《流體機械原理》試卷一考試方式：閉卷本試卷考試分數占學生總評成績的70%考試方式：閉卷一、填空（每空1分共15分）離心泵葉輪根據葉片出口相對流動角62的不同可分為三種不同形式，當62<90°時為，p2=90。時為,62>90°時為；對應于三種葉輪效率為、、。2前向式葉輪的葉片彎曲方向與葉輪旋轉方向。葉輪是離心泵的能量轉換元件，它的結構形式有、、三種。泵與風機中能量轉換時的損失可分為、、。要保證泵不發生汽蝕，首先要正確地確定泵的。泵串聯運行時，所輸送的流量均，而串聯后的總場程為串聯各泵所產生的揚程之和。二、選擇（每題2分共20分）離心式泵的主要部件不包括（）葉輪B.汽缸C.機殼D.吸入室V28-v28u2-u2W28-W28在理論能頭HT8=22g1+飛廠+12g2中，表示液體靜能頭的中（）u2-UT WT8-W28 _ _ _ _^4_V28-V28 —1 2— U5-U2w28-W28A.2gB. 22g1 C. 2gD.丁+12g2離心式葉輪有三種不同的形式，其葉輪形式取決于（）葉片入口安裝角B、葉片出口安裝角 C、葉輪外徑和寬度D、葉輪內徑和寬度電廠中要求具有陡降型性能曲線的設備是（）給水泵B.送風機 C.循環水泵 D.凝結水泵下列各項中與有效汽蝕余量NPSHa值無關的是（）A. 吸入管路參數B管路中流量C泵的結構 。.泵入口壓力兩臺風機并聯運行的主要目的是（）A.增加流量B.增加揚程C.增加全壓既增加揚程也增加全壓7.7.(8.）A揚程B.流量C.比轉數D.功率目前電廠大型機組的離心式送、引風機常采用的調節方式是（）A.導流器調節B進口端節流調節C回流調節D出口端節流調節某臺水泵在轉速不變時，當輸送的水溫度增加時，其軸功率（）A.增加B.降低某臺水泵在轉速不變時，當輸送的水溫度增加時，其軸功率（）A.增加B.降低C.不變D.先降低，后增加當流體以a1=90。的方向進入葉輪時，離心式泵的無限多葉片的理論揚程為（wuH=2—2u,8HA.T,8uu■2—2u,8gHD.T,8)wu22ug四、計算（共50分）（10分）某風機最大轉速為600r/min，當轉速為500r/min時，風量為36m3/s，由于網絡阻力增加風量減少到30m3/s，為保證原風量，風機轉速應為多少并分析在此轉速下工作是否允許。（8分）有一單級離心泵，流量qv=68m3/h，Ahr=6m，從容器中抽送溫度為40°C的清水，吸水管路阻力損失△H=0.5m。水泵的安全空化余量為0.4m，試求泵的幾何吸入高度？（40C時水的汽化壓力為0.75m，當地大氣壓為10.36m）（18分）有一離心泵，其葉輪外徑D2=22cm,轉速n=2980r/min，葉輪出口安裝角為6b2=45。，出口處軸向速度Cm2=3.6m/s，設流體徑向流入葉輪，試按比例畫出出口速度三角形，并計算求無限多葉片葉輪的理論揚程H若滑移系數u=0.8,泵的實際揚程為多少？。（14分）試畫圖確定兩臺風機并聯的工況點并說明步驟。《流體機械原理》試卷一參考答案及評分標準

填空（每空1分共15分）前彎葉片葉輪徑向葉片葉輪后彎葉片低高中相同3.開式閉式半開半閉式4.機械損失水力損失容積損失幾何安裝高度6.相等二選擇（每題2分共20分）1-5BDBCC6-10ABBBA四.計算（共50分）1、解：應用比例定律有n=n1q1/q2=500*36/30=600rpm （7分）由于風機最大轉速為600r/min，現為保證風量，風機需要在600r/min轉速下工作才能滿足要求。對此應視具體情況確定，若作為短期措施可以使用。但若長期運行，為保證安全應更換風機。（10分）2.解：設泵的安裝高度為H~:SZ 0— va—Ah—AH=2.71m（8分）H:=PgPg a（6分）=2.71m（8分）SZ兀dnu3.解：出口圓周速度：260軸面速度： Cm2=3.6m/s34.31m/s（2分）c=兀dnu3.