泵与风机试卷及标准答案

《流体机械》试卷第1页共7页《流体机械》期末考查试卷参考答案及评分标准（A）(课程代码:030404012)试卷审核人：__________考试时间：注意事项：1、本试卷适用于热动专业本科学生使用。2、本试卷共6页，满分100分。答题时间90分钟。班级：姓名：学号：题号一二三四总分评分一、填空题（具体要求。本大题共10道小题，每小题1分，共10分）1、离心式风机蜗舌的作用是防止气体在蜗壳内循环流动。2、后弯式叶轮的功率随流量的增加先增加后减小，而前弯式叶轮的功率随流量的增加增加。3、一般情况下，轴流式泵与风机比离心式泵与风机的流量大。4、在一定的转速下，如果流量不变，叶轮短而宽，则比转数ns高。5、水泵在运行中是否发生汽蚀，除了与水泵本身的汽蚀性能有关外，还与水泵的吸入装置情况有关。6、离心式泵与风机的叶片形式有三种型式？水泵一般采用后弯型式？7、泵与风机的实际工作点应落在___最高效率__点附近，工作才最经济。得分评卷人《流体机械》试卷第2页共7页二、单项选择题：（具体要求。本大题共10小题,每小题2分,本大题共20分）1、离心式风机蜗壳的作用是（b）。a、导向流体b、收集流体，并使流体的部分动能转变为压能c、使流体加速d、使流体的能量增加2、轴流式泵与风机的扬程（全压）比离心式泵与风机的扬程（全压）（b）。a、大于b、小于c、等于d、不能比较大小3、用无因次性能曲线可以对（c）的泵或风机进行性能比较。a、相同型号b、不同型号c、不同系列d、相同系列4、轴流式泵与风机空载运行时，功率（c）。a、不为零b、为零c、功率最大d、不能确定5、采用平衡孔和平衡管可以平衡（a）a、轴向力b、径向力c、重力d、离心力6、如果某台水泵在一定的管路装置中不发生汽蚀，则有效汽蚀余量Δha（a）必需汽蚀余量Δhr。a、大于b、小于c、等于d、不能比较大小7、几何相似的泵与风机在相似工况下其比转数（a）。a、相同b、不相同c、不能比较大小得分评卷人《流体机械》试卷第3页共7页8、有一离心式风机在转速为1000r/min，Q=0.3m3/min时，能输送密度为1.2kg/m3的空气，此时全压P=600N/m2，今用它来输送密度为1.0kg/m的燃气，在相同转速时，产生的流量不变，此时全压应为（b）。a、600N/m2b、500N/m2c、400N/m2d、300N/m29、为了保证离心泵运转的可靠性，离心泵的几何安装高度应该以离心泵运行时可能出现的（c）进行计算。a、不同流量b、最小流量c、最大流量d、流量10、水泵制造厂在样本中给出：（c）a、允许安装高度[Hg]b、泵使用地点的大气压头Hambc、允许吸上真空度[Hs]d、泵所输送液体下的饱和蒸汽压头HV三、简答题：（本大题共5小题,每小题6分,共30分）1、以后弯式叶片为例，做出理想情况下的HT∞—QT性能曲线，如何对它进行修正，才能得到实际的H—Q性能曲线？答：如图曲线①为后向叶轮理想的HT∞—QT性能曲线。考虑到有限叶片，将其修正为曲线；②考虑到实际流体存在粘性，将其变为曲线；③考虑到流体冲击损失将其修正为曲线；④考虑到有泄漏损失的存在将其修正为曲线；⑤该曲线即为后弯式叶轮流量与扬程的实际H—Q性能曲线。（说明：画出曲线4分，语言叙述2分。）2、泵与风机的损失有哪几种？影响泵与风机效率的最主要因素是哪种损失？得分评卷人《流体机械》试卷第4页共7页答：泵与风机的损失有三种：机械损失、容积损失、流动损失。（4分）影响泵与风机效率的最主要因素是流动损失。（2分）3、扼要说明汽蚀对泵有何危害？