发布时间 : 星期三 文章泵与风机复习题及参考答案更新完毕开始阅读ec958f51f66527d3240c844769eae009581ba2cf
《泵与风机》复习题
一、填空题
1 泵与风机在能量转换分析中，轴功率Psh，有效功率Pe，内功率Pi和原动机功率Pg的大小关系为：Pg＞Psh＞Pi＞Pe。
2 风机按照所产生的全压高低可分为通风机、鼓风机和压缩机三类。
3 叶片式泵与风机按照叶片对流体做功的原理不同，可以分为离心式、轴流式和混流式三种。
4 对于单级单吸离心式叶轮，进口圆周速度u1和出口圆周速度u2的大小关系为：u2＞u1。
5 有限多叶片数时的理论能头HT与无限多叶片数时的理论能头的大小关系为：HT ＞HT∞。
6 叶片式泵中应用最广的是离心泵，通常按照以下三种结构特点分类，按照工作叶轮的数量分为单级泵和多级泵；按照叶轮吸进液体的方式分为单吸泵和多吸泵；按照泵轴的布置方向分为卧式泵和立式泵。
7 离心通风机的叶片一般有6～64个，叶片按其结构形式可分为平板型、圆弧型和机翼型三种。
8 离心式通风机叶轮前盘的型式主要有直前盘、锥形前盘和弧形前盘三种。 9 离心式通风机的叶轮按叶片出口角可分为：前向式叶轮、径向式叶轮和后向式叶轮三种。
10 同一台泵或风机在相同的工况下，其全压效率和全压内效率的大小关系为：全压内效率＞全压效率
11 泵吸入室位于叶轮进口前，其作用是把液体按一定要求引入叶轮，吸水室主要类型有圆锥管吸入室、圆环形吸入室和半螺旋形吸入室三种。
12 叶轮是离心式通风机的心脏部分，它的尺寸和几何形状对通风机的特性有着重大影响。通常分为封闭式和开式两种，封闭式叶轮一般由前盘、后盘 （中盘）、叶片和轮毂等组成。
13 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称为扬程（能头）。 14 离心式泵的主要过流部件是吸入式、叶轮和压出室。 15风机的全压减去风机出口截面处的动压是风机的静压。
二、问答题（包括简答题）
1 画图说明泵扬程的计算公式，并说明各字母表示的意义。 2 简述离心式泵与风机的工作原理。 3 简述轴流式泵与风机的工作原理。 4 简述混流式泵与风机的工作原理。
1
5 泵与风机机械损失产生的原因及机械效率计算公式。 6 泵与风机容积损失产生的原因及容积效率计算公式。 7 泵与风机流动损失产生的原因及流动效率计算公式。 8 何谓汽蚀现象？它对泵的工作有何危害？ 9 提高泵的抗汽蚀性能可采用那些措施？
10 通风机的无因次参数流量系数、全压系数和功率系数的如何表示？ 11什么是泵与风机的运行工况点？试画图分析当流量变化时运行工况点的稳定性。
12画图分析两台同性能的泵并联工作的原理，并联后流量和扬程如何变化？并联后为什么扬程会有所增加？
13画图分析两台同性能的泵串联工作的原理，串联后流量和扬程如何变化？串联后为什么流量会有所增加？
三、计算题
例0-1 水泵在如右图所示的管路系统中工作时， 若吸水池液面的压强为pe1，压水池液面的压强为pe2，且两水池液面的高度差为HZ，吸水管和压水管的流动损失
之和为hw，试推导在这种情况下，泵扬程的表达式。 解：设泵的扬程为H，在如图0-5所示的1-1、2-2截面上，应用粘性流体总流的伯努利方程得：
22pVpVZe1?e1?e1?H?Ze2?e2?e2?hw （2分）
?g2g?g2g 2pe2?pe1Ve22?Ve1即 H?（Ze2?Ze1）?（）?（）?hw?g2g
由已知可得：(Ze2－Ze1)=HZ，Ve1≈0，Ve2≈0。 （2分） 将其代入上式，即可得该情况下泵扬程的表达式为：
? p p e2 e 1 （ 2 分）
H?HZ??hw ? g
上式表明：泵的扬程可由它的实际工作参数求出。此时，扬程H不一定是额定参数，其值会随着工作条件的改变而变化。
例1-1 某离心泵叶轮内径为D1=110mm，外径D2=220mm，叶轮出口宽度b2=10mm，叶片出口安装角β2y=22o，转速n=2900r/min，理论流量qVT=0.025m3/s。设流体径向流入叶轮，求： （1）u2、w2∞、v2∞及α2；
（2）无限多叶片叶轮的理论能头；
（3）设叶片数为z=8，用斯托道拉方法计算叶片数有限时的理论能头HT；
2
（4）绘制叶片出口速度三角形； （5）流体在叶轮出口的偏转角。 解：（1）
?D2n3.14?220?10?3?2900 u2=??33.39(m/s)6060
q0.025
v2r?=VT??3.62(m/s) ?D2b23.14?220?10?3?10?10?3 v2r?3.62w=??9.66(m/s)2? sin?2ysin22?
由余弦定理得：
221/2v2?=（w2?+u2-2u2w2?cos?2y）
1/2?（9.662+33.392-2?9.66?33.39?cos22?）?24.70(m/s)
v2r?3.62sin?2=??0.1466
v2?24.70
?2=8.43?
（2）因为流体径向流入， 所以： ?1=90?v1u?=0111HT?=u2v2u?=u2v2?cos?2=?33.39?24.70?cos8.43=83.16gg9.81
（3）由公式
2 ?u2sin?2yHT=HT???HT=HT??
gz
可得按斯托道拉方法计算的叶片数有限时的理论能头为：
（m）HT=HT??2?u2sin?2ygz3.14?33.392sin22??83.09??66.439.81?8(m)
(4)根据u2、β2y、v2∞可以做出无限多叶片时的出口速度三角形。如图所示。为了做出有限叶片数时的速度三角形，先计算v2u。 根据公式
1
HT??u2?2u?u1?1u? g
3
当 ? 1 =90 ? 时，有 u2?2uH?T g 则：
Hg66.43?9.81 ?2u?T==19.52（m）u33.39 2
当忽略叶片厚度的影响时，在无限多叶片出口速度三角形的u2边上截取v2u=19.50m/s，则可得到有限叶片时的出口速度三角形。 （5）由图可得：
v2r3.62tan?2?==0.2610
u2?v2u33.39?19.52
?2?14.63?
由于有限叶片数的影响，使得液流在出口处的偏转角为：
???2y??2?22??14.63??7.37?例1-2 有一输送冷水的离心泵，当转速为1450r/min时，流量为qV=1.24m3/s，扬程H=70m，此时所需的轴功率Psh=1100kW，容积效率?V=0.93，机械效率?m=0.94，求流动效率为多少?（已知水的密度ρ=1000kg/m3）。 【解】 由已知，泵的有效功率为：
P=ρgqV H/1000=1000×9.81×1.24×70/1000=851.51（kW） 所以，? = Pe/Psh=851.51/1100 =0.7741=77.41%
?h=?/(?V?m)=0.7741/(0.93×0.94)=0.8855=88.55%
例1-6 如右图所示，某台可变速运行的离心泵在转速n0下的运行工况点为M (qVM，HM )，当降转速后，流量减小到qVA ，试确定这时的转速。 【解】 ①．确定变速后的运行工况点A (qVA，HA) ； ②．将qVA、HA代入下式以确定
2k?HA/qVA相似抛物线的k值；
③．过A点作相似抛物线，求A点对应的相似工况点B；
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