解：出口圓周速度：260軸面速度： Cm2=3.6m/s34.31m/s（2分）c=u-ccotP=30.71u2 2m2 2由歐拉方程式：gH=uc—ucths 2u2 1u1由于流體徑向流入葉輪（6分）（14分）廣0 滑移系數為u=0.84.解：為簡單起見，以兩臺相同風機為例。根據并聯時風壓相等，流量相加的特點所以有ccm2=5.09cosP所以HHthm/sc=卜2+c2=30.92u= th/86.01m/s作一系列的等風壓線。（4分）m/s（18分）在等風壓線上，將流量相加得一系列點，用光滑曲線連接這些點即得等效特性曲線。（8分）用同一比例將網絡特性做在同一坐標圖上，兩條曲線的交點為等效工況點A，過A作等風壓線交風機特性曲線于B點，B點即為風機并聯是各自的工況點。（交風機特性曲線于B點，B點即為風機并聯是各自的工況點。（10分）作圖（14分）QBQAQ《流體機械原理》試卷二考試方式：閉卷 本試卷考試分數占學生總評成績的70%一、 填空（每空1分共15分）葉輪是離心泵的能量轉換元件，它的結構形式有、、三種。泵與風機中能量轉換時的損失可分為、、三種。前向式葉輪的葉片彎曲方向與葉輪旋轉方向。我國水泵行業習慣使用的比轉速表達式為 。泵或風機的工作點是 曲線與曲線的交點。當使用比例定律進行流體機械的變轉速調節時，其流量和轉速的成正比，壓力和轉速的成正比，功率和轉速的成正比。泵與風機的無因次特性曲線是以 為橫坐標； 為縱坐標繪制的。二、選擇（每題2分共20分）根據泵與風機的工作原理，離心式泵屬于那種類型的泵。（）A.容積式 A.容積式 B.往復式 C.葉片式下面的哪一條曲線是泵的特性曲線？（A.泵所提供的流量與揚程之間的關系曲線C.管路的流量與揚程之間的關系曲線D.其它類型的泵）流量與沿程損失系數之間的關系曲線D.管路的性能曲線離心式葉輪有三種不同的形式，其葉輪形式取決于（）A.葉片入口安裝角B葉片出口安裝角C葉輪外徑和寬度D葉輪內徑和寬度對徑向式葉輪，其反作用度t值的大小為（）A. B. C. D.管路系統能頭和流量的關系曲線是（）A.斜率為的直線，為綜合阻力系數B水平直線C二次拋物線D任意曲線在離心式風機葉輪前的入口附近，設置一組可調節轉角的靜導葉，通過改變靜導葉的角度以實現風機流量調節的方式稱為（）.A.節流調節B.導流器調節C.動葉調節 D.靜葉調節泵與風機的有效功率Pe，軸功率P和原動機輸入功率P’g之間的關系為（ ）。A.Pe<Pg’<P B.Pe<P<Pg’C.P<Pe<Pg’D.P<Pg’<Pe兩臺泵串聯運行時，為提高串聯后增加揚程的效果，下列說法中正確的是（ ）。管路特性曲線應平坦一些，泵的性能曲線應陡一些管路特性曲線應平坦一些，泵的性能曲線應平坦一些管路特性曲線應陡一些，泵的性能曲線應陡一些管路特性曲線應陡一些，泵的性能曲線應平坦一些泵在不同工況下有不同的比轉速，作為相似準則的比轉速是指（ ）。A.最大流量工況下的比轉速 B.最高轉速工況下的比轉速最高效率工況下的比轉速 D.最高揚程工況下的比轉速在工作點處，泵提供給流體的能量與流體在管路系統中流動所需的能量關系為（）。泵提供的能量大于流體在管路系統中流動所需的能量泵提供的能量小于流體在管路系統中流動所需的能量泵提供的能量等于流體在管路系統中流動所需的能量以上說法都不正確四、計算（共50分）（12分）離心式水泵最高效率為86%，軸功率為122.5kw，流量為720噸/時，揚程為50m流體介質密度為1000kg/m3。求有效功率和效率并分析在此效率下該泵工作的經濟性。（15分）已知某離心風機轉速為1000r/min，葉輪外徑為600mm，出口葉片安裝角45度，出口

