2025年水泵工理论考试题及答案

2025年水泵工理论考试题及答案一、单项选择题（每题1分，共30分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.离心泵在额定工况下运行时，其效率最高点称为（）。A.设计点  B.关死点  C.汽蚀点  D.临界流量点答案：A2.当水泵进口压力低于液体汽化压力时，最先发生的破坏现象是（）。A.喘振  B.汽蚀  C.水锤  D.过载答案：B3.某泵站采用双吸离心泵，其叶轮对称布置的主要目的是（）。A.提高扬程  B.平衡轴向力  C.降低噪声  D.减小启动电流答案：B4.水泵性能曲线中，若关死点扬程升高超过额定扬程的120%，则该曲线属于（）。A.平坦型  B.陡降型  C.驼峰型  D.上升型答案：C5.用温差法测定水泵效率时，需精确测量的参数不包括（）。A.进出口水温差  B.电机输入功率  C.泵体散热系数  D.管路流量答案：C6.变频调速水泵在恒压供水系统中，当管网用水量突减时，变频器首先调节的是（）。A.输出电压  B.输出频率  C.功率因数  D.转差率答案：B7.水泵安装时，采用“后开门”结构的主要优点是（）。A.减小汽蚀余量  B.检修不需拆管路  C.降低制造成本  D.提高吸入性能答案：B8.在ISO9906:2012中，对离心泵1级能效容差规定：额定点的效率不低于保证值的（）。A.−3%  B.−5%  C.−7%  D.−10%答案：A9.水泵串联运行的必要条件是（）。A.流量相等且扬程叠加  B.扬程相等且流量叠加  C.功率相等  D.比转数相等答案：A10.某泵运行中轴承温度稳态值为78℃，按照GB/T3216规定，该温度属于（）。A.优秀  B.良好  C.合格  D.超标答案：C11.水泵启动前“灌泵”不足最可能导致的故障是（）。A.电机反转  B.不出水并伴有噪声  C.轴封爆裂  D.基础共振答案：B12.采用“闭阀启动”的离心泵，其出口阀门关闭时间一般控制在（）。A.0s  B.10–30s  C.2–3min  D.5min以上答案：B13.水泵汽蚀噪声的频谱特征集中在（）。A.20–200Hz  B.500–2kHz  C.5–20kHz  D.50–100kHz答案：C14.对于比转数n_s=120的泵，若提高转速20%，则其流量约增加（）。A.10%  B.20%  C.44%  D.72%答案：B15.水泵运行中电流周期性摆动，压力表指针大幅抖动，最可能的故障是（）。A.汽蚀  B.喘振  C.水锤  D.进口堵塞答案：B16.水泵轴封水环的主要作用是（）。A.冷却泵轴  B.防止空气漏入  C.润滑轴承  D.平衡径向力答案：B17.水泵出口装设缓闭止回阀的主要目的是防止（）。A.汽蚀  B.水锤  C.过载  D.倒流答案：B18.采用“双速电机”的泵站，其低转速档一般用于（）。A.高峰期供水  B.夜间小流量保压  C.检修排水  D.消防工况答案：B19.水泵基础二次灌浆的混凝土强度等级不应低于（）。A.C15  B.C20  C.C25  D.C30答案：C20.水泵运行中实测NPSH_a=4.2m，NPSH_r=3.8m，则安全裕量约为（）。A.0.4m  B.0.8m  C.1.2m  D.2.0m答案：A21.水泵并联台数过多可能导致（）。A.单泵过载  B.抢水现象  C.扬程升高  D.汽蚀减轻答案：B22.水泵出口压力表读数为0.45MPa，若当地大气压为100kPa，则其绝对压力为（）。A.0.35MPa  B.0.45MPa  C.0.55MPa  D.0.65MPa答案：C23.水泵运行中轴承室润滑油乳化，最可能的原因是（）。A.油位过高  B.油环损坏  C.冷却水漏入  D.油脂氧化答案：C24.水泵效率测定采用热力学法时，其不确定度主要来源于（）。A.温度传感器精度  B.压力变送器零点漂移  C.管路泄漏  D.电机转速波动答案：A25.水泵叶轮车削量超过5%后，其效率一般会（）。A.升高  B.不变  C.下降  D.先升后降答案：C26.水泵运行中发生“扫膛”现象，其声音特征为（）。A.高频尖叫  B.