本科课程泵与风机模拟试卷A

1××大学2006—2007学年第二学期《泵与风机》试卷（A）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、风机的静压2.比转数3.安装高度4.并联5.允许汽蚀余量二、简答题（本题共5小题，每小题4分，共20分）1.试说明下图中标号是1、2、3、6的名称和作用。2.根据图二.2说明泵与风机内有哪些能量损失，并说明效率、容积效率、机械效率、流动效率的意义和它们之间的关系。3.转速提高后，对泵的允许汽蚀余量有什么影响？为什么？4.如图二.4所示，简述平衡盘的工作原理。5.离心式和轴流式泵与风机在启动方式上有何不同？为什么？图二.1图二.2图二.42三、填空及选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分）1.某风机全压是1250Pa，出口处动压是40Pa，则该风机的静压是Pa。2.某泵输送密度是1000kg/m3的液体，流量是120m3/h，扬程是45m，泵的效率是82%，则该泵的轴功率是kw。3.两泵相似，其中一泵的比转数是120，则另一泵的比转数是。4.某风机提高转速后，对应点处的流量提高了25%，则转速提高了。5.某泵根据允许吸上真空高度计算得到安装高度是4.56m，则根据相应的允许汽蚀余量计算得到的安装高度是m。6.设某气体输送管路的全压特性方程是223.0vqp，当管路中的流量是50m3/s时，则工作于该管路中风机的全压是Pa。7.某泵58THm，滑移系数是0.86，流动效率是0.92，则THm，Hm。8.某双吸单级风机的流量是150m3/s，转速是1450rpm，全压是2320Pa，则该风机的比转数是。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.有一离心式水泵，其叶轮尺寸如下：mmb381，mmb222，mmD1801，mmD4102，0120a，0225a。设流体径向流入叶轮，如转速是1450r/min，试按比例画出出口速度三角形，并计算理论流量和在该流量的无限多叶片叶轮的理论扬程。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265.0vcqH，mH，smqv/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？33.某吸水池表面压强是10mH2O，选用[Δh]=3.5m的水泵，抽送水温是20℃的水，泵进水管路上的损失不大于0.7mH2O，试求该泵的安装高度。（20℃时饱和蒸汽压力是2.34kPa）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，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1vq，打算分别用节流、变安装角、变转速的措施将工况点处的流量调到1vq，试问选用何种调节措施的风机的轴功率最小？从经济运行的角度来说应选用何种措施？并作适当的分析计算。4××大学2006—2007学年第二学期《泵与风机》试卷（A）答卷一、名词解释题（本题共5小题，每小题2分，共10分）1、风机的静压：风机的全压与风机出口动压之差。2.比转数：表示泵与风机水力结构特征及性能特征的综合性参数。4/32/1Hqnnvs3.安装高度：泵入口处的某一基准面到达液面的高度。4.并联：泵与风机的入口相连、出口相连的联合运行方式。5.允许汽蚀余量：为防止泵运行时发生汽蚀，而对泵的汽蚀余量规定的安全值。二、简答题（本题共5小题，每小题4分，共20分）1.试说明下图中标号是1、2、3、6的名称和作用。答：1—喇叭口，使液体能够以较小的流动阻力进入水泵。2—进口导叶，控制液体在叶轮入口的流动方向，达到调节工况的目的。3—叶轮，把来自主轴的机械能传递给液体。6—出水导叶，把旋绕动能转化成压力能。2.根据图二.2说明泵与风机内有哪些能量损失，并说明效率、容积效率、机械效率、流动效率的意义和它们之间的关系。答：泵与风机内的能量损失有机械损失、窖损失、流动损失。效率表示了泵与风机的能量有效利用程度。容积效率、机械效率、流动效率分别表示了窖容积损失、机械损失、流动损失的程度。mhv＝。图二.1图二.2图二.453.转速提高后，对泵的允许汽蚀余量有什么影响？为什么？答：将对泵的有效汽蚀余量产生不良影响，使泵的有效汽蚀余量提高，因为转速提高后，流量增加，流速提高，损失加大了。4.如图二.4所示，简述平衡盘的工作原理。答：在未级叶轮出口有径向间隙和轴向间隙与低压区相通，平衡盘两侧存在压强差Δp，所以产生了平衡力。