軸面速度20m/s，法向入口，空氣密度為1.2kg/m3。欲滿足600Pa的全壓要求按無窮葉片數考慮該風機能否滿足。（10分）某水泵允許吸上真空度為6.5米，吸水管流速為3.15米/秒，吸水管水頭損失0.5米。現將水泵安裝于距水面5.8米處，問水泵能否正常工作。（13分）有一臺通風機，其風量為70m3/s,轉速為450r/min,風壓為2610Pa，由于通風管路阻力增大，使其流量減小為原來的一半，問要保持原流量不變，風機轉速應調為多少？《流體機械原理》試卷二參考答案及評分標準填空（每空1分共15分）3.65q21.開式閉式半開半閉式 2.機械損失水力損失容積損失 3.相同4.七=~W~ 5.管網特性曲線泵的特性曲線 6.一次方二次方三次方7.流量系數壓力系數二選擇（每題2分共20分）1-5CABDC6-10BBDCC三.計算（共50分）1、 解：有效功率N1==9800*720/3600*50=98000w=98kw（4分）效率n=N1/N=98/122.5=0.8泵的經濟運行條件為效率不小于0.93*0.86=0.7998（10分）TOC\o"1-5"\h\z計算可知水泵在此效率下工作符合經濟性要求。（12分） 入2、 解：速度三角形如圖，有題可得（2分） \c2u2=2nnr/他n*1000*0.3/60=31.4m/s（5分） >^°cr2\cu2=u2-cr2*ctg45°=11.4m/s（8分） ^―— 由歐拉方程得 勺2 U2P=P（uc—uc）-12（314*114_0）-4295Pa（12分）2u2 1u1=1.2（31.411.40）—429.5pd 12 ）風機所產生的全壓小于所需的全壓，故不能滿足要求。（15分）解：根據水泵安裝高度計算公式有Hz=[Hs]-v2/2g-hl=6.5-3.152/2g-0.5—5.5m （8分）為保證水泵正常工作，不發生氣蝕，安裝高度不應超過5.5米，現將其安裝于距水面5.8米處，不能保證水泵正常工作。（10分）4解：對于通風機的管網特性曲線有：HgHg=h+E（3分）（5分）qn因此管網特性曲線和等效率曲線重合。（8分）則有： 匚n（12分）那么：n2—2n1—900r/min （13分）《流體機械原理》試卷三考試方式：閉卷 本試卷考試分數占學生總評成績的70%一、填空（每空1分共20分）1、泵與風機是指以為工作介質與能量載體的機械設備。2、葉片式流體機械中，介質作用于葉片的力是。3、從理論上來講，泵與風機的設計工況與最高效率點工況是。4、葉片式流體機械沖角的存在破壞了無沖擊進口條件，大流量工況為—，小流量工況為。5、流體機械在能量轉換過程中，能量損失有、和三種類型。6、反作用度的意義是，其表達式是。7、在離心風機中葉片形狀有、和^ 三種。分別對應的出

口流動角、和。TOC\o"1-5"\h\z8、我國水泵行業習慣使用的比轉速表達式為 。9、離心式流體機械無窮葉片數時，理論揚程隨流量的變化規律與 P2有關，當P2>90o時，揚程；p=90o；p<90°。 2 2三、計算（共60分）2 2（10分）一臺通風機其進口靜壓為-367.9Pa，進口動壓63.77Pa，出口靜壓186.4Pa，出口動壓122.6Pa,求風機的全壓和靜壓各為多少？當通風網絡阻力為600Pa時該風機能否滿足要求。（12分）有一水泵，當其轉速為n=2900r/min時，流量Q=9.5m3/min，揚程為H=120m,另有一和該泵相似制造的泵，流量為Q=38m3/min，揚程為H=80m。問其葉輪的轉速應為多少？（8分）有一單級離心泵，流量qv=68m3/h，Ahr=6m，從容器中抽送溫度為40°C的清水，吸水管路阻力損失△H=0.5m。水泵的安全空化余量為0.4m，試求泵的幾何吸入高度？（40C時水的汽化壓力為0.75m，當地大氣壓為10.36m）（15分）已知某離心風機轉速為1000r/min，葉輪外徑為600mm，出口葉片安裝角45度，出口軸面速度20m/s，法向入口，空氣密度為1.2kg/m3。按無窮葉片數求其全壓。（15分）水泵吸水管內徑d=50mm，總長L=6m，吸水高度H=3m，泵的流量Q=15m3/h，管路中有彎頭一個局部損失系數為&=0.5,底閥一個&=5.0，且沿程阻力系數人=0.03。