水泵工试卷及答案

水泵工试卷及答案第一部分：单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分。在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。）1.离心泵在启动前，通常需要进行灌泵（或真空引水）操作，其主要目的是为了（）。A.降低电机启动负荷B.预热泵体，防止热变形C.排除泵内空气，防止气缚现象发生D.润滑轴承，减少摩擦阻力2.水泵的性能曲线中，扬程（H）随着流量（Q）的增加而（）。A.上升B.下降C.保持不变D.先上升后下降3.在水泵运行中，若发现电流表读数超过电机额定电流，应首先采取的措施是（）。A.立即停机检查B.关小出水管路上的阀门，降低流量C.开大出水管路上的阀门，增加流量D.检查电压是否过低并调高电压4.离心泵最常用的调节方式是改变出水管路上阀门的开度，这种调节方式的实质是改变（）。A.泵的扬程特性曲线B.管路系统特性曲线C.泵的效率特性曲线D.泵的功率特性曲线5.下列密封形式中，适用于高压、高速、高温及要求密封绝对可靠的水泵是（）。A.填料密封B.机械密封C.迷宫密封D.螺旋密封6.水泵的比转数（ns）是一个相似准数，对于离心泵而言，一般比转数越高，其（）。A.扬程越高，流量越小B.扬程越低，流量越大C.叶轮形状越细长D.功率曲线随流量增加而上升7.造成离心泵气蚀的主要原因是（）。A.泵内压力过低B.泵内压力过高C.液体温度过低D.泵转速过高8.水泵并联运行的主要目的是为了（）。A.提高扬程B.增加流量C.提高效率D.增加运行稳定性9.某离心泵铭牌上标示的扬程为50m，指的是在该泵（）时的扬程。A.最大流量B.效率最高点C.轴功率最大D.关死点10.深井泵和潜水泵在安装时，对电机的要求主要区别在于（）。A.深井泵电机在地面，潜水泵电机在水中B.深井泵电机在水中，潜水泵电机在地面C.深井泵是立式，潜水泵是卧式D.深井泵是卧式，潜水泵是立式11.水泵运行时，轴承温度过高，下列哪项不是其原因？（）A.润滑油（脂）过多或过少B.轴承磨损严重C.冷却水中断D.流量过大12.离心泵的轴向力平衡措施中，最常见且简单的方法是（）。A.采用平衡盘B.采用平衡鼓C.采用双吸叶轮D.在叶轮后盖板上开设平衡孔13.水泵的允许吸上真空高度（Hs）反映了水泵的（）。A.抗气蚀性能B.扬程能力C.功率大小D.效率高低14.在测定水泵性能参数时，通常使用的流量测量仪表是（）。A.压力表B.电压表C.孔板流量计或超声波流量计D.温度计15.离心泵停泵时，应先（），然后再切断电源，以防止水锤现象。A.关闭进口阀B.快速切断电源C.缓慢关闭出口阀D.打开排气阀16.水泵的总效率等于（）。A.容积效率×水力效率×机械效率B.容积效率+水力效率+机械效率C.容积效率/水力效率D.机械效率/水力效率17.轴流泵的特点是（）。A.流量大，扬程高B.流量小，扬程低C.流量大，扬程低D.流量小，扬程高18.水泵叶轮的叶片通常采用后弯式叶片，主要是因为（）。A.制造简单B.效率最高，运行稳定C.扬程最高D.功率曲线随流量增加而急剧上升19.当水泵发生严重气蚀时，会发出（）。A.低沉的轰鸣声B.刺耳的噪声和振动C.尖锐的啸叫声D.有节奏的撞击声20.IS型单级单吸离心泵，其型号“IS80-65-160”中的“160”代表（）。A.泵的流量B.泵的扬程C.叶轮名义直径D.泵的功率第二部分：多项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。多选、少选、错选均不得分。）1.水泵运行中常见的故障包括（）。A.启动后不出水B.流量不足或扬程不够C.水泵振动或噪音过大D.轴承过热E.电机过载2.离心泵产生气蚀的现象有（）。A.泵内产生噪音和振动B.扬程、流量急剧下降C.叶轮表面呈蜂窝状或海绵状破坏D.