4月泵与风机试题库+答案

4月泵与风机试题库+答案一、选择题1.离心泵的扬程是指（）A.水泵提水高度B.水泵提水高度与吸水管水头损失之和C.水泵提水高度与压水管水头损失之和D.水泵出口和入口的水头差答案：D。离心泵的扬程是指单位重量液体通过泵所获得的能量，也就是泵出口和入口的水头差，不仅仅是提水高度，还包含了克服管路阻力等因素获得的能量。2.风机全压是指（）A.风机出口动压B.风机出口静压C.风机出口全压与进口全压之差D.风机出口全压答案：C。风机全压是指风机出口全压与进口全压之差，它反映了风机对气体所提供的总能量。3.泵与风机的效率是指（）A.有效功率与轴功率之比B.轴功率与有效功率之比C.输入功率与输出功率之比D.输出功率与输入功率之比答案：A。泵与风机的效率是衡量其能量转换效果的指标，是有效功率与轴功率之比，有效功率是指流体实际获得的功率，轴功率是指原动机传给泵或风机轴上的功率。4.离心泵的允许吸上真空高度Hs与以下哪个因素无关（）A.当地大气压力B.液体温度C.泵的流量D.泵的几何安装高度答案：D。允许吸上真空高度Hs与当地大气压力、液体温度和泵的流量等因素有关。当地大气压力和液体温度会影响液体的汽化压力，泵的流量会影响吸水管路的水头损失。而泵的几何安装高度是根据允许吸上真空高度等条件来确定的，不是影响允许吸上真空高度的因素。5.风机性能曲线中的全压—流量曲线（PQ曲线）一般是（）A.上升曲线B.下降曲线C.先上升后下降曲线D.水平直线答案：C。风机性能曲线中的全压—流量曲线（PQ曲线）一般是先上升后下降曲线。在流量较小时，随着流量的增加，全压有所上升，但当流量继续增大时，由于各种损失的增加，全压会逐渐下降。二、填空题1.泵与风机按工作原理可分为______、______和其他类型。答案：叶片式；容积式。叶片式泵与风机是利用叶片与流体的相互作用来传递能量，如离心泵、轴流泵、离心风机等；容积式泵与风机是通过改变工作室的容积来实现吸排流体，如往复泵、齿轮泵等。2.离心泵的主要部件有______、______、吸入室、压出室和密封装置等。答案：叶轮；泵轴。叶轮是离心泵的核心部件，它将原动机的机械能传递给液体，使液体获得能量；泵轴用于传递扭矩，带动叶轮旋转。3.风机的性能参数主要有______、______、全压、功率、效率和转速等。答案：流量；风压。流量是指单位时间内通过风机的气体体积，风压（这里可理解为全压）是指风机对气体所提供的能量，它们是描述风机工作能力的重要参数。4.泵的汽蚀余量可分为______和______。答案：有效汽蚀余量；必需汽蚀余量。有效汽蚀余量是指在泵吸入口处，单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量，由吸入装置的条件决定；必需汽蚀余量是指泵本身为避免汽蚀所必需的汽蚀余量，与泵的结构和运行工况有关。5.泵与风机的相似定律包括______、______和功率相似定律。答案：流量相似定律；扬程（全压）相似定律。流量相似定律描述了相似泵或风机流量之间的关系，扬程（全压）相似定律描述了扬程（全压）之间的关系，功率相似定律描述了功率之间的关系，它们是进行泵与风机相似设计和性能换算的重要依据。三、判断题1.离心泵的流量越大，其扬程越高。（）答案：错误。一般情况下，离心泵的扬程流量曲线是下降曲线，即随着流量的增大，扬程会逐渐降低，而不是流量越大扬程越高。2.风机的效率越高，其能耗越低。（）答案：正确。效率是有效功率与轴功率之比，效率越高，说明泵或风机将输入功率转化为有效功率的比例越高，在完成相同任务时，所需的输入功率就越小，即能耗越低。3.泵的允许吸上真空高度越大，其几何安装高度就可以越高。（）答案：正确。泵的几何安装高度与允许吸上真空高度有关，允许吸上真空高度越大，在考虑吸水管路水头损失等因素后，泵的几何安装高度就可以设置得越高。4.轴流泵适用于大流量、低扬程的场合。（）答案：正确。轴流泵的特点是流量大、扬程低，因此适用于需要输送大流量液体且扬程要求不高的场合，如农田灌溉、城市排水等。5.泵与风机的性能曲线是固定不变的。（）答案：错误。泵与风机的性能曲线会受到多种因素的影响，如转速、流体密度、叶轮直径等。当这些因素发生变化时，泵与风机的性能曲线也会相应改变。四、简答题1.简述离心泵的工作原理。答：离心泵在启动前，需要先将泵壳和吸水管内灌满液体。当原动机带动叶轮高速旋转时，叶轮中的液体在离心力的作用下，从叶轮中心被甩向叶轮外缘，液体的流速和压力都得到提高。然后，液体经压出室流入排出管路。与此同时，叶轮中心处由于液体被甩出而形成真空，在吸液池和叶轮中心处的压差作用下，液体经吸入管进入叶轮，填补被甩出液体的位置。这样，离心泵就不断地将液体从吸液池输送到排出管路中。2.什么是泵的汽蚀现象？它有哪些危害？