括（）。A.流量-揚程（全壓）曲線B.流量-功率曲線C.流量-效率曲線D.揚程（全壓）-功率曲線答案：ABC解析：離心式泵與風機的性能曲線主要有流量-揚程（全壓）曲線、流量-功率曲線和流量-效率曲線。流量-揚程（全壓）曲線反映了泵或風機的流量與揚程（全壓）之間的關系；流量-功率曲線表示流量與功率的關系；流量-效率曲線則展示了流量與效率的變化情況。5.軸流式泵與風機的特點有（）。A.流量大B.揚程（全壓）低C.效率高D.結構緊湊答案：ABCD解析：軸流式泵與風機具有流量大、揚程（全壓）低的特點，適用于大流量、低揚程的場合；其效率較高，特別是在設計工況下；軸流式泵與風機的結構相對緊湊，占地面積小。三、判斷題（每題2分，共20分）1.離心泵的理論揚程與葉片的彎曲形式無關。（×）解析：離心泵的理論揚程與葉片的彎曲形式有關。不同彎曲形式的葉片（前彎、后彎、徑向）會使流體在葉輪中的運動情況不同，從而影響理論揚程。2.風機的全壓就是風機出口處的壓力。（×）解析：風機的全壓是指單位體積氣體通過風機所獲得的能量增量，等于風機出口處的總能量與進口處總能量之差，而不是僅僅指出口處的壓力。3.泵與風機的效率越高，說明其性能越好。（√）解析：效率是衡量泵與風機性能的重要指標之一，效率越高，說明泵或風機將輸入功率轉化為有效功率的能力越強，能量損失越小，性能也就越好。4.當泵的流量增加時，其必需汽蝕余量也會增加。（√）解析：隨著泵的流量增加，流體在泵吸入口處的流速增大，壓力損失增加，從而使必需汽蝕余量增大。5.節(jié)流調節(jié)是一種節(jié)能的調節(jié)方式。（×）解析：節(jié)流調節(jié)是通過改變閥門開度來調節(jié)流量，在調節(jié)過程中，閥門會產生節(jié)流損失，消耗一部分能量，所以不是節(jié)能的調節(jié)方式。6.軸流式泵與風機的性能曲線中，流量-揚程（全壓）曲線是一條單調下降的曲線。（√）解析：軸流式泵與風機的流量-揚程（全壓）曲線具有單調下降的特點，隨著流量的增加，揚程（全壓）逐漸減小。7.泵的比轉數(shù)越大，其揚程越高。（×）解析：泵的比轉數(shù)是一個綜合反映泵的流量、揚程和轉速的相似特征數(shù)。比轉數(shù)越大，泵的流量相對越大，揚程相對越低。8.多級泵的級數(shù)越多，其總揚程越高。（√）解析：多級泵是由多個葉輪串聯(lián)工作的，每一級葉輪都能增加流體的能量，所以級數(shù)越多，總揚程越高。9.風機的靜壓和動壓之和等于全壓。（√）解析：根據(jù)風機全壓的定義，全壓等于靜壓與動壓之和，即\(p_t=p_s+p_d\)。10.離心泵在啟動前必須灌滿液體，否則會發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。（×）解析：離心泵在啟動前必須灌滿液體，否則泵內有空氣，會形成氣縛現(xiàn)象，使泵無法正常工作，而不是發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。四、簡答題（每題10分，共20分）1.簡述離心泵產生汽蝕的原因及防止措施。答：原因：當泵吸入口處的壓力低于液體在該溫度下的汽化壓力時，液體就會發(fā)生汽化，產生汽泡。這些汽泡隨液體流到高壓區(qū)時，會迅速破裂，周圍的液體以極高的速度沖向汽泡破裂的空間，產生強烈的水擊現(xiàn)象，從而導致泵發(fā)生汽蝕。具體影響因素包括泵的安裝高度過高、流量過大、吸入管路阻力過大、液體溫度過高等。防止措施：（1）降低泵的安裝高度，使泵吸入口處的壓力高于液體的汽化壓力。（2）減少吸入管路的阻力，如縮短管路長度、增大管徑、減少彎頭和閥門等。（3）采用雙吸式葉輪，降低泵吸入口處的流速，從而提高壓力。（4）在吸入管路中設置前置泵，提高液體的壓力。（5）控制液體的溫度，避免液體溫度過高導致汽化壓力升高。（6）選用必需汽蝕余量較小的泵，提高泵的抗汽蝕性能。2.比較離心式泵與風機和軸流式泵與風機的性能特點。答：（1）流量和揚程（全壓）：離心式泵與風機流量相對較小，揚程（全壓）較高；軸流式泵與風機流量大，揚程（全壓）低。離心式適用于需要較高壓力提升的場合，軸流式適用于大流量、低壓力的情況。（2）性能曲線：離心式泵與風機的流量-揚程（全壓）曲線較平坦，功率曲線隨流量增加而上升；軸流式泵與風機的流量-揚程（全壓）曲線較陡，功率曲線隨流量增加而下降。（3）效率：離心式泵與風機在設計工況下效率較高，且高效區(qū)較寬；軸流式泵與風機在設計工況下效率也較高，但高效區(qū)相對較窄。（4）結構：離心式泵與風機結構相對復雜，體積較大；軸流式泵與風機結構緊湊，占地面積小。（5）調節(jié)方式：離心式泵與風機常用節(jié)流調節(jié)、變速調節(jié)等；軸流式泵與風機常用動葉調節(jié)、變速調節(jié)等，動葉調節(jié)效率較高。五、計算題（每題15分，共15分）已知一臺離心式水泵，轉速\(n_1=1450r/min\)時，流量\(Q_1=50m3/h\)，揚程\(H_1=30m\)。若將轉速提高到\(n_2=1600r/min\)，試求此時泵的流量\(Q_2\)和揚程\(H_2\)。解：根據(jù)離心泵的比例定律：\(\frac{Q_2}{Q_1}=\frac{n_2}{n_1}\)\(\frac{H_2}{H_1}=(\frac{n_2}{n_1})^2\)（1）計算流量\(Q_2\)：已知\(Q_1=50m3/h\)，\(n_1=1450r/min\)，\(n_2=1600r/