电机电流增大E.泵体温度显著升高3.水泵选型时，需要考虑的主要参数有（）。A.流量B.扬程C.吸程D.功率E.效率及介质性质4.引起水泵振动的原因可能有（）。A.水泵与电机不同心B.地脚螺栓松动C.发生气蚀D.轴承损坏E.流量过小（喘振）5.机械密封主要由（）组成。A.动环和静环B.弹簧（或波纹管）等弹性元件C.辅助密封圈D.叶轮E.平衡盘6.离心泵启动前灌泵失败的原因可能是（）。A.底阀漏水B.吸水管路漏气C.真空泵抽气能力不足D.泵壳排气阀未打开E.液体温度过高7.水泵维护保养中，关于轴承润滑的说法正确的是（）。A.润滑油应保持清洁，无水分杂质B.滚动轴承一般加润滑脂，加脂量以填充轴承室空间的1/2至2/3为宜C.滑动轴承一般用润滑油，油位应在油标刻度线范围内D.不同牌号的润滑油可以混合使用E.润滑脂更换周期一般为一年或根据运行情况定8.关于水泵串联运行，下列说法正确的有（）。A.串联后的总流量等于一台泵的流量B.串联后的总扬程等于各台泵扬程之和C.串联运行适用于扬程很高，一台泵达不到要求的场合D.串联时，各台泵的流量最好相近E.串联后，第一台泵承受的压力最大9.填料密封（盘根）在运行中，滴漏情况的处理原则是（）。A.正常运行时，应有少量滴漏以散热和润滑B.每分钟滴漏30-60滴视为正常C.完全不滴漏最好，应尽量压紧压盖D.漏损过大应适当压紧压盖E.漏损过大且压紧无效时应更换填料10.水泵叶轮切削后，其性能参数变化遵循比例定律，下列说法正确的是（）。A.流量与叶轮外径的一次方成正比B.扬程与叶轮外径的二次方成正比C.轴功率与叶轮外径的三次方成正比D.效率基本不变E.比转数发生变化第三部分：判断题（本大题共15小题，每小题1分，共15分。请判断下列各题的正误，正确的在括号内打“√”，错误的打“×”。）1.离心泵在启动时，必须将出口阀门完全关闭，以降低启动功率。（）2.水泵的扬程就是水泵提升水的垂直高度。（）3.水泵的允许吸上真空高度随着流量的增加而增加。（）4.深井泵由于扬程很高，通常采用多级叶轮串联工作。（）5.机械密封的泄漏量一般比填料密封要大。（）6.水泵运行时，如果压力表指针剧烈摆动，可能是发生了气蚀。（）7.离心泵的效率曲线是一条抛物线，最高效率点对应的设计工况点。（）8.为了增加水泵流量，可以将两台型号不同的水泵直接并联使用。（）9.水泵的比转数越小，说明该泵相对来说流量越小、扬程越高。（）10.水泵叶轮平衡孔的作用是为了平衡轴向力，但会略微降低泵的效率。（）11.潜水泵电机电缆在连接时，必须做好绝缘处理，严禁有水渗入接线盒。（）12.水泵的安装高度可以是任意值，只要泵的吸上能力强即可。（）13.轴流泵启动时，也必须将出口阀门关闭，以降低启动电流。（）14.水泵的“倒转”通常是指电机电源相序接反，此时水泵无法出水。（）15.水泵性能曲线中的功率曲线（N-Q），对于离心泵通常是随流量增加而上升的。（）第四部分：填空题（本大题共15空，每空1分，共15分。请将正确答案填写在题中横线上。）1.水泵的功率分为轴功率和有效功率，其中有效功率是指______。2.离心泵的工作原理是利用叶轮高速旋转产生的______将液体的速度能转化为压力能。3.水泵的气蚀余量分为有效气蚀余量（NPSHa）和必需气蚀余量（NPSHr），为了防止发生气蚀，必须保证______。4.IS65-50-160型离心泵，其中“65”代表进水口直径为65mm，“50”代表出水口直径为50mm，“160”代表______。5.水泵联轴器找正时，主要检查______和径向位移两个指标。6.在水泵管路中，______阀通常安装在泵出口附近，用于防止停泵时水倒流引起水锤和反转。7.水泵的总效率公式为η=，其中N8.深井泵的长轴传动，由于轴较长，通常设有______轴承，以防止径向摆动。9.离心泵的密封方式主要有______密封和机械密封两种。10.水泵产生水锤的根本原因是______的突然变化。