泵与风机考试试题,习题及复习资料

泵与风机考试试题

一、简答题（每小题5分，共30分）

1、离心泵、轴流泵在启动时有何不同，为什么？

2、试用公式说明为什么电厂中的凝结水泵要采用倒灌高度。

3、简述泵汽蚀的危害。

4、定性图示两台同性能泵串联时的工作点、串联时每台泵的工作点、仅有

一台泵运行时的工作点

5、泵是否可采用进口端节流调节，为什么？

6、简述风机发生喘振的条件。

二、计算题（每小题15分，共60分）

1、已知离心式水泵叶轮的直径D2=400mm，叶轮出口宽度b2＝50mm，叶片

厚度占出口面积的8％，流动角β2＝20?，当转速n＝2135r/min时，理论

流量q VT＝240L/s，求作叶轮出口速度三角形。

2、某电厂水泵采用节流调节后流量为740t/h，阀门前后压强差为980700Pa,

此时泵运行效率η=75%，若水的密度ρ=1000kg/m3，每度电费0.4元，求：（1）节流损失的轴功率?P sh；

（2）因节流调节每年多耗的电费(1年=365日)

3、20sh-13型离心泵，吸水管直径d1＝500mm，样本上给出的允许吸上真空

高度[H s]＝4m。吸水管的长度l1＝6m，局部阻力的当量长度l e＝4m，设

沿程阻力系数λ＝0.025，试问当泵的流量q v＝2000m3/h，泵的几何安装高

度H g＝3m时，该泵是否能正常工作。

（当地海拔高度为800m，大气压强p a＝9.21×104Pa；水温为30℃，对应饱

和蒸汽压强p v＝4.2365kPa，密度ρ＝995.6kg/m3）

4、火力发电厂中的DG520-230型锅炉给水泵，共有8级叶轮，当转速为n

＝5050r/min，扬程H＝2523m，流量q V＝576m3/h，试计算该泵的比转

速。

三、分析题（每小题5分，共10分）

1、某风机工作点流量为q V A，现要求流量减小为q V B，试在同一幅图上，标

出采用出口端节流

调节、变速调节的工作点，并比较两种调节方法的经济性。

2、某泵向一密闭的压力容器供水，当压出容器内压力下降，其它条件不变时，

图示泵工作点的变化。

泵与风机习题

第一章简答题

1-1．写出泵有效功率表达式，并解释式中各量的含义及单位。

1-2．风机全压及静压的定义式什么？

1-3．简述流体在叶轮内的流动分析假设。

1-4．解释叶轮内流体的牵连运动、相对运动及绝对运动，并画出速度三角形。

1-5．已知叶轮的几何条件及转速时，如何求圆周速度u和绝对速度的径向分速r.

