环本《流体力学泵与风机》试卷A答案
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流体力学泵与风机的课后习题泵与风机的结构1、指出离心式风机主要部件名称2、指出轴流泵主要部件名称3、在下列热力发电厂的泵与风机序号中选择至少两个正确序号填入下面各题的空白处。
(a)锅炉给水泵 (b)汽轮机凝结水泵 (c)循环水泵(d)送风机 (e)引风机 (f)排粉风机 (g)烟气循环风机1)热力发电厂的泵与风机中 可以采用轴流式;2)热力发电厂的泵与风机中 应注意防磨、防积灰和防腐蚀;3)热力发电厂的泵与风机中 输送的是饱和热水,应采取防汽蚀措施。
4、简述热力发电厂主要有哪些风机?根据所输送的气体性质说明它们在结构上应注意哪些问题?5、轴端密封的方式有几种?它们各自是起到怎样的密封作用?各有何特点?泵与风机的叶轮理论1、转速n=1500r/min的离心风机,叶轮内径D1=480mm。
叶片进口处空气相对速度ω1=25m/s,与圆周速度的夹角为β1=60°,试绘制空气在叶片进口处的速度三角形。
答案:2、有一离心泵转速为1450r/min,其叶轮的进口尺寸为:宽度 ,直径 ,安装角 。
假设有无限多叶片且叶片为无限薄,不考虑叶片厚度对流道断面的影响。
(1)设液体径向流入叶轮,计算叶轮的理论流量。
(2)转速不变,理论流量增大20%,设进口相对流动角仍等于安装角,计算绝对速度的圆周分速度,并说明它的方向是否与圆周速度方向一致。
分析:按照题目已知条件,要计算叶轮理论流量,应想到它等于叶轮进口流道断面面积与进口径向分速度的乘积,进口流道断面面积很容易看出如何计算,进口径向分速度需根据进口速度三角形进行计算,那么就要进一步找出速度三角形的三个参数,从题意中已知了相对流动角 ,容易看出圆周速度如何计算,剩下的一个条件是什么呢?其实,“设液体径向流入叶轮”隐含了一个条件,它意味着进口绝对速度方向为径向,而径向总是与圆周速度方向垂直,所以进口绝对流动角 。
解:(1) 由题意知:、。
(m/s)画出速度三角形(图略),由图知:(m/s) 理论流量为:(m3/s)(2) 由题意知:,圆周速度不变为m/s,流量增大20%,相应的也增大20%(因为叶轮进口流道断面面积不变),即 m/s画出速度三角形(图略),由图知:m/s其方向与圆周速度的方向相反。
流体力学和泵与风机考试1. 流量-扬程性能曲线较陡的泵是( ) [单选题] *A、给水泵B、循环水泵(正确答案)C、凝结水泵D、都不是2. 理想流体是假设()的流体 [单选题] *A、流体参数与时间无关B、流体参数与空间无关C、流体参数与粘性无关(正确答案)D、流体参数与密度无关3. 对气体而言,其压缩性要比液体() [单选题] *A、大得多(正确答案)B、小得多C、相同D、可能大也可能小4. 驼峰型qv-H性能曲线的特点是:在曲线最高点K点( ) [单选题] *A、为不稳定工作点,其余均为稳定工作区域B、右侧为不稳定工作区域C、附近为不稳定工作区域D、左侧为不稳定工作区域(正确答案)5. 热力发电厂中,哪些水泵的qv-H性能曲线比较平坦?() [单选题] *A. 给水泵和循环水泵B. 循环水泵和凝结水泵C. 凝结水泵和给水泵(正确答案)D. 给水泵、循环水泵和凝结水泵6. 静止流体()剪切应力 [单选题] *A、不能承受(正确答案)B、可以承受C、能承受很小的D、具有粘性时可承受7. 温度升高对流体粘度影响是( ) [单选题] *A、液体粘度上升,气体粘度下降B、液体粘度下降,气体粘度上升(正确答案)C、液体和气体粘度都上升D、液体和气体粘度都下降8. 机械密封装置属于( ) [单选题] *A、级间密封装置B、轴封装置(正确答案)C、内密封装置D、填料密封装置9. 与填料密封相比,机械密封的特点是() [单选题] *A、密封性能差B、结构简单C、机械损失小(正确答案)10. 某台水泵在运行过程中,出现了轴承润滑不良,轴承处的机械摩擦比较严重,转速没有明显变化,这时相应地会出现( )[单选题] *A. 流量减小、扬程降低、电动机功率增大B. 流量增大、扬程降低、电动机功率减小C. 流量减小、扬程降低、电动机功率变化不明显D. 流量和扬程不变、电动机功率增大(正确答案)11. 流体运动的两种重要参数是( ) [单选题] *A、压力、速度(正确答案)B、压力、温度C、比容、密度D、比容、速度12. 流体流动时引起能量损失的主要原因是( ) [单选题] *A、流体的压缩性B、流体膨胀性C、流体的不可压缩性D、流体的粘滞性(正确答案)13. 已知大气压 pa=105 Pa,如果某点的真空度为 0.49 ×105 Pa,则该点的绝对压强为()Pa [单选题] *A 、51×103(正确答案)B 、1.49×105C 、1.5 ×105D 、1.05 ×10514. 在定常管流中,如果两个截面的直径比为 d1/d2 = 3,则这两个截面上的速度之比 V 1/ V2 =() [单选题] *A、 3B、 1/3C 、9D、 1/9(正确答案)15. 并联长管1、2两管的直径相同,沿程阻力系数相同,长度 L2=3L1,通过的流量为() [单选题] *A、Q1=Q2B、Q1=1.5Q2C、Q1=1.73Q2(正确答案)D、Q1=3Q216. 流线与迹线通常情况下() [单选题] *A、能相交也能相切B、仅能相交不能相切C、仅能相切不能相交(正确答案)D、既不能相交也不能相切17. 当泵的转速增加时,水泵的流量和扬程将() [单选题] *A、增大(正确答案)B、减小C、不变18. 给水泵不允许在低流量或无流量的情况下长时间运行,主要是防止() [单选题] *A、浪费厂用电B、降低效率C、动能转换热能发生汽蚀而损坏设备(正确答案)D、出口压力高而损坏设备19. 有一离心式水泵,转速为 480r/min,总扬程为 136m 时,流量 qv =5.7 m3/s,轴功率为 P =9860KW,其容积效率与机械效率均为 92%,则流动效率为()。
习题一、选择(20)1.连续介质假设意味着a流体分子互相紧连b与流体相关的物理量是连续函数2.静止流体剪切应力。
a不能承受b能承受c能但只能承受很小的3.流体粘性与流体的—无关。
a分子动量交换b温度c速度梯度d压力4.的流体为理想流体。
a速度极小b不考虑粘性应力c密度不变5.平板形心的淹没深度h1和静水压中心h2的关系为h1—h2。
a <b >c =6.水平面分界面就是等压面,等密度面,等温面。
—a对b错7.恒定流动中迹线和流线重合,非恒定流中则不重合。
—a对b错8.流线不能相交。
—a对b错9.对于一般性流体,层流底层只存在于层流状态中。
—a对b错10.在弯管流动中,一般来说弯管内侧的漩涡比外侧的大,但强度要小。
a对b错11.根据斯托克斯定理,涡管断面可在边界收缩为零。
—a对b错12.-------------------------------- 紊流切应力是由而产生的a分子内聚力b分子见动量交换c脉动速度引起的动量交换二、简答1试简要分析说明欧拉法和拉格朗日法。
2试简要解释说明混合长度理论。
3何谓水击?产生的条件?如何减弱或防止水击?4何谓流体力学模型,请说出至少四个?5请解释什么是牛顿内摩擦定律?6解释弯管流动中二次流产生的原因(可以图示说明)?7请解释文丘里流量计的原理?三、计算1流体力学基本方程可表示为Z = p / Y = C(常数),请证明。
2如图所示的并联管流中。
请证明下式成立:1 = 1 * 1 + 1、拓3 •瓦K3三元不可压缩流场中,u = x2 + z2 + 5,u = y2 + z2 -3,已知z = 0处u = 0。
试求u z?并检验流体是否有旋?4已知速度分布为u = xy + z, v = y 2 + 2 z, w = 3 x 2 —2 y 请你给出点(1, 1, 0)处的加速度。
9水平突缩串联管路,管径D=15mm.d=10mm,水流量Q = 2m3 /m,水银测压计测得的高差h=8cm。
