武汉理工《船舶辅机》期末复习题及参考答案

《船舶辅机》复习题及参考答案

第一部分

1.泵的性能参数有哪些？

答：流量、扬程、转速、功率和效率、允许吸上真空度

流量：泵在单位时间内所排送的液体量

扬程：也称泵的压头，是指单位重量液体通过泵后所增加的机械能 转速：泵轴每分钟的回转数

功率：泵的输出功率又称有效功率，是指泵实际输出的液体在单位时间内所

实际增加的能量

效率：由泵运动部件的机械摩擦所造成的能量损失，用机械效率来衡量 允许吸上真空度：泵工作时吸入口处的真空度高到一定程度时，由于液体在

泵内的最低压力降到其饱和蒸汽压力，液体就可能在泵内汽化，使泵

不能正常工作，泵工作时所允许的最大吸入真空度即称“允许吸上真

空度”

2.泵的允许吸上真空高度和泵的许用吸高有什么不同？

答：泵的允许吸上真空度常用水柱高度（m ）来表示，称为允许吸上真空高度，用[]s H 表示。泵的许用吸高是指泵的最大允许吸上高度，用[]s z 表示[]s H =/s H g ρ，[]s H 可用来推算泵的最大允许吸上高度（许用高度）。

即在常温和吸入液面上作用的压力近似等于标准大气压力时，水泵的许用吸高可以用允许吸上真空高度[]s H 减去吸入速度头和吸入管路阻力损失的水头来计算。

3、按照工作原理泵可分为哪几类，它们是如何传递能量的？

答：按照工作原理泵可分为以下几类：

（1） 容积式泵

容积式泵是靠工作部件的运动造成工作容积周期性地增大和缩小而吸排液体，并靠工作部件的挤压而直接使液体的压力能增加。

（2） 叶轮式泵

叶轮式泵是靠叶轮带动液体高速回转而把机械能传递给所输送的液体。

（3） 喷射式泵

喷射式泵是靠工作流体产生的高速射流引射流体，然后再通过动量交换而使被引射流体的能量增加。

4、影响泵正常吸入的因素有哪些？

答：保证泵正常吸入的条件如下：

（1） 泵必须能够造成足够低的吸入压力，其值由吸入条件所决定。

（2） 泵吸口处的真空度不得大于泵的允许吸上真空度，从而确保泵内最低吸入

压力不低于所输送液体在其温度下所对应的饱和压力，否则液体就会汽化，是泵不能正常工作。

进一步分析影响泵吸入压力的各种因素：

a 吸入液面压力的影响

b 吸高的影响

c 吸入管流速和管路阻力的影响

d 被输送液体温度的影响

e 被输送液体密度的影响

f 惯性水头的影响

5、影响泵正常排出的因素有哪些？

答：1）泵必须能产生足够大的排出压力式中：排出管路损失中已扣除了排出管出口的速度头损失.

2）容积式泵的排出压力不得超过额定排出压力，否则，将可能造成原动机过载，

甚至使泵的密封或部件损坏。此外，有时还要求限制排出压力的波动率。而对叶

轮式泵，则其工作扬程一般不超过封闭扬程，并以接近额定扬程为宜。

6、往复泵的流量脉动率是怎么产生的？如何解决？

答：活塞速度是周期性地变化，故其瞬时流量也将周期性地变化。解决办法：常采用多作用往复泵或设置空气室。

7、齿轮泵困油现象的原因是什么？如何解决？

答：困油现象原因：为了使齿轮泵连续运转，且齿轮的重叠系数大于1，即同时有两对齿轮啮合，它们和端盖之间形成一个封闭的空间，此空间由大变小，最小时为啮合点对称于节点，其后空间由小变大的现象。

解决办法：

消除困油现象的原则：

使困油空间在达到最小值以前与排油腔相通；在达到最大值以前与吸油腔相通；在达到最小值时与吸、排油腔均不相通。

1）卸压（荷）槽在齿轮泵的泵盖上或浮动轴套上开卸荷槽。

2）卸压孔

8、根据离心泵的理论扬程公式，说明其和哪些因素有关？

答：扬程等于单位重量液体通过泵后所具有的能量增值（即液体离开叶轮和进入叶轮时的压头之差）。

影响因素：

1）离心泵所能产生的扬程主要取决于叶轮的直径和转数。增大叶轮直径，扬程增加；增大转数，扬程增加。

2）离心泵的扬程随流量而变，并与叶片出口角有关。

3）与流量之间的关系:随流量增加而降低。

4）离心泵的理论扬程与所输送流体的性质无关。

9、根据离心泵的特性和管路的特性说明节流法是如何调节流量的？

答：增加或减小离心泵排出阀的开度，可使流量增大或减小，称为节流调节。随着排出阀门开度的减小，管路曲线变陡，管路阻力增大，管路特性曲线上移，工作点由M→M'点，流量减小。同时，轴功率P降低，允许吸上真空度增大。这时泵的工作扬程虽然有所提高，但是原管路所利用的扬程减小，关小排出阀后增加了节流损失。而节流后工况点偏离设计工况点，泵本身的效率也会降低。

10、离心泵的轴向推力是怎么产生的？和哪些因素有关？有哪些平衡方法？答：1）当叶轮回转时，处于叶轮与泵壳之间的液体也将随叶轮而回转，因而产生离心力，使叶轮与泵壳间的液体压力沿径向按抛物线规律分布。在密封环半径rw以外，叶轮两侧的压力对称，而在密封环半径之内，两侧压力不对称，即作用在左侧的压力较低的压力P1。因此，单级式叶轮工作时必将受到一个由叶轮后盖板指向叶轮进口端的轴向推力FA。 N.

液体在叶轮进口处从轴向变成径向流动时，尚会在叶轮上产生一个方向与相反

的轴向动反力。在泵正常工作时，动反力与轴向力相比数值较小，可以忽略不计。但在启动时由于泵的正常压力还未建立，所以动反力作用比较名明显，可能引起转子窜动。此外，对于单侧吸入悬臂式泵，还必须计入由进口压力作用在轴头上的与方向相反的附加轴向力，而立式泵还有重力引起的轴向力。

2）轴向力的大小与泵每级叶轮的扬程，叶轮两侧的不对称面积和级数有关，在多级泵中有时轴向推力可能达到相当高的数值。

3）常用的轴向推力平衡方法有：止推轴承；平衡孔或平衡管；双极叶轮或叶轮

对称布置；平衡盘

11、根据比转数的特点如何选取输送船舶压载水的泵？为什么？

答：高比转数（150~300）适用于压载泵（排水），因为扬程变化大时，流量变化小。

12．离心泵调节流量的方法有哪些？

答：①节流调节法②回流调节法③变速调节法④汽蚀调节法