液体及其物理性质习题，液体静力学习题.docVIP

第一章流体及其物理性质习题一、判断题1、粘滞性是液体的固有物理属性，它只有在液体静止状态下才能显示出来，并且是引起液体能量损失的根源。( ) 请选择： 答案：2、所谓理想流体，就是把水看作绝对不可压缩、不能膨胀、有粘滞性、没有表面张力的连续介质。( ) 请选择： 答案：3、流体是一种承受任何微小切应力都会发生连续的变形的物质。( ) 请选择： 答案：4、牛顿流体就是理想流体。( ) 请选择： 答案：5、在一个大气压下，温度为4度时，纯水的密度为1000kg/m3。( ) 请选择： 答案：二、选择题1、 水力学中，单位质量力是指作用在单位_ 液体上的质量力。A 面积； B体积； C 质量； D 重量。答案：C2、不同的液体其粘滞性_,同一种液体的粘滞性具有随温度_而降低的特性。 A 相同 降低； B 相同 升高； C 不同 降低； D 不同 升高。答案：D3、液体黏度随温度的升高而_，气体黏度随温度的升高而_。A减小， 不一定； B增大，减小； C减小，不变； D减小，减小。答案：B4、动力粘滞系数的单位是：_ 。A N*s/m ； B N*s/m2 ； C m2/ ； D m/s 。答案：B5、下列说法正确的是：_ 。A 液体不能承受拉力，但能承受压力。 B 液体不能承受拉力，也不能承受压力。C 液体能承受拉力，但不能承受压力。 D 液体能承受拉力，也能承受压力。答案：A6、如图所示，一平板在油面上作水平运动。已知平板运动速度V=1m/s，平板与固定边界的距离=5mm，油的动力粘度0.1Pas，则作用在平板单位面积上的粘滞阻力为（）A 10PaB 15PaC 20PaD 25Pa答案：C三、计算题1、 有一金属套在自重下沿垂直轴下滑，轴与套间充满，kg/的油液，套的内径102mm，轴的外径100mm，套长250mm，套重10kg，试求套筒自由下落时的最大速度。要点： 本题是关于粘性流动中牛顿切应力公式的习题。 圆环形通道可简化为平行平板通道，平板面积，板间距 =1mm，达最大速度时，摩擦力应等于套重98。48.9 m/s2、 内径为10mm的开口玻璃管插入温度为的水中，已知水与玻璃的接触角求水在管中上升的高度。 答案：2.93mm第二章流体静力学习题一、判断题1、当平面水平放置时，压力中心与平面形心重合。( ) 请选择： 答案：2、静水内任意一点的静水压强均相等。( ) 请选择： 答案：3、在静止液体中，静水压强的分布规律是随淹没深度按线性规律变化的。( ) 请选择： 答案：4、液体表面压强p0,对液体内部不同点的影响是不同的。( ) 请选择： 答案：5、在平衡液体中等压面即是等势面。( ) 请选择： 答案：6、如果某点的相对压强为负值，则说明该处发生了真空。( ) 请选择： 答案：7、曲面壁上静水总压力的竖直分力等于压力体中的液体重量。( ) 请选择： 答案：8、静水压强是既有大小又有方向的矢量。( ) 请选择： 答案：9、静水压强相同的点所构成的平面或曲面称为等压面。( ) 请选择： 答案：10、某点的绝对压强小于一个大气压强时即称该点产生真空。( ) 请选择： 答案：二、选择题1、相对压强是指该点的绝对气压与_ 的差值。A 标准大气压； B 当地大气压； C 真空压强； D 工程大气压。答案：B2、浮力作用线通过_。 A 潜体的重心； B 浮体的体积形心； C 排开液体的体积形心； D 物体上面竖直方向液体的体积形心 。答案：C3、液体受到表面压强p作用后，它将_地传递到液体内部任何一点。A 毫不改变； B 有所增加； C 有所减小； D 只传压力不传递压强。答案：A4、某点的绝对压强等于0.4个工程大气压，其相对压强为_。A 0.6工程大气压； B -0.4工程大气压； C -58.8kPa D -39.2kPa。