流体力学泵与风机期末复习资料
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流体力学泵与风机期末复习重点总结流体力学泵与风机期末复习重点总结一、引言流体力学泵与风机是在流体力学领域中非常常见的装置,广泛应用于工程领域,如水泵、空调风机、离心风机等。
熟练掌握流体力学泵与风机的基本原理和性能特点,对于工程师和研究人员来说是非常重要的。
本文将对流体力学泵与风机的期末复习重点进行总结,帮助读者快速回顾和掌握相关知识。
二、流体力学泵的基本原理流体力学泵是一种能够将流体从低压区域输送到高压区域的装置。
其基本原理是利用泵的叶轮运动与流体之间的相互作用来实现流体的输送。
在泵的叶轮中,流体由低压区域进入,受到叶片的作用而增加了动能,然后被推向高压区域。
流体在泵内的流动过程中,需克服摩擦阻力和叶轮的转动阻力,从而提供功率。
三、泵的性能特点及分类1. 泵的扬程和流量特性:泵的扬程和流量是泵性能的两个重要指标。
扬程表示泵能够提供的压力能力,流量表示泵单位时间内输送流体的量。
泵的性能曲线反映了扬程和流量之间的关系,帮助人们了解泵在不同工况下的表现。
2. 泵的效率:泵的效率是指泵转换输入功率和输出功率之间的比值。
有效高效的泵可以提供更大的流量,同时减少能源的消耗。
泵的效率与流量、扬程等参数有关。
3. 泵的分类:根据其结构和工作原理不同,泵可以分为离心泵、容积泵、轴流泵等多种类型。
离心泵是最常见的类型,通过旋转叶轮产生离心力将流体推向出口。
容积泵利用容积的变化来实现流体输送。
轴流泵则是通过推力来推动流体。
四、风机的基本原理及特点风机是一种将气体(如空气)转化为动能的装置,常用于通风、循环等工程领域。
风机与泵类似,但在工作原理和性能特点上有所不同。
1. 风机的工作原理:风机通过旋转叶轮产生了气流的动能,然后将其传递给周围的空气,使空气流动起来。
在风机内部,气流具有一定的压力差,使得气体在风机内不断循环流动。
2. 风机的性能特点:与泵相比,风机的压力增加较小,但流量较大。
风机性能的评估指标主要包括气流量和压力增加。
流体力学泵与风机期末考点填空1 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:前者是作用在某一面积上的总压力;而后者是作用在某一面积上的平均压强或某一点的压强。
2 1工程大气压等于98.07千帕,等于10m水柱高,等于735.6毫米汞柱高。
3 流体静压强的方向必然是沿着作用面的内法线方向。
4 作用于曲面上的水静压力的铅直分力等于其压力体内的水重。
5 欧拉法是通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动的方法。
6 流线不能相交(驻点处除外),也不能是折线,因为流场内任一固定点在同一瞬间只能有一个速度向量,流线只能是一条光滑的曲线或直线7 紊流是液体质点的运动轨迹极不规则,各部分流体相互剧烈掺混的流动状态。
8 根据λ繁荣变化特征,尼古拉兹实验曲线可分为五个阻力区,分别是层流区;临界区;紊流光滑区;紊流过渡区和紊流粗糙区。
9 圆管层流的沿程阻力系数仅与雷诺数有关,且成反比,而和管壁粗糙度无关。
0.2510 紊流过渡区的阿里特苏里公式为λ=0.11(k/d + 68/Re)11 局部损失是速度的大小、方向或分布发生变化而引起的能量损失。
12 正方形形断面管道(边长为a),其水力半径R=a/4当量直径de=a13 正三角形断面管道(边长为a),其水力半径R=A/x=根号3 a/12当量直径de=根号3 a/314 层流运动时,沿程阻力系数λ与f(Re)有关,紊流运动沿程阻力系数λ在光滑管区与f(Re)有关,在过渡区与f(Re,K/d)有关,在粗糙区与f(K/d)有关。
15 两个流动问题的力学相似原理:几何相似运动相似动力相似初始条件和边界条件相似16 均匀流过流断面上压强分布服从于水静力学规律。
判断1 一个工程大气压等于98kPa,相当于10m水柱的压强。
2静止液体自由表面的压强,一定是大气压。
3 静止液体的自由表面是一个水平面,也是等压面。
4当相对压强为零时,称为绝对真空。
5 流场中液体质点通过空间点时,所有的运动要素不随时间变化的流体叫恒定流动。
一、选择题1、流体运动的两种重要参数是(A)。
(A)压力、速度;(B)压力、温度;(C)比容、密度;比容、速度。
