水泵及水泵站试卷及答案

水泵及水泵站试卷及答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项的字母填在括号内）1.某泵站设计流量为1.2m³/s，净扬程为18m，水泵效率取0.82，则该泵站轴功率最接近下列哪一项？A.210kW  B.257kW  C.289kW  D.315kW【答案】B【解析】P=ρgQH/η=1000×9.81×1.2×18/0.82≈257kW。2.离心泵发生汽蚀时，最先出现的宏观现象是：A.电机过载  B.泵体剧烈振动并伴随噪声增大  C.出口压力表指针稳定上升  D.进口真空表读数突然下降【答案】B3.对于比转数ns=120的离心泵，若将其叶轮外径车削5%，则车削后比转数：A.仍为120  B.约114  C.约126  D.约108【答案】A【解析】比转数与叶轮外径无关，仅与泵工况有关。4.轴流泵启动阀门的正确操作顺序为：A.全开出口阀→启动电机→全开进口阀  B.全关出口阀→启动电机→逐渐开启出口阀  C.全开进口阀→启动电机→全开出口阀  D.全关进口阀→启动电机→全开出口阀【答案】C5.某泵站采用三台同型号离心泵并联运行，单泵特性曲线为H=600.008Q²（Q单位L/s，H单位m）。当系统需要流量为450L/s时，应开启的泵台数及每台泵工作扬程为：A.2台，H=43.2m  B.3台，H=43.2m  C.2台，H=48.0m  D.3台，H=48.0m【答案】B【解析】并联后曲线H=600.008(Q/3)²，代入Q=450得H=43.2m，单泵流量150L/s，落在高效区，故开3台。6.水泵安装高度计算时，允许汽蚀余量Δh与下列哪项无关？A.大气压力水头  B.饱和蒸汽压力水头  C.吸入管路水头损失  D.泵出口管路长度【答案】D7.当水泵工作点向右偏离最高效率点较远时，下列说法正确的是：A.轴功率降低，效率升高  B.轴功率升高，效率降低  C.轴功率降低，效率降低  D.轴功率升高，效率升高【答案】B8.泵站前池出现表面漩涡时，最有效的工程措施是：A.降低进水池水深  B.增设底坎并加设导流墩  C.增大吸水管径  D.提高水泵转速【答案】B9.某深井泵电机额定功率45kW，运行电流78A，功率因数0.88，线电压380V，其实际输出功率约为：A.38kW  B.42kW  C.45kW  D.48kW【答案】B【解析】P=√3UIcosφ=1.732×0.38×78×0.88≈42kW。10.水泵出口设置缓闭止回阀的主要目的是：A.减小水锤升压  B.增大水泵启动转矩  C.降低管路摩阻  D.提高水泵效率【答案】A11.下列关于水泵串联运行的描述，错误的是：A.流量相等  B.总扬程为各泵扬程之和  C.各泵效率一定相同  D.一般用于高扬程小流量场合【答案】C12.水泵特性曲线测定试验中，若出口流量计读数偏大，则实测效率将：A.偏大  B.偏小  C.不变  D.无法判断【答案】B【解析】Q偏大导致P输出=ρgQH偏大，而P输入不变，η=P输出/P输入偏小。13.某泵站采用虹吸式出水流道，破坏虹吸的常用设备是：A.真空破坏阀  B.电磁流量计  C.缓闭蝶阀  D.伸缩节【答案】A14.水泵运行中轴承温度急剧升至85℃，首先应：A.立即停泵检查  B.加注润滑脂继续运行  C.降低出口阀开度  D.提高转速增强冷却【答案】A15.水泵叶轮采用双相不锈钢主要目的是：A.减轻重量  B.提高耐氯离子腐蚀能力  C.降低粗糙度  D.提高铸造流动性【答案】B16.泵站自动化系统“三级控制”中，最高优先级为：A.就地手动  B.泵站LCU  C.调度中心  D.保护装置动作【答案】D17.水泵机组横向水平度允许偏差应小于：A.0.1mm/m  B.0.2mm/m  C.0.5mm/m  D.1.0mm/m【答案】A18.水泵运行中发生喘振，其本质原因是：A.泵与系统特性曲线出现正斜率交点  B.电机缺相  C.进口滤网堵塞  D.轴承损坏【答案】A19.水泵基础二次灌浆混凝土强度等级不应低于：A.C15  B.C20  C.C25  D.C30【答案】C20.