試求泵入口處的表壓力。《流體機械原理》試卷三參考答案及評分標準一.填空（每空1分，共20分）1.流體2.慣性力3.一致的4.負沖角正沖角5.水力損失容積損失、機械損失6.靜壓與全壓的比值0=p/p7.前彎徑向后彎>90°=90°<90°8.n=3.65q】/2/h3/49.升高不變降低三.計算（共60分） S1.解：由風機全壓和靜壓的定義可得Pt=P2-P1+P（c2—c；）/2（4分）=186.4-（-367.9）+122.6-63.77=613.13PaPst=Pt-Pc；/2=613.13-122.6=490.53Pa（8分）風機靜壓小于網絡阻力，故不能滿足要求。（10分）3.65札q2.解：原泵的比轉速sH43.65札q2.解：原泵的比轉速sH43.65*2900"0.1581200^5=115.92（3分）3.65nqn= J相似泵的比轉速s13.65*n138V60800.75（6分）（2（2分）n800.75相似泵的比轉速應相等即氣=〃那么"1=3.6提0.633=1068r/m（12分）3.解：設泵的安裝高度為H~:SZHSZ：=P-P—A"a （6分）=2.71m一4.解：速度三角形如圖，有題可得（3分）u=2nnr/60=2n*1000*0.3/60=31.4m/s（2分）c=c*ctg45°=20m/s（3分）由2歐拉方程得P=p（uc—uc）=12（314*20-0）=7536Pa（4分）2u2 1〃1 ...a風機所產生的全壓大于所需的全壓，故能滿足要求。（3）分

解：取自由液面和泵的入口處分別為1-1,2-2截面，對二截面列伯努利方程:z+p+當二z+p+蘭+1Pg2g 2pg2g 2分6分（結果正確）3分其中，v1=0，v2= 2分6分（結果正確）3分P1=Pa,Z1=0Z2=3mtjlv^ tjrv2H=人 2H=r—2+七—2-fd2g j 12g 22g代入方程得：p2=49160pa《流體機械原理》試卷四考試方式：閉卷 本試卷考試分數占學生總評成績的70%二、填空（每空1分共20分）離心泵葉輪根據葉片出口相對流動角62的不同可分為三種不同形式，當P2<90。時為,62=90。時為，62>90°時為.是離心泵的能量轉換元件，它的形式有、、三種。裝置有效汽蝕余量越大，機械低壓側液體具有的能量超過液體汽化壓力的余量越多，越。泵與風機中能量轉換時的損失可分為反作用度表示在總能量頭中的比重。通用特性曲線是以為橫坐標；為縱坐標繪制的。泵與風機調節工況的方法有、、 、 三、計算（共60分）（10分）有一水泵，當其轉速為n=2900r/min時，流量Q=9.5m3/min，揚程為H=120m,另有一和該泵相似制造的泵，流量為Q=38m3/min，揚程為H=80m。問其葉輪的轉速應為多少？（15分）某工廠由冷凍站輸送冷凍水到空氣調節室的蓄水池，采用一臺單吸單級離心式水泵。在吸水口測得流量為60L/s，泵前真空計指示真空度為4m，吸水口徑25cm。泵本身向外泄漏流量約為吸水口流量的2%。泵出口壓力表讀數為3.0kgf/頃2,泵出口直徑為0.2m。壓力表安裝位置比真空計高0.3m，求泵的揚程。（20分）有一離心泵，葉輪外徑D2=22cm，葉輪出口寬度b2=1cm，葉輪出口安裝角3b2=22o,轉速n=2900r/min，理論流量Q=0.025m3/s，設流體徑向流入葉輪，即a1=90o，求，u2，w2，v2,a2并計算無限多葉片葉輪的理論揚程。（15分）如圖所示，水泵吸水管內徑d=50mm，總長L=60m，H=30m，泵的流量Q=15m3/h，管路中有彎頭一個局部損失系數為&=0.5,底閥一個&=5.0，且沿程阻力系數入=0.03。試求泵入口處的表壓力。《流體機械原理》試卷四參考答案及評分標準填空（每空一分共20分）1.后彎徑向前彎2.葉輪開式閉式半開半閉式3.不容易發生汽蝕4.機械損失水力損失容積損失5.靜壓能6.流量系數壓力系數7.節流調節，導葉調節，動葉調節，氣蝕調節，變速調節，改變臺數調節