答案：C5、任意形状平面壁上静水压力的大小等于_ 处静水压强乘以受压面的面积。 A 受压面的中心； B 受压面的重心； C 受压面的形心； D 受压面的垂心。 答案：C6、一封闭容器，水表面上气体压强的真空度pv=10kPa，水深2m处的相对压强为（）A 10kPa； B 9.6kPa； C 19.6kPa； D 29.6kPa 。答案：B三、计算题1、 将两个形管串联在一起去测量一个贮气罐中的气体压力。如图2-1所示，设已知，大气压力760mm为汞柱，问气体的压力等于多少？ 答案：形管广泛应用于流体压力测量，水银由于其密度大，常用于测量相对压力0.1MP量级的压力。计算时常利用同一水平面为等压面的概念，但必须是同一种流体在同一个容器中静止平衡。2、半圆球盛满水，水面为xoy平面，其压力为零。球半径为，求水对半圆球面作用力及合力作用点c的位置。（c在球面上）。 答案：计算曲面受力可分为侧向力和垂直力，而侧向力又有X和Y两个方向。，本题为负值， 球面侧向投影为圆面：圆方程： 同理 垂直力 关于力的作用点： 每个微元球面上的作用力总过球心，故合力必过球心。设点坐标为 3、试画出曲面AB和CD的压力体，并分别标明这两个曲面液体总压力竖向分力的方向。答案： 略4、 一密闭容器盛有两种液体2（水银）1（水），在同一水平线上的各点1、2、3、4、5的那点压强最大？那点压强最小？那些点压强相等？ 答案： P3=P4最大 P5最小，P1=P2 P3=P4 第三章 流体流动的基本概念和方程习题一、判断题1、能量方程中，压强标准可任意选取，可采用相对压强也可采用绝对压强。对同一问题亦可采用不同标准。( ) 请选择： 答案： 2、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。如果有一个运动要素随时间变化则称为非恒定流。( ) 请选择： 答案：3、恒定流时，流线随的形状不随时间变化，流线不一定与迹线相重合。( ) 请选择： 答案： 4、静水压强可以用测压管来测量，而动水压强则不能用测压管来测量。( ) 请选择： 答案： 5、流线是光滑的曲线，不能是折线，流线之间可以相交。( ) 请选择： 答案： 6、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。( ) 请选择： 答案：7、渐变流任意两个过水断面的z+p/=常数。( ) 请选择： 答案： 8、在恒定流前提下，断面平均流速与过水断面面积成正比。( ) 请选择： 答案： 二、选择题1、动量方程式中流速和作用力:A 流速有方向，作用力没有方向。 B 流速没有方向，作用力有方向。C 都没有方向。 D 都有方向。答案：D2、 实际流体总流能量方程应用条件是：_ A 不可压缩液体； B 恒定流（或定常流）C 重力流体； D 沿程流量不变。答案：B3、用欧拉法描述流体质点沿x方向的加速度为_A B+uyCux+uy+uzD+ux+uy+uz答案：D三、计算题1、 推导下述二元流动流线方程。式中均为常数，并求时通过点的流线和迹线方程，如均趋近于，比较此时流线与迹线。 答案：迹线方程是对时间求积分，流线方程中是参数，不参加积分计算，定常流场中，流线与迹线相同。 迹线：流线：过的流线若k，a，则流线迹线同为2、给定拉格朗日型的运动规律：（1）是否是定常流场；（2）是否是不可压流场; （3）是否是有旋流场。先求出拉格朗日型速度方程,再用位置方程转换为欧拉型速度方程，最后通过计算判别流场特性。答案: （1）定常；（2）不可压；（3）无旋。3、水从水箱经直径为d1=10cmd2=5cmd3=2.5cm的管道流入大气。当出口流速为10m/s时，求（1）容积流量及质量流量；（2）d1及d2管段的流速。