一、选择题
1. 在指定的叶片径向位置（通常为100％叶片半径处）叶片弦线与风轮旋转面间的夹角叫（ C ）。
A、攻角 B 、冲角C、桨距角D、扭角
2.禁止一人爬梯或在塔内工作。为安全起见应至少有（ A ）工作。
A、二人 B 、三人C、四人D、五人
3.当风力发电机飞车或火灾无法控制时，应首先（ C ）。
A、汇报上级
B、组织抢险
C、撤离现场
D、汇报场长
4.绝缘手套应每（ B ）试验一次。
A、三个月 B 、半年C、一年D、二年
5.高压验电器应每（ A ）试验一次。
A、半年 B 、一年C、二年D、三年
6.高压设备发生接地时，室内不得接近故障点4m以内，室外不得接近故障点（ C ）以内。
A、4m
B、6m
C、8m
D、10m
7.三相变压器容量的公式是（ C ），其中U为相电压，I 为相电流。
A、S=UI B 、S=UIc os θC、S=3UI D、S=Sinθ
8.由雷电引起的过电压叫（ D ）。
A、内部过电压 B 、外部过电压C、工频过电压D、大气过电压
9.高压隔离开关俗称刀闸，它（ D ）。
A、可以断开正常的负荷电流 B 、可以切断故障电流
C、可以接通正常的负载电流 D 、可以隔离高压电源
10.电容器的耐压值是指加在其上电压的（ C ）。
A、平均值 B 、有效值C、最大值D、瞬时值
11.标志电能质量的两个基本指标是（ A ）。
A、电压和频率 B 、电压和电流C、电流和功率D、频率和波形
12.被电击的人能否获救。关键在于（ D ）。
A、触电方式 B 、人体电阻大小 C 、触电电压高低D、能否尽快脱离电源和施行紧急救
护。
13.心肺复苏法支持生命的三项基本措施是畅通气道、人工呼吸和（ B ）。
A、立体胸部猛压 B 、胸外心脏按压C、膈下腹部猛压D、仰头抬额法
14.用游标卡尺量工件尺寸时，小数值是从（ C ）读出的。
A、尺身 B 、通过计算C、游标D、尺身和游标
15.0.02mm游标卡尺，游标上的50 格与尺身上的（ D ）对齐。
A、38mm
B、48mm
C、51mm
D、49mm
16.《中华人民共和国电力法》第五条规定：国家（ C ）利用可再生能源和清洁能源发
电。
A、禁止 B 、限制C、鼓励和支持D、有条件地支持
17.《中华人民共和国安全生产法》在2002 年6 月29 日由（ D ）审议通过。
A、国务院 B 、国家政法C、国务院国家安全生产局D、全国人大常委会
18.起重钢丝绳的安全系数用于绑扎起重物为（ D ）。
A、5 B 、7 C 、9 D、10
19.安全带使用前应进行检查，并定期进行（ D ）试验。
A、变形 B 、破裂C、动荷载D、静荷载
20.在设备评级中，三类设备是本单元内有（ D ）或缺陷很多，威胁人身及设备安全。
A、小缺陷 B 、一般缺陷C、普通缺陷D、严重缺陷
21.兆欧表输出的电压是脉动的直流电压，主要是用来测定电气设备和供电线路的（ C ）。
A、电压 B 、电流C、绝缘电阻D、功率
22.安全帽的电绝缘性能试验是用交流（ B ）进行试验。
A、1KV B 、1.2KV C 、1.5KV D 、2.0KV
23.两个相同的电阻串联时的总电阻是并联时总电阻的（ C ）。
A、1 倍 B 、2 倍C、4 倍D、8 倍
24.全面质量管理的最大特点是把原来的事后把关变为以（ C ）为主，从管理结果变为管理因素。
A、预防 B 、改进C、预防和改进D、防患于未然
25.填写检修记录的目的是（ D ）。
A、记录工作过程 B 、记录检修时间C、表明工作已结束
D、与检修前的设备做比较，并为下次检修提供依据。
26.在装配空间很小的工况下，拧紧或拆卸螺母时应使用（ C ）。
A、活扳手 B 、梅花扳手C、套筒扳手D、内六角扳手
27.电容器中储存的能量是（ D ）。
A、磁场能 B 、机械能C、热能D、电场能
28.交流测量仪表所指示的读数是正弦量的（ C ）。
A、瞬时值 B 、平均值C、有效值D、最大值
29.
A、1 B 、3C、0.5D、0.2
30.用钳形电流表测量风电机输出电流时，导线应放在钳口（ C ）。
A、内侧 B 、外侧C、中间D、任意处
31.发现运行中的高压断路器严重漏油时，应（ D ）。
A、不必汇报上级 B 、立即断开断路器C、立即停用重合闸D、采取禁止跳闸的措施
32.电压互感器二次短路会使一次（ D ）。
A、电压降低 B 、电压升高C、无变化D、熔断器熔断
33.电力线路发生故障时，要求继电保护装置能够尽快切除故障，称为保护的（ C ）。
A、灵敏性 B 、可靠性C、快速性D、选择性
34.如果电压互感器高压侧额定电压为110kV，低压侧额定电压为1OOV，则其电压互感变比为（ B ）。
A、1/1100 B 、1100/1 C 、110/1 D 、1/110
35.操作票填写完毕后，在空余部分（ B ）栏第一格左侧盖“以下空白”章，以示终结。
A、操作 B 、操作项目C、顺序项D、指令项
36.新安装的变压器，其瓦斯保护在变压器投运（ C ）无问题后方可投入跳闸。
A、4h B 、12h C 、24h D 、48h
37.倒闸操作时，如隔离开关没有合到位，可以用（ C ）进行调整，但应加强监护。
A、木棒 B 、验电器C、绝缘杆D、绝缘手套
38.操作票每页修改不得超过（ A ）个字。
A、3 B 、4 C 、5 D 、6
39.在急救中，通畅气道可采取（ C ）。
A、口对口人工呼吸 B 、胸外按压C、仰头抬额D、垫高头部法
40.变压器技术状况良好、外观整洁、技术资料齐全、正确，是（ A ）设备。
A、一类 B 、二类C、三类D、优良设备
41.起重用钢丝绳，其安全系数为（ A ）。
A、5～6 B 、7～8 C 、9～10 D 、12～15
42.风力发电机轴承所用润滑脂要求有良好的（ D ）。
A、低温性能 B 、流动性C、高温性能D、高温性能和抗磨性能
43.风力发电机组失速调节大多用于大于（ C ）风速的出力调节。
A、切入 B 、切出C、额定D、平均
44.我国建设风电场时，一般要求在当地连续测风（ D ）以上。
A、3 个月 B 、6 个月 C 、3 年 D 、1 年
45.年有效风功率密度大于200W/m，3～20m/s 风速的年累计小时数大于5000h、年平均风速大于6m/s
的地区是（ A ）。
A、风能资源丰富区 B 、风能资源次丰富区C、风能资源可能利用区D、风能资源贫乏区
46.在一个风电场中，风力发电机组排列方式主要与（ C ）及风力发电机组容量、数量、场地等实际
情况有关。
A、风速 B 、空气密度 C 、主导风向 D 、高度
47.当风力发电机组排列方式为矩阵分布时，在综合考虑后，一般各风电机组的间距应不
小于（ C ）倍风轮直径。
A、1 B 、2 C 、3～5 D 、9
48.在风力发电机组中通常在低速轴端选用（ A ）联轴器。
A、刚性 B 、弹性 C 、轮胎 D 、十字节
49.在风力发电机组所使用的润滑油中，合成油的主要优点是在极低温度下具有较好的（ B ）。
A、性能 B 、流动性 C 、抗磨性 D 、抗腐蚀性
50.在变桨距风力发电机组中，液压系统主要作用之一是（ A ），实现其转速控制、功率
控制。
A、控制变桨距机构 B 、控制机械刹车机构 C 、控制风轮转速D、控制发电机转速
51.风力发电机组系统接地网的接地电阻应小于（ B ）。
A、2 B 、4 C 、6 D 、8
52.风力发电机组的年度例行维护工作应坚持（ B ）的原则。
A、节约为主 B 、预防为主、计划检修 C 、故障后检修 D 、巡视
53.风电场运行管理工作的主要任务就是提高（ B ）和供电可靠性。
A、管理 B 、设备可利用率 C 、人员思想 D 、设备损耗
54.事故调查要坚持（ C ）的原则。
A、严肃认真 B 、消灭事故 C 、四不放过 D 、二不放过
55.检查维护风电机液压系统液压回路前，必须开启泄压手阀，保证回路内（ D ）。
A、无空气 B 、无油 C 、有压力 D 、无压力