2、雷诺数Re可用来判别流体的流动状态,当(A )时是紊流状态。
(A) Re>2000 (B) Re<2000; Re>1000; Re<1000。
3、流体流动时引起能量损失的主要原因是(D )。
(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。
4、( C)管路各段阻力损失相同。
(A)短管管系;(B)串联管系;(C)并联管系;(D)分支管系。
5、温度升高对流体粘度影响是(B )(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;(C)液体和气体粘度都上升; (D) 液体和气体粘度都下降6、下列四种泵中,相对流量最高的是(B )。
(A)离心泵;(B)轴流泵;(C)齿轮泵;(D)螺杆泵。
7、效率最高的叶轮叶片型式是(C )(A) 前向型 (B)径向型 (C) 后向型 (D)轴向型8、机械密封装置属于(B )(A)级间密封装置; (B) 轴封装置; (C)内密封装置(D)填料密封装置9、站在电机侧的端面,面对风壳,风轮为顺时针旋转的风机是(A)风机。
(A)右旋 (B)左旋; (C)左右旋;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(D )。
A.流量减小、扬程降低、电动机功率增大;B.流量减小、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。
二、填空题三、计算题一、判断题。
1.流体静止或相对静止状态的等压面一定是水平面。
()2.平面无旋流动既存在流函数又存在势函数。
()3.附面层分离只能发生在增压减速区。
()4.等温管流摩阻随管长增加而增加,速度和压力都减少。
()5.相对静止状态的等压面一定也是水平面。
流体力学泵与风机期末复习重点总结
1. 流体机械基础知识:包括流体的基本性质、流体静力学和流体动力学基本定理等概念。
需要掌握一些基本公式,如马努涡定理、伯努利方程等。
2. 压力与速度的关系:了解流体力学泵和风机的工作原理,掌握压力与速度的关系,了解泵和风机的基本参数,如容积流量、扬程、转速等。
3. 泵和风机的分类:掌握各种类型的泵和风机的结构和特点,了解适用范围,包括离心泵、轴向流泵、混流泵、空气压缩机、离心风机、轴流风机等。
4. 设计和选型:了解设计和选型的基本要求,可以根据不同的使用场景选择不同的泵和风机。
需要了解各种变量和参数的计算方法,如泵和风机的效率、功率、负载特性等。
5. 操作与维护:掌握泵和风机的操作和维护技术,了解故障排除的方法和维修技术,以及基本的保养和维护知识。
6. 新技术和新型材料:了解新技术和新型材料在泵和风机行业的应用,如数值模拟、优化设计、新型叶片材料等。
需要了解未来的发展趋势和应用前景。
考试复习重点资料(最新版)资料见第二页封面第1页复习题一、选择题1.连续介质假设意味着。
(A)流体分子互相紧连(B)流体的物理量是连续函数(C)流体分子间有间隙(D)流体不可压缩2.空气的等温积模量K=。
(A)p(B)T(C)ρ(D)RT3.静止流体剪切应力。
(A)不能承受(B)可以承受(B)能承受很小的(D)具有粘性是可承受4.温度升高时,空气的粘度。
(A)变小(B)变大(C)不变5.流体的粘性与流体的无关。
(A)分子的内聚力(B)分子的动量交换(C)温度(D)速度梯度6.在常温下,水的密度为kg/m3。
(A)1(B)10(C)100(D)10007.水的体积弹性模量空气的体积弹性模量。
(A)<(B)近似等于(C)>8.的流体称为理想流体。
(A)速度很小(B)速度很大(C)忽略粘性力(D)密度不变9.的流体称为不可压缩流体。
(A)速度很小(B)速度很大(C)忽略粘性力(D)密度不变10.用一块平板挡水,平板形心的淹深为h c,压力中心的淹深为h D,则h c h D。
(A)>(B)<(C)=11.静止流体的点压强值与无关。
(A)位置(B)方向(C)流体种类(D)重力加速度12.油的密度为800kg/m3,油处于静止状态,油面与大气接触,则油面下0.5m处的表压强为kPa。
(A)0.8(B)0.5(C)0.4(D)3.913.压力体内。
(A)必定充满液体(B)肯定不会有液体(B)至少部分有液体(D)可能有液体,也可能无液体14.大气压p a=105Pa,如果某点的真空度为0.49×105Pa,则该点的绝对压强为Pa。