答案：qv=VA=V=10(0.1)2=0.079m3 q=VA=V=100010(0.1)2=79m3 V1A1=V2A2=V3A3 V1=0.625m/s V2=2.5m/s4、 计算管道流量，管道出口直径d=50mm，求出A、B、C、D各点的压强，不及水头损失。答案： 0-0液面与出口截面列伯努利方程 4+0+0=0+0+V=8.9m/sQ= V=8.90.052=0.017m3/s管道内流速V1=50/1508.9=2.9 m/s0-0液面与A截面列伯努利方程7+0+0=0+A点的表压力PA=(7-)g=64.4kPa同理B 点的表压力PB=-4.2 kPaC 点的表压力PC=-23.8 kPaD点的表压力PD=0第四章 流动形态与能量损失 一、判断题1、实际流体中总水头线是沿程下降的，而测压管水头线在一定条件下会沿程上升。( ) 请选择： 答案：2、动能修正系数被假定为1.0，则从物理意义来说，相当于假设端面流速均匀分布。( ) 请选择： 答案：3、过水断面一定是平面。( ) 请选择： 答案：4、圆形管的直径就是其水力半径。( ) 请选择： 答案：5、有两个圆形管道，管径不同，输送的液体也不同，则流态判别数（雷诺数）不相同。( ) 请选择： 答案：6、有两根管道，一根输油管，一根输水，当直径d、长度L、边界粗糙度均相等时，则沿程水头损失必然相等。 ( ) 请选择： 答案：7、产生水流阻力和水头损失的原因是液体存在黏滞性。( ) 请选择： 答案：8、水平放置的等直径管道，沿水流方向，前一断面的压强水头一定放大于后一段面的压强水头。( ) 请选择： 答案：9、水流中由于阻力的存在，其水流能量总是沿流程减小的。( ) 请选择： 答案：二、选择题1、雷诺数的物理意义是_。 A、惯性力与压力之比； B、惯性力与重力之比； C、惯性力与黏性力之比； D、惯性力与表面张力之比。答案：C2、圆管流动的下临界雷诺数Re为：A 、300 B 、1200 C 、3600 D 、2300 。答案：D3、在紊流粗糙管区中：A、层流底层覆盖粗糙高度； B、沿程阻力系数只取决于雷诺数；C、沿程水头损失与流速的平方成正比； D、沿程阻力系数与相对粗糙无光 。答案：C4、两根直径d，长度l，管壁当量粗(ks)，都相同的工业管道，其中一根输油，一根输水，运动粘滞系数nu油nu水,若两管的流速相等，则沿程水头损失：A、hf油=hf水 B、hf油hf水 C、hf油nu水,若两管的流速相等，则沿程水头损失：A、hf油=hf水 B、hf油hf水 C、hf油 hf水 D、（A）（B）都有可能。答案：D5、长管并联管道各并联管段的:A、水头损失相等 B、水力坡度相等 C、总能量损失相等 D、通过的水量相等答案：A6、如图所示，有两个长度和断面尺寸相同的支管并联，如果在支管2中加一个调节阀，则水头损失（）A B C D 。答案：C7、圆管层流中，沿程水头损失与速度的（）A0.5次方成正比 B1.0次方成正比C1.75次方成正比 D2.0次方成正比答案：B三、计算题1、为了测量管道中的流量，可以将收缩一扩张管(文丘利管)接到管道中去，如图示。通过测量颈部及来流段的压力差以确定流体平均速度及流量。为了测量这个压力差，可以利用形管测压器。试建立颈部流速与形管中液面高差的关系。不可压流体管流连续方程，将管的中心线视为流线，沿流线的伯努利方程，形管中静力学压力平衡关系，由于管子倾斜，1-1，2-2截面有高度差，但不影响答案。答案:2、不可压理想平面射流冲击固定挡板，如图示。假定流动定常，重力不计，射流3-3截面处流动均匀，其速度为，射流宽度为。流体密度及挡板倾斜角为已知。求由于射流冲击，附加在挡板上的力以及力的作用点的位置。 答案：关于控制体的动量方程，理想流体作用力垂直于表面，沿流线的伯努利方程，自由面上处处大气压，故处处流速为，运用动量矩方程可以求力的作用点。