泵与风机

二000年下半年高等教育自学考试全国统一命题考试泵与风机(电厂热能动力工程专业)本试题分两部分,第一部分为选择题,1页至3页,第二部分为非选择题,4页至10页。

本试题共10页;选择题20分，非选择题80分，满分100分。

考试时间150分钟。

一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。

1.轴向涡流造成滑移时,可用来表示。

【】A.效率B.滑移系数C. 流量系数D. 压力系数2.下列泵中哪一种泵是叶片式泵【】A.混流式B. 活塞式C. 齿轮式D. 水环式真空泵3.自由预旋是由于________造成的。

【】A.结构上的因素B. 后弯式离心叶片C.径向式离心叶片D. 压力改变4. 在转速、流量和几何尺寸相同条件下, _____防磨, 防积垢性能好。

【】A.前弯式离心叶片B. 后弯式离心叶片C. 径向式离心叶片D. 轴流式叶片5.活塞式泵工作原理是: 由于活塞在泵缸内做往复运动, 工件室容积发生周期性改变, 引起________大小发生变化, 由此来输送并使液体获得能量。

【】A.量B. 压力C. 内能D. 动能6.下述哪一种蜗舌多用于低压, 低噪声风机, 但效率有所下降?【】A.平舌B. 短舌C. 深舌D. 尖舌7.下列哪一项不属于流动损失【】A.摩擦损失h fB.扩散损失h jC.冲击损失h sD.圆盘摩擦损失8.汽蚀形成过程要发生汽泡溃灭, 溃灭形成的冲击频率最高可达每秒 【 】A.几十次B.几百次C.几千次D.几万次9.哪一种密封具有自动对准密封装置中心和轴中心的作用? 【 】A.填料密封B.机械密封C.浮环密封D.迷宫密封10.关于吸入室的论述, 哪一个完全正确? 【 】A.圆环形吸入室的特点是结构简单, 制造方便, 流体在吸入室内流动时, 流速是逐渐增加的, 因而使流速分布更趋向均匀, 损失较小, 主在用于悬臂式离心泵B.锥形管吸入室的优点是结构简单紧凑,轴向尺寸较短;缺点是流体进入叶轮的损失较大,且流速分布不太均匀,多级泵大多采用。

