泵与风机2009-2010

1中国矿业大学徐海学院2009—2010学年第一学期《泵与风机》试卷（B）卷一、简答题（本题共5小题，每小题4分，共20分）试说明下图中标号1、2、3、4的名称和作用。答：1—前导器，控制流体流动方向，调节工况点。2—集流器，使流体以较小的流动阻力进入风机叶轮。3—蜗壳，把从叶轮中流出的流体收集起来，并引向风机出口，把一部分动能转化成压力能。4—叶轮，把原动机的机械能转换成流体的机械能。1.泵的主要性能参数有哪些？2.离心风机与轴流风机分别在小流量和大流量下启动，为什么？3.试述两台泵串联工作时作图法确定每台泵工况点的步骤。25.什么是汽蚀？列出三种提高泵抗汽蚀性能的措施。二、填空及选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分）1.设某风机入口面积是3.5m2，流速是12m/s，则通过该风机的流量是2520m3/min。2.某泵有效功率是248kW，效率是0.82，则泵的轴功率是302.44kW。3.某轴流风机叶片入口处的轴向速度是4.7m/s，则叶片出口处的轴向速度是4.7m/s。4.某泵流量是2.5m3/s，转速是2450rpm，当转速降低到2000rpm时，相似工况点处的流量是m3/s。5.某风机叶轮直径是2.5m，转速是1000rpm，当流量系数是0.26时，对应点的流量是m3/s。6.某泵的允许吸上真空高度是5.5m，泵入口动水头0.2m，进口管路的损失是0.78m，则在规定状态下泵的安装高度最大是m。7.设某泵0.920.950.96hvm，，，则该泵的效率是。8.某单级单吸低比转数离心泵叶轮切割后对应点处的流量降低了7.5%，则叶轮切割了%。9.某排水管路的特性方程是286125vqH，在工况点处泵的扬程是163m，则泵的流量是m3/s。10.某轴流风机全压是2000Pa，出口处的动能是200Pa，则该风机的静压是Pa。3三、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：140bmm，220bmm，1200Dmm，2400Dmm，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。4有两台性能相同的离心式水泵，性能曲线方程是20.70.885vvHqq，并联在管路上工作，管路特性曲线方程式265.0vcqH，求：1）并联运行时等效泵的特性方程。2）并联时各泵工况点处的流量。52.如图所示，Hc=40m，泵进出口直径相同，pA=pB=0，当流量是0.1m3/s时泵进出口压力差是48mH2O，求1）泵的扬程。2）管路特性方程。cH63.某电厂动叶可调轴流式引风机，工作时的转速是1450rpm，安装角是0°，风机和网路的特性曲线如下图所示。点1、2、3处的参数如下表所示。试问：1）当前工况点是哪一点？轴功率是多少kW？求当前网路特性方程。2）何种调节措施可使工况点位于点3？轴功率是多少？3）采用变角度调节、变转速调节使流量降到110m3/s，轴功率分别是多少？4）哪一种调节措施使风机的运行经济性最高？流量m3/s压力Pa效率111027330.79212535300.86311041250.86237中国矿业大学徐海学院2009—2010学年第一学期《泵与风机》试卷（B）答卷一、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1、2、3、4的名称和作用。答：1—前导器，控制流体流动方向，调节工况点。2—集流器，使流体以较小的流动阻力进入风机叶轮。3—蜗壳，把从叶轮中流出的流体收集起来，并引向风机出口，把一部分动能转化成压力能。4—叶轮，把原动机的机械能转换成流体的机械能。2.泵的主要性能参数有哪些？答：泵的主要性能参数有流量、扬程、转速、轴功率、效率、允许空化(汽蚀)余量。3.离心风机与轴流风机分别在小流量和大流量下启动，为什么？答：因为离心式风机在小流量时的功率较小，而轴流式风机在流量大时功率较小。4.试述两台泵串联工作时作图法确定每台泵工况点的步骤。答：1）作泵和管路的特性曲线。2）等流量下扬程相加，作等效泵的特性曲线。3）求管路和等效泵特性曲线的交点K。4）过K点作等流量线，求与泵的特性曲线的交点，即是泵的工况点。5.什么是汽蚀？列出三种提高泵抗汽蚀性能的措施。答：汽蚀是指液体反复发生汽化、凝结，并引发破坏的现象。