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1、中国矿业大学徐海学院20092010学年第一学期泵与风机试卷(B)卷考试时间:100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、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1、2、3、4的名称和作用。2. 泵的主要性能参数有哪些?3. 离心风机与轴流风机分别在小流量和大流量下启动,为什么?4. 试述两台泵串联工作时作图法确定每台泵工况点的步骤。5. 什么是汽蚀?列出三种提高泵抗汽蚀性能的措施。二、填空及选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分)1. 设某风机入口面积是3.5m2,流速是12m/s,则通过该风机的流量是m3/min。
2、2. 某泵有效功率是248kW,效率是0.82,则泵的轴功率是kW。3. 某轴流风机叶片入口处的轴向速度是4.7m/s,则叶片出口处的轴向速度是m/s。4. 某泵流量是2.5m3/s,转速是2450rpm,当转速降低到2000rpm时,相似工况点处的流量是 m3/s。5. 某风机叶轮直径是2.5m,转速是1000rpm,当流量系数是0.26时,对应点的流量是 m3/s。6. 某泵的允许吸上真空高度是5.5m,泵入口动水头0.2m,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。7. 设某泵,则该泵的效率是。8. 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%,
3、则叶轮切割了 %。9. 某排水管路的特性方程是,在工况点处泵的扬程是163m,则泵的流量是 m3/s。10. 某轴流风机全压是2000Pa,出口处的动能是200Pa,则该风机的静压是 Pa。三、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:,。设流体径向流入叶轮,如转速是1450r/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。2. 有两台性能相同的离心式水泵,性能曲线方程是,并联在管路上工作,管路特性曲线方程式,求:1)并联运行时等效泵的特性方程。2)并联时各泵工况点处的流量。3. 如图所示,Hc=40m,泵进出
4、口直径相同,pA=pB=0,当流量是0.1m3/s时泵进出口压力差是48mH2O,求1)泵的扬程。2)管路特性方程。4. 某电厂动叶可调轴流式引风机,工作时的转速是1450rpm,安装角是0,风机和网路的特性曲线如下图所示。点1、2、3处的参数如下表所示。试问:1) 当前工况点是哪一点?轴功率是多少kW?求当前网路特性方程。2) 何种调节措施可使工况点位于点3?轴功率是多少?3) 采用变角度调节、变转速调节使流量降到110m3/s,轴功率分别是多少?4) 哪一种调节措施使风机的运行经济性最高?流量m3/s压力Pa效率111027330.79212535300.86311041250.8623中
5、国矿业大学徐海学院20092010学年第一学期泵与风机试卷(B)答卷一、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. 泵的主要性能参数有哪些?答:泵的主要性能参数有流量、扬程、转速、轴功率、效率、允许空化(汽蚀)余量。3. 离心风机与轴流风机分别在小流量和大流量下启动,为什么?答:因为离心式风机在小流量时的功率较小,而轴流式风机在
6、流量大时功率较小。4. 试述两台泵串联工作时作图法确定每台泵工况点的步骤。答:1)作泵和管路的特性曲线。2)等流量下扬程相加,作等效泵的特性曲线。3)求管路和等效泵特性曲线的交点K。4)过K点作等流量线,求与泵的特性曲线的交点,即是泵的工况点。5. 什么是汽蚀?列出三种提高泵抗汽蚀性能的措施。答:汽蚀是指液体反复发生汽化、凝结,并引发破坏的现象。提高泵抗汽蚀性能的措施:降低叶轮入口部分的流速、采用双吸叶轮、增加叶轮前盖板转弯处的曲率半径。二、填空及选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分)1. 设某风机入口面积是3.5m2,流速是12m/s,则通过该风机的流量是2520m3/min。2.
7、某泵有效功率是248kW,效率是0.82,则泵的轴功率是302.4kW。3. 某轴流风机叶片入口处的轴向速度是4.7m/s,则叶片出口处的轴向速度是4.7m/s。4. 某泵流量是2.5m3/s,转速是2450rpm,当转速降低到2000rpm时,相似工况点处的流量是 2.04 m3/s。5. 某风机叶轮直径是2.5m,转速是1000rpm,当流量系数是0.26时,对应点的流量是 167.1 m3/s。6. 某泵的允许吸上真空高度是5.5m,泵入口动水头0.2m,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 4.52 m。7. 设某泵,则该泵的效率是0.84。8. 某单级单吸低比
8、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 3.8 %。9. 某排水管路的特性方程是,在工况点处泵的扬程是163m,则泵的流量是 0.665 m3/s。10. 某轴流风机全压是2000Pa,出口处的动能是200Pa,则该风机的静压是 1800 Pa。三、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:,。设流体径向流入叶轮,如转速是1450r/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:(1)(1)(2)(1)(1)(1)(2)(1)2. 有两台性能相同的离心式水泵,性能曲线方程是,并联在管
9、路上工作,管路特性曲线方程式,求:1)并联运行时等效泵的特性方程。2)并联时各泵工况点处的流量。解:1)根据并联的特点,并联运行时等效泵的特性方程:2)求下列联立方程,得等效泵的工况点,有,得。所以,并联时各泵工况点处的流量是5.26m3/s。3. 如图所示,Hc=40m,泵进出口直径相同,pA=pB=0,当流量是0.1m3/s时泵进出口压力差是48mH2O,求1)泵的扬程。2)管路特性方程。解:1)列1-1和2-2的能量方程,有泵的扬程是48 mH2O。2)管路特性方程是,得4. 某电厂动叶可调轴流式引风机,工作时的转速是1450rpm,安装角是0,风机和网路的特性曲线如下图所示。点1、2、
10、3处的参数如下表所示。试问:1) 当前工况点是哪一点?轴功率是多少kW?求当前网路特性方程。2) 何种调节措施可使工况点位于点3?轴功率是多少?3) 采用变角度调节、变转速调节使流量降到110m3/s,轴功率分别是多少?4) 哪一种调节措施使风机的运行经济性最高?流量m3/s压力Pa效率111027330.79212535300.86311041250.86解:1)当前工况点是点2,(1)轴功率是,(1)网路特性方程是(1)2)节流调节使工况点位于点3,(1)轴功率:(1)3)变角度调节时,(1)(1)变转速调节时,(1)轴功率:(1)4)从以上结果可见,变转速调节时,风机的轴功率最小,所以变转速调节可使风机的运行经济性最高。(1)11