3、判断下列流动状态是层流还是湍流？（a）很长的水管，直径，流速，运动粘性系数。（b）很长的油管，直径，流速，运动粘性系数。 答案：雷诺数的计算公式：，园管层流的临界雷诺数。(a)层流 (b)湍流4、 油在水平园管道内作定常层流流动，已知，壁面上，求动力粘性系数，并验算Re数，以考察层流假设是否成立？ 答案： 由园管内的体积流量反推动力粘性系数。动力粘性系数；，故层流假设是成立的。 5、某工厂架设一条铸铁输水管，长500m，直径200mm，流量为，水源为5m深井，进口有一个滤水网（），管路中有10个弯头（），两个闸门（），为，管道的绝对粗糙度。求水泵压头。答案：由流量求出管流的平均速度、雷诺数，再由相对粗糙度查莫迪图得出管道的沿程阻力系数，代入能量方程，即得水泵压头。水泵压头53.3m。 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？ 答案：热力发电厂的主要风机有：送风机、引风机、排粉风机和烟气再循环风机等。送风机所输送的是比较干净的冷空气；引风机所输送的是温度较高的烟气，而且烟气中含有少量的细飞灰和一些腐蚀性气体；排粉风机所输送的是温度较高的制粉系统乏气，乏气中含有少量细煤粉，而且乏气湿度较大；烟气再循环风机所输送的是温度很高的烟气，而且烟气中含有大量飞灰，也含有一定的腐蚀性气体。根据所输送的气体性质，引风机在结构上应考虑防磨、防积灰和防腐蚀，以及轴承冷却、机壳热膨胀和热变形等问题；排粉风机在结构上应考虑防磨、防积粉和防爆等问题；烟气再循环风机在结构上应考虑耐高温、耐磨损、耐腐蚀，以及便于维护和更换易损部件等问题。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1=25m/s，与圆周速度的夹角为1=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。说明：计算中要注意单位，有人常常粗心地把直径当成半径计算，或把半径当成直径计算。解题中多个参数的下标含有，它表示有无限多叶片且叶片为无限薄，圆周速度一般不标，因为叶片的多少、其厚度的大小都不会影响圆周速度。应对三角形的基本数学知识比较熟悉，这样计算时可采用较简单的方法。3、某离心泵转速为1450r/min，其叶轮尺寸为： ， 。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，液体径向流入叶轮。（1）计算叶轮的； （2）计算公式（22a）三项中各项的大小以及各占的百分数。 解：（1）由题意知：、。（m/s）画出速度三角形（图略），由图知：（m/s）（m/s）理论流量为：（m3/s）由叶轮进、出口流量相等，得：（m/s）（m/s）由题意知：。画出出口速度三角形（图略）得：（m/s）利用三角形的余弦定律得：（m/s）（m）（2）（m）（m）（m）这三项分别占的百分比约为：61、7.5、31.5。4、某离心式通风机，叶轮半径为150mm，转速为2980r/min，进口空气密度为1.2kg/m3，设叶轮进口处空气径向流入，出口处相对速度的方向为径向，试计算无限多叶片叶轮的理论全压，如果滑移系数K为0.85，流动效率为90，试计算叶轮的实际全压p。 解：由于叶轮进口处空气径向流入，所以。由于叶轮出口处相对速度的方向为径向，所以（画出速度三角形可以看出），故有：（Pa） （Pa）泵与风机的性能 1、某台IR125-100-315型热水离心泵的流量为240m3/h，扬程为120m，泵效率为77，热水温度为80，密度为970kg/m3，试计算该泵有效功率和轴功率的大小。解：（m3/s） 该泵有效功率为：（kW）该泵轴功率为：（kW）2、 某台离心通风机的额定参数为：流量44090 m3/h，全压105mmH2O，风机效率0.88。