1.解：原泵的比轉速相似泵的比轉速3.65n、'q 3.65*2900、.0B8”一 =115.923.65nqsi相似泵的比轉速應相等即nsi2.解：pm=3.0kg/cm2=30000kg/m2HB=4m z'=0.3m1200-75■381.解：原泵的比轉速相似泵的比轉速3.65n、'q 3.65*2900、.0B8”一 =115.923.65nqsi相似泵的比轉速應相等即nsi2.解：pm=3.0kg/cm2=30000kg/m2HB=4m z'=0.3m1200-75■383.65*n「蘭*60800.75（6分）（3分）nn800.75那么1 3.6^'0.633 r/m（10分）X9.807=294.0kPaQ=60L/s=0.06m3/s（3分）006X（恥02）X4=1.87m/s3.14x（0.2）2V=一0.06X4一=1.23m/s13.14x（0.25）2（4分）p口v2-v2 294.0. （1.87）2-（1.23）2“=^M+H+ +Z'=9807+4+——-——-——+0.32x9.807（4分）=30+4+0.101+0.3牝34.4m（1分）3.解：兀Db3.14*0.22*2900”“=33.38m/s6060（3分）220.025=3.623.14*0.22*0.01m/s（4分）3.62——=9.67sin22°m/s（4分）4.解：W=_,:'函+u2-2wucosP=24.68,m/s22sinaTsV3.62心…2寸=24.68=0.146aUVcosa=8.44。（4分）23.38*24.68*0.989“皿 =83.05m（5分）9.8選取1—1和2-2兩過流斷面，列伯努利方程PV2=Z+P2+V；+仞h=Xd.V2=8.29米水柱TOC\o"1-5"\h\z沿程損失f g 10分h=h+h室V+：二=9.54米水柱局部損失」71口12g 22g 13分P「「2=39.54m>10m代入數據：V故此泵不能正常吸水，泵入口處的表壓力為零. 15分《流體機械原理》試卷五考試方式：閉卷 本試卷考試分數占學生總評成績的100%一、填空（每空1分共20分）通風機的靜壓是指與之差。泵在工作時的最優工況指的是 。流體進入葉輪時與相等時稱為無沖擊進口。歐拉方程式第二表達式的主要意義是將能量頭分成兩部分，第一部分表示介質通過葉輪后的變化量，第二部分表示介質的的變化量。在相似準則數中，弗勞德數表示與之比。葉片式流體機械中的能量損失可分為，，。在我國風機行業中習慣用的比轉速的表達式是 。泵在工作時，當其轉速不變而流量變化時，流量增大其出口相對流動角（增大或減小）。在泵中只決定于機械裝置與環境的有關參數的空化余量稱為，于機器內部流動特性有關而與裝置無關的稱為。是將葉輪出口處的大部分動能有效的轉換成壓力能的裝置。其形式有和兩種。流體機械工況調節方法中最經濟的是 。三、計算（共65分）（12分）有一臺送風機，裝有進風管和出口管，測得其進口靜壓為一367.9Pa進口動壓為63.77Pa,出口靜壓為186.4Pa，出口動壓為122.6Pa，求該風機的全壓和靜壓為多少？（14分）有一單級離心泵，流量qv=68m3/h，Ahr=6m，從容器中抽送溫度為40°C的清水，吸水管路阻力損失△H=0.5m。水泵的安全空化余量為0.4m，試求泵的幾何吸入高度？（40C時水的汽化壓力為0.75m，當地大氣壓為10.36m）（14分）有一水泵，當其轉速為n=2900r/min時，流量Q=9.5m3/min，揚程為H=120m，另有一和該泵相似制造的泵，流量為Q=38m3/min，揚程為H=80m。問其葉輪的轉速應為多少？（10分）設計一大型通風管，管上裝有一直徑為d1的噴嘴作為出口，要求保證空氣（不可壓縮）以給定速度流入大氣。