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.在理论能头中，表示液体静能头的中（ ）
A．
B．
C．
D．
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
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( )
A.
C.
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qv=68m3/h，△hr=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b2=45о,出口处轴向速度Cm2=3.6m/s,设流体径向流入叶轮，试按比例画出出口速度三角形，并计算求无限多叶片叶轮的理论扬程HT∞,若滑移系数u=0.8,泵的实际扬程为多少？。
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HSZ:
HSZ:= （6分）
＝2.71m （8分）
3.解：出口圆周速度：34.31m/s （2分）
轴面速度： Cm2=3.6m/s
（6分）
m/s
m/s （10分）
由欧拉方程式：
（14分）
由于流体径向流入叶轮
所以有
滑移系数为u=0.8
所以u==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）
二、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<90 º时为_________，β2=90 º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％。泵出口压力表读数为3.0/,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b2=22о，转速n=2900r/min，理论流量Q=0.025m3/s，设流体径向流入叶轮，即1=90о，求，u2，w2，v2，2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＝0.5，底阀一个＝5.0，且沿程阻力系数＝0.03。试求泵入口处的表压力。
《流体机械原理》试卷四参及评分标准
二．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 (3分)
相似泵的比转速 ( 6分）
相似泵的比转速应相等即
那么r/m（10分）
2.解：=3.0/=30000/9.807=294.0
(3分)
(3分)
(4分)
(4分)
(1分)
3.解：m/s (3分)
m/s （4分）
m/s （4分）
m/s
（4分）
m（5分）
4.解：选取１－１和２－２两过流断面，列伯努利方程
沿程损失----------------10分
局部损失---------13分
代入数据：
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（每空1分，共20分）
1. 根据工作原理来分，可以将叶片式流体机械分为 和反击式，而反击式流体机械又可分为 、 和 等三种类型。
2. 工作机的流量是指流过其 断面的流量，原动机的流量则是指其 断面的流量。
3. 无穷远来流与孤立翼型弦（由首端指向尾端）之间的夹角称为 角，在
叶片式流体机械的叶栅绕流中即可反映为 与平均流动角 。
4. 水泵的基本性能曲线是指正常工况下以 转速运行是的 、 以
及 等三条能量性能曲线和 汽蚀性能曲线。
5. 水轮机的有机械效率等于 ，容积效率等于 ，流动效率等于 ，总效率为 。
6. 通常叶轮流道投影图有两种形式，它们是 投影图和 投影图。
二、单项选择题（每小题2分，共20分）
1. 某一台水轮机工作时，其进口的流量为，出口流量为，叶轮流量为，则其容积效率为（ ）。
| A． | B． | C． |
| A． | B． | C． |
| A．增大 | B．减小 | C．不变 |
5. 随着水泵流量的加大，其必需汽蚀余量将（ ）。
| A．增大 | B．减小 | C．变化不定 |
| A．增大 | B．减小 | C．变化不定 |
A．水轮机的吸出装置有关；
B．水轮机叶轮进口的几何参数及运动参数有关；
C．水轮机叶轮出口的几何参数及运动参数有关。
8. 立式混流水轮机的安装高程是指（ ）的高程。
A．其固定底座平面； B．其基准面； C．其进口导叶水平中心平面。
9. 全调节轴流泵的叶片安放角增大，其曲线（ ）。
| A．向右上方抬高 | B．向左下方降低 | C．不发生位移 |
| A．变化不定 | B．增大 | C．减小 |
1． （ ）有流体与转动的叶轮之间的摩擦所引起的圆盘损失属于流动损失。
2． （ ）叶片的凹面为工作面，凸面为背面。
3． （ ）工作面比背面的压强大。
4． （ ）相似的流体机械，其比转速相等；反过来，比转速相等的流体机械，其性能一定相似。
5． （ ）比转速越大，叶片的扭曲程度也越大。
6． （ ）当流体机械的安装位置海拔高程越高，则其允许的安装高度也就越高。
7． （ ）汽蚀比转速较大的水泵，其抗汽蚀性能较好。