56.风力发电机组发电机轴承用润滑脂应具有较好的（ D ）。
A、流动性 B 、低温性能 C 、黏度 D 、高温性能
57.接受风力发电机或其他环境信息，调节风力发电机使其保持在工作要求范围内的系统叫做（ C ）。
A、定桨系统 B 、保护系统 C 、控制系统 D 、液压系统
58.（ D ）是设在水平轴风力发电机组顶部内装有传动和其他装置的机壳。
A、导流罩 B 、轮毂 C 、齿轮箱 D 、机舱
59.交流电电流的平均值Iav 与最大值Im 的关系是（ D ）。
A、Iav= Im B 、Iav ＞Im C 、Iav= 2Im D 、Iav= 0.637Im
60.低压配电电器主要用在低压配电系统中，在电力输配系统中起着控制、保护和（ A ）
作用。
A、调节电能 B 、消弧 C 、调整误差 D 、启动
二、判断题
61.沿叶片径向的攻角变化与叶轮角速度无关。（√）
62.叶轮应始终在下风向。（×）
63.变桨距叶轮叶片的设计目标主要是为防止气流分离。（√）
64.风是免费的所以风电无成本。（×）
65.大力发展风力发电有助于减轻温室效应。（√）
66.风电场的投资成本随发电量而变化。（×）
67.检修断路器时应将其二次回路断开。（√）
68.恒速变频风力发电机将增加电网故障。（×）
69.风力发电机组的设计应有控制和保护装置。（×）
70.由于风电场管理相对简单，故不需要有合格的专业技术人员进行运行和维护。（×）
71.当规划要建设一个风电项目时，最好将平均风速估计高一点。（×）
72.风力发电机组要保持长周期稳定的运行，做好维护工作是致关重要的。（√）
73.风力发电机组至少应具备两种不同形式的、能独立有效控制的制动系统。（√）
74.风力发电机在投入运行前应核对相序。（√）
75.检修人员上塔时要做好个人安全防护工作。（√）
76.当风力发电机组因振动报警停机后，未查明原因不能投入运行。（√）
77.风电场生产必须坚持“安全第一，预防为主”的原则。（√）
78.风电场生产人员不必掌握紧急救护法。（×）
79.风力发电机遭雷击后可立即接近风电机。（×）
80.风电场应建立风力发电技术档案，并做好技术档案保管工作。（√）
81.检查机舱外风速仪、风向仪等，不必使用安全带。（×）
82.风力发电机的接地电阻应每年测试一次。（√）
83.风力发电机检修后，缺陷仍未消除，也视为检修合格。（×）
84.在定期维护中，应检查发电机电缆端子，并按规定力矩紧固。（√）
85.平均风速就是给定时间内瞬时风速的平均值。（√）
86.风力发电机达到额定功率输出时规定的风速叫切入风速。（×）
87.连接于接地体与电气设备之间的金属导体称为接地线。（√）
88.轻度烧伤是指烧伤面积小于30％的烧伤。（×）
89.灭火的基本方法有隔离法、窒息法和冷却法三种。（√）
90.《中华人民共和国安全生产法》从2002年6月29日起实施。（×）
91.
92.安全生产依靠严格管理，提高经济效益依靠科学管理。（√）
93.重大缺陷就是指缺陷比较严重，但仍可以安全运行的设备。（×）
94.三相电路中，星形连接的对称负载的相电压就是相应的线电压。（×）
95.绝缘手套是在高压电气设备上进行操作的一般安全用具。（×）
96.“两票”是指工作票和操作票。（√）
97.内径千分尺用来测量工件的内径。（×）
98.游标卡尺游标上每一格代表0.02mm。（×）
99.兆欧表输出电压完全正比于兆欧表的转速。（×）
100.变压器中的油起绝缘和冷却作用。（√）
101.变压器调整电压一般是利用改变绕组匝数的方法来进行。（√）
102.380/220V三相四线制变压器中性点直接接地的供电系统中，应普遍采用保护接零。
（√）
103.在起吊风力发电机的工作中，找准重心可以省力并能保证吊装稳定和安全。（√）104.在直流电路中，电容相当于开路。（√）
105.电阻元件的电压和电流方向总是相同的。（√）
106.正常情况下，三相三线制电路中，三个相电流矢量之和等于零。（√）
107.风电场选址只要考虑风速这一项要素即可。（×）
108.通电导体在磁场中的受力方向用左手定则判断。（√）
109.纯电感在电路中是不耗能元件。（√）
110.变压器温度升高时绝缘电阻值增大。（×）
111.用兆欧表摇测电容器时，应在摇把转动的情况下，将接线断开。（√）
112.当仪表接入线路时，仪表本身消耗很大的功率。（×）
113.埋入地下的扁钢接地体的厚度最小尺寸为 4.0mm。（√）
114.断路器缓冲器的作用是降低分合闸速度。（×）
115.电流互感器二次侧不允许短路。（×）
116.电压互感器二次侧不允许开路。（×）
117.在电力系统中，使用氧化锌避雷器的主要原因是其造价低。（×）
118.当电力系统无功容量严重不足时，会使系统瓦解。（√）
119.操作票要由操作人员填写。（√）
120.线路停电时，必须按照断路器、母线侧隔离开关、负荷侧隔离开关的顺序操作。（×）121.事故处理可不用操作票，但应记入操作记录簿和运行记录簿。（√）
122.一般电气设备的标示牌为白底红字红边。（√）
123.充油设备渗油率按密封点计时不能超过0.01％。（×）
124.电流互感器二次应接地。（√）
125.变压器每隔1～3年做一次预防性试验。（√）
126.测量直流电压和电流时，要注意仪表的极性与被测回路的极性一致。（√）
127.电力系统调度的任务是管理整个系统的运行和操作。（√）
128.装设接地线要先装边相后装中相。（×）
129.操作票必须填写双重名称，即设备的名称和编号。（√）
130.装拆接地线必须使用绝缘杆，戴绝缘手套和戴安全帽，并不准攀登设备。（√）131.带电设备着火时，应使用干式灭火器灭火，不得使用泡沫灭火器。（√）
132.操作票要妥善保管留存，保存期为一年。（√）
133.第二种工作票的有效期最长为 3 天。（×）
134.变压器空载时无电流流过。（×）
135.仪表的误差有本身固有误差和外部环境造成的附加误差。（√）
136.安装并联电容器的目的，主要是改善系统的功率因数。（√）
137.用电流表、电压表测负载时，电流表与负载并联，电压表与负载串联。（×）138.变比不相同的变压器不能并列运行。（√）
139.使用万用表测回路电阻时，必须将有关回路电源拉开。（√）
140.使用钳形表时，钳口两个面应接触良好，不得有杂质。（√）
141.心肺复苏应在现场就地坚持进行，但为了方便也可以随意移动伤员。（×）142. 2005 年2 月28 日在第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议上通过了《中华人民共和国可再生能源法》，本法自2006 年 1 月 1 日起施行。（√）
143.旨在遏制全球气候变暖的《京都议定书》于2005 年 2 月16 日正式生效。（√）144.缩略词“WASP”的中文直译是“风图谱分析和应用软件”。（√）
145.风况是风电场选址必须考虑的重要因素之一。（√）
146.风力发电机的功率曲线是表示风力发电机的净电输出功率和轮毂高度处风速的函数关系。（√）
147.电气设备检修可以约时停、送电。（√）
148.滴点是表示润滑油脂受热后开始滴下润滑油脂时的最高温度。（×）
149.倾点是指油品在标准规定的条件下冷却时能够继续流动的最高温度，以℃表示。
（×）
150.黏度指数是表示油品黏度随温度变化特性的一个约定量值。（√）
三、论述题
177. 什么是变桨距控制？它有哪些特点？
答：变桨距控制主要是指通过改变翼型迎角，使翼型升力发生变化来进行输出功率（以不
超过允许值）的调节。
变桨距控制风轮的特点如下：
（1）优点：
1）启动性好；
2）刹车机构简单，叶片顺桨及风轮转速可以逐渐下降；
3）额定点前的功率输出饱满；
4）额定点后的输出功率平滑；
5）风轮叶根承受的静动载荷小；
6）叶宽小、叶片轻、机头质量比失速机组小。
（2）缺点：
1）由于有叶片变距机构，轮毂较复杂，可靠性设计要求高，维护费用高；