其吸入口损失在泵的总扬程中所占比例不大。

C.半螺旋形吸入室的优点是流体分布均匀，阻力较小，但因进入叶轮前已有预旋，故降低了泵的扬程。

半螺旋形吸入室大多应用在单级双吸离心泵上。

D.三者都不正确。

11.同一台风机，转速相同，若输送气体的密度ρ1≠ρ2, 则对应的全 压与轴功率之间的正确关系式应为 【 】A.2121ρρ>P P 2121ρρ>P P B.2121ρρ>P P 2121ρρ=P P C. 2121ρρ<P P 2121ρρ=P P D. 2121ρρ=P P 2121ρρ=P P 12.对β2e <90°后弯式叶片,q vT - H T ∞关系曲线为 【 】A.水平直线B. 自左向右下降的直线C. 自左向右上升的直线D. 自左向右下降的曲线13.相似风机, 压力系数p 越大, 表示风机的 【 】A.转速越高B. 转速越低C. 全压越大D. 全压越小14.几何相似的一系列风机, 无因次性能曲线 【 】A.不同B. 相同C. 形状与转速有关D. 式况相似时相同15.图示为离心式泵或风机叶轮的流动功率与理论流量(P h ~ q vT )关系曲线, 正确的说法应为【 】A. a, β2e <90°; b, β2e =90°; c, β2e >90°)B. (a, β2e =90°; b, β2e <90°; c, β2e >90°)C. (a, β2e >90°; b, β2e >90°; c, β2e =90°)D. (a, β2e =90°; b, β2e >90°; c, β2e <90°)16. 低比转速离心泵的叶轮外径由D 2车削至D’2时, 其流量与扬程的变化规律由车削定律给出, 其式为 【 】A. 22222)(H H D D D D q q v v '=''=' B. 22222H H )(D D D D q q v v '=''=' C. 222222)(H H )(D D D D q q v v '=''=' D. 2222HH D DD D q q v v '=''='17.对于具有不稳定区性能曲线的风机, 采用节流,,入口导叶、动叶、 变速等不同的调节方式时, 发生不稳定运行的可能性大小不同, 以_______调节发生不稳定运行的可能性为最大. 【 】A.节流B. 入口导叶C. 动叶D. 变速18.两台相同性能的风机在稳定区并联运行, 并联工作点的流量为q V 并,联现若其中一台故障停机, 由单台风机运行(设管路特性曲线不变), 工作点流量为q V 单, 则q V 并与q V 单的相互关系为【 】A. q V 并 =q V 单B. q V 并 =2q V 单C. q V 单 <q V 并<2q V 单D. q V 并>2q V 单19.锅炉给水泵把除氧器内的水压送到锅炉汽包内, 当汽包内液面压力升高时, 锅炉给水泵工作点流量q V 和扬程H 的变化是【 】A.q V 加大, H 升高B. q V 减小, H 降低C. q V 加大, H 降低D. q V 减小, H 升高20.两台不同大小的泵串联运行, 串联工作点的扬程为H 串, 若去掉其中一台, 由单台泵运行时, 工作点扬程分别为H 大或H 小,则串联与单台运行间的扬程关系为 【 】A.H 串= H 大 + H 小B. H 串>H 大 + H 小C. H 大<H 串 <H 大 + H 小D. H 小<H 串< H 大 + H 小第二部分 非选择题二、名词解释(本大题共4小题, 每小题2分, 共8分)21.风机的全压22.泵选型时的计算流量和计算扬程23.轴功率24.几何相似三、简答题(本大题共4小题, 每小题6分, 共24分)25.轴流与离心式泵与风机的q v- P(轴功率) 性能曲线有什么不同?在启动方式上有什么不同?26.简述风机的喘振现象及其产生的原因, 引起的后果.27.为提高风机的效率, 一般采用什么叶片型式的离心风机, 为什么?28.简述机械损失的内容, 及减小机械损失, 提高机械效率的措施.四、简单计算题(本大题共4小题, 每小题6分, 共24分)29.已知某单吸单级离心泵的比转速n s= 60, 当转速n= 2900r/min时对应的最高效率η=0.75.若对应泵的扬程H=50m, 求该泵的流量与轴功率. 已知水的密度ρ=1000kg/m3。

30.有一单吸单级离心泵, 流量q v=68m3/h, △h c=2m, 从封闭容器中抽送温度为400C的清水, 容器中液面绝对压力为8.829kPa, 吸入管路阻力损失为0.5m, 试求该泵的允许几何安装高度是多少?水在400C时的密度为992kg/m3, 相对应的饱和蒸汽压力P v=737N/m231.已知某台离心泵在抽送水(ρ=103kg/m3)时的扬程为30m, 现同样用这台泵来输送密度为0.7×103kg/m3的汽油, 问这时的扬程为多少米?这两种情况下泵的全压值各为多少kPa?32.某离心风机在管路系统中工作, 当转速n1=960r/min时, 其q v -p性能曲线如图所示, 已知管路特性方程p= 20q v2(式中qv的单位以m3/s计算)若采用变速调节使的风量为q v=25000m3/h时, 这时风机的转速n2为多少?五、综合计算题(本大题共2小题, 每小题12分, 共24分)33．2DG-10型泵在管路中工作, 其q v - H性能曲线如图所示, 管路特性曲线方程为H c=1400+1300 q v2(式中q v单位为m3/S), 问此泵在管路中的供水量为多少? 如再并联一台性能相同的泵并联运行, 并联工作时的流量又是多少?34.有一离心式水泵, 叶轮外径D2=25cm, 叶轮出口宽度b2=1cm, 叶轮出口安装角β2e=24°, 转速n=2900r/min, 理论流量q V·T=0.028m3/S, 设液体径向注入叶轮, 即α1=90°,计算无限多叶轮的理论能头H T∞, 若滑移系数k=0.85, 计算有限叶片叶轮时的理论扬程H T。

二000年下半高等教育自学考试全国统一命题考试泵与风机度题参考答案及评分标准专业：（电厂热能动力工程）一, 单项选择题(本大题共20小题, 每小题1分, 共20分)1.B2. A3. C4. C5. B6.A7. D8. D9. C 10. C11.D 12. B 13.C 14. B 15. A16. C 17. A 18.C 19. D 20. D二、名词解释（本大题共4 小题，每小题2分，共8分）21.【参考答案及评分标准】单位体积气体通过风机后所获得的量。