(A)51×103(B)149×103(C)1.5×105(D)1.05×10515.用一块垂直放置的平板挡水,其挡水面积为A,形心淹深为h,平板的水平倾角为θ,该平板受到的静水压力为。
(A)ρghA.sinθ(B)ρghA.cosθ(C)ρghA.tanθ(D)ρghA16.欧拉法研究的变化情况。
《流体力学泵与风机》期末考试试卷及答案__1_题目一二三四五六七八总分核分人题分15 15 20 50 100 得分得分评卷人一、简答题(本大题共5 小题,每小题3分,共 15 分)1.什么是因次分析法? 2.试述泵与风机的工作原理 3.什么是流线?什么是迹线?流线与迹线的区别是什么? 4.为什么要考虑水泵的安装高度?什么情况下,必须使泵装设在吸水池水面以下? 5.什么是恒定流动?什么是非恒定流动?得分评卷人二、填空题(本大题共5小题,每小题3 分,共15分)6.层流运动时,沿程阻力系数λ与_________________________有关,紊流运动沿程阻力系数λ在光滑管区与_____________________有关,在过渡区与_______________________有关,在粗糙区与______________________有关。
7.泵或风机的工作点是____________________曲线与_________________曲线的交点。
8.1工程大气压等于千帕,等于m水柱高,等于毫米汞柱高。
9.附面层的分离发生在区。
附面层外主流区的流动属于______________________流动。
附面层内的流动属于________________________流动。
10.正三角形断面管道(边长为a),其水力半径R等于_________________________,当量直径de等于____________________。
得分评卷人三、证明题(本大题共 1 小题,共20 分)11.求证圆管突然扩大处流动的局部阻力系数为:ξ1=(15分)得分评卷人四、综合题(本大题共 4小题,共 50分)12.有一矩形底孔闸门,高,宽,上游水深,下游水深。
求作用于闸门上的水静压力及作用点。
(15分) 13.水由喷嘴射出,已知流量Q=0.4m/s,主管直径D=0.4m,喷口直径d=0.1m,水头损失不计,求水作用在喷嘴上的力R。
第一章 绪论作用在流体上的力1kgf=9、807N力作用方式的不同分为质量力与表面力。
质量力:作用在流体的每一个质点上的力。
单位质量力f 或(X,Y,Z)N ╱kg表面力:作用在流体某一面积上且与受力面积成正比的力。
又称面积力,接触力。
表面力单位N ╱㎡,Pa流体的主要力学性质流体都要发生不断变形,各质点间发生不断的相对运动。
液体的粘滞性随温度的升高而减小。
气体的粘滞性随温度的升高而增大。
黏度影响(流体种类,温度,压强)压缩系数:单位体积流体的体积对压力的变化率。
○流体的力学模型将流体视为“连续介质”。
无粘性流体。
不可压缩流体。
以上三个就是主要力学模型。
第二章 流体静力学流体静压力:作用在某一面积上的总压力。
流体静压强:作用在某一面积上的平均或某一点的压强。
流体静压强的方向必然就是沿着作用面的内法线方向。
在静止或相对静止的流体中,任一点的流体静压强的大小与作用面的方向无关,只与该点的位置有关。
静止流体质量力只有重力。
水平面就是等压面。
水静压强等值传递的帕斯卡定律:静止液体任一边界面上压强的变化,将等值地传到其她各点(只要原有的静止状态不被破坏)。
自由面就是大气与液体的分界面。
分界面既就是水平面又就是等压面。
液体静压强分布规律只适用于静止、同种,连续液体。
静止非均质流体的水平面就是等压面,等密面与等温面。
静止气体充满的空间各点压强相等。
平面上的液体压力水静压力的方向就是沿着受压面的内法线方向。
作用于受压平面上的水静压力,只与受压面积A,液体容重γ及形心的淹没深度h c 有关。
作用于平面的水静压力数值上等于压强分布图形的体积。
曲面上的液体压力压力体:受压曲面与其在自由面投影面积之间的柱体。
垂直于表面的法向力(P) 平行于表面的切向力(T)压力体组成静止流体只受到质量力与由压力产生的法向表面力,满足流体平衡的微分方程式。
第三章 一元流体动力学基础欧拉法:通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动方法。