答：泵的汽蚀现象是指当泵内某点的压力降低到该温度下液体的汽化压力时，液体就会汽化产生气泡。这些气泡随液体流动到压力较高的区域时，会迅速凝结、破裂，周围的液体以极高的速度冲向气泡破裂的空间，产生强烈的水击作用，使金属表面受到反复的冲击载荷，从而引起金属表面的疲劳破坏。汽蚀的危害主要有：（1）降低泵的性能，使泵的流量、扬程和效率下降；（2）损坏泵的过流部件，如叶轮、泵壳等，缩短泵的使用寿命；（3）产生噪声和振动，影响泵的正常运行和周围环境。3.如何提高泵的抗汽蚀性能？答：提高泵的抗汽蚀性能可以从以下几个方面入手：（1）改进泵本身的结构，如采用双吸式叶轮，使叶轮入口流速降低；增大叶轮入口直径和叶片进口边宽度，减小叶轮入口处的液流速度；采用合理的叶片进口几何形状，使叶片进口处的液流速度分布均匀等。（2）提高吸入装置的有效汽蚀余量，如降低泵的几何安装高度；缩短吸水管路长度，减少吸水管路的阻力损失；增大吸水管直径，降低吸水管内的流速等。（3）采用耐汽蚀材料制造泵的过流部件，如不锈钢、青铜等，以减轻汽蚀对部件的损坏。4.风机的性能调节方法有哪些？答：风机的性能调节方法主要有以下几种：（1）节流调节：通过改变管路中的阀门开度来改变管路特性曲线，从而使风机的工作点发生变化，达到调节流量的目的。节流调节又可分为出口节流调节和入口节流调节。出口节流调节是在风机出口处设置阀门，调节阀门开度改变管路阻力；入口节流调节是在风机入口处设置阀门，调节阀门开度改变进入风机的气体流量。（2）变速调节：通过改变风机的转速来改变风机的性能曲线。根据相似定律，当风机的转速改变时，其流量、全压和功率都会发生相应变化。变速调节效率较高，是一种较为经济的调节方法，可采用变频调速等方式实现。（3）动叶调节：对于轴流风机，可通过改变叶片的安装角度来调节风机的性能。动叶调节可以在较大范围内调节风机的流量和全压，且调节效率较高。（4）前导器调节：在风机入口处设置前导器，通过改变前导器叶片的角度，使进入风机的气体产生预旋，从而改变风机的性能曲线，实现流量和全压的调节。5.简述泵与风机的串联和并联工作的特点。答：（1）串联工作特点：流量：串联工作时，各泵或风机的流量相等，即总流量等于每台泵或风机的流量。扬程（全压）：串联工作的总扬程（全压）等于各台泵或风机扬程（全压）之和。串联工作可以提高系统的扬程（全压），适用于需要克服较高阻力的场合。但需要注意的是，串联工作时，后一台泵或风机的进口压力会受到前一台泵或风机出口压力的影响，可能会出现汽蚀等问题。（2）并联工作特点：流量：并联工作时，各泵或风机的扬程（全压）相等，总流量等于各台泵或风机流量之和。扬程（全压）：并联工作的总扬程（全压）与单台泵或风机在相同工况下的扬程（全压）相同。并联工作可以增加系统的流量，适用于需要大流量的场合。但并联工作时，由于各台泵或风机之间的相互影响，实际总流量可能小于各台泵或风机单独工作时流量之和。五、计算题1.已知一台离心泵的流量Q=50m³/h，扬程H=30m，轴功率P=7.5kW，试求该泵的效率。解：首先，计算泵的有效功率Pe。根据公式\(Pe=\rhogQH\)，其中\(\rho=1000kg/m³\)（水的密度），\(g=9.81m/s²\)，\(Q=50m³/h=\frac{50}{3600}m³/s\)，\(H=30m\)。\(Pe=\rhogQH=1000\times9.81\times\frac{50}{3600}\times30\)\(Pe=1000\times9.81\times\frac{50\times30}{3600}\)\(Pe=\frac{1000\times9.81\times1500}{3600}\approx4087.5W=4.0875kW\)然后，根据效率公式\(\eta=\frac{Pe}{P}\)，已知\(P=7.5kW\)。\(\eta=\frac{4.0875}{7.5}=0.545=54.5\%\)答：该泵的效率为54.5%。2.有两台相同的风机并联工作，单台风机的性能曲线为\(P=12000.01Q²\)（P为全压，Pa；Q为流量，m³/s），管路特性曲线为\(P=0.02Q_{总}²\)，试求并联工作时的总流量和总全压。解：设单台风机的流量为\(Q_1\)，总流量\(Q_{总}=2Q_1\)。因为并联工作时，各风机的全压相等且等于管路的全压，所以有：单台风机全压\(P=12000.01Q_1²\)，管路全压\(P=0.02Q_{总}²\)，又\(Q_{总}=2Q_1\)，则\(P=0.02\times(2Q_1)²=0.08Q_1²\)。令\(12000.01Q_1²=0.08Q_1²\)移项可得：\(0.01Q_1²+0.08Q_1²=1200\)\(0.09Q_1²=1200\)\(Q_1²=\frac{1200}{0.09}\)\(Q_1=\s