水泵原理与使用期末考试试题

水泵原理与使用期末考试试题考试时间：120分钟总分：100分注意事项：1.请用黑色或蓝色水笔在答题卡指定位置作答，字迹工整，卷面整洁。2.考生须将姓名、学号等信息填写在答题卡及本试卷相应位置。3.答案写在本试卷上无效。---一、选择题(每题2分，共20分)1.下列哪项不是水泵的主要性能参数？()A.流量B.扬程C.功率D.管道材质2.离心泵工作时，叶轮内的液体因受离心力作用而产生的压力能与哪种能量相互转换？()A.动能B.热能C.电能D.化学能3.关于离心泵“气缚”现象，下列说法正确的是？()A.是由于泵内混入空气导致无法正常吸液B.是由于泵出口阀门未打开导致C.是由于泵转速过高引起的D.可以通过提高吸入管压力解决4.水泵的效率是指()A.轴功率与有效功率之比B.有效功率与轴功率之比C.配套功率与轴功率之比D.有效功率与配套功率之比5.在水泵的性能曲线中，通常以哪个参数为横坐标？()A.扬程B.流量C.功率D.效率6.当水泵的实际安装高度超过允许吸上真空高度时，可能会发生什么现象？()A.气缚B.气蚀C.过载D.振动7.下列哪种水泵属于叶片式水泵？()A.活塞泵B.齿轮泵C.离心泵D.螺杆泵8.水泵启动前，通常需要进行灌泵操作，其主要目的是()A.检查电机转向B.排除泵内及吸入管路中的空气C.提高泵的转速D.降低泵的启动电流9.在选择水泵时，应根据实际需要的流量和扬程，并考虑一定的()来确定。A.安全余量B.效率损失C.管道阻力D.电机功率10.水泵运行中，若发现轴承温度过高，下列哪项不是可能的原因？()A.润滑不良B.轴承磨损C.泵轴弯曲D.流量过大---二、判断题(每题1分，共10分，正确的打“√”，错误的打“×”)1.离心泵的扬程是指水泵能将水提升的高度。()2.水泵的流量是指单位时间内通过水泵的液体体积。()3.同一台水泵，转速越高，其流量和扬程也越大。()4.为防止水泵过载，离心泵启动时应先关闭出口阀门。()5.水泵的效率随流量的增加而持续增加。()6.气蚀现象会对水泵叶轮造成损害。()7.轴流泵适用于高扬程、小流量的场合。()8.水泵的吸入管路应尽可能短且管径不宜过小。()9.当水泵发生“气缚”现象时，只要提高转速即可解决。()10.定期对水泵进行保养可以有效延长其使用寿命。()---三、简答题(每题5分，共30分)1.简述离心泵的工作原理。2.什么是水泵的性能曲线？其主要作用是什么？3.列举至少三种常见的水泵类型，并简述其主要特点。4.水泵安装时，对吸入管路的布置有哪些基本要求？5.简述水泵发生不出水故障的可能原因及排除方法（至少列举3种）。6.日常运行中，对水泵进行巡回检查时应关注哪些主要方面？---四、分析计算题(共30分)1.（10分）某离心泵的铭牌参数如下：流量Q=50m³/h，扬程H=30m，效率η=75%，转速n=2900r/min。若该泵在额定工况下运行，试计算：（1）该泵的有效功率Pe；（2）该泵的轴功率P。（注：水的密度ρ=1000kg/m³，重力加速度g=9.81m/s²）2.（10分）如图所示为某离心泵的性能曲线（Q-H曲线）。若该水泵与一管路系统相连，已知管路系统特性方程为H=10+0.02Q²（式中H单位为m，Q单位为m³/h）。（1）在图中大致画出管路特性曲线，并确定该工况下水泵的实际工作点（用Q实、H实表示）。（2）若想将实际流量调小，可采取哪些措施？（至少列举两种）（注：此处假设有图，实际考试中会提供）3.（10分）某工厂需要将蓄水池中的水输送至高位水箱，已知输水高度（几何扬程）为15米，输水管道总长80米，管道采用DN100的钢管（沿程阻力系数λ取0.025），局部阻力损失按沿程阻力损失的20%计算，设计流量为40m³/h。