答：(1)破坏材料（2分）(2)产生振动和噪声（2分）(3)泵的性能下降（2分）4、如图示，曲线Ⅰ是两台相同型号水泵的性能曲线，Hc1、Hc2分别为两条管路特性曲线，请回答：(1)画出两台水泵并联工作时的性能曲线Ⅱ；(2)说出Hc1、Hc2与Ⅰ、Ⅱ两条线的交点各代表什么？(3)在哪条管路特性曲线中水泵并联工作更有效？答：(1)如图所示:两台水泵并联工作时的性能曲线Ⅱ;（2分）(2)A点表示在c1Q-H的管路特性曲线下泵单独运行时的工作点。B点表示在c2Q-H的管路特性曲线下泵单独运行时的工作点。C点表示在c1Q-H的管路特性下两台泵并联后的工作点。D点表示在c2Q-H的管路特性下两台泵并联后的工作点。（2分）(3)在c2Q-H管路特性曲线中水泵并联工作更有效。（2分）5、试比较节流调节和变速调节的优缺点？答：节流调节:（3分）优点：方便可靠，简单易行。《流体机械》试卷第5页共7页缺点：增加了额外损失，不经济；只适用于中小功率。变速调节:（3分）优点：无额外损失，经济性高；缺点：1)不适用于无调速装置的机构。2)不适用于工况变化幅度很大的情况。四、计算题：（本大题共3道小题,共40分）1、有一送风机，叶轮外径D2=800mm，叶轮出口宽度b2=200mm，叶片出口角β2=300，转速为1450r/min，输送的流量Q=3.5m3/s，流动效率ηb=0.97，滑移系数K=0.838，空气密度ρ=1.2kg/m3，试求此时风机的全压。（本小题15分）解：220.8145060.746060Dnums（4分）根据22223.56.960.80.2TmmQVDbVms（3分）2222cot60.746.96cot3048.68umVUVms（4分）221.260.7448.683548.55TuPUVPa3548.550.970.8382884.47TbPPkPa（4分）（说明：公式正确，答案计算错分数减半。）2、有一离心式风机，转速为1450r/min，轴功率为100KW，全压P=4800N/m2，流量Q=71100m3/h，若转速变为730r/min时，叶轮直径和气体密度不变，试计算转速变化后的全压、流量和轴功率。（本小题10分）解：根据相似定律：设变化前用“1”表示，变化后用“2”表示。2221111111212222222,PDnPnDDPDnPn得分评卷人《流体机械》试卷第6页共7页221222145048001216.6730PPNmPP（3分）同理331112222271100145035795.2730QDnQmhQDnQ（4分）5331111222222100145012.76730NDnNkwNDnN（3分）（说明：公式正确，答案计算错分数减半。）3、有一离心式水泵，转速为1450r/min时的性能曲线Ⅰ、管路特性曲线Ⅱ及切割抛物线Ⅲ如下图所示，若水泵效率为65％，求:(1)此时工作点的流量、扬程和水泵的轴功率?(2)若把系统所需流量调节为Q=8m3/h,请指出采用切割叶轮方法进行调节的工作点，并求其扬程？(3)若系统所需流量为Q=8m3/h,请指出采用节流调节的工作点，并求其扬程?(4)试比较两种方法的经济性。假设水泵效率不变。（本小题15分）解：(1)313,28MMQmhHm3109.813281.5336000.65mmgQHNeNkW（5分）(2)采用切割叶轮方法调节的工作点为A点，20AHm（3分）(3)节流调节的工作点为B点，37.5BHm（3分）(4)用切割叶轮方法：《流体机械》试卷第7页共7页3109.8820435.56670.1W36000.650.65AAgQHNeAN用节流调节方法：3109.8837.5816.671256.4W36000.650.65BBgQHNeBN显然用叶轮方法调节比较经济。（4分）