Δp的大小与轴向间隙δ的大小有关。当轴向力平衡力时，产生了如下的动态平衡过程，转子左移→轴向间隙δ减小→Δp增加→平衡力增加，直到轴向力=平衡力。反之亦然。5.离心式和轴流式泵与风机在启动方式上有何不同？为什么？答：离心式泵与风机启动方式是关闸启动。轴流式泵与风机启动方式是开闸启动。因为离心式泵与风机在零流量时的功率最小，而轴流式泵与风机在流量较大时功率较小。三、填空及选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分）1.某风机全压是1250Pa，出口处动压是40Pa，则该风机的静压是1210Pa。2.某泵输送密度是1000kg/m3的液体，流量是120m3/h，扬程是45m，泵的效率是82%，则该泵的轴功率是17.93kw。3.两泵相似，其中一泵的比转数是120，则另一泵的比转数是120。4.某风机提高转速后，对应点处的流量提高了25%，则转速提高了25%。5.某泵根据允许吸上真空高度计算得到安装高度是4.56m，则根据相应的允许汽蚀余量计算得到的安装高度是4.56m。6.设某气体输送管路的全压特性方程是223.0vqp，当管路中的流量是50m3/s时，则工作于该管路中风机的全压是575Pa。7.泵58THm，滑移系数是0.86，流动效率是0.92，则TH49.88m，H45.89m。8.某双吸单级风机的流量是150m3/s，转速是1450rpm，全压是2320Pa，则该风机的比转数是37.56。9.风机工况点的高效调节措施主要有变转速调节、变安装角调节、前导叶调节。10.提高吸入系统装置的有效汽蚀余量的措施有减小吸入管路的流动损失、合理确定安装高度、采用诱导轮。6四、计算题（本题共4小题，每小题10分，共40分）1.有一离心式水泵，其叶轮尺寸如下：mmb381，mmb222，mmD1801，mmD4102，0120a，0225a。设流体径向流入叶轮，如转速是1450r/min，试按比例画出出口速度三角形，并计算理论流量和在该流量的无限多叶片叶轮的理论扬程。解：smnDu/67.136018.014501415.36011smuvm/97.420tan67.13tan0111smvbDqmvT/107.097.4038.018.01415.33111smnDu/12.316041.014501415.36022smbDqvvTm/78.3022.041.01415.3107.0222smvuvmu/36.2925tan78.312.31tan02222mvugHuT22.9336.2912.318.91122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24.0vcqH，mH，smqv/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？解：hmqqqHvvvc/1009.365.03282　0.001vq2030405055cH12.327.849.477.293.3673.某吸水池表面压强是10mH2O，选用[Δh]=3.5m的水泵，抽送水温是20℃的水，泵进水管路上的损失不大于0.7mH2O，试求该泵的安装高度。（20℃时饱和蒸汽压力是2.34kPa）解：mhhgpgpHwveg56.57.05.39800234010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，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1vq，打算分别用节流、变安装角、变转速的措施将工况点处的流量调到1vq，试问选用何种调节措施的风机的轴功率最小？从经济运行的角度来说应选用何种措施？并作适当的分析计算。解：1）smqv/1253，Pap3533，86.0，kWpqPv5.513100086.035331252）变转速调节措施的轴功率最小，从经济运行的角度来说应选用变转速调节措施。节流调节时叶片安装角是0°，工况点是5，各参数是：smqv/5.1123，Pap4090，86.0，kWpqPv5.533100086.040905.112。变转速调节工况点时，安装角是0°，工况点处的各参数是：58smqv/5.1123，Pap2677，86.0，kWpqPv350100086.026775.112。变安装角调节时，或取安装角是-50，工况点是点1，工况点处的各参数是：smqv/5.1123，Pap2677，79.0，kWpqPv381100079.026775.112。