11.当水泵的实际扬程高于设计扬程时，工作点会向______方向移动，可能导致电机过载。12.叶轮内液体的运动是由______运动和相对运动合成的绝对运动。13.水泵的比转数公式为=，对于双吸叶轮，流量Q应取______。14.潜水泵在长期停用再次启用前，应测量电机绕组的______，合格后方可使用。15.离心泵导叶的作用是______，并将部分动能转化为压力能。第五部分：简答题（本大题共5小题，每小题5分，共25分。）1.简述离心泵启动前需要检查和准备哪些项目？2.什么是水泵的气蚀现象？产生气蚀的危害有哪些？3.简述机械密封与填料密封相比有哪些优缺点？4.水泵在运行中，轴承过热的原因有哪些？如何处理？5.简述水泵性能参数中“扬程”的物理意义，以及为什么水泵扬程不等于几何扬程？第六部分：计算题（本大题共3小题，共30分。要求写出必要的计算公式和计算过程。）1.（10分）某离心泵在运行时，流量计读数为Q=120/h，出口压力表读数为=0.8MPa（表压），进口真空表读数为=0.03MPa，进出口垂直高度差求：(1)水泵的扬程H。(2)水泵的轴功率N。(3)水泵的有效功率。(4)水泵的效率η。2.（10分）某水泵站需要从吸水池向高位水池送水。已知流量Q=150/h，需要的几何扬程（实际提升高度）=30m，管路系统的总阻力损失系数S=1200/。现有一台离心泵，其性能曲线在高效区附近可用方程H求：(1)管路系统特性曲线方程。(2)该水泵在此管路中的工作点流量Q和扬程H。(3)若将流量调节为Q=3.（10分）某离心泵叶轮外径=200mm，转速n=2900r/min，流量求：(1)切削后的叶轮直径。(2)切削后的流量、扬程和轴功率。（假设切削比转数在此范围内，切削定律适用）第七部分：综合分析题（本大题共2小题，共25分。）1.（12分）某工厂一台离心水泵，在运行中出现以下现象：泵出口压力表读数大幅波动，电流表读数也同时波动，且泵内发出像砂石撞击一样的噪音，泵体振动明显。(1)请分析该水泵最可能发生了什么故障？(2)分析产生该故障的物理过程及主要原因。(3)作为水泵工，应采取哪些措施进行排除和预防？2.（13分）某水泵房新安装了两台同型号离心泵（型号IS150-125-250），单台泵额定流量Q=200/h，额定扬程H=20m，额定功率N(1)请分析这两台泵并联运行是否合理？（提示：需计算并联后的总流量与单台运行流量的关系）(2)若一台泵运行，另一台备用，当用水量增大至260/(3)在并联运行操作中，应注意哪些事项？参考答案与解析第一部分：单项选择题1.C【解析】离心泵启动前灌泵是为了排出泵内空气，因为空气密度小，旋转产生的离心力不足以将空气甩出形成真空，导致无法吸上水，即气缚现象。2.B【解析】离心泵的典型特性曲线中，扬程随流量的增加而逐渐下降。3.B【解析】电流过大说明电机过载，通常是流量过大导致轴功率过高。应关小阀门减小流量以降低轴功率。4.B【解析】节流调节（改变阀门开度）改变了管路的阻力系数，从而改变了管路特性曲线，使工作点移动。5.B【解析】机械密封泄漏量极小，密封性能可靠，寿命长，适用于对密封要求较高的场合。6.B【解析】比转数越高，叶轮出口宽度变大，直径变小，流量大扬程低。7.A【解析】气蚀是由于泵内局部压力降低至液体汽化压力以下，液体汽化产生气泡，气泡在高压区溃灭产生冲击。8.B【解析】并联运行的主要目的是增加系统流量，扬程基本不变（或略有增加）。9.B【解析】铭牌参数为设计工况点参数，即效率最高点。10.A【解析】深井泵是长轴传动，电机在地面；潜水泵电机与泵体一体潜入水中。11.D【解析】轴承过热主要与润滑、轴承本身质量、冷却、对中有关，流量过大主要影响电机和泵的汽蚀/负荷，不直接导致轴承过热。12.D【解析】平衡孔是最简单常用的平衡轴向力方法，配合止推垫片使用。13.A【解析】允许吸上真空高度越大，说明泵抗气蚀能力越强，吸上高度越高。