工程流体力学泵与风机习题答案(曹慧哲部分)第三章3-1已知流速场u x =2t+2x+2y ,u y = t - y+z ,u z = t+x – z 。
求流场中x =2,y =2,z =1的点在t =3时的加速度。
a =35.86 m/s 23-2已知流速场u x =xy 3,313y u y =-,u z = xy ,试求:(1)点(1,2,3)的加速度;(2)是几元流动;(3)是恒定流还是非恒定流;(4)是均匀流还是非均匀流?a =36.27m/s 2二元恒定非均匀流3-3已知平面流动的流速分布为u x =a ,u y =b ,其中a 、b 为正数。
求流线方程并画出若干条y >0时的流线。
ay-bx=c3-4已知平面流动速度分布为2222x y cy cx u u x y x y=-=++,, 其中c 为常数,求流线方程并画出若干条流线。
x 2+y 2=c3-5已知平面流动速度场分布为(46)(69)u y x ti y x t j =-+-。
求t =1时的流线方程并绘出x =0至x =4区间穿过x 轴的4条流线图形。
3x -2y =33-6已知圆管中流速分布为1/7max 0()yu u r =,r 0为圆管半径,y 为离开管壁的距离,u max为管轴处最大流速。
求流速等于断面平均流速的点离管壁的距离y 。
y =0.242r 03-7对于不可压缩流体,下面的运动是否满足连续性条件?(1) u x = 2x 2 +y 2,u y = x 3-x (y 2-2y )(2) u x = xt +2y ,u y = xt 2-yt(3)u x = y 2 +2xz ,u y =-2yz + x 2yz ,u z =422221y x z x +(1)、(3)不满足,(2)满足 3-8已知不可压缩流体平面流动在y 方向的速度分量为u x =y 2-2x +2y 。
求速度在x 方向的分量u x 。
u x =-2x (y +1) +f (y )3-9已知两平行平板间的速度分布为⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2max 1b y u u ,式中y = 0为中心线,y = ±b为平板所在位置,u max 为常数,求两平行平板间流体的单宽流量。
泵与风机练习题与答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、离心泵的效率在()左右。
A、50~70%;B、30~50%;C、40~60%;D、60~80%。
正确答案:D2、在泵的吸入管段利用虹吸作用后可()。
A、提高扬程,节约电能。
B、减小扬程,增大电耗;C、减小扬程,节约电能;D、提高扬程,增大电耗;正确答案:C3、泵的轴封、轴承及叶轮圆盘摩擦损失所消耗的功率称为()。
A、机械损失;B、水力损失;C、摩擦损失。
D、容积损失;正确答案:A4、灰渣泵运行周期短的主要原因是()。
A、磨损严重。
B、扬程高;C、双率低;D、流量大;正确答案:A5、离心泵试验需改工况时,输水量靠()来改变。
A、进口水位;B、进口阀门;C、出口阀门。
D、转速;正确答案:C6、机械密封与填料密封相比,机械密封()。
A、机械损失小。
B、密封性能差;C、价格低;正确答案:A7、后弯叶片可以获得(。
A、较高的压力;B、较高的效率;C、较高的流速。
D、较高的流量;正确答案:B8、在研究流体运动时,按照是否考虑流体的粘性,可将流体分为( )A、牛顿流体及非牛顿流体B、可压缩流体与不可压缩流体C、均质流体与非均质流体D、理想流体与实际流体正确答案:D9、给水泵发生()情况时应进行紧急故障停泵。
A、给水泵某轴承振动达0.06mm;B、给水泵入口法兰漏水;C、给水泵内部有清晰的摩擦声或冲击声。
D、给水泵某轴承有异声;正确答案:C10、小切应力作用于静止牛顿流体时,流体( )A、在过一定时间后才开始流动B、粘度大时仍可保持静止C、即刻开始流动D、是否流动还要看其他条件正确答案:C11、轴流式风机采用()时,具有效率高、工况区范围广等优点。
A、节流调节。
B、入口静叶调节;C、动叶调节;D、转数调节;正确答案:C12、泵运行中发生汽蚀现象时,振动和噪声()。
A、均增大;B、只有前者增大;C、只有后者增大;D、均减小。
正确答案:A13、将极细测压管插入水银中,毛细现象会使得水银液位()A、下降B、上升C、不变D、都有可能正确答案:A14、()是风机产生压头,传递能量的主要构件。
泵与风机模考试题+参考答案一、单选题(共67题,每题1分,共67分)1.雷诺数的物理意义是()。
A、粘性力与重力之比B、重力与惯性力之比C、惯性力与粘性力之比D、压力与粘性力之比正确答案:C2.在研究流体运动时,按照是否考虑流体的粘性,可将流体分为( )A、牛顿流体及非牛顿流体B、可压缩流体与不可压缩流体C、均质流体与非均质流体D、理想流体与实际流体正确答案:D3.按连续介质的概念,流体质点是指( )A、流体内的固体颗粒B、流体的分子C、几何的点D、几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体正确答案:D4.离心泵轴封机构的作用是()。
A、对水泵轴起支承作用;B、防止漏油。
C、防止高压液体从泵中大量漏出或空气顺轴吸入泵内;D、对水泵轴起冷却作用;正确答案:C5.轴流式风机效率与离心式风机效率相比()。
A、较高;B、较低;C、一样。
正确答案:A6.液体黏度随温度的升高而( ),气体黏度随温度的升高而( )。
A、增大,减小B、减小,升高C、减小,不变D、减小,减小正确答案:B7.不能用以提高离心风机压头的方法是()。
A、提高转速;B、增大叶轮进口直径;C、增大叶轮出口直径。
D、增大叶片出口安装角;正确答案:C8.局部损失产生的主要原因是()。
A、流体的粘性B、壁面切应力C、流态的变化D、局部漩涡和二次流正确答案:D9.一容器中那个位置总能量大()A、表面B、中部C、底部D、一样正确答案:D10.当凝结水泵发生汽化时其电流将()。
A、不变;B、下降;C、上升。
正确答案:B11.粘性底层的厚度小于管壁的绝对粗糙度的管路称为()。
A、光滑管B、粗糙管C、水力光滑管D、水力粗糙管正确答案:D12.沿程损失的损失系数和哪个参数无关?()A、雷诺数B、表面粗糙度C、管径D、长度正确答案:D13.两台离心水泵串联运行,()。
A、两台水泵的扬程相同,总扬程为两泵扬程之和;B、两台水泵扬程可以不同,但总扬程为两泵扬程之和。
绪论1.流体的容重及密度有何区别及联系?解:g 是流体的本身属性。
还与g 有关。
ργ=ργ2.已知水的密度1000kg/m ,求其容重。
若有这样的水1L ,=ρ3它的质量和重力各是多少?解:g=1000×9.807=9807N/m ργ=3m=v=1000×0.001=1kg G=mg=1×9.807=9.807Nρ3.什么是流体的粘滞性?它对流体流动有什么作用?动力粘滞系数和运动粘滞系数有何区别及联系?µυ答:流体内部质点间或流层间因为相对运动的性质叫粘滞性,它使流动的能量减少。
表征单位速度梯度作用下的切µ应力,反映粘滞性的动力性质。
是单位速度梯度作用下的υ切应力对单位体积质量作用产生的阻力加速度。
=/υµρ4.水的容重=9.17kN/m ,=0.599×10pa.s 求它的运动粘γ3µ3−滞系数υ解:=g/=6.046×10m /sυ=ρµµγ5−25.空气容重=11.5N/m ,=0.157cm /s,求它的动力粘滞系γ3υ2数。
µ解:=pa.sµ5410841.1807.9/10157.05.11−−×=××==g γυρυ6.当空气从0℃增加到20℃时,增加15%,容重减少υ10%,问此时增加多少?µ解:=µgg g 0000035.1%)151%)(101(υγυγγυρυ=+−==所以增加了3.5%µ7.水平方向运动的木板,其速度为1m/s,平板浮在油面上,,油的=0.09807pa.s 。