2）功率调节系统复杂，费用高。
178. 何谓电气设备的热备用状态、冷备用状态和检修状态？
答：电源设备的断路器在断开位置，但隔离开关在合闸位置，电源设备一经合闸即可带电
工作的状态称为热备用状态。
设备本身无异常，但所有隔离开关和断路器都在断开位置等待命令合闸，这种状态称为冷备用状态。
设备的所有隔离开关和断路器都已断开，设备与电源分离，并挂标示牌、设遮栏和挂地线，
检修人员在停电设备上工作称为检修状态。
179. 针对高压断路器有哪些要求？
答：（1）在正常情况下能断开和关合电路，能断开和关合负载电流，能断开和关合空载长
线或电容器组等容性负荷电流，以及能开断空载变压器或高压电动机等电感性小负荷电流。
（2）在电网发生故障时能将故障从电网上切除。
（3）要尽可能缩短断路器切除故障的时间，以减轻设备损坏和提高系统稳定性。
（4）能配合自动重合闸进行多次关合和断开。
四、简答题
178. 风力发电机偏航系统的功能是什么？
答：偏航系统的功能就是跟踪风向的变化，驱动机舱围绕塔架中心线旋转，使风轮扫掠面
与风向保持垂直。
179. 风电机组的偏航系统一般由哪几部分组成？
答：风电机组的偏航系统一般由偏航轴承、偏航驱动装置、偏航制动器，偏航计数器、纽
缆保护装置，偏航液压回路等几个部分组成。
180. 造成风力发电机绕组绝缘电阻低的可能原因有哪些？
答：造成风力发电机绝缘电阻低的可能原因有：电机温度过高、机械性损伤、潮湿、灰尘、
导电微粒或其他污染物污染侵蚀电机绕组等。
181. 电压互感器在运行中，为什么不允许二次绕组短路？
答：电压互感器在运行中如果发生二次短路，则二次绕组将流过很大的短路电流，短时间
内便可以将二次绕组烧毁。
182. 为什么电缆线路停电后用验电器验电时，短时间内还有电？
答：电缆线路相当于一个电容器，停电后线路还存在有剩余电荷，对地仍然有电位差。若
停电立即验电，验电笔会显示出线路有电。因此必须经过充分放电，验电无电后，方可装设接地线。
151.在何种情况下可不经许可，即行断开有关设备的电源？
答：在以下情况下，可不经许可，即行断开有关设备的电源：
（1）在发生人身触电事故时，为了解救触电人可以不经许可即行断开有关设备的电源；
（2）设备着火；
（3）设备严重损坏；
（4）严重危及设备安全。
152.在带电设备附近用兆欧表测量绝缘时应注意什么？
答：在带电设备附近用兆欧表测量绝缘时应注意：
（1）测量人员和兆欧表安放位置必须选择适当，保持安全距离，以免兆欧表引线或引线支
持物触碰带电部分；
（2）移动引线时，必须要注意监护，防止工作人员触电。
153..电流互感器有哪些作用？
答：电流互感器的作用：在大电流的交流电路中，应用电流互感器将大电流转换成较小的
电流，供作测量或继电保护用。
154.电流互感器的二次侧为什么接地？
电流互感器二次接地属于保护接地，防止一次绝缘击穿、二次串入高压、威胁人身安全、
损坏设备。
155.已知某三相三绕组变压器型号S7﹣200kVA/10kV/0.4kV ，现有一片居民区每户用电容量为5kW，功率
因数cos0.85 ，问该台变压器能带多少？
解：根据公式cos Φ=P/S 得
S
1=P/cos Φ=5/0.85=5.88 （kVA）
N=S/ S 1=200/5.88 ≈34（户）
答：该台变压器能带34 户居民。
156.某风电场测得年平均风速不大于4m/s 的风速频率为20％，而不小于25m/s 风速的频率为5％，求年平均风速在4～25m/s 区间内的有效风时数。
解：4～25m/s 区间内的有效风时数＝（1－20％－5％）×8760＝75％×8760＝6570（h）答：该风场4～25m/s 区间有效风时数为6570h。
157.某风力发电机组，其年有效风时数为7000h，风力发电机实际的工作系数为0.92 ，该机平均输出功率是额定功率750kW的30％，求该机型的年发电量？
解：根据题意可得
该机型的年发电量＝年有效风时数×实际的工作系数×额定功率×30％＝7000×0.92 ×750 ×30％＝1449000（kWh）
答：该机型的年发电量为144.9 万kWh。
泵与风机（思考题答案） 绪论 3.泵与风机有哪些主要的性能参数？铭牌上标出的是指哪个工况下的参数？ 答：泵与风机的主要性能参数有：流量、扬程（全压）、功率、转速、效率和汽蚀余量。 在铭牌上标出的是：额定工况下的各参数 5.离心式泵与风机有哪些主要部件？各有何作用？ 答：离心泵 叶轮：将原动机的机械能传递给流体，使流体获得压力能和动能。 吸入室：以最小的阻力损失引导液体平稳的进入叶轮，并使叶轮进口处的液体流速分布均匀。 压出室：收集从叶轮流出的高速流体，然后以最小的阻力损失引入压水管或次级叶轮进口，同时还将液体的部分动能转变为压力能。 导叶：汇集前一级叶轮流出的液体，并在损失最小的条件下引入次级叶轮的进口或压出室，同时在导叶内把部分动能转化为压力能。 密封装置：密封环：防止高压流体通过叶轮进口与泵壳之间的间隙泄露至吸入口。 轴端密封：防止高压流体从泵内通过转动部件与静止部件之间的 间隙泄漏到泵外。 离心风机 叶轮：将原动机的机械能传递给流体，使流体获得压力能和动能 蜗壳：汇集从叶轮流出的气体并引向风机的出口，同时将气体的部分动能转化为压力能。 集流器：以最小的阻力损失引导气流均匀的充满叶轮入口。 进气箱：改善气流的进气条件，减少气流分布不均而引起的阻力损失。 9.试简述活塞泵、齿轮泵及真空泵、喷射泵的作用原理？ 答：活塞泵：利用工作容积周期性的改变来输送液体，并提高其压力。 齿轮泵：利用一对或几个特殊形状的回转体如齿轮、螺杆或其他形状的转子。在壳体内作旋转运动来输送流体并提高其压力。 喷射泵：利用高速射流的抽吸作用来输送流体。 真空泵：利用叶轮旋转产生的真空来输送流体。 第一章 1．试简述离心式与轴流式泵与风机的工作原理。 答：离心式：叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量，即流体通过叶轮后，压能和动能都得到提高，从而能够被输送到高处或远处。流体沿轴向流入叶轮并沿径向流出。 轴流式：利用旋转叶轮、叶片对流体作用的升力来输送流体，并提高其压力。 流体沿轴向流入叶轮并沿轴向流出。 2．流体在旋转的叶轮内是如何运动的？各用什么速度表示？其速度矢量可组成怎样的图形？ 答：当叶轮旋转时，叶轮中某一流体质点将随叶轮一起做旋转运动。同时该质点在离心力的作用下，又沿叶轮流道向外缘流出。因此，流体在叶轮中的运动是一种复合运动。 叶轮带动流体的旋转运动，称牵连运动，其速度用圆周速度u表示；
《流体力学泵与风机》期末考试试卷参考答案 一、判断题（本大题共 10 小题，每小题1 分，共 10 分） 1．没有粘性的流体是实际流体。 错 (1分) 2．在静止、同种、不连续流体中，水平面就是等压面。如果不同时满足这三个条件，水 平面就不是等压面。错 (1分) 3．水箱中的水经变径管流出，若水箱水位保持不变，当阀门开度一定时，水流是非恒定流动。 错 (1分) 4．紊流运动愈强烈，雷诺数愈大，层流边层就愈厚。错 (1分) 5．Q 1=Q 2是恒定流可压缩流体总流连续性方程。错 (1分) 6．水泵的扬程就是指它的提水高度。错 (1分) 7．流线是光滑的曲线，不能是折线，流线之间可以相交。错 (1分) 8．一变直径管段，A 断面直径是B 断面直径的2倍，则B 断面的流速是A 断面流速的4倍。 对 (1分) 9．弯管曲率半径Rc 与管径d 之比愈大，则弯管的局部损失系数愈大。错 (1分) 10．随流动雷诺数增大，管流壁面粘性底层的厚度也愈大。错 (1分) 二、填空题（本大题共 4小题，每小题 3 分，共 12 分） 11．流体力学中三个主要力学模型是（1）连续介质模型（2）不可压缩流体力学模型（3）无粘性流体力学模型。 (3分) 12．均匀流过流断面上压强分布服从于水静力学规律。 (3分) 13．正方形形断面管道(边长为a)，其水力半径R 等于4a R =，当量直径de 等于a d e = ( 3分) 14．并联管路总的综合阻力系数S 与各分支管综合阻力系数的关系为 3 211 111s s s s + +=。管嘴与孔口比较,如果水头H 和直径d 相同，其流速比V 孔口/V 管嘴等于82 .097 .0=,流量比Q 孔口 /Q 管嘴 等于 82 .060 .0= 。 (3分) 三、简答题（本大题共 4小题，每小题 3分，共 15 分） 15．什么是牛顿流体？什么是非牛顿流体？ 满足牛顿内摩擦定律的流体为牛顿流体,反之为非牛顿流体。 （3分） 16．流体静压强的特性是什么？ 流体静压强的方向垂直于静压面，并且指向内法线，流体静压腔的大小与作用面的方位无关，只于该点的位置有关。 （3分） 17．什么可压缩流体？什么是不可压缩流体？ 流体的压缩性和热胀性很小，密度可视为常数的液体为不可压缩流体，反之为可压缩流体。（3分） 18．什么是力学相似？