14.C【解析】孔板、涡轮、超声波等是流量测量仪表。15.C【解析】停泵前先关阀，可防止管路中水柱倒流引起泵反转及水锤。16.A【解析】泵的总效率由机械效率、水力效率、容积效率三者相乘得出。17.C【解析】轴流泵属于高比转数泵，特点是流量大、扬程低。18.B【解析】后弯叶片效率最高，性能曲线稳定，不易过载。19.B【解析】气蚀发生时，气泡溃灭产生高频冲击，导致噪音和振动。20.C【解析】IS型泵最后数字代表叶轮名义直径（mm）。第二部分：多项选择题1.ABCDE【解析】均为水泵常见故障。2.ABC【解析】气蚀会导致噪音振动、性能下降、材料剥蚀。电机电流通常因流量下降而减小或波动，不会增大。泵体温度变化不是主要特征。3.ABCDE【解析】选型需综合考虑流量、扬程、吸程、功率、效率及介质（腐蚀性、颗粒等）。4.ABCDE【解析】不同心、地脚松动、气蚀、轴承损坏、流量过小导致喘振均会引起振动。5.ABC【解析】机械密封主要由动、静环（摩擦副）、弹性元件、辅助密封圈组成。6.AB【解析】底阀漏水导致存水漏掉，吸水管漏气导致真空破坏，无法灌满水。7.ABCE【解析】不同牌号润滑油一般不建议混合，除非有明确规定，以免化学性质变化。8.ABCD【解析】串联增加扬程，适用于单台扬程不足。各台泵流量应相近以匹配。第一台泵压力最大，但并非“主要”特征之一，更多是操作注意点。选ABCD更符合原理描述，E也是事实，但通常题目关注性能叠加。注：严格来说E也是正确的，但多选题常选核心原理。根据标准题库，选ABCD。注：实际上E也是串联的特性之一。但在标准考试中，ABCD更为核心。此处判定ABCD。9.ABDE【解析】填料密封需要少量滴漏润滑散热，完全压死会导致烧毁填料和轴套。10.ABCD【解析】切削定律：Q∝D,H∝D²,N∝D³，切削前后效率近似不变，比转数是泵的特征参数，不随切削改变（虽然几何变了，但ns是基于性能的判据，对于同一台泵切削后ns视为不变或略有变化，但在工程应用定律中视为常数）。严格来说ns是计算出来的，切削后Q和H变了，ns值本身是不变的，因为它是相似判据。所以D是正确的。第三部分：判断题1.√【解析】离心泵零流量功率最小，闭阀启动可保护电机。2.×【解析】扬程是单位重量液体获得的能量，包括位能、压能和动能，不仅是垂直高度。3.×【解析】随着流量增加，必需气蚀余量增加，允许吸上真空高度减小。4.√【解析】深井泵扬程高，采用多级叶轮。5.×【解析】机械密封泄漏量极小，几乎为零，填料密封允许一定滴漏。6.√【解析】压力表摆动是气蚀或喘振的典型特征。7.√【解析】效率曲线呈抛物线状，有最高点。8.×【解析】并联运行最好使用型号相同或性能曲线相近的泵，否则可能导致小泵不出水或过载。9.√【解析】比转数低对应低流量高扬程。10.√【解析】平衡孔会有少量液体泄漏回吸入口，导致容积效率降低。11.√【解析】潜水泵电缆绝缘至关重要。12.×【解析】安装高度受允许吸上真空高度限制，不能任意。13.×【解析】轴流泵功率随流量减小而上升，应开阀启动；离心泵闭阀启动。14.√【解析】电源相序接反导致电机反转，水泵无法正常工作。15.√【解析】离心泵功率曲线通常是上升的。第四部分：填空题1.泵传给液体的功率2.离心力3.NPSHa>NPSHr（或有效气蚀余量大于必需气蚀余量）4.叶轮名义直径为160mm5.轴向位移（或端面间隙）6.止回7.轴功率8.橡胶导（或水润滑）9.填料（或盘根）10.流速（或流量）11.大流量（或流量增大）12.牵连（或圆周）13.流量的一半（Q/2）14.绝缘电阻15.消除液体的旋转运动第五部分：简答题1.离心泵启动前检查项目：(1)检查泵及电机地脚螺栓是否紧固，联轴器连接是否良好，防护罩是否安装。(2)盘车转动灵活，无卡涩、异响。(3)检查轴承室油位是否正常，油质合格。(4)检查填料函压盖松紧适度，机械密封是否有静压试验泄漏。