22.【参考答案及评分标准】根据实际所需的最大流量和相应的最大扬程分别加上由设计规程规定的安全裕量,即为计算流量和计算扬程。

23.【参考答案及评分标准】轴功率是原动机传到泵与风机轴上的功率,也称泵与风机的输入功率。

24.【参考答案及评分标准】指原型与模型的泵与风机各过流部件对应线性尺寸同一比例，且叶片数目相等，对应叶片安装角相等。

三、简答题（本大题共4小题，每小题6分，共24分）25．【参考答案及评分标准】一般情况下离心式泵与风机随流量度增加，轴功率增加，令流量时轴功率最小，而轴流式泵与风机随流量增加轴功率减小，零流量时轴功率最大。

（3分）故离心式泵与风机应关闭阀门启动，轴流式泵与风机应在阀门全开情况下启动。

（3分）。

26．【参考答案及评分标准】答：所谓喘振，就是风机的流量周期性的反复在很大范围内变化而引起强烈振动的现象。

（2分）产生原因：具有驼峰型 的qv-p 性能曲线的风机向大容器送气，且工作点位于不稳定区时。

（2分）27．【参考答案及评分标准】大多数采用后弯式叶片的离心风机（3分）因为后弯式叶片流体出口绝对速度最小，静压能高，流动损失小，流体在能量转换装置中的能量转换损失小，噪声低，效率高。

（3分） 28.【参考答案及评分标准】泵与风机的机械损失包括两部分，一部分是轴与轴承、轴与轴封的机械损失，另一部分是叶轮圆盘摩擦阻力损失（2分） 减小机械损失，提高机械效率措施： ①轴与轴承的润滑,减小损失(1分) ②轴与轴封的润滑,减小损失(1分)③降低叶轮盖板处表面及壳腔内表面的粗糙度(1分) ④适当的叶轮与壳体间隙,合适的泵腔形式(1分)评分意见:③④两条若答:提高转速,降低叶轮外径,也给与2分. 四、简单计算题（本大题共4小题，每小题6分，共24分） 29.【参考答案及评分标准】 答案：由6065.34/3==H q n n v a可解出qv=00114m 3/s (4分)KW H gq p v 46.775.0500114.081.9103=⨯⨯⨯=ηρ （2分）评分意见：qv （4分） P （2分） 30.【参考答案及评分标准】[NPSH]=NPSH0+0.3=2.3m(2分)[]∑---=00][h NPSH g p g p Hg v ρρ (3分) 65.25.03.28.992273748.99228829-=--⨯-⨯= (1分) 故该泵的叶轮进口中心应在容器液面以下-2.65m 31.【参考答案及评分标准】 泵的扬程与密度无关此泵输送油时H T ′=H T =30m(2分)p d 水H Tgp 水=30×9.81×103=294.3(kpa)(2分) P d 油=H TgP 油30×9.81×0.7×103=206.1(kpa)(2分) 32.【参考答案及评分标准】解:本题需用作图法求解:(1)把管路特性曲线方程P C =20qv 2作到风机的P-qv 性能曲线图上:(3分)(2)从图上读出;n=960r/mim 工作点qv=35.5×103m 3/h,p=1920pa 变速后qr ′=25×103m 3/h,因其在pc=20qv2上所以P ′=950pa,又因相似抛物线与管路特性曲线重合,故有:min /676960105.35102533r n q q n v v ==⨯⨯='='答:转速为676r/m 左右(3分)五、综合计算题（本大题共2小题，每小题12分，共24分）33.【参考答案及评分标准】 解:本题需用作图法求解（1） 在泵的性能曲线图中以相同的比例尺绘出管路特性曲线:由He=1400+13200qv2算出各个选取定流量qv 下所需的扬程H 并，并将图中的流量单位m 3/h 换算成m 3/h 代入管路特性方程：根据上述数值在图上作出管路特性曲线，查得q v =295m 3/h(2)按在相同的扬程下流量相加的原则作出两台泵并联的性能曲线q v -H 并，它与管路特性贡线交点即为并联工作点，由图上查出q v 并=480m 3/h 左右 评分意见（1）6分，（2）6分34【参考答案及评分标准】)/(94.3760290025.014.36022s m nD u =⨯⨯==π (1分))/(57.301.025.014.3028.0,22,2s m b D T qv V a =⨯⨯==∞π (2分))/(78.824sin 57.3sin 2,2,2s m V w aa ===∞∞β (1分)24cos 94.3778.8294.3778.8cos 22202222,2,2⨯⨯-+=-+=∞∞βu u w v=30.13(m/s) (3分) =37.94×30.13×cos(13.3057.3sin1-)/9.81=115.71(m) (3分) H T =KH T,∞,=0.85×115.71=98.35(m)(3分)。