低频轰鸣  C.周期性金属摩擦  D.均匀嗡嗡答案：C27.水泵采用“磁悬浮轴承”后，可彻底取消的部件是（）。A.轴封  B.冷却风扇  C.润滑系统  D.出口阀门答案：C28.水泵振动烈度单位mm/s（RMS）中，RMS的含义是（）。A.最大值  B.峰峰值  C.均方根  D.算术平均答案：C29.水泵运行中电机功率因数低于0.85，应优先采取的措施是（）。A.降低流量  B.加装无功补偿  C.提高电压  D.换大泵答案：B30.水泵远程监控系统采用MQTT协议，其默认TCP端口为（）。A.502  B.1883  C.8080  D.3389答案：B二、判断题（每题1分，共15分。正确打“√”，错误打“×”）31.水泵比转数越大，其扬程越高，流量越小。  答案：×32.汽蚀发生后，泵的扬程、效率、功率都会同时下降。  答案：√33.水泵进口装设偏心异径管时，应“顶平”安装以防止气囊。  答案：√34.水泵运行中，出口阀门开度越小，轴功率一定越小。  答案：×35.采用不锈钢叶轮可完全避免电化学腐蚀。  答案：×36.水泵轴承温度每升高10℃，润滑脂寿命约降低一半。  答案：√37.水泵反转时，扬程曲线与正转完全重合。  答案：×38.水泵串联运行总扬程等于各泵扬程之和，但须考虑管路特性。  答案：√39.水泵运行中，电流低于额定值一定说明泵在高效区。  答案：×40.水泵采用永磁同步电机后，额定效率可提升2–5个百分点。  答案：√41.水泵出口管路上，压力表应安装在止回阀下游。  答案：×42.水泵运行中，填料密封滴水速度以30–60滴/min为宜。  答案：√43.水泵NPSH_r与液体温度无关，仅与泵结构有关。  答案：×44.水泵采用“干式安装”时，电机与泵体必须共轴。  答案：√45.水泵远程诊断中，振动频谱出现2×工频峰值多为不对中故障。  答案：√三、填空题（每空2分，共20分）46.离心泵的基本方程称为________方程，其表达式为H_th=________。答案：欧拉；(u_2c_u2−u_1c_u1)/g47.水泵汽蚀余量分为有效汽蚀余量NPSH_a和________汽蚀余量NPSH_r。答案：必需48.水泵运行中，若实测流量为额定流量的0.8倍，则按相似定律其轴功率约为额定功率的________倍。答案：0.51249.水泵效率的三种表示方法：容积效率、水力效率和________效率。答案：机械50.水泵启动前“盘车”的目的是检查________是否灵活，防止________。答案：转子；卡涩或锈蚀51.水泵出口管路水锤压力峰值Δp可用儒科夫斯基公式估算：Δp=ρcΔv，其中c为________。答案：水击波速52.水泵采用“双蜗壳”结构可减小________力，提高________寿命。答案：径向；轴承53.水泵远程监控中，ModbusRTU帧结构地址域占________字节，常用校验方式为________。答案：1；CRC1654.水泵振动标准GB/T295312013规定：功率>15kW、转速1500r/min泵，振动烈度限值A区为________mm/s。答案：2.855.水泵叶轮车削定律：车削后流量与车削直径的________次方成正比，扬程与________次方成正比。答案：3；2四、简答题（每题8分，共40分）56.简述水泵汽蚀的机理及其对性能的三方面影响。答案：汽蚀机理：局部压力降至液体汽化压力→气泡形成→高压区溃灭→微射流冲击金属表面。性能影响：①扬程下降，曲线出现“断裂”；②效率降低，能耗增加；③振动噪声增大，叶轮与泵壳出现蜂窝状侵蚀，寿命缩短。57.说明变频恒压供水系统中“休眠泵”与“辅助泵”切换逻辑。答案：当管网压力高于设定值+休眠偏差且流量低于休眠流量持续t1时间，主泵降频至休眠频率后停机进入休眠；压力回落至唤醒值时，先启动辅助小泵，若t2时间内压力仍低于设定值，则唤醒主泵。逻辑保证节能与压力稳定。58.写出用温差法测定水泵效率的试验步骤及关键计算公式。答案：步骤：①稳态运行30min；②同步记录进出口温度T1、T2（±0.01℃）；③记录电机输入功率P_in；④测量流量Q；⑤计算温升ΔT=T2−T1；⑥计算有效功率P_e=ρgQH；⑦计算热损耗P_loss=ρc_pQΔT；⑧效率η=P_e/(P_in−P_loss)×100%。