(5)检查电气系统，绝缘合格，接地良好，电压正常。(6)检查进出口管路，阀门状态（通常开进口阀，关出口阀），压力表、真空表是否完好。(7)对于离心泵，需进行灌泵或真空引水，确保泵内充满液体。(8)打开冷却水、冲洗水等辅助管路阀门。2.水泵气蚀现象及危害：定义：液体在泵内流动中，当局部压力降低到该温度下的汽化压力时，液体汽化产生气泡，气泡随流体流至高压区时溃灭，产生高频、高压冲击的现象。危害：(1)产生噪音和振动，破坏运行环境。(2)导致泵性能曲线（流量、扬程、效率）急剧下降。(3)对叶轮、泵体等过流部件表面产生机械剥蚀和化学腐蚀，形成蜂窝状空洞，严重时导致叶轮穿孔或断裂。3.机械密封与填料密封比较：优点：(1)密封性能好，泄漏量极小，几乎无泄漏，适合贵重、易燃易爆介质。(2)使用寿命长，一般可达1~2年以上。(3)摩擦功耗小，对轴的磨损极微。(4)抗振性好，适应高速旋转。缺点：(1)结构复杂，加工精度要求高，造价贵。(2)安装、更换技术要求高，维修不便。(3)对水质要求高，颗粒杂质易损坏密封面。4.轴承过热原因及处理：原因：(1)润滑油（脂）过多或过少，变质或有杂质。(2)轴承装配不当，间隙过小或过大。(3)轴承磨损、滚珠破碎或保持架损坏。(4)泵与电机不同心，产生附加径向力。(5)轴弯曲。(6)冷却水中断（如有水冷装置）。处理：(1)检查油位、油质，调整油量或更换新油。(2)检查轴承间隙，重新装配或更换轴承。(3)重新校正泵轴对中。(4)检查轴弯曲度，校直或换轴。(5)恢复冷却水。5.扬程的物理意义及与几何扬程的区别：物理意义：扬程是指单位重量液体通过水泵后获得的能量增值。即水泵将能量传递给液体，使液体的能量（位能、压能、动能）增加的数值。单位是米（m液柱）。区别：几何扬程（提升高度）仅指液体被垂直提升的高度。而水泵扬程H包括：H即：几何扬程+管路阻力损失+速度头差+压力差。通常扬程远大于几何扬程。第六部分：计算题1.解：(1)计算扬程H进口压力=出口压力=扬程公式：H因进出口管径相同，速度头差为0。HH(2)计算轴功率NNN(3)计算有效功率流量Q===(4)计算效率ηηη答：水泵扬程为85.11m，轴功率为41.4kW，有效功率为27.78kW，效率为67.10%。2.解：(1)管路特性曲线方程已知管路特性方程形式为H其中为静扬程（几何扬程），即=30m注：题目中S=1200/，单位换算需注意。通常公式中若Q用/h，系数需转换。但题目给出的S单位是国际单位制若直接使用Q单位为/h，需转换系数。S(通常工程计算中，若Q单位为/h，我们假设题目给出的S=1200是适配/或者，将流量换算为/s让我们统一单位为/sQ题目给出的S=方程为：=30+1200泵性能曲线方程：H=500.0002将泵方程单位转换为/s设为/h，为/s。=3600泉方程：H=(2)求工作点联立方程：30(3792===扬程H(3)调节流量至Q=此时管路需要的总扬程（由泵提供）：=此时管路实际需要的几何及阻力扬程（原管路特性）：=阀门增加的阻力损失ΔhΔ答：(1)管路特性方程为H=30+1200(Q单位3.解：(1)切削后叶轮直径切削量10%，即(2)根据切削定律：流量比==扬程比==功率比==答：切削后直径为180mm；流量为45/h第七部分：综合分析题1.(1)故障分析：根据“压力波动、电流波动、砂石撞击噪音、振动”等典型特征，该水泵最可能发生了气蚀（气穴）现象。(2)物理过程及原因：原因：主要是泵的安装高度过高、吸水管路阻力过大、输送介质温度过高（导致饱和蒸汽压增大）或吸入液面压力过低，使得泵叶轮进口处的压力降低至液体的汽化压力。过程：液体在低压区汽化产生大量气泡，气泡随流体进入叶轮高压区时迅速溃灭。气泡溃灭时，周围液体以极高速度填充空穴，产生极高的局部压力和温度。这种高频、高压的微射流冲击叶轮表面，导致噪音和振动。同时，气泡占据流道空间，导致