采用联轴器直联传动，tm=0.98，取电动机容量富余系数k=1.15，问该风机应选用多大容量的电动机？解：（m3/s）（Pa）电动机的容量应为：（kW） 说明：电动机的容量一般是指电动机的铭牌额定输出功率，在工程实际中，进行了上述计算后，应查阅有关电动机产品系列，选用容量等级等于或略大于16.8kW的电动机，对于本题可选用容量为18.5 kW的电动机。 风机全压单位换算是1 mmH2O等于9.797Pa，工程计算时可取10Pa。3、 某电厂循环水泵的电动机输入功率为1720 kW，电动机效率为0.90，直联传动效率为0.98，泵的扬程为20m，循环水的密度为1000 kg/m3，问该循环水泵的流量为多少立方米/小时（取泵的效率为0.78）？解：由公式得：（m3/s）（m3/h）4、若水泵流量qV为25Ls，泵出口压力表读数pB为32104Pa，入口处真空表读数pm为4104Pa，吸入管直径d1为100cm，出水管直径d2为75cm，电动机功率表读数pg为12.6kW，电动机效率1为0.9，传动效率2为0.97。试求泵的轴功率、有效功率及泵的总效率。 解：d1100cm1m，d275cm0.75m泵入口的流速w1qVA14qVd21425103(3.1412)0.032(ms)泵出口的流速w2qVA24qVd22425103(3.140.752)0.057(ms)水获得的能量H(pBpm)g(w22w21)2g(321044104)10009.81(0.05720.0322)(29.81)36.69(m)所以泵的有效功率PegqVH100010009.812510336.6910008.998(kW)所以泵的总效率Pe(Pg12)100%8.998(12.60.90.97)100%81.8%泵的轴功率PshPe8.9980.81811(kW)答：泵的轴功率为11kW，有效功率为8.998kW，泵的总效率为81.8%。 5、某水泵把温度为50的水提高到Hz=30 m的地方，吸水面压力为大气压pa，出水面的表压力为499000Pa，水的密度为998kg/m3，管路的全部流动损失为hw=5m，试计算泵的扬程。分析：题目中没有明确给出泵进、出口处的水密度，而只是笼统地指出了水的密度，说明本题可忽略泵进、出口的密度差别。同样，题目中没有指出水泵进、出口的高度差，也没有给出进、出口的水速或用于计算该水速的其它条件，因此，本题可忽略泵进、出口处的高度差和流速差。所以，本题计算可用泵扬程定义式中的公式（27e），即，式中p2、p1为泵进、出口处的绝对压力。假设泵的吸水高度为H1、排水高度为H2，由题意知：H1H2=30m；设吸水管道的流动损失为hw1、排水管道的流动损失为hw2，由题意知：hw1hw2=5m。吸水面压力为大气压力pa，根据题意，出水面的绝对压力则为p02= pa499000（Pa）。由伯努利方程可得：代入公式（27e）得：解：泵的扬程为： （m）6、某锅炉给水泵进口压力表读数为0.7MPa，该压力表的安装高度为1m；出口压力表读数为17.7MPa，该压力表的安装高度为9m，给水的密度取950kg/m3。试计算给水泵的扬程。分析：根据题意，本题可以忽略泵进、出口的高度差、给水密度差和速度差，但应考虑进出口压力表的表位差。 解：该给水泵的扬程为： （m）7、有一装有进风管道和出风管道的送风机，用U形管在风机进口处测得空气静压p1b和动压pd1分别为-37.5mmH2O和6.5 mmH2O；风机出口处的静压p2b和动压pd2分别为19mmH2O和12.5 mmH2O，试计算风机的全压为多少？分析：U形管测得的气体静压是气体绝对静压与大气压力之差，气体绝对静压应是大气压力加上U形管读数；U形管测得的气体动压是气体绝对全压与绝对静压之差，气体动压就是U形管的读数，无需考虑加减大气压力。