流体机械试题(含答案).doc
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山东科技大学《流体机械》试卷A
班级________________姓名________________学号________________
一、填空(每空1分共15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<90º时为,β2=90º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
9.某台水泵在转速不变时,当输送的水温度增加时,其轴功率()
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.B.
C.D.
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。
参考答案及评分标准
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)
1-5BDBCC6-10ABBBA
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)
1、2
Q
P
QBQA
BA
HAHB
aa
bb
作图(14分)
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