根据GB/T32162016，离心泵效率容差系数为：A.±1%  B.±2%  C.±3%  D.±5%【答案】C二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）21.下列措施可有效防止水泵汽蚀的有：A.降低泵安装高度  B.增大吸入管径  C.采用诱导轮  D.提高水泵转速  E.采用耐汽蚀材料【答案】A、B、C、E22.水泵运行中电流表周期性摆动的原因可能有：A.进水池漩涡进气  B.叶轮与壳体摩擦  C.出水管泄漏  D.水位波动导致淹深变化  E.电机转子断条【答案】A、D、E23.泵站前池设计必须满足：A.水流均匀平顺  B.避免有害漩涡  C.具有调节水量功能  D.满足淹没深度要求  E.具备检修通道【答案】A、B、D、E24.水泵机组启动前检查项目包括：A.盘车无卡阻  B.填料函压盖松紧适度  C.轴承润滑油位正常  D.出口阀全开  E.绝缘电阻合格【答案】A、B、C、E25.下列关于变频调速节能的说法正确的有：A.轴功率与转速三次方成正比  B.适用于恒压供水系统  C.低速时电机效率下降  D.需校核泵在低速时的润滑冷却  E.可完全消除水锤【答案】A、B、C、D26.水泵出口设置空气罐的作用有：A.吸收水锤能量  B.稳定压力波动  C.提高水泵效率  D.减少启泵次数  E.补充管网泄漏【答案】A、B、D27.泵站出水管道上设置调压塔的条件有：A.管线较长  B.输水流量大  C.地形起伏大  D.关闭阀门时间较短  E.允许出现负压【答案】A、C、D28.水泵叶轮车削定律正确的有：A.Q∝D  B.H∝D²  C.P∝D³  D.η基本不变  E.ns随D减小而降低【答案】A、B、C、D29.泵站采用超声波流量计标定时应注意：A.直管段长度满足前10D后5D  B.管道内壁无衬里脱落  C.流体含气量小于2%  D.传感器安装位置避开焊缝  E.温度变化对声速影响可忽略【答案】A、B、C、D30.水泵运行中轴承室进水的原因有：A.填料函冷却水压力过高  B.骨架油封失效  C.轴承室呼吸器堵塞  D.泵体砂眼渗漏  E.冷却器管束破裂【答案】A、B、C、D、E三、判断题（每题1分，共10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.离心泵关闭出口阀启动属于轻载启动。  【答案】√33.水泵安装高度计算时，海拔越高，允许安装高度越大。  【答案】×34.水泵并联运行时，每台泵的流量小于其单独运行时的流量。  【答案】√35.水泵反转时，扬程曲线基本不变，仅效率降低。  【答案】×36.泵站出水管道上设置止回阀可有效防止水柱分离。  【答案】√37.水泵运行中填料函滴水速度以30～60滴/min为宜。  【答案】√38.水泵机组联轴器轴向间隙应大于轴窜量2mm。  【答案】√39.水泵特性曲线越陡，则并联运行流量增量越大。  【答案】×40.水泵运行中轴承温度超过环境温度40℃必须停泵。  【答案】√四、填空题（每空1分，共20分）41.水泵效率η的定义式为________与________之比。【答案】有效功率；轴功率42.离心泵汽蚀余量分为________汽蚀余量和________汽蚀余量。【答案】有效；必需43.水泵工作点是________曲线与________曲线的交点。【答案】水泵特性；管路系统44.泵站设计流量为0.8m³/s，日变化系数1.3，则最大日流量为________m³/s。【答案】1.0445.水泵出口管径DN500，流速2.5m/s，则流量为________m³/h。【答案】1767【解析】Q=vA=2.5×π×0.25²×3600≈1767m³/h。46.水泵机组横向水平度用________仪测量，其精度应不低于________mm/m。【答案】框式水平；0.0247.水泵叶轮车削极限比D₂/D₁一般不小于________，否则效率下降过大。【答案】0.848.泵站出水管道水锤波速a与管径、管壁厚度及________有关，钢管水锤波速一般取________m/s。【答案】管材弹性模量；1000～120049.