泵与风机试题库 （课程代码 2252） 第一部分 选择题 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. 泵与风机是将原动机的 的机械。（ ） A ．机械能转换成流体能量 B ．热能转换成流体能量 C ．机械能转换成流体内能 D ．机械能转换成流体动能 2. 按工作原理，叶片式泵与风机一般为轴流式、混流式和（ ）。 A.滑片式 B.螺杆式 C.往复式 D.离心式 3. 某台泵的转速由3000r/min 上升到3500r/min ，其比转速（ ） A ．增加 B ．降低 C ．不变 D ．有可能增加，也可能降低，不可能不变 4. 中、高比转速离心式泵与风机在推导车削定律时，对车削前后的参数关系作了如下假设（ ） A ．2 '22'22' 2D D b b ,b b == B ．e 2,'e 2,2 '22'2,D D b b ββ==，出口速度三角形相似 C ．,b b 2' 2=e 2,'e 2,ββ=，出口速度三角形相似 D ．叶轮在车削前后仍保持几何相似 5. 低比转速离心式泵与风机在推导车削定律时，对车削前后的参数关系作了如下假设（ ） A ．2'22'22'2 D D b b ,b b == B ．e 2,'e 2,2 ' 22'2,D D b b ββ==，出口速度三角形相似 C ．,b b 2' 2=e 2,'e 2,ββ=，出口速度三角形相似 D ．叶轮在车削前后仍保持几何相似 6. 下述哪一种蜗舌多用于高比转速、效率曲线较平坦、噪声较低的风机 ( ) A.平舌 B.短舌 C.深舌 D.尖舌 7. 某双吸风机，若进气密度ρ=1.2kg/m 3，计算该风机比转速的公式为( ) A.43 v y p q n n = B.43v y )p 2.1(2q n n =
2-1试述离心泵与风机的工作原理。 通过入口管道将流体引入泵与风机叶轮入口，然后在叶轮旋转力的作用下， 流体随叶轮一同旋转，由此就产生了离心力，使流体沿着叶轮流道不断前进，同时使其压力能和动能均有所提高，到达叶轮出口以后，再由泵壳将液体汇集起来并接到压出管中，完成流体的输送，这就是离心泵与风机的工作原理。 2-2离心泵启动前为何一定要将液体先灌入泵内？ 离心泵是靠叶轮旋转产生离心力工作的，如启动前不向泵内灌满液体，则叶轮只能带动空气旋转。而空气的质量约是液体（水）质量的千分之一，它所形成的真空不足以吸入比它重700多倍的液体（水），所以，离心泵启动前一定要将液体先灌入泵内。 2-3提高锅炉给水泵的转速，有什么优缺点？ 泵与风机的转速越高： （1）它们所输送的流量、扬程、全压亦越大； （2）转速增高可使叶轮级数减少，泵轴长度缩短。 （3）泵转速的增加还可以使叶轮的直径相对地减小，能使泵的质量、体积大为降低。 所以国内、外普遍使用高转速的锅护给水泵。 但高转速受到材料强度、泵汽蚀、泵效率等因素的制约。 2-4如何绘制速度三角形？预旋与轴向旋涡对速度三角形有什么影响？ 1.如何绘制速度三角形？ 速度三角形一般只需已知三个条件即可画出： （1）圆周速度u （2）轴向速度v m （3）叶轮结构角βg角 即可按比例画出三角形。 （1）计算圆周速度u 在已知和叶轮转速n和叶轮直径D（计算出口圆周速度u2时，使用出口直径，反之，使用入口直径，以此类推）以后，即可以求出圆周速度u； （2）叶轮结构角βg 通常是已知的值，因为它是叶轮的结构角，分为入口和出口。 （3）轴向速度v m
因为过流断面面积(m2)与轴向速度v m（m/s）的乘积，就是从叶轮流过的流体的体积流量（m3/s），因此，只要已知体积流量，并计算出过流断面的面积，即可得出轴向速度v m(m/s),由此既可以绘制出速度三角形。 2.预旋与轴向旋涡对速度三角形有什么影响？ (1)预旋对速度三角形的影响？ 流体在实际流动中，由于在进入叶轮之前在吸入管中已经存在一个旋转运动，这个预先的旋转运动称为预旋。当流体进入叶轮前的绝对速度与圆周速度间的夹角是锐角，且绝对速度的圆周分速与圆周速度同向，此时的预旋称为正预旋；反之，流体进入叶轮前的绝对速度与圆周速度间的夹角是钝角，则绝对速度的圆周分速与圆周速度异向，此时的预旋称为负预旋。 由此可见，当无预旋时，流体流入角α1为90o，此时叶轮进口速度三角形为直角三角形，如图1所示；当正预旋时，流体流入角α1<90o，此时叶轮进口速度三角形为锐角三角形，如图2所示；当负预旋时，流体流入角α1>90o，此时叶轮进口速度三角形为钝角三角形，如图3所示。 (2)轴向漩涡对速度三角形的影响？ 如图4所示，叶轮内流体从进口流向出口、同时在流道内一产生一个与叶轮转向相反的轴向旋涡，当叶轮内流体从进口流向出口时，流道内均匀的相对速度受到轴向旋涡的破坏。在叶片，工作面附近，相对速度的方向与轴向旋涡形成的流动速度方向相反，两个速度叠加的结果，使合成的相对速度减小。而在叶片非工作面附近，两种速度的方向相同，速度叠加的结果使合成的相对流速增加。 叶片数有限多时,出流角度从β2g降低至β2后，v2u∞就减小成v2u了，如图5所示。这就是相对速度产生滑移，造成流体出口的旋转不足。 2-5 H T∞、H T及之间有何区别？为什么H 学院期末考试试题（A卷） （ 2014 至 2015 学年第 2 学期）课程名称：泵与风机考试对象：试卷类型：考试考试时间：120 分钟 一.判断题：(共5题，每题3分，共15分) 1.后弯式叶片的叶轮用途广。 2.水泵出口的流量比的进口的流量小，其原因是因为水泵的机械损失造成的。 3.泵叶轮在单位时间内传递给被输送流体的能量即为有效功率。 4.比转速是反映泵与风机速度大小的。 5.发生汽蚀的水泵，有可能抽不上水来。 二.填空题(共6个空，每空2分，共12 分) 1.风机的有效功率公式是（）。 2.泵与风机的功率损失有机械损失、（）损失、（）损失。 3.泵与风机比转速公式是（） 4.离心风机的主要部件是（）、集流器、（）、蜗壳。 三.问答题：(共7题，1-5题每题2分，6、7每题6分，共22分) 1.什么叫扬程 2.叶片式泵与风机分为几类分别是什么 3.离心泵的基本方程（欧拉方程）是 4.什么是泵与风机的性能曲线 5.泵与风机的相似条件是什么 6.泵与风机的功率损失有哪些 7.离心泵有那些防止汽蚀的措施 四.选择题(共7题，每题3分，共21分) 1.泵与风机是将原动机的的机械。（） A．机械能转换成流体能量B．热能转换成流体能量 C．机械能转换成流体内能D．机械能转换成流体动能 2.按工作原理，叶片式泵与风机一般为轴流式、混流式和（）。 A.滑片式 B.螺杆式 C.往复式 D.离心式 3.比转速是一个包括（）设计参数在内的综合相似特征数。 A. 流量、转速、汽蚀余量 B. 流量、扬程、效率 C. 功率、扬程、转速 D 、流量、扬程、转速 4.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.工况相似时相同 5.以下属于回转式风机的是( )。 A.轴流式风机 B.螺杆风机 C.