提高泵抗汽蚀性能的措施：降低叶轮入口部分的流速、采用双吸叶轮、增加叶轮前盖板转弯处的曲率半径。二、填空及选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分）1.设某风机入口面积是3.5m2，流速是12m/s，则通过该风机的流量是2520m3/min。2.某泵有效功率是248kW，效率是0.82，则泵的轴功率是302.4kW。3.某轴流风机叶片入口处的轴向速度是4.7m/s，则叶片出口处的轴向速度是4.7m/s。4.某泵流量是2.5m3/s，转速是2450rpm，当转速降低到2000rpm时，相似工况点处的流量是2.04m3/s。5.某风机叶轮直径是2.5m，转速是1000rpm，当流量系数是0.26时，对应点的流量是167.1m3/s。6.某泵的允许吸上真空高度是5.5m，泵入口动水头0.2m，进口管路的损失是0.78m，则在规定状态下泵的安装高度最大是4.52m。87.设某泵0.920.950.96hvm，，，则该泵的效率是0.84。8.某单级单吸低比转数离心泵叶轮切割后对应点处的流量降低了7.5%，则叶轮切割了3.8%。9.某排水管路的特性方程是286125vqH，在工况点处泵的扬程是163m，则泵的流量是0.665m3/s。10.某轴流风机全压是2000Pa，出口处的动能是200Pa，则该风机的静压是1800Pa。三、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：140bmm，220bmm，1200Dmm，2400Dmm，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：113.141514500.2015.18/6060nDums（1′）0111tan15.18tan205.53/mvums（1′）31113.14150.200.045.530.139/vTmqDbvms（2′）223.141514500.430.37/6060nDums（1′）2220.1395.53/3.14150.400.02vTmqvmsDb（1′）02222cot30.375.53cot2518.5/umvuvms（1′）221130.3718.5157.369.8TuHuvmg（2′）（1′）2.有两台性能相同的离心式水泵，性能曲线方程是20.70.885vvHqq，并联在管9路上工作，管路特性曲线方程式265.0vcqH，求：1）并联运行时等效泵的特性方程。2）并联时各泵工况点处的流量。解：1）根据并联的特点，并联运行时等效泵的特性方程：20.7/40.8/285vvHqq2）求下列联立方程，得等效泵的工况点，有220.7/40.8/2900.65vvvHqqHq，得310.52/vqms。所以，并联时各泵工况点处的流量是5.26m3/s。3.如图所示，Hc=40m，泵进出口直径相同，pA=pB=0，当流量是0.1m3/s时泵进出口压力差是48mH2O，求1）泵的扬程。2）管路特性方程。解：1）列1-1和2-2的能量方程，有泵的扬程是48mH2O。2）管路特性方程是2cstvHHq，得22548400.1800/sm240800cvHq4.某电厂动叶可调轴流式引风机，工作时的转速是1450rpm，安装角是0°，风机和网路的特性曲线如下图所示。点1、2、3处的参数如下表所示。试问：1）当前工况点是哪一点？轴功率是多少kW？求当前网路特性方程。2）何种调节措施可使工况点位于点3？轴功率是多少？3）采用变角度调节、变转速调节使流量降到110m3/s，轴功率分别是多少？4）哪一种调节措施使风机的运行经济性最高？流量m3/s压力Pa效率111027330.79212535300.86311041250.86解：1）当前工况点是点2，（1′）轴功率是12535305130.861000vqpPkW，（1′）网路特性方程是22235300.2259125pqq（1′）2）节流调节使工况点位于点3，（1′）cH10轴功率：1104125527.60.861000vqpPkW（1′）3）变角度调节时，（1′）1102733380.50.791000vqpPkW（1′）变转速调节时，（1′）轴功率：1102733349.60.861000vqpPkW（1′）4）从以上结果可见，变转速调节时，风机的轴功率最小，所以变转速调节可使风机的运行经济性最高。（1′）