一、选择题1、流体运动的两种重要参数是(A)。
(A)压力、速度;(B)压力、温度;(C)比容、密度;比容、速度。
2、雷诺数Re可用来判别流体的流动状态,当(A )时是紊流状态。
(A) Re>2000 (B) Re<2000; Re>1000; Re<1000。
3、流体流动时引起能量损失的主要原因是(D )。
(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。
4、( C)管路各段阻力损失相同。
(A)短管管系;(B)串联管系;(C)并联管系;(D)分支管系。
5、温度升高对流体粘度影响是(B )(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;(C)液体和气体粘度都上升; (D) 液体和气体粘度都下降6、下列四种泵中,相对流量最高的是(B )。
(A)离心泵;(B)轴流泵;(C)齿轮泵;(D)螺杆泵。
7、效率最高的叶轮叶片型式是(C )(A) 前向型 (B)径向型 (C) 后向型 (D)轴向型8、机械密封装置属于(B )(A)级间密封装置; (B) 轴封装置; (C)密封装置(D)填料密封装置9、站在电机侧的端面,面对风壳,风轮为顺时针旋转的风机是(A)风机。
(A)右旋 (B)左旋; (C)左右旋;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(D )。
A.流量减小、扬程降低、电动机功率增大;B.流量减小、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。
二、填空题三、计算题一、判断题。
1.流体静止或相对静止状态的等压面一定是水平面。
()2.平面无旋流动既存在流函数又存在势函数。
()3.附面层分离只能发生在增压减速区。
()4.等温管流摩阻随管长增加而增加,速度和压力都减少。
()5.相对静止状态的等压面一定也是水平面。
()6.平面流只存在流函数,无旋流动存在势函数。
()7.流体的静压是指流体的点静压。
()8.流线和等势线一定正交。
()9.附面层的流体流动是粘性有旋流动。
()10.亚音速绝热管流摩阻随管长增加而增加,速度增加,压力减小。
()11.相对静止状态的等压面可以是斜面或曲面。
()12.超音速绝热管流摩阻随管长增加而增加,速度减小,压力增加。
()13.壁面静压力的压力中心总是低于受压壁面的形心。
()14.相邻两流线的函数值之差,是此两流线间的单宽流量。
()15.附面层外的流体流动时理想无旋流动。
()16.处于静止或相对平衡液体的水平面是等压面。
()17.流体的粘滞性随温度变化而变化,温度升高粘滞性减少;温度降低粘滞性增大。
()18.流体流动时切应力与流体的粘性有关,与其他无关。
()二、填空题。
1、1mmH2O= 9.807 Pa2、描述流体运动的方法有欧拉法和拉格朗日法。
3、流体的主要力学模型是指连续介质、无粘性和不可压缩性。
4、雷诺数是反映流体流动状态的准数,它反映了流体流动时粘性力与 惯性力 的对比关系。
5、流量Q1和Q2,阻抗为S1和S2的两管路并联,则并联后总管路的流量Q 为Q=Q1+Q2 ,总阻抗S2111S S += 。
串联后总管路的流量Q 为Q=Q1=Q2 ,总阻抗S 为 S=S1+S2 。
6、流体紊流运动的特征是 脉动现行 ,处理方法是 时均法 。
7、流体在管道中流动时,流动阻力包括 沿程阻力 和 局部阻力 。
8、流体微团的基本运动形式有: 平移运动 、 旋转流动 和 变形运动 。
9、马赫数气体动力学中一个重要的无因次数,他反映了 惯性力与 弹性力 的相对比值。
10、稳定流动的流线与迹线 重合 。
11、理想流体伯努力方程=++g2u r p z 2常数中,其中r p z +称为 测压管 水头。
12、一切平面流动的流场,无论是有旋流动或是无旋流动都存在 流线 ,因而一切平面流动都存在 流函数 ,但是,只有无旋流动才存在 势函数 。
13、雷诺数之所以能判别 流态 ,是因为它反映了 惯性力 和 粘性力 的对比关系。
14、流体的主要力学性质有 粘滞性 、 惯性 、 重力性、 表面力性 和 压缩膨胀性 。
15、毕托管是广泛应用于测量 气体 和 水流 一种仪器。
16、流体的力学模型按粘性是否作用分为 理想气体 和 粘性气体 。