求作用于平板单位面积上mm 10=δµ的阻力。
解:2/807.901.0/109807.0m N dydu =×==µτ8.温度为20℃的空气,在直径为2.5cm 管中流动,距管壁上1mm 处的空气速度为3cm/s 。
流体力学泵与风机第五版课后习题答案【篇一:流体力学泵与风机习题集】习题集一、填空题1.流体力学中三个主要力学模型是(123。
2.在现实生活中可视为牛顿流体的有和等。
3.流体静压力和流体静压强都是压力的一种量度。
它们的区别在于:前者是作用在;而后者是作用在。
4.均匀流过流断面上压强分布服从于。
5.和液体相比,固体存在着、和三方面的能力。
6.空气在温度为290k,压强为760mmhg时的密度和容重分别为7.流体受压,体积缩小,密度;流体受热,体积膨胀,密度的性质,称为流体的。
8.压缩系数?的倒数称为流体的,以来表示9.1工程大气压等于千帕,等于水柱高,等于汞柱高。
10.静止流体任一边界上压强的变化,将等值地传到其他各点,只要,这就是的帕斯卡定律。
11.流体静压强的方向必然是沿着。
12.液体静压强分布规律只适用于。
13.静止非均质流体的水平面是,和。
14.测压管是一根玻璃直管或u形管,一端另一端。
15.在微压计测量气体压强时,其倾角为??30?,测得l?20cm 则。
16.作用于曲面上的水静压力p的铅直分力pz等于。
17.通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动的方法称为。
18.流线不能相交(驻点处除外),也不能是折线,因为流线只能是一条光滑的。
19.、和之和以pz表示,称为总压。
20.液体质点的运动是极不规则的,各部分流体,这种流动状态称为。
?,21.由紊流转变为层流的临界流速vk由层流转变为紊流的临界流速vk?称为,vk称为其中vk22.对圆管来说,临界雷诺数值rek?。
23.圆管层流的沿程阻力系数仅与而和无关。
24.根据?繁荣变化特征,尼古拉兹实验曲线可分为五个阻力区,分别是;;;和。
25.紊流过渡区的阿里特苏里公式为。
26.速度的或发生变化而引起的能量损失,称为损失。
27.正方形形断面管道(边长为a),其水力半径r等于当量直径de等于28.正三角形断面管道(边长为a),其水力半径r等于de等于。
第1章绪论1.1 试从力学分析的角度,比较流体与固体对外力抵抗能力的差别。
答:固体在承受一定的外力后才会发生形变;而流体只要承受任何切力都会发生流动,直到切力消失;流体不能承受拉力,只能承受压力。
1.2 何谓连续介质模型?为了研究流体机械运动的规律,说明引用连续介质模型的必要性和可能性。
答:把流体当做是由密集质点构成的、内部无空隙的连续体来研究,这就是连续介质模型。
建立连续介质模型,是为了避开分子运动的复杂性,对流体物质的结构进行简化,建立连续介质模型后.流体运动中的物理量都可视为空间坐标和时间变址的连续函数.这样就可用数学分析方法来研究流体运动。
1.3 按作用方式的不同,以下作用力:压力、重力、引力、摩擦力、惯性力,哪些是表面力?哪些是质量力?答:压力、摩擦力是表面力;重力、引力、惯性力是质量力。
1.4 为什么说流体运动的摩擦阻力是内摩擦阻力?它与固体运动的摩擦力有何不同?答:上平板带动与其相邻的流层运动,而能影响到内部各流层运动,说明内部各流层间存在切向力,即内摩擦力,这就是黏滞性的宏观表象。
也就是说,黏滞性就是流体的内摩擦特性。
摩擦阻力存在于内部各流层之间,所以叫内摩擦阻力。
固体运动的摩擦力只作用于固体与接触面之间,内摩擦阻力作用于流体各流层之间。
1.5 什么是流体的粘滞性?它对流体流动有什么作用?动力粘滞系数μ和运动粘滞系数v有何区别及联系?答:黏滞性的定义又可表示为流体阻抗剪切变形的特性。
由于流体具有黏性,在流动时存在着内摩擦力,便会产生流动阻力,因而为克服流动阻力就必然会消耗一部分机械能。
消耗的这部分机械能转变为热,或被流体吸收增加了流体的内能,或向外界散失,从而使得推动流体流动的机械能越来越小。
运动黏滞系数是动力黏滞系数与密度的比。
1.6 液体和气体的粘度随着温度变化的趋向是否相同?为什么?答:水的黏滞系数随温度升高而减小,空气的黏滞系数则随温度升高而增大。
原因是液体分子间的距离小,分子间的引力即内聚力是构成黏滞性的主要因素,温度升高,分子动能增大,间距增大,内聚力减小,动力黏滞系数随之减小:气体分子间的距离远大于液体,分子热运动引起的动掀交换是形成黏滞性的主要因素.温度升高.分子热运动加剧,动址交换加大,动力黏滞系数随之增大。
1.风机管路特性方程pc=qv2中,pc 是表示当管路所输送的流量为qv 时,由此管路输送( D )气体所需的机械能。
A.单位时间经管路B.单位重量C.单位质量D.单位体积2.圆盘摩擦损失属于( A )A.机械损失B.容积损失C.流动损失D.既属于机械损失,又属于流动损失3.某台风机在转速不变时,当输送的空气温度增加时,其全压( C )A.增加B.不变C.降低D.先增加后降低4.离心式泵的叶轮流道内流体的绝对速度可分解为( B )A.圆周速度和牵连速度B.圆周速度和相对速度C.径向速度和牵连速度D.径向速度和相对速度5.风机产生旋转失速及喘振的主要原因是其性能曲线为驼峰型,上述的风机的性能曲线是指( H-qv )A.qv —p 曲线B.qv —p 曲线C.qv —η线曲D.包括qv —p 、qv —P 、qv —η曲线在内6.两台同性能风机串联运行,串联工作点参数为、,改为其中一台单独运行时(管路特性曲线不变),工作点参数为qv 单、p 单。
则串联与单台工作点间的关系为( B )A. p 串=2 p 串, qv 串= qv 单B. p 串<2 p 单, qv 串>qv 单C. p 串<2 p 单, qv 串= qv 单D. p 串=2 p 单, qv 串>qv 单7.下列各项的值,哪个越大越不易汽蚀?( C )A.HgB.HsC.ΔhaD.Δhr8.泵原动机的输入功率为( ρgqvH/1000ηηtm )A. B. C. D.9.粘性流体在泵与风机内流动( B )A.只产生动能损失B.产生能量损失C.只产生势能损失D.无能量损失10.当流体以α1=90°的方向进入叶轮时,离心式泵的无限多叶片的理论扬程为(最大 u 2v 2u ∞/g )A. B. 订 装 线C. D.1.泵与风机的体积流量2.风机的管路特性曲线qv-p3.必需汽蚀余量4.相似工况点1.试对泵与风机三种不同形式叶片产生的动能大小进行分析比较。
绪论1. 流体的容重及密度有何区别及联系?解: © = 〉 g 〉是流体的本身属性。
© 还与g 有关。
2.已知水的密度 〉 = 1000kg/m 3 ,求其容重。
若有这样的水1L,它的质量和重力各是多少?解: © = 〉 g=1000×9.807=9807N/m 3m= 〉 v=1000×0.001=1kg G=mg=1×9.807=9.807N3.什么是流体的粘滞性?它对流体流动有什么作用?动力粘滞系数 ∝和运动粘滞系数⎠有何区别及联系?答:流体内部质点间或流层间因为相对运动的性质叫粘滞性,它使流动的能量减少。
∝表征单位速度梯度作用下的切应力,反映粘滞性的动力性质。
⎠是单位速度梯度作用下的切应力对单位体积质量作用产生的阻力加速度。
⎠ = ∝ / 〉 4.水的容重 © =9.17kN/ m 3 , ∝ =0.599×10 3 pa.s 求它的运动粘滞系数⎠解:⎠ = ∝= ∝ g/ © =6.046×10 5 m 2 /s〉5.空气容重 © =11.5N/ m 3,⎠ =0.157cm 2 /s,求它的动力粘滞系数 ∝。
解: ∝ = 〉⎠ = ©⎠= 11.5 ⋅ 0.157 ⋅10 4 / 9.807 = 1.841⋅10 5 pa.sg6.当空气从0℃增加到20℃时, ⎠增加15%,容重减少10%,问此时 ∝增加多少?解: ∝ = 〉⎠ = ©⎠g = (1 10%)(1 + 15%)© 0⎠ 0g© ⎠= 1.035 0 0g所以 ∝增加了3.5%7.水平方向运动的木板,其速度为1m/s,平板浮在油面上,™ = 10mm ,油的 ∝ =0.09807pa.s。
