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流体力学泵与风机习题集及答案

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每题2分，共20分）

1.下列哪一项不是离心泵的主要性能参数？

A.流量

B.扬程

C.效率

D.电机功率

2.当离心泵的转速增加时，其特性曲线上的扬程（H）随流量的增加：

A.下降速度加快

B.下降速度减慢

C.基本不变

D.先上升后下降

3.在泵或风机的铭牌上标定的效率是指：

A.容积效率

B.水力效率

C.机械效率

D.总效率

4.伯努利方程应用于泵或风机系统时，需要考虑能量损失，通常用哪一项表示？

A.静压头

B.动压头

C.水头损失

D.位压头

5.泵的汽蚀现象主要是由于：

A.泵体密封不良

B.泵壳内部磨损

C.吸入侧压力低于液体饱和蒸汽压

D.泵的转速过高

6.选择离心泵时，首要依据是：

A.泵的材质

B.泵的重量

C.额定流量和系统所需扬程

D.泵的价格

7.两台性能相似的泵，转速分别为n1和n2（n1n2），在其他条件相同时，其扬程之比H1/H2为：

A.n1/n2

B.n12/n22

C.n2/n1

D.n22/n12

8.泵或风机在管路系统中运行时，实际工作点由：

A.泵或风机的特性曲线决定

B.管路特性曲线决定

C.泵或风机特性曲线与管路特性曲线的交点决定

D.泵或风机入口压力决定

9.以下哪种方法不属于泵的运行调节方法？

A.改变泵的转速

B.在泵出口处安装调节阀

C.改变泵的叶轮直径

D.更换泵的电机

10.风机串联工作的目的是：

A.提高系统总阻力

B.增大系统总流量

C.在相同流量下提高系统总压

D.降低系统总效率

二、填空题（每题2分，共20分）

1.离心泵是将______能转化为______能的流体机械。

2.泵的扬程是指单位重量液体通过泵后获得的______。

3.当泵或风机运行时，其出口阀门完全关闭，此时流量为零，功率消耗称为______功率。

4.比例定律是用于描述性能相似的水力机械在______相同条件下，其性能参数之间关系的基本定律。

5.离心泵的安装高度受到______的限制，必须低于泵吸入口处液体的______。

6.泵的效率分为水力效率、容积效率和______效率，总效率是它们的______。

7.风机根据工作原理可分为离心式、轴流式和______三种主要类型。

8.管路特性曲线表示了管路系统所需的______与通过流量之间的关系。

9.并联工作的两台泵（或风机），其出口连接到同一个管路系统，此时系统总扬程（或总压）等于______扬程（或总压）。

10.减少泵的流动损失的主要途径是改善流道设计，减小______和______。

三、简答题（每题5分，共15分）

1.简述伯努利方程在泵或风机系统中应用时需要满足的条件下有哪些？

2.什么是泵的汽蚀？简要说明防止汽蚀的主要措施。

3.简述离心泵的主要部件及其功能。

四、计算题（每题10分，共30分）

1.一离心泵的性能参数如下：流量Q=120m3/h，扬程H=50m，效率η=75%，电机功率N=18.5kW（额定工况）。试求该泵在额定工况下的叶轮外径D2（假设流体密度ρ=1000kg/m3，忽略机械损失）。提示：可利用扬程公式H=(gD?2n2)/(2πη?)估算，其中η?为水力效率，可近似取η/η_mech，η_mech为机械效率，约0.9-0.95，这里假设η_mech=0.9。

2.某管路系统需要流量Q=100m3/h，扬程H=30m。现有两台性能相似的离心泵，其特性曲线如下（数据表略，假设两泵效率曲线也相似）：泵A在转速nA=1450r/min时，Q_A=90m3/h，H_A=35m；泵B的叶轮外径是泵A的0.8倍。若将两泵并联运行，在转速nB=nA的情况下，试估算系统流量Q_total和总扬程H_total。提示：可先利用比例定律估算泵B的性能参数，再根据并联原理计算总流量和总扬程。

3.一台离心泵向高度差为20m的二楼用户供水，管路总长为100m（包括所有管件和阀门的当量长度），管径为DN100，水流量为80m3/h。已知该泵在流量为80m3/h时的扬程为40