作用与液上的力包括 质量力 , 表面力 。
17、力学相似的三个方面包括 几何相似 、 运动相似 与 动力相似 。
18、流体的力学模型是 连续介质 模型。
19、理想气体伯努力方程2u z -z p 2g 21ργγα+-+))((中,))((g 21z -z p γγα-+称 势压,2u p 2ρ+称全压,20、紊流射流的动力特征是 各横截面上的动量相等 。
21、流体的牛顿摩擦定律的表达式 s ⋅+=-pa dydu u ;τ ,u 的单位为 。
22、浓差或温差射流的热力特征是 各截面的相对焓值相等 。
23、流体微团的运动是由 平移 运动, 旋转 运动, 线切变运动和 角切变 运动四种基本运动形式符合而成。
24、几何相似是力学相似的 前提 ,运动相似是模型实验的 目的 ,动力相似是运动相似的 保证 。
25、欧拉准数是 压差 和 惯性力 的相对比值。
26、马赫数M 反映了惯性力和 弹性力 相对比值。
27、流体流动的状态分为 层流 和 紊流 。
28、弗鲁得准数反映了 重力 和 惯性力 相对比值。
三、选择题。
1、按连续介质的概念,流体质点是指 。
A 、流体的分子B 、流体的固体颗粒C 、无大小的几何点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2、一下哪种流体为非牛顿流体 。
A 、空气B 、清水C 、血液D 、酒精3、绝对压强P abs 、相对压强p 、真空值p v 、当地大气压强a p 之间的关系是 。
A 、P abs =p+ p vB 、p= P abs +a pC 、p v =a p - P abs4、圆管层流过流断面的流速分布为 。
A 、均匀分布B 、对数曲线分布C 、二次抛物线分布5、一下那些概念属于欧拉法 。
A 、流线B 、迹线C 、液体质点D 、液体微团6、圆管紊流粗糙区的沿程摩阻系数λ 。
A 、与雷诺数Re 有关B 、与管壁相对粗糙度d ∆有关 C 、与Re 和d∆有关 D 、与和管长l 有关 7、速度V 、长度l 、时间t 的无量纲组合是 。
A 、lt vB 、vl tC 、2vtl D 、vt l 8、圆管断面直径由d 1突然扩大到d 2,若将一次扩大改为两级扩大,则该扩大的局部水头损失 。
A 、减小B 、不变C 、增大9、在圆管流动中,层流的断面速度分布符合 。
A 、均匀规律B 、直线变化规律C 、抛物线变化规律D 、对数曲线规律10、流线与流线通常情况下 。
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D 、既不能相交也不能相切11、速度v ,密度ρ,压强p 的无量纲集合是 。
A 、v p ρB 、p v ρC 、pv 2ρ D 、2v p ρ 12、雷诺数代表的是 之比。
A 、惯性力与压力B 、惯性力与重力C 、惯性力与表面力D 、惯性力与粘性力13、压力输水管模型实验,长度比尺为8,模型水管的流量应为原型输水管流量的 。
-- . - 总结资料- A 、21 B 、51 C 、81 D 、161 14、一维流动中,“截面积大处速度小,截面积小处速度大”成立的条件是 。
A 、理想流体B 、粘性流体C 、可压缩流体D 、不可压缩流体15、弹簧管压力表的读数是 。
A 、绝对压强B 、相对压强C 、绝对压强加当地大气压D 、相对压强加当地大气压16、静水中斜置平面壁的形心淹没深h c 与压力中心淹没深h D 的关系是 。
A 、大于B 、小于C 、等于D 、无规律17、某风管的断面尺寸为200mm mm 300⨯,则该风管的当量直径是 。
A 、mm 240B 、mm 250C 、mm 300D 、mm 20018、有一变直径管流,小管直径d 1,大管直径d 2=2d 1,则两断面雷诺数的关系是 。
A 、21e 21e R R = B 、21e e R R = C 、21e 5.1e R R = D 、21e 2e R R = 19、下列流体哪个属于牛顿流体 。
A 、汽油B 、纸浆C 、血液D 、沥青一、判断题。
1、错误2、正确3、正确4、错误5、错误6、正确7、正确8、正确 9、正确 10、正确 11、正确 12、正确 13、正确 14、正确15、正确 16、错误 17、错误 18、错误三、选择题。
1-5:DCCCA 6-10:BDACC 11-15:DDCDB 16-19:BADA。