求作用于平板单位面积上的阻力。
解:⎜ = ∝ du = 0.09807 ⋅1/ 0.01 = 9.807 N / m 2dy8.温度为20℃的空气,在直径为2.5cm 管中流动,距管壁上1mm 处的空气速度为3cm/s。
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. 1~3kPaB. 0.5kPa以下C. 3~15kPaD. 15~340kPa3.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B.管路特性曲线应平坦一些,泵的性能曲线应平坦一些C.管路特性曲线应陡一些,泵的性能曲线应陡一些D.管路特性曲线应陡一些,泵的性能曲线应平坦一些8.同一台泵用于输送密度分别为ρ1和ρ2的液体时,保持转速不变且流动相似,其对应的扬程分别是H1和是H2,对应的轴功率分别为P1和P2,若ρ1>ρ2,则下列关系式中正确的是( )A. H1>H2P1=P2B. H1=H2P1>P2C. H1>H2P1>P2D. H1=H2P1=P29.某风机用于输送320~420℃的气体,且气体中含有大量的灰粒,该风机的叶轮采用耐高温、高强度、不锈钢制造,机壳内壁衬有耐磨的锰钢衬板,轴承箱内设有水冷却装置,则该风机为( )A.送风机B.引风机C.排粉风机D.再循环风机10.下列不同形式的轴流式风机中,哪一个在设计工况下出口气流的圆周分速度不为零?( )A.单个叶轮B.单个叶轮加后置导叶C.单个叶轮加前置导叶D.单个叶轮加前后置导叶三、名词解释(每小题2分,共8分)1.泵与风机的效率2.运动相似3.排挤系数4.滑移系数四、简答题(每小题6分,共24分)1.试对泵与风机三种不同形式叶片产生的动能大小进行分析比较。
流体力学泵与风机部分习题答案 2-15解:(1)当1γ为空气 21p p = ()A B p h z p =++γ ()h z p p p B A +=-=∆γ 3.010008.9⨯⨯= kpa pa 94.22940== (2)当1γ为油 31p p =()z H h p p A +++=γ1 ()H h p p B γγ++=13H h z H h p p p p p B A γγγγγ--+++-=-=∆131h z h 1γγγ-+=1.090002.010008.91.010008.9⨯-⨯⨯+⨯⨯= k p a pa 04.22040== 2-16 解:21p p =()211h h H p p M +++=水γ 212h h p p a 汞油γγ++=()2121h h p h h H p a M 汞油水γγγ++=+++()2.010008.96.1378502.05.110008.998011⨯⨯⨯+⨯=++⨯⨯+-h h 26656785098002.098005.1980098011+=+⨯+⨯+-h h 1960147009802665619501--+=hm h 63.51= 2-28解:()21h h p -=γ()()()b h h h b h h h h P 02210212145sin 45sin 21-+--=γγ ()()145sin 22310008.9145sin 232310008.92100⨯-⨯⨯+⨯-⨯-⨯⨯⨯= kN N 65.343465022510008.9==⨯⨯=()()()Pbl h h h bl h h h h l D D D 2022110212145sin 45sin 21-+--=γγ m 45.222510008.9222210008.92322210008.9=⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=2-32 解:b h h b h h P 02202145sin 2145sin γγ+= 2222210008.9212222110008.9⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=kN N 8576.1106.1108572810008.9==⨯⨯=Ph h b h h h h b h h l D 02102202102145sin 3245sin 2145sin 245sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛+=γγ2810008.92372410008.9222410008.9⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=2613= 26722613=-=p lT P G l T l P l G ⨯=⨯+⨯22672810008.9162.19⨯=⨯⨯⨯+⨯T kN T 31.10134.27481.9=+= 2-41解:245sin 0=⨯=r hb h h P x ⨯⨯⋅⋅=21γ 4212210008.9⨯⨯⨯⨯⨯=kN N 2.3939200==V P z γ=b r r r⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯-=00245cos 45sin 2136045πγ 4212281214.310008.92⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯-⨯⨯⨯⨯= kN N 344.2222344==kN P 1.45344.222.3922=+=03057.0arctan 2.39344.22arctan arctan≈===x z P P α3-3解:(1)s m v d Q /0049.010025.04432323=⋅⋅=⋅=ππs kg Q /9.4=ρ(2)s m v d d v /625.032131=⎪⎪⎭⎫⎝⎛= s m v d d v /5.232232=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=3-5解:s m h m Q /778.2/1000033==s m d Qv /2042≤=π所以,177.04=≥πv Qd 所以,mm m d 45045.0== 此时,s m d Q d Qv /4.1763585.0112.114422====ππ3-6解:22543212054d d A A A A A ππ======22114012021d d A A ππ=⋅="=' 22224012021d d A A ππ=⋅="='22334012021d d A A ππ=⋅="='22444012021d d A A ππ=⋅="='22554012021d d A A ππ=⋅="='2214014d d ππ=d d 1011=d r 10211= 2224034d d ππ=d d 1032= d r 10232= 2234054d d ππ=d d 1053= d r 10253= 2244074d d ππ=d d 1074= d r 10274=2254094d d ππ=d d 1035=d r 10235= ()()54321254321220240u u u u u d u u u u u d Q G ++++=++++==πρπρρ3-7解:干管前端的质量流量为:42562.2211111d A v Q πρρ⨯⨯==()s kg /128544.005.042562.22=⨯⨯⨯=πs kg Q Q Q /064272.02132===ρρρ ()s m A Q v /247.2204.043.2064272.022222=⋅⋅==πρρ()s m A Q v /05.18045.0424.2064272.023333=⋅⋅==πρρ 3-10解:将基准面建立在B 点经过的水平面上,列能量方程:gv p z gv p z 222222221111αγαγ++=++其中,m z 2.11= m p 5.11=γ s m v /21= s m v d d v /5.4122212== 121==αα gp g 25.40225.12.1222++=++γ871.125.4225.12.1222=-++=gg p γ 3-11解:将2点所在的水平面作为基准面,列能量方程: gv p z gv p z 222222221111αγαγ++=++31=z 02=zγγ21p p =s m v /31=gv p g p 2023322221++=++γγ s m gh v /2.83222=+=32.822112=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=d d v v 所以,m d 12.02= 3-14解:以水面为基准面,列0-0和D-D 的能量方程:gv p z gv p z DD DD 22220000αγαγ++=++00=z00=γp02200=gv α 4-=D z0=γDpgv DD 2040002α++-=++ 所以,422=gv DD α,即,s m v D /85.88.924=⋅⋅=所以,s m v d Q D /017368.085.805.044322=⋅⋅==ππ81:1:2:24422==A D DD A A d d gv gv αα列0-0和A-A 断面的能量方程:gv p z gv p z AA AA 22220000αγαγ++=++8147000++-=++γAp 所以,8147-=γAp 所以,kpa p A 1.68= 列0-0和B-B 断面的能量方程:gv p z gv p z BB BB 22220000αγαγ++=++kpa p B 484.08.9814-=⋅-= 列0-0和C-C 断面的能量方程:gv p z gv p z CC CC 22220000αγαγ++=++kpa p C 1.208.98142-=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=0=D p3-18解:将基准面建在管道所在的水平面上,列能量方程:21222222111122-+++=++l h gv p z gv p z αγαγ128.998.0008.9490222+++=++g v α9.3222=gv s m v /74.82= 3-19 解:(1)(a )将基准面建在A 所在的水平面上,列0-0和C-C 断面的能量方程:gv p z gv p z CC CC 2222000αγαγ++=++gv CC 2000042α++=++422=gv CC α s m v C /85.88.98=⨯=1:4:2:22222==B C CC B B s s gv gv αα122=gv BB α s m v /43.48.921=⨯= 且 B A v v =(b )(c )gv p z gv p z AA AA 22220000αγαγ++=++10004++=++γAp3=γAp k p a p A 4.29=(2)(a )212200022-+++=++l CC CC h gv p z gv p z αγαγ其中,gv g v h l 2324222121+=-g v g v g v 223200004222222++++=++54222=g v 所以,s m v /96.32= s m v v /96.12121==(b )(c )gv g v p z g v p z 2222212111120000+++=++αγαγ 5300041++=++γp5341-=γp k p a p 32.331= gv g v g v p z g v p z 223242222222222220000++++=++αγαγ5423545400042⋅++++=++γp kpa p 76.112=3-20 解:()()212221221122-++=--++l a p v p z z v p ργγρs m d Qv /38.2005.014.34202.042221=⨯⨯⨯==πs m d Qv /19.1005.014.3402.04222=⨯⨯==π2423222121v v p l ρρ+=-()()242322222122212211v v v p z z v p a ρρργγρ+++=--++22214v v =()()8.930306.02.1224232300212221221⨯+---+++=v v v v p ρρρρ()()8.930306.02.12424212230022222222⨯+---+++=v v v v ρρρρ8.9606.019.1026.0133002⨯⨯-⨯⨯+= pa 16.352= mm p h 6.449.716.3521===γ3-22解:s kN h kN G /048944.0/2.176==s m GQ /1347.77.08.910048944.033=⨯⨯==γs m d Q d Qv /09.914.31347.7444222=⨯===ππ()2122221122-++=-++l a p v p H v p ργγρ其中,01≈v ,pa h p 988.9101010331=⨯⨯⨯==-γ()γgv d H H 2035.0209.97.008.97.02.1098222+⨯+=⨯⨯-++-()8.97.08.9209.9035.0209.97.008.97.02.109822⨯⨯⨯+⨯+=⨯⨯-++-H HH H 0122.19.289.498+=+-所以,m H 64.32=()212211212212-++=-++l M M a p v p H v p ργγρ()8.97.08.9209.9164.322035.0209.97.064.328.97.02.12109822⨯⨯⨯+⨯+=⨯⨯-++-M p 52.169.28968.7998++=+-M p所以,pa p M 45.63-=3-263-28解:列连续性方程:s m D Qv /18.34.014.344.04221=⨯⨯==π s m d Q v /96.501.014.344.04222=⨯⨯==π列能量方程: g v p z g v p z 222222221111αγαγ++=++ g v g v p 222112221ααγ-=m 98.1318.9218.396.5022=⨯-= kpa p 404.12938.998.1311=⨯=列动量方程:()12v vQ F -=∑ρ ()12222144v v Q R d p D p -=-⨯-⨯ρππ()18.396.504.04.04404.12932-⨯=-⨯⨯R πkN R 339.14378.474.04.04404.12932=⨯-⨯⨯=πkN R 94.1112=3-33解:列能量方程:g v p z g v p z 222222221111αγαγ++=++ 其中,5321=v v 2221259v v = g v g v 209.0205.1222211αα++=++gv g v 225926.02222-= s m v /3.42= s m v /58.21=()12v v Q F -=∑ρ()1222212121v v Q R b h b h -=--ργγ 其中,s m Q /644.45.12.158.23=⨯⨯= 72.1644.410009.0108.9215.1108.9212323⨯⨯=-⨯⨯⨯-⨯⨯⨯R N R 2.480=4-2 (1) m mm d 1.0100== s kg Q /10=ρ s m Q Q /01.03==ρρs m d Q v /274.11.014.301.04422=⨯⨯==π s m /10519.126-⨯=ν 8387110519.11.0274.1Re 6=⨯⨯==-νvd (紊流) (2) s kg Q /10=ρ s m Q Q /011765.0850103===ρρ s m d Q v /4987.11.014.3011765.04422=⨯⨯==π s m /1014.124-⨯=ν 13151014.11.04987.1Re 4=⨯⨯==-νvd 4-3 解:m d 3.0= C T 020= s m /107.1526-⨯=νs m d v /1067.1043.0107.152000Re 36max --⨯=⨯⋅=⋅=ν s m A v Q /103947.743.014.31067.1043323max max --⨯=⨯⨯⨯=⋅= h kg Q /9.3136002.1103947.73=⨯⨯⨯=-ρ4-4 解:212=d d 4212221==d d v v 222111Re 2214Re ===ννd v d v 所以,2Re Re 21= 4-12 紊流粗糙区,5106Re ⨯> νvd=Re ,所以,s m d v /14.325.010308.1106Re 65=⨯⨯⨯==-ν s m d v Q /154.0425.014.314.34322=⨯==π 4-13 s m s L Q /2.0/20031==s m d Q v /076433.44211==π 661107791.010308.125.0076433.4Re ⨯=⨯⨯==-νvd s L Q /202= s m v /4076433.02=4210791.7Re ⨯=s L Q /53= s m v /1019.03= 43109478.1Re ⨯=查尼氏图,得到, 5106Re ⨯=u 4104Re ⨯=l123Re Re Re Re Re <<<<u l ,所以,1Q 属于紊流粗糙区,2Q 属于紊流过渡区,3Q 属于紊流光滑区,(1) 对于1Q ,采用希弗林松公式,02326.025.0105.011.011.025.0325.01=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛=-d K λm g v d l h f 888.78.92076433.425.010002326.0222111=⨯⨯⨯==λ (2) 对于2Q ,采用阿公式,02547.010791.76825.0105.011.0Re 6811.025.04325.02=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-d K λ m g v d l h f 086.08.924076433.025.010002547.0222222=⨯⨯⨯==λ(3) 对于3Q ,采用布公式02678.05.194773164.0Re 3164.025.025.03===λ m g v d l h f 005676.08.9244076433.025.010002678.0222333=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯==λ 4-15 5102Re ⨯=u 4000Re =lm d 05.0= m K 31025.0-⨯= s m d v u /028.405.010007.1102Re 65max =⨯⨯⨯==-νs L d v Q /905.7405.014.3028.4422max max =⨯==π 26m i n 10056.805.010007.14000Re --⨯=⨯⨯==d v l ν s L s m d v Q /1581.0/1001581.0405.014.310056.8432222min min =⨯=⨯⨯==--π 4-21 (1) a d d =21 2211av v = gv d l d v g v d l g v d l h f 2642Re 64221111211121111νλ=== 4212221211ad d v v h h f f == 19.1=a (2)75.425.12275.12122225.0225.0225.021125.0125.0125.021123164.023164.0a d d v v gv d l d v g v d l d v h h f f =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==νν 16.1=a (3)25.525.11222122225.0221125.01211211.0211.0a d d v v g v d l d K g v d l d K h h f f =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= 14.1=a 4-24 解:s m Q /002742.0602329.03=⨯=s m d Q v /3972.105.014.3002742.04422=⨯⨯==π 629.022=⎪⎭⎫ ⎝⎛+g v d l ζλ ()629.08.923972.162=⨯+ζ 3151.0=ζ 4-26 解:(1) 突然缩小375.03145.7815.015.0121=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=A A ζmm m g v h j 5.760765.08.922375.022211==⨯==ζ (2)5.02=ζmm m g v h j 102102.08.9225.022222==⨯==ζ (3)1693145.781122213=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=A A ζ mm m h j 115115.08.92216923==⨯= (4)14=ζ mm m h j 204204.08.922124==⨯= 4-27 解:()()gv v g v v h h m m j j 222121-+-=''+' ()()()()02212221=-+--=''+'gv v g v v h h m m vm j j 所以,221v v v m += 此时,()j j j h gv v g v v v g v v v h h 2221222222121212211=-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=''+' 4-29 解:s m h m Q /1044.4/16333-⨯== s m d Q v /2624.205.014.31044.44423211=⨯⨯⨯==-π s m d Q v /5656.01.014.31044.44423222=⨯⨯⨯==-π m g v v p p h j 140674.08.925656.02624.28.910001739.522222121=⨯-+⨯⨯-=-+-=γ g v h j 2211ζ= 5387.01=ζ gv h j 2222ζ= 619.82=ζ5-17 解:5.6082.014.32.12.01002.08842412111=⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=d d l S p πρλ 7.30422.014.32.12.05002.08842422222=⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=d d l S p πρλ 973671.014.32.11.05002.08842432333=⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=d