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1、1中国矿业大学 20062007 学年第二学期泵与风机试卷（A）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、风机的静压2. 比转数3. 安装高度4. 并联5. 允许汽蚀余量二、简答题（本题共 5 小题，每小题 4分，共 20 分）1. 试说明下图中标号是 1、2、3、6 的名称和作用。2. 根据图二.2 说明泵与风机内有哪些能量损失，并说明效率、容积效率、机械效率、流动效率的意义和它们之间的关系。3. 转速提高后，对泵的允许汽蚀余量有什么影响？为什么？4. 如图二.4
2、 所示，简述平衡盘的工作原理。5. 离心式和轴流式泵与风机在启动方式上有何不同？为什么？图二.1图二.2图二.42三、填空及选择题（本题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分）1. 某风机全压是 1250 Pa，出口处动压是 40 Pa，则该风机的静压是Pa。2. 某泵输送密度是 1000 kg/m3的液体，流量是 120 m3/h，扬程是 45m，泵的效率是82%，则该泵的轴功率是 kw。3. 两泵相似，其中一泵的比转数是 120，则另一泵的比转数是 。4. 某风机提高转速后，对应点处的流量提高了 25%，则转速提高了 。5. 某泵根据允许吸上真空高度计算得到安装高度是 4.56m，则
3、根据相应的允许汽蚀余量计算得到的安装高度是 m。6. 设某气体输送管路的全压特性方程是 ，当管路中的流量是 50m3/s 时，则23.0vqp工作于该管路中风机的全压是 Pa。7. 某泵 m，滑移系数是 0.86，流动效率是 0.92，则 m， 58THTHHm。8. 某双吸单级风机的流量是 150m3/s，转速是 1450rpm，全压是 2320Pa，则该风机的比转数是 。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. 有一离心式水泵，其叶轮尺寸如下： ， ， ，mb381b
4、2mD180， ， 。设流体径向流入叶轮，如转速是mD102012a025a1450r/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3片叶轮的理论扬程。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 ， ， 。求：265.0vcqHmsqv/31）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. 某吸水池表面压强是 10 mH2O，选用h=3.5m 的水泵，抽送水温是 20的水，泵进水管路上的损失不大于 0.7 mH2O，试求该泵的安装高度。 （20时饱和蒸汽压力是2.34kPa）4. 如下图所示
5、，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；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 ，打算分别用节流、vq变安装角、变转速的措施将工况点处的流量调到 ，试问选用何种调节措施的风机v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。45中国矿业大学 20062007 学年第二学期泵与风机试卷（A）答卷一、名词解释题（本题共 5小题，每小题 2分，共 10分）1、风机的静压：风机的全压与风机出口动压之差。2. 比转数：表示泵与风机水力结构特征及性能特征的
6、综合性参数。 4/321Hqnvs3. 安装高度：泵入口处的某一基准面到达液面的高度。4. 并联：泵与风机的入口相连、出口相 连的联合运行方式。5. 允许汽蚀余量：为防止泵运行时发生汽蚀，而 对泵的汽 蚀余量规定的安全值。二、简答题（本题共 5 小题，每小题 4分，共 20 分）1. 试说明下图中标号是 1、2、3、6 的名称和作用。答：1喇叭口，使液体能够以 较小的流动阻力进入水泵。2进口导叶，控制液体在叶轮 入口的流动方向，达到 调节 工况的目的。3叶轮，把来自主轴的机械能 传递给液体。6出水导叶，把旋绕动能转化成 压力能。2. 根据图二.2 说明泵与风机内有哪些能量损失，并说明效率、容积
7、效率、机械效率、流动效率的意义和它们之间的关系。答：泵与风机内的能量损失有机械损失、窖 损失、流 动损失。效率表示了泵与风机的能量有效利用程度。容积效率、机械效率、流动效率分别表示了窖容积损失、机械损失、流 动损失的程度。 。mhv 图二.1 图二.2图二.463. 转速提高后，对泵的允许汽蚀余量有什么影响？为什么？答：将对泵的有效汽蚀余量产生不良影响，使 泵的有效汽蚀 余量提高，因 为转速提高后，流量增加，流速提高，损失加大了。4. 如图二.4 所示，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 p，所以产生了平衡力。p 的大小与轴向间隙 的
8、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 减小p 增加平衡力增加，直到轴向力=平衡力。反之亦然。5. 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。三、填空及选择题（本题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分）1. 某风机全压是 1250 Pa，出口处动压是 40 Pa，则该风机的静压是1210Pa。2. 某泵输送密度是 1000 kg/m3的液体，流量是 120 m3/h，扬程是 45m，泵的
9、效率是 82%，则该泵的轴功率是 17.93 kw。3. 两泵相似，其中一泵的比转数是 120，则另一泵的比转数是 120 。4. 某风机提高转速后，对应点处的流量提高了 25%，则转速提高了 25% 。5. 某泵根据允许吸上真空高度计算得到安装高度是 4.56m，则根据相应的允许汽蚀余量计算得到的安装高度是 4.56 m。6. 设某气体输送管路的全压特性方程是 ，当管路中的流量是 50m3/s 时，则23.0vqp工作于该管路中风机的全压是 575 Pa。7. 泵 m，滑移系数是 0.86，流动效率是 0.92，则 49.88 m， 45.89 58THTHm。8. 某双吸单级风机的流量是
10、150m3/s，转速是 1450rpm，全压是 2320Pa，则该风机的比转数是 37.56 。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 7。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. 有一离心式水泵，其叶轮尺寸如下： ， ， ，mb381b2mD180， ， 。设流体径向流入叶轮，如转速是mD102012a025a1450r/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： s
11、mnu /67.13608.45.36011 vm92tan7.ta1 sbDqvT /0.48.4533smnu /1360.6022 bvvTm /78.2.415.3.22 su /36.95tan3tan02 mvgHuT 2.6.912.8922. 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 ， ， 。求：24.0vcqHsqv/31）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： hmHvvc /19.365. 32820.001 vq20 30 40 50 558cH12.3 27.8 49.4 77.2 9
12、3.3693. 某吸水池表面压强是 10 mH2O，选用h=3.5m 的水泵，抽送水温是 20的水，泵进水管路上的损失不大于 0.7 mH2O，试求该泵的安装高度。 （20时饱和蒸汽压力是2.34kPa）解： mhgpHwveg 56.70.3984104. 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；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 ，打算分别用节流、vq变安装角、变转速的措施将工况点处的流量调到 ，试问选用何种调节措施的风机v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。解：1） ， ， ，smqv/253Pap5386.0kWpqPv 5.13086.1252）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。节流调节时叶片安装角是 0，工况点是 5，各参数是：， ， ， 。sqv/5.13ap4986.kpqv 5.31086.4952510变转速调节工况点时，安装角是 0，工况点处的各参数是：， ， ， 。smqv/5.123Pap26786.kWpqPv350186.027变安装角调节时，或取安装角是-5 0，工况点是点 1，工况点处的各参数是：， ， ， 。v/.3 79.v 89.