水泵运行中发生“扫膛”声，表明________与________发生摩擦。【答案】叶轮口环；泵体口环50.水泵基础二次灌浆应在机组________后________h内完成。【答案】初平；24五、简答题（每题6分，共30分）51.简述离心泵发生汽蚀的机理及危害。【答案】汽蚀机理：局部压力降至饱和蒸汽压，液体汽化形成气泡，高压区气泡溃灭产生冲击波和微射流，剥蚀金属表面。危害：①性能下降，扬程流量降低；②振动噪声增大；③过流部件剥蚀破坏；④缩短机组寿命。52.说明水泵并联运行的适用条件及注意事项。【答案】适用条件：①系统流量变化大，扬程变化小；②各泵特性曲线应相近，比转数差异小于20%；③管路对称布置，阻力均衡。注意事项：①避免特性曲线出现驼峰；②防止小泵倒转；③启动顺序先大泵后小泵；④校核电机功率防止过载。53.写出水泵安装高度计算公式并解释各符号含义。【答案】Hg=Ha−hv−Δh−hf−0.5（安全余量），式中：Hg—允许几何安装高度（m）；Ha—大气压力水头（m）；hv—饱和蒸汽压力水头（m）；Δh—必需汽蚀余量（m）；hf—吸入管路水头损失（m）。54.简述泵站出水管道水锤防护措施。【答案】①延长阀门关闭时间；②设置缓闭止回阀；③安装调压塔或空气罐；④采用变频调速缓慢停机；⑤设置泄压阀；⑥优化管线布置减少驼峰。55.说明水泵特性曲线现场测定步骤。【答案】①准备精密仪表：流量计、压力表、功率表、转速仪；②关闭出口阀，启动机组，记录零流量点；③逐渐开启阀门，稳定后记录Q、H、P、n；④测点不少于15个，覆盖0～120%额定流量；⑤按P输出=ρgQH计算效率；⑥绘制QH、QP、Qη曲线；⑦换算至额定转速。六、计算题（共50分）56.（10分）某离心泵额定流量Q=200L/s，额定扬程H=50m，转速n=1450r/min，现拟通过变速调节实现流量150L/s，求调节后转速n₂及对应扬程H₂（忽略管路水头损失变化）。【答案】由相似定律：Q₁/Q₂=n₁/n₂，得n₂=1450×150/200=1088r/min；H₁/H₂=(n₁/n₂)²，得H₂=50×(1088/1450)²=28.1m。57.（15分）水泵站输水管道长5000m，管径DN800，钢管壁厚10mm，流量1.5m³/s，静扬程60m，管道沿程阻力系数λ=0.018，局部阻力按沿程10%计，水泵效率0.83，电机效率0.95，日运行16h，电价0.65元/kWh，求年电费。【答案】v=4Q/πD²=4×1.5/(π×0.8²)=2.98m/s；hf=λ(L/D)(v²/2g)=0.018×(5000/0.8)×(2.98²/19.62)=50.9m；hj=0.1hf=5.1m；H=60+50.9+5.1=116m；P=ρgQH/(η泵η电机)=1000×9.81×1.5×116/(0.83×0.95)=2155kW；日电费=2155×16×0.65=22412元；年电费=22412×365=817万元。58.（10分）某泵站采用三台同型号离心泵并联，单泵特性H=80−0.01Q²（Q：L/s，H：m），系统特性Hst=40m，管路阻力系数S=0.02m/(L/s)²，求两台泵并联时的工作点流量及单泵扬程。【答案】两台并联特性：H=80−0.01(Q/2)²=80−0.0025Q²；系统特性：H=40+0.02Q²；联立：80−0.0025Q²=40+0.02Q²→40=0.0225Q²→Q=√(40/0.0225)=42.2L/s；单泵流量21.1L/s，代入单泵曲线H=80−0.01×21.1²=75.5m。59.（15分）水泵基础承受静荷载120kN，动荷载系数1.5，基础平面尺寸2.5m×1.8m，埋深1.6m，地基承载力特征值fa=180kPa，土重度18kN/m³，验算地基承载力是否满足。【答案】总荷载F=120×1.5=180kN；基础自重G=2.5×1.8×1.6×25=180kN；总竖向力N=180+180=360kN；基底面积A=2.5×1.8=4.5m²；基底压力p=360/4.5=80kPa；埋深修正：fa'=180+1.0×18×(1.6−0.5)=180+19.