現用水在縮制的模型上進行實驗。若要保證模型上的出流速度和原形上的出流速度相同，問模型的比例尺如何確定。（20°C時空氣運動黏度ul=1.57X10-5m2/s，水運動黏度u2=1.01X10-6m2/s）試畫圖確定風機工況點并分析節流調節和變速調節的經濟性。（15分）《泵與風機》試卷五參考答案（A）一.填空（每空1分，共20分）1.全壓動壓2.設計工況3.進口流動角葉片安放角靜壓能，動能5.慣性力重力6.水力損失，容積損失，機械損失n=qi/2/p3/48.增大9.裝置空化余量必須汽蝕余量10.擴壓器有葉擴壓器無葉擴壓器

11.變速調節計算（共65分）1.解：有已知條件知：笠=122.6p 竺2=63.77p2 a11.變速調節計算（共65分）1.解：有已知條件知：笠=122.6p 竺2=63.77p2 a2 aP1=-367.9Pa P2=186.4Pa地嶼=613.13P

2 a風機的全壓：PtF=P2-P1+ （5分）風機的靜壓為風機的全壓減去風機的出口動能Pc22P=Pf-2=490.53P 2.S解：設泵的安裝高度為H~:SZ0—Via—Ah—AHH：=Pg Pg a-SZ*=2.71m （12分）（10分）（14分）n_3?65，q_3.65*2900t'0B8廣H3V= 1200.753.解：原泵的比轉速H4=115.92（3分）3.65n:q 3n= 」=-相似泵的比轉速"H4相似泵的比轉速應相等即ns1=n4.解：由題意知：起主要作用的是粘性力注駕800-75（6分）n=n￥=1068那么13.6^/0.633 r/m（14分）因此用雷諾準則。 （3分）C（5分）即i婦—當V V1 2分）5.解：為簡單起見，以兩臺相同風機為例。根據并聯時風壓相等，流量相加的特點，d T七 七 1.01*10—6d V2V] V] 1.57x10-5=0.0643（10在等風壓線上，將流量相加得一系列點，作一系列的等風壓線。（4分）用光滑曲線連接這些點即得等效特性曲線。（2分）用同一比例將網絡特性做在同一坐標圖上，兩條曲線的交點為等效工況點A，過A作等風壓線交風機特性曲線于B點，B點即為風機并聯是各自的工況點。（9分）作圖（6分）QBQAQ作圖（6分）QBQAQ《流體機械原理》試卷六考試方式：閉卷 本試卷考試分數占學生總評成績的100—%填空（每空1分共20分）1、泵與風機是指以為工作介質與能量載體的機械設備。2、葉片式流體機械中，介質作用于葉片的力是。3、從理論上來講，泵與風機的設計工況與最高效率點工況是。4、葉片式流體機械沖角的存在破壞了無沖擊進口條件，大流量工況為，小流量工況為。5、流體機械在能量轉換過程中，能量損失有、和三種類型。6、反作用度的意義是，其表達式是。7、在離心風機中葉片形狀有、和三種。分別對應的出TOC\o"1-5"\h\z口流動角、 和。8、我國水泵行業習慣使用的比轉速表達式為 。9、離心式流體機械無窮葉片數時，理論揚程隨流量的變化規律與 P2有關，當P2>90o時，揚程 ；p=90o ；p2<90° 。 2 2三、計算（共65分51、（12分）一臺通風機其進口靜壓為-367.9Pa，進口動壓63.77Pa，出口靜壓186.4Pa，出口動壓122.6Pa，求風機的全壓和靜壓各為多少？當通風網絡阻力為600Pa時該風機能否滿足要求。（14分）有一水泵，當其轉速為n=2900r/min時，流量Q=9.5m3/min，揚程為H=120m,另有一和該泵相似制造的泵，流量為Q=38m3/min，揚程為H=80m。問其葉輪的轉速應為多少？（10分）有一單級離心泵，流量qv=68m3/h，Ahr=6m，從容器中抽送溫度為40°C的清水，吸水管路阻力損失△H=0.5m。水泵的安全空化余量為0.4m，試求泵的幾何吸入高度？（40C時水的汽化壓力為0.75m，當地大氣壓為10.36m）（14分）已知某離心風機轉速為1000r/min，葉輪外徑為6