设大气压力为pa，风机进口处空气绝对静压P1= Pa+ P1b，空气全压为P1+ Pd1；风机出口处空气绝对静压P2= Pa+ P2b，空气全压为P2+ Pd2。根据风机全压的定义，风机全压为： 解：该风机的全压为：说明：应明确风机的全压、动压与风机进、出口处气体静压、动压、全压的定义，它们之间的区别和联系。相似理论在泵与风机中的应用 1、某电厂有一冷凝泵，转速 35m3 / h , H = 62m , P = 7 . 6kw ， 0.82 , 如图所示，问当转速 n =2900r / min 时，与A 点对应的相似工况点的参数为多少？2、现有 KZG - 13 型锅炉引风机一台，铭牌上的参数为 n960 rmin , P0=140mmH20 , Q0 12000m3h ，=65。配用电机功率为15 kW ，三角皮带传动，传动效率= 98 % ，今用此引风机输送温度为 20 的清洁空气， n 不变，求在这种实际情况下风机的性能参数，并校核该配用电机的功率能否满足要求。解：当改送 20 空气时其相应的容重= 11. 77N / m3 ,可见，配用电机的功率不能满足要求。3、 50CHTA / 6 型高压锅炉给水泵，最高效率点的流量 qv =675 m3h，扬程 H = 2370m ，转速 n = 5900r / min ，试计算比转速 ns 及型式数K。 解：该泵为单吸人泵，共六级，因此取4、试计算常态下 4 一 13 . 2 型 12 #离心风机在两种不同工况下的比转数 ny 。其转数 n = 1450r / min 。解：安徽电气工程职业技术学院考试(查)试题 课程名称 流体力学泵与风机 （A）卷一、填空题(20分)1、随着压力的增加，流体体积 ；随着温度的升高，流体体积 。答案：缩小 增大 2、锅炉汽包压力表读数为9.604MPa，大气压力表的读数为101.7kPa，汽包内工质的绝对压力为 。答案：9.7057MPa 3、尼古拉兹实验揭示，在紊流水力光滑管区，沿程阻力系数与 有关。答案：雷诺数4、流场中每一个流体微团满足 时，流体是无旋流动，存在 函数。答案：速度势5、螺旋流是 和 的叠加。答案：点涡 点汇6、串联管道的流量特点是 ；并联管道的能量损失特点是 。答案：各管段中的流量相等 各并联支管的能量损失都相同7、离心式水泵按工作叶轮数目分为 和 。答案：单级泵 多级泵8、泵与风机的损失有 、 和 。答案：机械损失 容积损失 流动损失9、比转数是反映某一系列泵或风机在 工况时其 和 以及转速的一个综合性参数。答案：最高效率 流量 扬程10、FAF20101型风机其中第一个F表示 ，最后的F表示 。答案： 送风机 动叶可调二、判断题（20分）1、水泵填料密封的填料箱处不允许有任何滴水现象。 ( ) 请选择： 答案： 2、轴流式泵与风机适用于当能头变化大时，要求流量变化不大的场合。 ( ) 请选择： 答案： 3、大容量高参数的多级泵采用平衡孔或平衡管平衡轴向推力。( ) 请选择： 答案： 4、我国离心式风机的支承与传动方式已经定型，共有A、B、C、D四种型式。( ) 请选择： 答案： 5、泵与风机的最佳工况点是效率最高时所对应的工况点。( ) 请选择： 答案： 6、虹吸管虹吸高度取决于管内真空值。( ) 请选择： 答案： 7、静止流体中任意一点的静压力不论来自哪个方向均相等。( ) 请选择： 答案： 8、压力表实际测得的压力是绝对压力。( ) 请选择： 答案： 9、作用在流体上的静压力为质量力。( ) 请选择： 答案： 10、理想不可压缩流体是指没有粘性且密度为常数的流体。( ) 请选择： 答案：三、问答题(20分)1、离心泵的工作原理是什么？