d l S p πρλ 3.101018973677.30425.608321=++=++=p p p p S S S S 22211/91.227215.03.101018m N Q S p p =⨯==22222/1.258616.03.101018m N Q S p p =⨯==5-25 解:()()⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=1021520232322223221SQ Q Q S SQ Q Q S SQ 610=S解得,s m Q /10472.4331-⨯= s m Q /1041.2332-⨯= s m Q /1063.0333-⨯=5-27 解:94.10348.92.014.32.020002.08842412111=⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=g d d l S πλ 8.206988.91.014.31.0100025.08842422222=⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=g d d l S πλ 78.37258.92.014.32.072002.08842432333=⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=g d d l S πλ 038035.087.14311705.321111211=+=+='S S S 所以,25.6911='S 1)()H Q S S =+'231s m S S H Q /10186.604417163331-⨯==+'=2)H SQ =2 H Q S =⎪⎭⎫ ⎝⎛'221 1325133831432=+'=-'=S S S S gd πζ ()1.25688.92.014.31325142=⨯⨯⨯=ζ5-28 解:286.1368.93.014.383.020002.084242=⨯⨯⨯⨯==g d d l S AB AB AB ABπλ029.1098.93.014.383.016002.084242=⨯⨯⨯⨯==g d d l S AC AC AC ACπλ34.328.94.014.384.020002.084242=⨯⨯⨯⨯==g d d l S AD AD AD AD πλ 772.818.93.014.383.012002.084242=⨯⨯⨯⨯===g d d l S S BC BC BC CDBC πλ5108.2⨯=A p2AB AB A Q S p γ= s m S p Q AB A AB /457868.08.91000286.136108.235=⨯⨯⨯==γ 2AD AD A Q S p γ= s m S p Q AD AAD /93993.08.9100034.32108.235=⨯⨯⨯==γ ()()222BC BC BC AC A Q S Q S p +=()s m S S p Q Q BC AC A CD BC /23488.043=+==γ s m Q Q Q BC AB /69275.022=+= s m Q Q Q CD AD /17481.123=+=s m Q Q Q /86756.13321=+= 22/2.44m kN Q S p BC BC C ==γ。
流体力学泵与风机2-15解:(1)当为空气(2)当为油2-16解:2-28 解:2-32 解:2-41 解:3-3解:(1)(2)3-5 解:所以,所以,此时,3-6 解:3-7解:干管前端的质量流量为:3-10解:将基准面建立在B点经过的水平面上,列能量方程:其中,3-11解:将2点所在的水平面作为基准面,列能量方程:所以,3-14解:以水面为基准面,列0-0和D-D的能量方程:所以,,即,所以,列0-0和A-A断面的能量方程:所以,所以,列0-0和B-B断面的能量方程:列0-0和C-C断面的能量方程:3-18解:将基准面建在管道所在的水平面上,列能量方程:3-19解:(1)(a)将基准面建在A所在的水平面上,列0-0和C-C断面的能量方程:且(b)(c)(2)(a)其中,所以,(b)(c)3-20 解:3-22解:其中,,所以,所以,3-263-28解:列连续性方程:列能量方程:列动量方程:3-33解:列能量方程:其中,其中,4-2 (1)(紊流)(2)4-3 解:4-4 解:所以,4-12 紊流粗糙区,,所以,4-13查尼氏图,得到,,所以,属于紊流粗糙区,属于紊流过渡区,属于紊流光滑区,(1)对于,采用希弗林松公式,(2)对于,采用阿公式,(3)对于,采用布公式4-154-21 (1)(2)(3)4-24 解:4-26 解:(1)突然缩小(2)(3)(4)4-27 解:所以,此时,4-29 解:5-17 解:5-25 解:解得,5-27 解:所以,1)2)5-28 解:继续阅读。
泵与风机复习题(附参考答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、在研究流体运动时,按照是否考虑流体的粘性,可将流体分为( )A、牛顿流体及非牛顿流体B、可压缩流体与不可压缩流体C、均质流体与非均质流体D、理想流体与实际流体正确答案:D2、沿流动方向,流体总水头线维持水平的条件是( )A、流体为不可压缩理想流体B、流体为不可压缩流体C、管道等直径D、管道水平放置正确答案:A3、有效的总扬程与理论扬程之比称为离心泵的()。
A、容积效率;B、机械效率;C、水力效率。
正确答案:C4、循环水泵在运行中,入口真空异常升高,是由于()。
A、仪表指示失常;B、水泵水流增大;C、循环水入口温度降低;D、循环水入口过滤网被堵或入口水位过低。
正确答案:D5、抽气器的工作原理是( )A、连续性方程B、动量方程C、静力学基本方程D、伯努利方程正确答案:D6、离心泵最易受到汽蚀损害的部位是()。
A、导叶外缘。
B、叶轮出口;C、轮毂出口;D、叶轮入口;正确答案:D7、密度和哪些无关()A、物质B、温度C、流动速度D、压力正确答案:C8、灰渣泵运行周期短的主要原因是()。
A、扬程高;B、双率低;C、磨损严重。
D、流量大;正确答案:C9、水泵的功率与泵转速的()成正比。
A、一次方;B、二次方;C、三次方。
正确答案:C10、调速给水泵电机与主给水泵连接方式为()连接。
A、液力联轴器;B、半挠性联轴器。
C、刚性联轴器;D、挠性联轴器;正确答案:A11、离心式水泵一般只采用()叶片叶轮。
A、径向式。
B、前弯式;C、后弯式;正确答案:C12、将极细测压管插入水中,毛细现象会使得液位()A、都有可能B、上升C、不变D、下降正确答案:B13、水泵倒转时,应立即()。
A、关闭出口门;B、关闭进口门;C、重新启动水泵。
正确答案:A14、给水泵停运检修,进行安全隔离,在关闭入口阀时,要特别注意泵内压力的变化,防止出口阀不严()。
A、引起泵内压力升高,使水泵入口低压部件损坏;B、使给水泵倒转。
2004环本《流体力学泵与风机》试卷B答案一.填空题(每空1分,共计16分)1.作用在流体的每一个质点(或微团)上的力。
2.流动性。
3.泵的几何安装高度过大;安装地点大气压较低;输送液体温度过高。
4.几何相似;动力相似;运动相似;边界条件和起始条件。
5.泵所输送的单位重量流量的流体从进口至出口的能量增值。
6.减少或增加管网的阻力损失;更换风机;改变风机转速。
7.水力损失;容积损失;机械损失。
二.名词解释(每题3分,共计15分)1.因次分析法:就是通过对现象中物理量的因次以及因次之间相互联系的各种性质的分析来研究现象相似性的方法。
它是以方程式的因次和谐性为基础的。
2.流线:指在某一时刻,各点的切线方向与通过该点的流体质点的流速方向重合的空间曲线称为流线。