关键公式：H=(p2−p1)/(ρg)+(z2−z1)+(v_2^2−v_1^2)/(2g)。59.说明水泵“喘振”与“水锤”在成因、现象及防护上的区别。答案：喘振成因：泵在驼峰区运行，管路特性与泵特性交点不稳定，导致流量周期性反向；现象：压力、电流、流量大幅低频摆动，泵噪声如喘息。防护：避免驼峰区、增设旁通阀、调整转速。水锤成因：流速突变，动能转化为压能；现象：瞬时压力峰值，管道异响、破裂。防护：缓闭止回阀、空气罐、调压塔、变频器软停。60.列举五种在线监测水泵轴承故障的特征频率及其对应故障类型。答案：①BPFO（外圈故障频率）=n/2×(1−d/Dcosα)×z；②BPFI（内圈）=n/2×(1+d/Dcosα)×z；③BSF（滚动体）=D/d×n/2×[1−(d/Dcosα)^2]；④FTF（保持架）=n/2×(1−d/Dcosα)；⑤2×FTF对应保持架变形。通过加速度传感器频谱分析可早期识别。五、计算题（共35分）61.（10分）某泵站输水高度为32m，管路水头损失∑h=5.4m，泵额定流量Q=420m³/h，效率η=78%，电机功率因数cosφ=0.87，电机效率η_m=94%。求：①泵有效功率；②电机输入功率；③月耗电量（运行30天连续）。答案：①P_e=ρgQH/3600=1000×9.81×420×(32+5.4)/3600=42.9kW②P_in=P_e/(ηη_m)=42.9/(0.78×0.94)=58.5kW③W=P_in×24×30=58.5×720=42120kWh62.（10分）一台双吸离心泵额定转速n1=1480r/min，额定流量Q1=600L/s，扬程H1=55m。现改用变频驱动，转速降至n2=1200r/min，求新工况Q2、H2，并判断转速降低后是否需校核NPSH。答案：Q2=Q1×(n2/n1)=600×1200/1480=486L/sH2=H1×(n2/n1)^2=55×(1200/1480)^2=36.2mNPSH_r随转速平方下降，原NPSH_r=4.5m，新NPSH_r=4.5×(1200/1480)^2=2.97m，NPSH_a不变，故无需额外校核。63.（15分）某循环水泵站系统管路特性H_sys=20+0.0062Q²（Q单位L/s，H单位m）。现有两台同型号离心泵并联，单泵性能在n=1450r/min时为：Q=0–400L/s对应H=60–35m的直线。求：①并联工作点；②若改用一台泵变频，求调至流量为350L/s时的转速n′；③变频后日节电量（原并联点运行24h，电机原效率93%，变频后92%，泵效率均取80%）。答案：①并联等效曲线：H_p=60−0.0625Q（单泵），并联后H_p=60−0.0625×(Q/2)与管路联立：60−0.03125Q=20+0.0062Q²→Q=489L/s，H=37.4m②单泵350L/s时，管路需扬程H_sys=20+0.0062×350²=96.05m，超出单泵能力，需降流量。设目标Q=350L/s，H_sys=96.05m，单泵在新转速下性能：H′=60(n′/1450)^2−0.0625Q′令Q′=350L/s，H′=96.05m，解得n′=1780r/min（需提速，原题数据为示例，实际工程需重选泵或改管路）③按近似节能：原并联点P1=ρgQH/(η_pη_m)=1000×9.81×0.489×37.4/(0.8×0.93)=95.4kW变频后P2=1000×9.81×0.350×76.1/(0.8×0.92)=35.3kW日节电ΔW=(95.4−35.3)×24=1.44MWh六、案例分析题（共30分）64.（15分）某城市供水泵站装有3台同型号离心泵，两用一备。运行中发现：①泵房噪声夜间突增，呈高频金属撞击声；②出口压力表指针在0.35–0.55MPa之间剧烈摆动，周期约8s；③电机电流由85A降至50A再升至100A，周期同步。现场检查：阀门无卡阻，进口水位正常，无堵塞。请诊断故障原因，给出处理步骤及预防措施。答案：诊断：典型喘振。泵运行在扬程曲线驼峰区，管路容量大、惯性大，