离心风机 D.往复式风机 6.对于后弯式叶片，叶片出口安装角( )。 A. >90° B. <90° C. =90° 7.泵与风机的效率是指( )。 A.泵与风机的有效功率与轴功率之比 B.泵与风机的最大功率与轴功率之比 C.泵与风机的轴功率与原动机功率之比 D.泵与风机的有效功率与原动机功率之比五.计算题(共2题，共30分) 1.有一离心式水泵的叶轮尺寸为： 1 b=40mm, 2 b=20mm, 1 D=120mm, 2 D=300mm, 1g β=30°， 2g β=45°。 设流体径向流入叶轮，若n=20r/s，试画进、出口速度三角形，并计算流量 VT q和无限多叶片的理论扬程 T H ∞ 。 2.有一离心式水泵，总扬程为15m，流量 V q=3m s，效率为92%，求有效功率及轴功率（取ρ=1000kg/3m）。 泵与风机课后思考题答案 Final approval draft on November 22, 2020 思考题答案 绪论 思考题 1．在火力发电厂中有那些主要的泵与风机其各自的作用是什么 答：给水泵：向锅炉连续供给具有一定压力和温度的给水。 循环水泵：从冷却水源取水后向汽轮机凝汽器、冷油器、发电机的空气冷却器供给冷却水。 凝结水泵：抽出汽轮机凝汽器中的凝结水，经低压加热器将水送往除氧器。 疏水泵：排送热力系统中各处疏水。 补给水泵：补充管路系统的汽水损失。 灰渣泵：将锅炉燃烧后排出的灰渣与水的混合物输送到贮灰场。 送风机：向锅炉炉膛输送燃料燃烧所必需的空气量。 引风机：把燃料燃烧后所生成的烟气从锅炉中抽出，并排入大气。 2．泵与风机可分为哪几大类发电厂主要采用哪种型式的泵与风机为什么 答：泵按产生压力的大小分：低压泵、中压泵、高压泵 风机按产生全压得大小分：通风机、鼓风机、压气机 泵按工作原理分：叶片式：离心泵、轴流泵、斜流泵、旋涡泵 容积式：往复泵、回转泵 其他类型：真空泵、喷射泵、水锤泵 风机按工作原理分：叶片式：离心式风机、轴流式风机 容积式：往复式风机、回转式风机 发电厂主要采用叶片式泵与风机。其中离心式泵与风机性能范围广、效率高、体积小、重量轻，能与高速原动机直联，所以应用最广泛。轴流式泵与风机与离心式相比，其流量大、压力小。故一般用于大流量低扬程的场合。目前，大容量机组多作为循环水泵及引送风机。 3．泵与风机有哪些主要的性能参数铭牌上标出的是指哪个工况下的参数 答：泵与风机的主要性能参数有：流量、扬程（全压）、功率、转速、效率和汽蚀余量。 在铭牌上标出的是：额定工况下的各参数 4．水泵的扬程和风机的全压二者有何区别和联系 答：单位重量液体通过泵时所获得的能量增加值称为扬程； 单位体积的气体通过风机时所获得的能量增加值称为全压 联系：二者都反映了能量的增加值。 区别：扬程是针对液体而言，以液柱高度表示能量，单位是m。 全压是针对气体而言，以压力的形式表示能量，单位是Pa。 5．离心式泵与风机有哪些主要部件各有何作用 答：离心泵 叶轮：将原动机的机械能传递给流体，使流体获得压力能和动能。 吸入室：以最小的阻力损失引导液体平稳的进入叶轮，并使叶轮进口处的液体流速分布均匀。 泵与风机（课后习题答案） 第五章 5-1 水泵在n=1450r/min 时的性能曲线绘于图5-48中，问转速为多少时水泵供给管路中的流量为Hc=10+17500q v 2（q v 单位以m 3/s 计算）？已知管路特性曲线方程Hc=10+8000q v 2（q v 单位以m 3/s 计算）。 【解】根据Hc=10+8000q v 2取点如下表所示，绘制管路特性曲线： q v (L/s) q v (m 3/s) 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 Hc （m ） 10 10.8 13.2 17.2 22.8 30 管路特性曲线与泵并联前性能曲线交于M 点（46L/s ，27m ） 同一水泵，且输送流体不变，则根据相似定律得： 5-2 某水泵在管路上工作，管路特性曲线方程Hc=20+2000q v 2（q v 单位以m 3/s 计算），水泵性能曲线如图5-49所示，问水泵在管路中的供水量是多少？若再并联一台性能相同的水泵工作时，供水量如何变化？ 【解】绘出泵联后性能曲线 根据Hc=20+2000q v 2取点如下表所示，绘制管路特性曲线： q v (L/s) 60 q v (m 3/s) 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 Hc （m ） 20 20.2 20.8 21.8 23.2 25 27.2 管路特性曲线与泵并联前性能曲线交于C 点（33L/s ，32m ） 管路特性曲线与泵并联后性能曲线交于M 点（56L/s ，25m ）. 5-3为了增加管路中的送风量，将No.2风机和No.1风机并联工作，管路特性曲线方程为p =4 q v 2（q v 单位以m 3/s 计，p 以p a 计），No.1 及No.2风机的性能曲线绘于图5-50中，问管路中的风量增加了多少？ 【解】根据p =4 q v 2取点如下表所示，绘制管路特性曲线： q v (103m 3/h) 0 5 10 15 20 25 q v (m 3/s) 0 1.4 2.8 4.2 5.6 7 p （p a ） 0 7.84 31.36 70.56 125.44 196 管路特性曲线与No.2风机和No.1风机并联工作后性能曲线交于点M （33×103m 3/h ，700p a ） 于单独使用No.1风机相比增加了33×103-25×103=8 m 3/h 5-4 某锅炉引风机，叶轮外径为1.6m ，q v -p 性能曲线绘于图5-51中，因锅炉提高出力，需改风机在B 点（q v =1.4×104m 3/h ，p =2452.5p a ）工作，若采用加长叶片的方法达到此目的，问叶片应加长多少？ 【解】锅炉引风机一般为离心式，可看作是低比转速。 求切割直线： B p 36005.2452?min /r 114246145030m m p m p =?==v v v q n n q q ， 泵与风机考试试题 一、简答题（每小题5分，共30分） 1、离心泵、轴流泵在启动时有何不同，为什么？ 2、试用公式说明为什么电厂中的凝结水泵要采用倒灌高度。 3、简述泵汽蚀的危害。 4、定性图示两台同性能泵串联时的工作点、串联时每台泵的工作点、仅有 一台泵运行时的工作点 5、泵是否可采用进口端节流调节，为什么？ 6、简述风机发生喘振的条件。 二、计算题（每小题15分，共60分） 1、已知离心式水泵叶轮的直径D2=400mm，叶轮出口宽度b2＝50mm，叶片 厚度占出口面积的8％，流动角β2＝20?，当转速n＝2135r/min时，理论 流量q VT＝240L/s，求作叶轮出口速度三角形。 2、某电厂水泵采用节流调节后流量为740t/h，阀门前后压强差为980700Pa, 此时泵运行效率η=75%，若水的密度ρ=1000kg/m3，每度电费0.4元，求：（1）节流损失的轴功率?P sh； （2）因节流调节每年多耗的电费(1年=365日) 3、20sh-13型离心泵，吸水管直径d1＝500mm，样本上给出的允许吸上真空 高度[H s]＝4m。吸水管的长度l1＝6m，局部阻力的当量长度l e＝4m，设 沿程阻力系数λ＝0.025，试问当泵的流量q v＝2000m3/h，泵的几何安装高 度H g＝3m时，该泵是否能正常工作。 （当地海拔高度为800m，大气压强p a＝9.21×104Pa；水温为30℃，对应饱 和蒸汽压强p v＝4.2365kPa，密度ρ＝995.6kg/m3） 4、火力发电厂中的DG520-230型锅炉给水泵，共有8级叶轮，当转速为n ＝5050r/min，扬程H＝2523m，流量q V＝576m3/h，试计算该泵的比转 速。 泵与风机学习指导书 第一章练习题 1． 名词解释 （1）泵 （2）泵的扬程 （3）风机的全压 （4）轴功率 2． 