答案： 离心泵的工作原理是当将泵和吸入管中灌满液体而启动后，由于叶轮的旋转叶轮中心附近的液体受离心力作用，被甩向叶轮的周围，这时在叶轮中心附近形成了没有液体的局部真空，贮液槽内的液体在大气压作用下经吸入管进入叶轮中，因此叶轮不断旋转，泵便能不断吸入液体而吸入的液体又不断地沿排出管排出，并能送到一定高度。2、机械转动设备所用的润滑油为何要控制温度 ？答案： 液体的黏性随温度的升高而降低， 当机械转动设备的润滑油回油温度过高，由于黏性降低，妨碍油膜形成，会造成轴承温度异常升高，甚至引起轴瓦烧毁事故；而温度过低，由于黏性增大，会造成设备振动。3、发生绕流阻力的原因是什么？答案：粘性流体绕物体流动时，物体一定受到流体的压强和切向应力的作用，这些力的合力一般可分解为与来流方向一致的作用力 FD 和垂直于来流方向的升力FL 。由于 FD 与物体运动方向相反，起着阻碍物体运动的作用，所以称为阻力。绕流物体的阻力由两部分组成：一部分是由于流体的粘性在物体表面上作用着切向应力，由此切向应力所形成的摩擦阻力；另一部分是由于边界层分离，物体前后形成压强差而产生的压差阻力。摩擦阻力和压差阻力之和统称为物体阻力。4、绘出轴流式泵与风机流量与功率的性能曲线，并分析为什么轴流式泵与风机应全开阀门启动？答案：轴功率P在空转状态(qv 0)时最大，随流量的增加随之减小，为避免原动机过载，对轴流式泵与风机要在阀门全开状态下启动。如果叶片安装角是可调的，在叶片安装角小时，轴功率也小，所以对可调叶片的轴流式泵与风机可在小安装角时启动。 四、计算题（30分）1、若水泵流量qV为25Ls，泵出口压力表读数pB为32104Pa，入口处真空表读数pm为4104Pa，吸入管直径d1为100cm，出水管直径d2为75cm，电动机功率表读数pg为12.6kW，电动机效率1为0.9，传动效率2为0.97。试求泵的轴功率、有效功率及泵的总效率。答案：解：d1100cm1m，d275cm0.75m泵入口的流速 w1qVA14qVd21425103(3.1412)0.032(ms)泵出口的流速w2qVA24qVd22425103(3.140.752)0.057(ms)水获得的能量H(pBpm)g(w22w21)2g(321044104)10009.81(0.05720.0322)(29.81)36.69(m)所以泵的有效功率pgqVH100010009.812510336.6910008.998(kW)所以泵的总效率pe(pg12)100%8.998(12.60.90.97)100%81.8%泵的轴功率pshpe8.9980.81811(kW)答：泵的轴功率为11kW，有效功率为8.998kW，泵的总效率为81.8%。2、如图所示的汽包内工作压力pg10.9MPa，水位计读数h1300mm，若水位计中水温为260，计算汽包实际水位h2及差值h。（根据已知查出汽包中饱和水密度2673kg/m3，水位计中水的密度1785kg/m3。）答案：解：在水连通管上取点A，A点左右两侧静压力相等，若略去高差h一段蒸汽的重位压头，可列出如下方程式：2g（hh1）1gh1673（h0.3）7850.3h（0.37856730.3）/6730.0499（m）50（mm）汽包内的实际水位h2h1h30050350（mm）答：汽包内的实际水位h2350mm，汽包内的实际水位与水位计水位差值h为50mm。3、如图所示，锅炉送风机的吸入管径 d =1.60m ，已测得 U 形管测压计中水柱高差h= 0 . 234mH2O ，空气温度 t=20 时密度=1.205 kg/m3。试计算：如果吸人管路阻力损失为 55m 空气柱时，求风机的体积流量 Q 和重量流量 Qc 。答案：以风机吸人管轴线为基准0-0 ，将 1-1 断面取在离风机较远但水平高度相同的地方，这样 P1x=Pb=0，Z1=0,v1=0。 