本科课程泵与风机模拟试卷B

1××大学2006—2007学年第二学期《泵与风机》试卷（B）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.泵的流量2.风机的全压3.攻角4.汽蚀5.有效汽蚀余量二、简答题（本题共5小题，共20分）1.试说明下图中标号1、2、3、4的名称和作用。2.离心式和轴流式泵与风机在启动方式上有何不同？为什么？3.简述平衡盘的工作原理。4.试以欧拉方程说明，轴流式风机与离心式比较，其性能特点是什么？5.试述泵的串联工作和并联工作的特点。三、填空及选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分）1.设某风机入口处全压是100Pa，出口处全压是400Pa，则该风机的全压是Pa。2.某双吸单级风机转速是1450rpm，流量是120m3/s，压力是4500Pa，则比转数是。3.某泵流量是2.5m3/s，转速是1450rpm，当转速提高到2900rpm时，对应点处的流量是m3/s。4.某风机叶轮直径是2.5m，转速是900rpm，当流量系数是0.26时，对应点的流量是m3/s。5.某泵的允许吸上真空高度是5.5m，泵入口流速是1.2m/s，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。26.设某泵0.90.950.98hvm，，，则该泵的效率是。7.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%。8.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。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.有一单级轴流式水泵，转速为400r/min，在直径为1000mm处，水以v1=4.5m/s速度沿轴向流入叶轮，以v2=5.1m／s的速度由叶轮流出，总扬程H=3.7m，求流动效率。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？3.某风机，转速n=960r/min时，流量qv=3.5m3/min，全压=1000Pa，ρ=1.2kg/m3，今用同一送风机输送密度ρ=0.9kg/m3的烟气，要求全压与输送ρ=1.2kg/m3的气体时相同，此时转速应变为多少？其实际流量为多少？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，(管路的特性曲线--图中上扬的一条粗线)(图中下降的多条细线--安装角不同时设备的各性能曲线)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3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（B）卷一、名词解释题（本题共5小题，每小题2分，共10分）1.泵的流量：单位时间内通过泵的液体的体积。2.风机的全压：单位体积的气体流过风机时获得的机械能。3.攻角：绕流机翼的流体的来流方向与机翼弦的夹角。4.汽蚀：由于液体内反复发生汽化、凝结而引起的材料的破坏现象。5.有效汽蚀余量：泵入口处液体所具有的高于汽化压的那部分能量。二、简答题（本题共5小题，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.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。3.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。4.试以欧拉方程说明，轴流式风机与离心式比较，其性能特点是什么？5答：根据欧拉方程有gwwguugvvHT222222121222122，第一项表示动能的增加，后两项之和是压力能的增加。在轴流风机中12uu，而在离心风机中12uu，所以离心风机的压力比轴流风机高。5.试述泵的串联工作和并联工作的特点。答：泵的串联特点是各泵的流量相等，泵的并联特点是各泵的扬程相等。三、填空及选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分）1.设某风机入口处全压是100Pa，出口处全压是400Pa，则该风机的全压是300Pa。2.某双吸单级风机转速是1450rpm，流量是120m3/s，压力是4500Pa，则比转数是20.44。3.某泵流量是2.5m3/s，转速是1450rpm，当转速提高到2900rpm时，对应点处的流量是5m3/s。4.某风机叶轮直径是2.5m，转速是900rpm，当流量系数是0.26时，对应点的流量是150.4m3/s。5.某泵的允许吸上真空高度是5.5m，泵入口流速是1.2m/s，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4.65m。6.设某泵0.90.950.98hvm，，，则该泵的效率是0.84。7.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3.82%。8.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。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。四、计算题（本题共4小题，每小题10分，共40分）1.有一单级轴流式水泵，转速为400r/min，在直径为1000mm处，水以v1=4.5m/s速度沿轴向流入叶轮，以v2=5.1m/s的速度由叶轮流出，总扬程H=3.7m，求流动效率。解：smvvvu/4.25.41.522212226smnDu/94.206014001415.3602muvgHuT13.54.294.208.91123.772.1%5.13hTHH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？解：28230.655.0110/cvvvHqqqmh　(将管路特性曲线的坐标单位转化一下)(从管路特性曲线中取若干点以备划线)0.001vq20304050cH20.145.180.2125.41）并联工作时的总流量是qvB=36500m3/h。(由点划线与所给曲线相交的工况点而得)2）当一台泵停止运行时，流量减小了336500278008700/vvBvAqqqmh010203040506070809010001020304050603.某风机，转速n=960r/min时，流量qv=3.5m3/min，全压=1000Pa，ρ=1.2kg/m3，今用同一送风机输送密度ρ=0.9kg/m3的烟气，要求全压与输送ρ=1.2kg/m3的气体时相同，此时转速应变为多少？其实际流量为多少？解：22'''''0.9,1,1108.51.2960pnnnrpmpn7''''31168.5,3.54.04/min960vvvvqnnqqmqnn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；(找出两曲线及其交点(工况点))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。(调节措施==曲线的变化==做出新工况点)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(--效率不变)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(全压的改变与变安装角调节时的改变情况一样，效率的改变与节流调节时一样)工况点时，安装角是0°，工况点处的各参数是：smqv/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。58