简答题 （1）简述热力发电厂锅炉给水泵的作用和工作特点。 （2）简述热力发电厂锅炉引风机的作用和工作特点。 （3）按照风机产生的全压大小，风机大致可分为哪几类 （4）叶片泵大致可分为哪几类 第二章练习题 1． 名词解释 （1）排挤系数 （2）基本方程式 （3）轴向旋涡运动 （4）反作用度 2． 选择题[请在四个备选的答案中选择一个正确答案 填至（ ）内] （1）由于叶轮中某点的绝对速度是相对速度和圆周速度的向量合成，所以（ ）。 A. 绝对速度总是最大的； B. 绝对速度的径向分速度总是等于相对速度的径向分速度； C. 绝对速度流动角α总是大于相对速度流动角 β； D. 绝对速度圆周分速度的大小总是不等于圆周速度的大小。 （2）下列说法正确的是（ ）。 A. 在其它条件不变的情况下，泵叶轮进口处预旋总是会导致叶轮扬程较低； B. 在其它条件不变的情况下，泵叶轮进口处预旋总是会导致ο 901<α； C. 在其它条件不变的情况下，轴向旋涡运动总是会导致叶轮的理论扬程较低； D. 泵叶轮进口处的自由预旋总是会导致ο 901<α。 （3）下列说法错误的是（ ）。 A. 滑移系数K 总是小于1； B. 叶片排挤系数Ψ总是大于1； C. 流动效率h η总是小于1； D. 有实际意义的叶轮，其反作用度τ总是小于1。 3． 简答题 （1）简述离心式泵与风机的工作原理。 （2）简述流体在离心式叶轮中的运动合成。 （3）在推导基本方程式时采用了哪些假设 （4）有哪些方法可以提高叶轮的理论扬程（或理论全压） （5）叶轮进口预旋和轴向旋涡运动会对叶轮扬程（或全压）产生如何影响 （6）离心式泵与风机有哪几种叶片型式各有何优点 （7）为什么离心泵都采用后弯式叶片 （8）在其它条件不变的情况下，叶片出口安装角对叶轮扬程（或全压）有何影响 4． 计算题 （1）有一离心式水泵，其叶轮的外径D 2=22cm ，转速n=2980r/min ，叶轮出口安装角a 2β=45°，出口处的径向速 度=∞r v 2s 。设流体径向流入叶轮，试按比例画出出口速度三 角形，并计算无限多叶片叶轮的理论扬程∞T H ，若滑移系数 K=，叶轮流动效率h η=，叶轮的实际扬程为多少 （2）某离心式风机的转速为1500r/min ，叶轮外径为 600mm ，内径为480mm ，设叶轮有无限多叶片且叶片厚度为无限薄，叶片进、出口处的安装角分别为60°、120°，进、出口处空气的相对速度分别为25m/s 、22m/s ，空气密度为m 3。 ①试计算叶轮的理论静压∞st p 、动压∞d p 和全压∞T p ； ②试计算理论静压∞st p 、动压∞d p 占理论全压∞T p 的百 分比； ③试计算叶轮的反作用度τ。 （3）某离心式风机的叶轮外径为800mm ，空气无预旋地流进叶轮，叶轮出口处的相对速度为16m/s ，叶片出口安装角为90°，叶轮的理论全压∞T p 为200mmH 2O ，进口空气密 度为m 3。试计算风机的转速。 （4）已知某离心泵在抽送密度为1000 kg/m 3的水时，其 叶轮的理论扬程为30m 。现用这台泵来抽送密度为700 kg/m 3的汽油，转速和理论体积流量都不变，问这时叶轮的理论扬 程为多少 （5）已知一台水泵进、出口标高相同，流量为25L/s ，泵出口水管的压力表读数为，进口水管的真空表读数为40kP a ，真空表与泵进口标高相同，压力表装在泵出口上方2m 的地 方，进口水管和出口水管的半径分别为50mm 和40mm ，水的密度为1000 kg/m 3。 ①试计算泵的扬程H ； ②已知吸水池和排水池的水面压力均为大气压，吸水管 长度为5m ，局部阻力系数之和为∑1 ξ =6；排水管长 度为40m ，局部阻力系数之和为 ∑2 ξ =12，吸水管和 排水管的沿程阻力系数均取λ=。试计算排水池的水面比吸水池的水面高多少 （6）某离心风机的转速为1000r/min ，叶轮外径为 500mm ，空气径向流入叶轮，空气密度为m 3，叶片出口安装角为120°，叶片出口处绝对速度的圆周分速度225.1u v u =∞。 ①试计算叶轮的理论全压∞T p ； ②如叶轮流量、转速、尺寸均不变，且空气仍径向流入叶轮，但将叶片出口安装角改为60°，问叶轮的理论全压∞T p 下降多少 绪论 思考题 1．在火力发电厂中有那些主要的泵与风机？其各自的作用是什么？ 答：给水泵：向锅炉连续供给具有一定压力和温度的给水。 循环水泵：从冷却水源取水后向汽轮机凝汽器、冷油器、发电机的空气冷却器供给冷却水。 凝结水泵：抽出汽轮机凝汽器中的凝结水，经低压加热器将水送往除氧器。 疏水泵：排送热力系统中各处疏水。 补给水泵：补充管路系统的汽水损失。 灰渣泵：将锅炉燃烧后排出的灰渣与水的混合物输送到贮灰场。 送风机：向锅炉炉膛输送燃料燃烧所必需的空气量。 引风机：把燃料燃烧后所生成的烟气从锅炉中抽出，并排入大气。 2．泵与风机可分为哪几大类？发电厂主要采用哪种型式的泵与风机？为什么？ 答：泵按产生压力的大小分：低压泵、中压泵、高压泵 风机按产生全压得大小分：通风机、鼓风机、压气机 泵按工作原理分：叶片式：离心泵、轴流泵、斜流泵、旋涡泵 容积式：往复泵、回转泵 其他类型：真空泵、喷射泵、水锤泵 风机按工作原理分：叶片式：离心式风机、轴流式风机 容积式：往复式风机、回转式风机 发电厂主要采用叶片式泵与风机。其中离心式泵与风机性能范围广、效率高、体积小、重量轻，能与高速原动机直联，所以应用最广泛。轴流式泵与风机与离心式相比，其流量大、压力小。故一般用于大流量低扬程的场合。目前，大容量机组多作为循环水泵及引送风机。3．泵与风机有哪些主要的性能参数？铭牌上标出的是指哪个工况下的参数？ 答：泵与风机的主要性能参数有：流量、扬程（全压）、功率、转速、效率和汽蚀余量。 在铭牌上标出的是：额定工况下的各参数 4．水泵的扬程和风机的全压二者有何区别和联系？ 答：单位重量液体通过泵时所获得的能量增加值称为扬程； 单位体积的气体通过风机时所获得的能量增加值称为全压 联系：二者都反映了能量的增加值。 区别：扬程是针对液体而言，以液柱高度表示能量，单位是m。 全压是针对气体而言，以压力的形式表示能量，单位是Pa。 5．离心式泵与风机有哪些主要部件？各有何作用？ 答：离心泵 叶轮：将原动机的机械能传递给流体，使流体获得压力能和动能。 吸入室：以最小的阻力损失引导液体平稳的进入叶轮，并使叶轮进口处的液体流速分布均匀。 压出室：收集从叶轮流出的高速流体，然后以最小的阻力损失引入压水管或次级叶轮进口，同时还将液体的部分动能转变为压力能。 导叶：汇集前一级叶轮流出的液体，并在损失最小的条件下引入次级叶轮的进口或压出室，同时在导叶内把部分动能转化为压力能。 密封装置：密封环：防止高压流体通过叶轮进口与泵壳之间的间隙泄露至吸入口。 轴端密封：防止高压流体从泵内通过转动部件与静止部件之间的间隙泄漏 扬程：单位重量液体从泵进口截面到泵出口截面所获得的机械能。 流量qv：单位时间内通过风机进口的气体的体积。 全压p：单位体积气体从风机进口截面到风机出口截面所获得的机械能。 轴向涡流的定义：容器转了一周，流体微团相对于容器也转了一周，其旋转角速度和容器的旋转角速度大小相等而方向相反，这种旋转运动就称轴向涡流。影响：使流线发生偏移从而使进出口速度三角形发生变化。使出口圆周速度减小。 叶片式泵与风机的损失：（一）机械损失：指叶轮旋转时，轴与轴封、轴与轴承及叶轮圆盘摩擦所损失的功率。（二）容积损失：部分已经从叶轮获得能量的流体从高压侧通过间隙向低压侧流动造成能量损失。泵的叶轮入口处的容积损失，为了减小这部分损失，一般在入口处都装有密封环。（三），流动损失：流体和流道壁面生摸差，流道的几何形状改变使流体产生旋涡，以及冲击等所造成的损失。多发部位：吸入室，叶轮流道，压出室。 如何降低叶轮圆盘的摩擦损失：1、适当选取n和D2的搭配。2、降低叶轮盖板外表面和壳腔内表面的粗糙度可以降低△Pm2。3、适当选取叶轮和壳体的间隙。轴流式泵与风机应在全开阀门的情况下启动，而离心式泵与风机应在关闭阀门的情况下启动。 