8． （ ）给定流量等其他参数不变，控制在一定的范围内提高叶轮的转速，其叶片进口的冲角将加大。
9． （ ）以相对参数、无量纲参数和单位参数为变量所绘制的水泵的相对性能曲线、风机的无量纲性能曲线以及水轮机的综合特性曲线是比转速的函数。
10． （ ）有限多叶片叶槽内轴向旋涡的旋向与叶轮转动的方向相同。
四、简答题（每小题10分，共20分）
1. 作为综合相似判别数，流体机械的比转数应具有唯一性，请具体说明有关规定。两台水轮机相似，其比转数是否相等？为什么？
2. 试用速度三角形和欧拉方程分析说明：轴流式叶轮的叶片是扭曲的。
五、计算题（每小题10分，共20分）
1. 水轮机的流量 m3/s，水轮机进口压力表的读数为N/m2，水轮机出口真空表的读数为 N/m2，两表中心高差为，进水管（压力表处）和排水管（真空表处）的直径分别为3.5 m和5 m，发电机功率表读数为 kW，发电机效率为，求此时水轮机的轴功率、有效功率和水轮机的效率（忽略水轮机与发电机之间的传动损失， N/m3）。
| 2. 某水泵在敞开抽送20˚C的常温清水（），已知泵的转速r/min，吸水管路水力损失为0.6m，试求在武汉（）和在拉萨（）两地该泵的允许安装高度（原型泵的是通过尺寸小一倍的模型泵试验求得的，模型泵在转速r/min时的，取汽蚀安全余量m）。 |
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；
②；
③;
④
2．①
②；
武汉：；
拉萨：
武汉大学动力与机械学院
《流体机械及工程》
2005——2006 上学期期末考试(试卷B)
班级: 学号: 姓名： 成绩:＿＿＿＿＿＿
| 题 号 | 一 | 二 | 三 | 四 | 五 | 总 分 |
| 分 数 |
1. 流体机械是指以流体为 与 的机械设备。
2. 根据能量传递方向的不同，可以将流体机械分为 机和 机。
3. 叶栅的稠密度是 与 之比。
4. 根据流体流过叶轮前后压能是否相等，将叶片式流体机械分为 式和 式。
5. 在推导叶片式流体机械叶轮的欧拉方程时，有四个基本假定，这四个基本假定分别是 、 、 、和 。
6. 叶片式流体机械的主要性能参数有 、 、 、 、汽蚀余量和 。
7. 叶片式流体机械的速度三角形中有三条边，这三条边对应三个矢量，它们分别是 、 和 矢量。
二、选择题（每小题2分，共20分）
1. 某一台水轮机工作时，其进口的流量为，出口流量为，叶轮流量为，则其容积效率为（ ）。
| A． | B． | C． |
| A．动能与总能量头之比 | B．静压能与总动能之比 | C．静压能与总能量头之比 |
| A．增大 | B．减小 | C．不变 |
| A．是发电机的输出功率 | B．是水轮机的输出功率 | C．等于 |
| A．增大 | B．减小 | C．不定 |
| A．向前弯曲 | B．径向延伸 | C．向后弯曲 |
A．与水泵的必需汽蚀余量有关；
B．与水泵的吸水装置有关；
C．与水泵叶轮进口的运动参数有关。
8. 某台水泵的汽蚀比转速（ ）。
A．随水泵转速（或流量）的增加而增加；
B．随水泵必需汽蚀余量的减小而增加；
C．是一个定值。
9. 对于某叶片式流体机械，当流过它的流量偏离设计值时，冲角会发生变化，正冲角将导致在叶片的（ ）产生旋涡。
| A．工作面 | B．背面 | C．工作面和背面 |
| A．不变 | B．增大 | C．减小 |
1． （ ）风机的轴功率就是驱动它的原动机的输入功率。
2． （ ）当流体机械安装位置海拔高程越高，则流体机械的安装高度也就越高。
3． （ ）相似的流体机械，其比转速相等；反过来，比转速相等的流体机械，其性能一定相似。
4． （ ）比转速较大的泵（风机），其流量、能头（）关系曲线较为平坦。
5． （ ）汽蚀比转速较大的水泵，其抗汽蚀性能较好。
四、简答题（每小题10分，共20分）
1. 当一台水泵的转速由变为时，该泵的比转速变不变，为什么？
2. 试用速度三角形和欧拉方程分析说明：径向式叶轮，叶片有限多时的理论能头比叶片无限多时的理论能头小。
五、计算题（每小题10分，共30分）
1. 某一台水轮机，在最佳工况点的参数为：，，，r/min，N/m3。试求：①该水轮机的轴功率；②该水轮机叶轮的比转速。
2. 泵流量 l/s，泵出口压力表的读数为N/m2，泵进口真空表的读数为 N/m2，两表中心高差为，吸水管和排水管的直径分别为100 mm和75 mm，电动机功率表读数为 kW，电动机效率为，求此时泵的轴功率、有效功率和泵的效率（忽略电动机与泵之间的传动损失， N/m3）。
| 3. 某台泵抽送70˚C的清水（），已知吸水池水面的压头，吸水管路水力损失为1m，泵的转速r/min，试求该泵的允许安装高度（该泵的是通过尺寸小一倍的模型泵试验求得的，模型泵在转速r/min时的，取原型泵的汽蚀安全余量m）。 |
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
1．①；
②。
2．①；
②；
；
；
；
③。
3．[Hg]=,已知m，m
m,又
∴m，则＝3.806m
∴m，
则：m
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