2 一 2 断面取在测压管处，z2=0,p2x=gh=0.234*9807=2294.84Pa 写出能量方程五、绘图题（10分） 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1=25m/s， 与圆周速度的夹角为1=60，试绘制空气在叶片进口处的速度三角形。答案：风机进口处圆周速度为：u1=D1n/60=3.140.481500/60=37.68m/s一、选择题(20分)1、 流体运动的两种重要参数是( )。（A）压力、速度； （B）压力、温度； （C）比容、密度； （D）比容、速度。答案：A2、雷诺数Re可用来判别流体的流动状态，当( )时是紊流状态。(A) Re2000； (C) Re1000； (D) Re1000。答案：A3、流体流动时引起能量损失的主要原因是（ ）。（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。答案：D4、（ ）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。答案：C5、温度升高对流体粘度影响是（ ）。（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答案：B6、下列四种泵中，相对流量最高的是( )。(A)离心泵； (B)轴流泵； (C)齿轮泵； (D)螺杆泵。答案：B7、效率最高的叶轮叶片型式是（ ）。（A) 前向型 (B)径向型 (C) 后向型 (D)轴向型 答案：C8、机械密封装置属于（ ）(A)级间密封装置； (B) 轴封装置； (C)内密封装置； （D）填料密封装置答案：B9、站在电机侧的端面，面对风壳，风轮为顺时针旋转的风机是( )风机。(A)右旋； (B)左旋； (C)左右旋；答案：A10、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（ ）。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。答案：D二、简答题(30分)1、大型的轴流式、混流式泵与风机采用什么调节方式经济性最高？答案：大型的轴流式、混流式泵与风机采用可动叶片调节，即动叶安装角可随不同工况而改变，这样使泵与风机在低负荷时的效率大大提高，当叶片安装角增大时，性能曲线的流量、扬程、功率都增大，反之都减小。因而启动时可减小安装角以降低启动功率。改变叶片的安装角时效率曲线也有变化，但在较大流量范围内几乎可保持较高效率，而且避免了采用阀门调节的节流损失，所以这种调节方式经济性很高。2、离心泵的轴向力是如何产生的？答案：离心泵在运行时，由于作用在叶轮两侧的压力不相等，尤其是高压水泵，会产生一个很大的压差作用力F1，此作用力的方向与离心泵转轴的轴心线相平行，故称为轴向力。另外，液体在进入叶轮后流动方向由轴向转为径向，由于流动方向的改变，产生了动量，导致流体对叶轮产生一个反冲力F2。反冲力F2的方向与轴向力F1的方向相反。对于立式水泵，转子的重量是轴向的，也是轴向力的一部分，用F3表示。在这三部分轴向力中，F1是主要的。3、管内流体流动产生的阻力损失有哪几种？如何减少？答案：管内流体流动产生的阻力损失有沿程阻力损失和局部阻力损失。1 从公式分析减小阻力损失的措施( 1 ）减小沿程阻力损失。1 ）减小管长 L 。沿程阻力损失的大小与管路长度成正比，在满足需要和保证安全的基础上，尽量减小管道长度。 2 ）选用合理的经济流速，适当增大管径 d 。3）减小管壁的绝对粗糙度 4）提高液体温度，以减小动力粘滞系数 5）使用圆管。 （2）减小局部阻力损失 减少局部阻件个数；改善局部阻件形状 例如管道进口采用圆弧光滑过渡；改突然变径管为渐变管；采用较大的转弯半径；减小