若当地大气压力为标准大气压，水温为20℃（对应的饱和蒸汽压为2338Pa），所选水泵的允许吸上真空高度为6米，吸入管路总阻力损失估计为1.5米水柱。试估算该水泵的安装高度是否合理，并说明理由。若不合理，应如何调整？---五、综合应用题(10分)某小区生活供水系统需要选用一台水泵。已知该小区最高日用水量为800m³，时变化系数Kh=1.5，水泵每天运行时间按16小时考虑。若水源水池水位与小区最不利配水点的几何高差为30米，管路总水头损失估算为15米，试确定该水泵所需的设计流量和设计扬程，并简述水泵选型的一般步骤。---（试卷结束）参考答案及评分标准（仅供阅卷参考）---一、选择题(每题2分，共20分)1.D2.A3.A4.B5.B6.B7.C8.B9.A10.D二、判断题(每题1分，共10分)1.×（还包括克服管路阻力等）2.√3.√4.√5.×6.√7.×8.√9.×10.√三、简答题(每题5分，共30分)（答案要点，根据阐述完整度酌情给分）1.离心泵工作原理：叶轮高速旋转，液体在叶轮内受离心力作用被甩出叶轮（2分），叶轮中心形成低压区，在外界大气压作用下液体被吸入叶轮（2分），如此循环，实现液体输送（1分）。2.水泵性能曲线：表示水泵在一定转速下，流量Q与扬程H、功率P、效率η之间关系的曲线（2分）。作用：是水泵选型、运行调节、管路系统匹配的重要依据（3分）。3.常见水泵类型及特点：*离心泵：结构简单，流量均匀，运行可靠，应用广泛（2分）。*轴流泵：大流量，低扬程，水流沿轴向流动（2分）。*混流泵：性能介于离心泵与轴流泵之间（1分）。*（或容积式泵如活塞泵、齿轮泵等，特点：扬程高，流量小，压力脉动等）4.吸入管路布置要求：短、直、粗、密封好（1分）；避免漏气（1分）；应有足够淹没深度，防止漩涡进气（1分）；必要时设底阀或引水装置（1分）；减少不必要的管件和阻力（1分）。5.不出水原因及排除：*灌泵不足或泵内有空气：重新灌泵，排除空气（2分）。*吸入管路或底阀堵塞：清理堵塞物（1分）。*叶轮损坏或反转：修复叶轮，调整电机转向（1分）。*吸入高度过高或发生气蚀：降低安装高度，改善吸入条件（1分）。*（其他合理答案也可得分）6.巡回检查内容：*电机及泵体温度、振动、声音（1分）。*进出口压力、流量（1分）。*轴承润滑情况（1分）。*密封有无泄漏（1分）。*仪表指示是否正常（1分）。四、分析计算题(共30分)1.（10分）（1）有效功率Pe=ρgQH/1000（2分）Q=50m³/h=50/3600m³/s≈0.____m³/s（1分）Pe=1000*9.81*0.____*30/1000≈4.09kW（2分）（2）轴功率P=Pe/η（2分）P=4.09/0.75≈5.45kW（3分）（公式正确，计算结果误差在合理范围内均给分）2.（10分）（1）作图：在同一坐标系中画出Q-H曲线和管路特性曲线H=10+0.02Q²，交点即为工作点（3分）。读出或计算出Q实和H实（2分，根据图形准确性酌情给分）。（2）调小流量措施：关小出口阀门（3分）；降低水泵转速（2分）；（或更换叶轮、切削叶轮等，合理即可）。3.（10分）设计流量Q=40m³/h=40/3600≈0.0111m³/s（1分）允许安装高度Hg=[Hsv]-(v²/(2g))-hw吸（2分）（v²/(2g)项通常较小，若忽略或说明可酌情处理）已知[Hsv]=6m，hw吸=1.5m（1分）Hg=6-0-1.5=4.5m（3分）实际安装高度应低于此值，若题目未给出实际安装高度，可回答“估算允许安装高度为4.5米，实际安装时应低于此值，并考虑安全余量”（3分）。若计算中考虑了饱和蒸汽压等更精确因素，按步骤给分。五、综合应用题(10分)设计流量Q=最高日用水量*Kh/运行时间=800*1.5/16=75m³/h（3分）设计扬程H=几何高差+