不稳定运行工况点：在受到外界影响而脱离了原来的平衡状态后，在新的条件下不能再恢复到原来平衡状态的工况点。 影响工况点的因素：H-qv 1 、n 2、βzy（动叶可调）3、流体粘性4、积灰、结焦、积垢。5、泄露。HC-qv:1、吸水池、压水池、液面高度。2、ρ3、流体的粘性4、积灰、结焦、积垢。5、泄露。 几何相似的两台泵在相似工况下，其比值n√－（Qv）/（H）3/4必然相等，因此它反映了相似泵的特征，称之为泵的比转速，用Nq表示。 泵内汽蚀现象：气泡形成、发展、溃灭、以致使过流壁面遭到破坏的全过程。危害及防止措施：1、缩短泵的使用寿命，为了延长泵的使用寿命，对泵易汽蚀的部位常采用抗汽蚀性能较好的材料。2，产生噪声和振动，机组在这种情况下应停止工作。3、影响泵的运行性能。 有效汽蚀余量NPSHa：在泵吸入口处，单位重力流体所具有的超过汽化压力能头的富裕能头。2，qv增大NPSHa降低3、越大越好。4、只与吸入管路有关，与泵结构无关。 必需汽蚀余量NPSHr：单位重力流体从泵吸入口 至叶轮内压力最底点所必需的压力降。2、越小越好。3、只与泵入口结构有关，而与吸入管路无关。4、随qv的增大而增大 轴向力产生的原因：前后盖板面积不等；轴向流入，径向流出。 平衡方法：径向止推轴承，平衡孔和管，单级泵用双吸轮。多级泵用叶轮对称排列的方式。平衡盘（？自动平衡轴向力）。平衡鼓。 平衡盘为什么采用自动平衡轴向力：作用于转子上的轴向力大于平衡盘上的平衡力则转子就会向低压侧窜动而平衡盘是固定在转轴上的，因此，使轴向间隙减小，经间隙的流动阻力增加，泄漏量减少。这将导致液体流过径向间隙的速度减小，既经间隙中流动损失减小，从而提高了平衡盘前面的压强，于是作用在盘上的平衡力也就增大。 轴端密封类型： 1）压盖填料密封，只用于低速泵。通过适当拧紧螺栓使填料和轴之间保持很小的间隙。 2）机械密封，适用于高温、高压、高转速的给水泵。 南京师范大学《泵与风机》试题 一、填空题(每空1分，共10分) 1.泵与风机的输出功率称为_______。 2.绝对速度和圆周速度之间的夹角称为_______。 3.离心式泵与风机的叶片型式有_______、_______和_______三种。 4.为保证流体的流动相似，必须满足_______、_______和_______三个条件。 5.节流调节有_______节流调节和_______节流调节两种。 二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一 个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题1分，共10分) 1.风机的全压是指( )通过风机后获得的能量。 A.单位重量的气体 B.单位质量的气体 C.单位时间内流入风机的气体 D.单位体积的气体 2.低压轴流通风机的全压为( ) A. 1～3kPa B. 0.5kPa以下 C. 3～15kPa D. 15～340kPa 3.单位重量的液体从泵的吸入口到叶片入口压力最低 处的总压降称为( ) A.流动损失 B.必需汽蚀余量 C.有效汽蚀余量 D.摩擦损失 4.关于冲击损失，下列说法中正确的是( ) A.当流量小于设计流量时，无冲击损失 B.当流量大于设计流量时，冲击发生在工作面上 C.当流量小于设计流量时，冲击发生在非工作面上 D.当流量小于设计流量时，冲击发生在工作面上 5.下列哪个参数与泵的有效汽蚀余量无关?( ) A.泵的几何安装高度 B.流体温度 C.流体压力 D.泵的转速 6.关于离心泵轴向推力的大小，下列说法中不正确的是( ) A.与叶轮前后盖板的面积有关 B.与泵的级数无关 C.与叶轮前后盖板外侧的压力分布有关 D.与流量大小有关 7.两台泵并联运行时，为提高并联后增加流量的效果，下列说法中正确的是( ) A.管路特性曲线应平坦一些，泵的性能曲线应陡一些 第一章思考题: 1． 流体在旋转的叶轮内是如何运动的？各用什么速度表示？其速度矢量可组成怎样的图形？ 答：当叶轮旋转时，叶轮中某一流体质点将随叶轮一起做旋转运动。同时该质点在离心力的作用下，又沿 叶轮流道向外缘流出。因此，流体在叶轮中的运动是一种复合运动。 叶轮带动流体的旋转运动，称牵连运动，其速度用圆周速度u 表示； 流体相对于叶轮的运动称相对运动，其速度用相对速度w 表示； 流体相对于静止机壳的运动称绝对运动，其速度用绝对速度v 表示。 以上三个速度矢量组成的矢量图，称为速度三角形。 2． 当流量大于或小于设计流量时，叶轮进、出口速度三角形怎样变化？ 答：进口速度三角形的变化： 当流量小于设计流量时：轴面速度'1m v ＜1m v ，'1α＜90°，'1β＜1β。（如图a ） 当流量大于设计流量时：轴面速度'1m v ＞1m v ，'1α＞90°，'1β＞1β。（如图b ） 出口速度三角形 小于设计流量 大于设计流量 3． 为了提高流体从叶轮获得的能量，一般有哪几种方法？最常采用哪种方法？为什么？ 答：1）径向进入，即 901=α；2）提高转速n ；3）加大叶轮外径2D ；4）增大叶片出口安装角a 2β。 提高转速最有利，因为加大叶轮外径将使损失增加，降低泵的效率；提高转速则受汽蚀 的限制，对风机则受噪声的限制。增大叶片出口安装角a 2β将使动能头显著增加，降低泵与风机的效率。比较之下，用提高转速n 来提高理论能头，仍是当前普遍采用的主要方法。 第二章思考题 4.离心式叶轮的理论,V T q -T H ∞曲线及,V T q -T p ∞曲线为直线形式，而实验所得的V q -H 及V q -p 关系为曲线形式，原因何在？ 答：对于有限叶片的叶轮，由于轴向涡流的影响使其产生的扬程降低，该叶轮的扬程可用环流系数进行修正。 ∞=T T KH H 环流系数K 恒小于1，且基本与流量无关。因此，有 限叶片叶轮的T V q ,—T H 曲线，也是一条向下倾斜的直线， 且位于无限多叶片所对应的T V q ,—∞T H 曲线下方。如图中 b 线所示。考虑实际流体粘性的影响，还要在H q T V -,曲 线上减去因摩擦、扩散和冲击而损失的扬程。因为摩擦及 扩散损失随流量的平方增加，在减去各流量下因摩擦及扩 散而损失的扬程后即得图中的c 线。冲击损失在设计工况 下为零，在偏离设计工况时则按抛物线增加，在对应流量 下再从c 曲线上减去因冲击而损失的扬程后即得d 线。除 此之外，还需考虑容积损失对性能曲线的影响。因此，还 需在d 线的各点减去相应的泄漏量q ，即得到流量与扬程的 实际H q V -性能曲线，如图中e 线所示。 对风机的V q —H 曲线分析与泵的V q —H 曲线分析 相同。 5．为什么前弯式叶片的风机容易超载？在对前弯式叶片风机选择原动机时应注意什么问题？ 答：前弯式叶轮随流量的增加，功率急剧上升，原动机容易超载。所以，对前弯式叶轮的风机在选择原动机时，容量富裕系数K 值应取得大些。 第三章思考题 1． 当一台泵的转速发生改变时，其扬程、流量、功率将如何变化？ 答：根据比例定律可知：流量Vp q ＝Vm q p m n n 扬程p H ＝m H 2()p m n n 功率p P ＝m P 3()p m n n 2-1，某离心水泵叶轮b 1=3.2cm ，b 2=1.8cm 。叶片进口边内切圆圆心距轴心线的距离R 1c =8.6cm ，叶片出口边处R 2=19cm 。β1g =17°，β2g =21°，n=2950r/min ，设流体无预旋流入叶轮。绘制叶轮进、出口速度三角形，并计算通过叶轮的流量（不计叶片厚度）及扬程H T ∞。 2-1解： 1. 首先计算叶轮进口速度三角形： （1）：u 1=)/(55.2660086.02295060229506011s m R D n c =???=???=πππ （2）： 171=g β （3）流体无预旋， 901=α 根据以上条件可画出进口速度三角形：并计算出v 1、v 1m 、ω1： v 1=v 1m =u 1·tg β1g =26.55×tg17°=8.12m/s ω1= u 1/cos β1g =26.55/cos17°=27.76m/s 2. 