3.水击:有压管中的液体,由于阀门或水泵突然关闭,使得液体速度和动量发生急剧变化,从而引起液体压强的骤然变化,这种现象称为水击。
4.恒定流动:是指动力平衡的流动,流场中各点流速不随时间变化,由流速决定的压强,粘性力和惯性力也不随时间变化。
这种流动称为恒定流动。
5.当量糙粒高度:就是指和工业管道粗糙区 值相等的同直径尼古拉兹粗糙管的糙粒高度。
三.判断并改错(每题2分,共计10分)1.(×)水的粘滞性随温度的升高面减小,空气的粘滞性随温度的升高面增加。
2.(×)两台泵或风机是否相似,通常根据工况相似来提出相似关系。
3.(×)静止水体中,某点的真空压强为50kPa,则该点相对压强为-50 kPa。
4.(×)水流总是从总水头大的地方向总水头小的地方流动。
5.(√)四.选择题(每题2分,共计12分)(3);(2);(3);(3);(2);(3)五.简述题(每题5分,共计15分)1.①离心泵的吸升管段在安装上应当避免漏气,管内要注意不能积存空气。
水平管段除应有顺流动方向的向上坡度外,要避免设置易积存空气的部件。
②底阀应淹没于吸液以下一定的深度。
③不能在吸入管段上设置调节阀门。
④有吸入段的离心泵装置中,启动前应先向泵及吸入管段中充水,或采用真空泵抽除泵内和吸入管段中的空气。
采用后一种方法可以不设底阀。
⑤为了避免原动机过载,泵应在零流量下启动,而在停车前,也要使流量为零,以免发生水击。
2.两机并联运行时,并联总流量小于两单机单独运行的流量和。
这是由于两机并联时都受到了“需共同压头”的制约。
(通过作图进行说明)3.虽然流量为零,但由于此时泵或风机还是存在着机内损失,即水力损失、容积损失、机械损失。
而外加于机轴上的轴功率是机内诸损失和实际得到的有效功率之和,所以这时轴功率并不等于零。
但是不能使风机或泵长期在零流量下工作,因为零流量下的效率是处在低效区的,此区的振动和噪声都比较大,长时间在此区工作,会缩短风机或泵的使用寿命。
六.计算题1. 解:①计算此管径下的流速scm dQ/5.25114.3204422=⨯⨯==πϑ25240101.015.25Re =⨯==νϑd 故为紊流②当直径d=30mm 时,流速为scm dQ/83.2314.3204422=⨯⨯==πϑ6.8400101.0383.2Re =⨯==νϑd 故为层流2.解:水平分力 P x =p c ×A x =74.48kN铅垂分力 P y =γ×V=85.65kN, 静水总压力 P 2= P x 2+ P y 2,P=113.50kN,tan α= P y /P x =1.15 ∴ α=49° 合力作用线通过圆弧形闸门的圆心。
3.解:取1和2断面为研究对象,列能量方程可得: 222222110ρϑρϑ+=+≥P P P又因为h P γ-=1 02=P 且由连续性方程可得:22122122212144ϑϑϑπϑπ∙=⇒∙=∙d d d d代入上式得:]1)[(22)(2412222222412-=⇒=∙+-d d h d d h ργϑϑρϑργ]1)[(22412222220-==+≥d d h P P γρϑρϑ2004环本《流体力学泵与风机》试卷A 答案一.填空题(每空1分,共计18分)1.流体内部质点间或流层间因相对运动而产生内磨擦力以反抗相对运动的性质。
2.弯管流量计;孔板流量计;毕托管流量计。
3.连续介质模型;无粘性流体模型;不可压缩流体模型。
4.几何相似;动力相似;运动相似;边界条件和起始条件。
5.单位体积气体通过风机所获得的能量增量。
6.减少或增加管网的阻力损失;更换风机;改变风机转速。
7.液体的粘滞性;边界条件的影响。
8.该曲面的铅直投影面上的水静压力。
二.名词解释(每题3分,共计15分)1.比转速:是指同一类型泵或风机,不论其大小,而反映其流量,扬程(全压)以及转速之间关系的类型性能代表量431)(gH nQn s =称为比转速。
2.气蚀现象:是指泵内某处的压强低于该处液体温度下的汽化压强,部分液体就开始汽化,形成气泡;与此同时,由于压强降低,原来溶解于液体的某些活泼气体也会逸出而形成气泡。
这些气泡随液流进入泵内高压区,由于该处压强较高,气泡迅速破灭。
于是在局部地区产生高频率、高冲击力的水击,不断打击泵内部件,这种现象就是气蚀现象。
3.水击:有压管中的液体,由于阀门或水泵突然关闭,使得液体速度和动量发生急剧变化,从而引起液体压强的骤然变化,这种现象称为水击。
4.相似工况:是指原型性能曲线上某一工况点A 与模型性能曲线上工况点A ’所对应的流体运动相似,也就是相应的速度三角形相似,则A 和A ’两个工况为相似工况。
5.当量糙粒高度:就是指和工业管道粗糙区λ值相等的同直径尼古拉兹粗糙管的糙粒高度。
三.判断并改错(每题2分,共计12分)1.(×)水的粘滞性随温度的升高面减小,空气的粘滞性随温度的升高面增加。
2.(×)在直接连接的情况下,先弯后扩的水头损失远大于先扩后弯的水头损失。
3.(×)静止水体中,某点的真空压强为50kPa ,则该点相对压强为-50 kPa 。
4.(×)水流总是从总水头大的地方向总水头小的地方流动。
5.(×)为风机和电机直联传动。
6.(√)四.选择题(每题2分,共计12分) (2);(1);(4);(1);(2);(1)五.简述题(每题4分,共计16分)1.在同一叶轮直径和叶轮转速固定的条件下,前向叶轮所获得的扬程最大,其次为径向叶轮,而后向叶型所获得的扬程最小。
但在全部理论扬程中,后向叶型的动压水头成分较少,前向叶型的动压水头成分较多;而流体在蜗壳及扩压器中有一个动静压的转换,动压大的转换时损失必然较大,这样导致前向叶型的效率较低。
因此,离心泵全部采用后向叶轮。
对于前向叶型,其功率曲线是一条向上凹的二次曲线。
随着流量的增加,轴功率增长得很快,因此在运行中增加流量时,原动机超载的可能性要比径向叶型风机大得多,而后向叶型的风机几乎不会发生原动机超载的现象。
2.采用以下公式进行修正:0ηη==且Q Qt t B p p ++∙==273273325.101000ρρtt B N N ++∙==273273325.10100ρρ都可行,将工况下使用条件换算成样本数据最佳。
3.虽然流量为零,但由于此时泵或风机还是存在着机内损失,即水力损失、容积损失、机械损失。
而外加于机轴上的轴功率是机内诸损失和实际得到的有效功率之和,所以这时轴功率并不等于零。
但是不能使风机或泵长期在零流量下工作,因为零流量下的效率是处在低效区的,此区的振动和噪声都比较大,长时间在此区工作,会缩短风机或泵的使用寿命。
4.由图所示:列孔口淹没出流的伯努利能量方程可得ρμ02P A Q ∆∙∙=h u u P P P γααρ=-+-=∆2)()(222211210ργμρμhA P A Q 220∙∙=∆∙∙=六.计算题(共27分)1.kPa m kgf cm kgf P M 0.294807.9/30000/0.322=⨯== m H B 4= m Z 3.0='s m s L Q /06.0/603== s m u /87.12.014.34)02.01(06.022=⨯⨯-⨯=sm u /23.125.014.3406.021=⨯⨯=m Z gu u H P H B M4.3422122='+-++=γ2.由题可得:D 0 n 0=2000min /r s m Q /17.030= m H 1040= kW N 1840= D=2D 0 n 0=1500min /r s m Q /?3= m H ?= kW N ?= 由相似律可得:sm Q DD n n QQ /02.1))((33000=⇒=m H D D n n H H 234)()(20200=⇒=kW N DD nn NN 2484)()(50300=⇒=3.解:由u d Q 42π=得sm dQu /1.5)105(14.3101044223211=⨯⨯⨯⨯==--π由伯努利方程可得:s m u gu P gu P /14222222211=⇒+=+γγcm m u Qd 303.0422===π。