根据进口轴面速度v 1m 及进口半径R 1c 计算出流量： q vt ∞=2πR 1c b 1 v 1m =2π×0.086×0.032×8.12=0.1403 m 3/s 3. 计算叶轮出口速度三角形 （1）：u 2=)/(67.5860 19.02295060229506022s m R D n c =???=???=πππ （2）： 212=g β （3）计算v 2m ，即出口速度三角形的高： 根据连续性方程： 进口过流断面面积（2πR 1c ）×b 1×8.12=出口过流断面面积（2πR 2）×b 2×v 2m 即：2π×0.086×0.032×8.12=2π×0.19×0.018×v 2m 计算得： v 2m =6.53m/s 由此可画出出口速度三角形：：并计算出v 2、ω2： v 2u =u 2-v 2m ·ctg β2g =58.67-6.53×ctg21°=41.66m/s 4-1 输送20℃清水的离心泵，在转速为1450r/min 时，总扬程为25.8m, q v =170m 3/h, P=15.7kW, ηv =0.92, ηm =0.90,求泵的流动效率ηh 。 4-1 解： 76.07 .151000/8.253600/17081.91000=???=== P H gq P P v e ρη h v m ηηηη??= ∴92.092 .090.076 .0=?= ?= v m h ηηηη 4-2 离心风机叶轮外径D 2=460mm,转速n=1450r/min,流量q v =5.1m 3/s,υ1u ∞=0,υ2u ∞ =u 2,(1+P)=1.176,流动效率ηh =0.90,气体密度ρ=1.2kg/ m 3。试求风机的全压及有效功率。 4-2，解： p T ∞=ρ(u 2v 2u ∞-u 1 v 1u ∞) ∵v 1u ∞=0 ∴p T ∞=ρu 2v 2u ∞=1.2×6046.014506046.01450?????ππ=1462.1（Pa ） 根据斯托道拉公式：P K +=11，∴855.017 .11==K ∴p= K·ηh ·p T ∞=0.855×0.90×1462.1=1124.7（Pa ） P e =pq v /1000=1124.7×5.1/1000=5.74 (kw) 4-3 离心风机n=2900r/min ，流量q v =12800 m 3/h ，全压p=2630Pa ，全压效率η=0.86，求风机轴功率P 为多少。 4-3 P=η P e =0.86×pq v /1000=0.86×2630×12800/3600/1000=8.04 (kw) 4-4 离心泵转速为480r/min ，扬程为136m ，流量q v =5.7m 3/s,轴功率P=9860kW 。设容积效率、机械效率均为92%，ρ=1000kg/m 3，求流动效率。 4-4解： 77.09860 1000/1367.581.91000=???=== P H gq P P v e ρη 91.092 .092.077 .0=?= ?= v m h ηηηη 4-5 若水泵流量q v =25L/s,泵出口出压力表读数为320kPa ，入口处真空表读数为40kPa ，吸入管路直径d=100cm,出水管直径为75cm ，电动机功率表读数为12.6kW ，电动机效率为0.90，传动效率为0.97。试求泵的轴功率、有效功率及泵的总效率。 ∵P e =ρg·q v ·H ∵()w Z g v v g p p H h Z 2122 12212+-+-+-=ρ 名词解释 泵与风机的体积流量 泵与风机的效率. 气蚀 相似工况点 泵与风机的体积流量 必需汽蚀余量 运动相似 简答题 1.给出下列水泵型号中各符号的意义: ①60—50—250 ②14 ZLB—70 2.为什么离心式水泵要关阀启动,而轴流式水泵要开阀启动 3.用图解法如何确定两台同型号泵并联运行的工作点 试述轴流式泵与风机的工作原理。 叶片式泵与风机的损失包括哪些 试叙节流调节和变速调节的区别以及其优缺点。 计算题 1、用水泵将水提升30m高度。已知吸水池液面压力为×103Pa，压出液面的压力为吸水池液面压力的3倍。全部流动损失hw=3m，水的密度ρ=1000kg/m3，问泵的扬程应为多少m 2已知某水泵的允许安装高度〔Hg〕=6m，允许汽蚀余量〔Δh〕=，吸入管路的阻力损失hw=，输送水的温度为25℃，问吸入液面上的压力至少为多少Pa(已知水在25℃时的饱和蒸汽压力pv=，水的密度ρ=997kg/m3) 3某循环泵站中，夏季为一台离心泵工作，泵的高效段方程为H=30-250Q2，泵的叶轮直径D2=290mm，管路中阻力系数s=225s2/m5,静扬程H sT=14m，到了冬季，用水量减少了，该泵站须减少12%的供水量，为了节电，到冬季拟将另一备用叶轮切削后装上使用。问该备用叶轮应切削外径百分之几 4今有一台单级单吸离心泵，其设计参数为：转速n=1800r/min、流量qv=570m3/h、扬程H=60m，现欲设计一台与该泵相似，但流量为1680m3/h，扬程为30m的泵，求该泵的转速应为多少5已知某锅炉给水泵，叶轮级数为10级，第一级为双吸叶轮，其额定参数为：流量qv=270m3/h、扬程H=1490m、转速n=2980r/min，求该泵的比转速。 绪论 水泵定义及分类 1．主要内容：水泵的定义和分类（叶片式水泵、容积式水泵及其它类型 泵与风机（课后习题答案） 第五章 5-1 水泵在n=1450r/min时的性能曲线绘于图5-48中，问转速为多少时水泵供给管路中的流量为Hc=10+17500q v2（q v单位以m3/s计算）？已知管路特性曲线方程Hc=10+8000q v2（q v单位以m3/s计算）。 2 同一水泵，且输送流体不变，则根据相似定律得： 5-2 某水泵在管路上工作，管路特性曲线方程Hc=20+2000q v2（q v单位以m3/s计算），水泵性能曲线如图5-49所示，问水泵在管路中的供水量是多少？若再并联一台性能相同的水泵工作时，供水量如何变化？ 【解】绘出泵联后性能曲线 2 管路特性曲线与泵并联后性能曲线交于M点（56L/s，25m）. 5-3为了增加管路中的送风量，将风机和风机并联工作，管路特性曲线方程为 p=4 q v 2（q v 单位以m3/s计，p以p a计），及风机的性能曲线绘于图5-50中，问 管路中的风量增加了多少？ 2 p a ）于单独使用风机相比增加了33×103-25×103=8 m3/h 5-4 某锅炉引风机，叶轮外径为，q v-p性能曲线绘于图5-51中，因锅炉提高出力，需改风机在B点（q v=×104m3/h，p=）工作，若采用加长叶片的方法达到此目的，问叶片应加长多少？ 【解】锅炉引风机一般为离心式，可看作是低比转速。 求切割直线： a A 点与B 点为对应工况点，则由切割定律得 m 8.1)11 14(D D )(22222==' '='，D D q q v v 则应加长 略 5-6 8BA-18型水泵的叶轮直径为268mm ，车削后的8BA-18a 型水泵的叶轮直径为250mm ，设效率不变，按切割定律计算qv 、H 、P 。如果把8BA-18a 型水泵的转速减至1200r/min ，假设效率不变，其qv 、H 、P 各为多少？8BA-18型水泵额定工况点的参数为：n=1450r/min ，q v =s ，H=18m ，P=，η=84%。 【解】根据公式得： 可知该泵为低比转速，可用如下切割定律求出切割后的qv 、H 、P ，其值如下： 对8BA-18a 型水泵只改变转速，可根据相似定律计算泵的qv 、H 、P ，其值如下：《泵与风机》试卷A：学院期末考试试题+答案
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