1-6．流体在轴流式叶轮内流动的速度三角形有什么特点？

1-7．试写出叶片式（离心式和轴流式）泵与风机的能量方程式的两种形式。

1-8．为了提高叶片式泵与风机的理论能头，可以采取那些措施？

1-9．为了提高叶片式泵与风机的理论能头，采用加大叶轮外径D2的方法与提高转速n的方法对泵与风机各有什么影响？

1-10．分别画出后弯式、径向式和前弯式叶轮的出口速度三角形。

1-11．简述叶片安装角与理论能头的关系。

1-12．简述叶片安装角与反作用度的关系。

1-13．三种不同型式的叶轮那种效率高，为什么？

1-14．流体流经泵与风机时存在那几种形式的损失？

1-15．有人说：“叶轮叶片数有限时，其理论能头有所下降是由于流体在叶轮内的流动损失引起”，你认为如何？

1-16．圆盘摩擦损失属于哪种形式的损失？它与那些因素有关？

1-17．什么是冲击损失，它是怎样产生的？

1-18．机械效率、容积效率和流动效率的定义式是什么，三者与总效率的关系如何？

1-19．简述H、H T、H T三者的关系。

1-20．泵启动时，为避免启动电流过大，离心式泵和轴流式泵的出口阀门状

1-21．对自江河、水库取水的电厂循环水泵而言，其H-q V性能曲线应怎样比较好；而对于电厂的给水泵、凝结水泵，其H-q V性能曲线应怎样比较好，为什么？

1-22．试解释火力发电厂凝结泵和给水泵启动时要开启旁路阀的原因。

1-23．简述正、负预旋对泵与风机能头的影响。

1-24．简述正预旋对泵汽蚀性能的影响。

1-25．简述泵与风机管路系统的静能头的概念。

1-26．泵与风机的工况点、运行工况点、设计工况点、最佳工况点、相似工况点的含义个是什么？

1-27．简述泵与风机运行工况点的稳定性条件。

1-28．影响泵与风机运行工况点变化有那些主要因素？

1-29．定性图示液体密度下降前后泵的运行工况点变化？

1-30．定性图示气体密度下降前后风机的运行工况点变化？

1-31．定性图示泵吸入空间压强下降前后其运行工况点变化？

1-32．定性图示泵压出空间压强下降前后其运行工况点变化？

1-33．定性图示泵吸入空间液面高度下降前后其运行工况点变化？

1-34．定性图示泵压出空间液面高度下降前后其运行工况点变化？

1-35．定性图示泵吸入空间压强升高前后其运行工况点变化？

1-36．定性图示泵压出空间压强升高前后其运行工况点变化？

1-37．定性图示泵吸入空间液面高度升高前后其运行工况点变化？

1-38．定性图示泵压出空间液面高度升高前后其运行工况点变化？

1-39．流动力学相似包括那几个方面，这几个方面的因果关系如何？

1-40．试简述泵与风机相似三定律的内容。

1-41．什么是尺寸效应，它是如何影响泵与风机效率的？

1-42．什么是转速效应，它是如何影响泵与风机效率的？

1-43．简述应用泵与风机比例定律时，应注意什么？

1-44．什么是泵与风机的通用性能曲线？

1-45．简述什么是泵与风机的相似抛物线及其与管路系统性能曲线的关系。

1-46．写出我国泵的比转速公式，说明公式中各物理量及其单位如何选取？

1-47．写出风机的比转速公式，说明公式中各物理量及其单位如何选取？

1-49．某台泵的转速由3000r/min升高到4500r/min时，则其比转速n s是否变化，为什么？

1-50．有人说：“凡几何相似的泵在相似工况下，其比转速均相等；反之，比转速n s相等的泵均相似”，试就此谈谈你的看法。

第二章简答题

2-1．简述泵内汽蚀的危害。

2-2．试从安装方面举出两种提高泵抗汽蚀性能的措施。

2-3．当流量增大时，NPSH a和[H s]将如何变化？

2-4．为什么大型锅炉给水泵的首级都采用双吸式叶轮？

2-5．当泵内发生汽蚀时，简述实际流量与临界流量以及NPSH r和NPSH a的关系。

2-6．用公式说明发电厂中的给水泵为什么要采用倒灌高度？

2-7．从设计方面举出两种提高泵抗汽蚀性能的措施。

2-8．当流量增加时，简述NPSH r和NPSH a随流量的变化关系。

2-9．何为倒灌，电厂中的凝结水泵为什么要采用倒灌高度。

2-10．当某台泵的转速由2900rpm降至此1450rpm时，其比转速n s和汽蚀比转速c如何变化，为什么？

2-11．有效汽蚀余量NPSH a和必需汽蚀余量NPSH r各与哪些因素有关？

2-12．为何在泵的首级叶轮前加装诱导轮可提高其抗汽蚀性能？

2-13．汽蚀比转数c和必需汽蚀余量NPSH r是否都能反映泵本身的抗汽蚀性能，它们之间有何区别？

2-14．写出国内汽蚀比转数的定义式，说明其值的大小对泵的性能有何影响？

2-15．如何避免泵在运行中发生汽蚀？

2-16．试用实际流量与临界流量以及NPSH r和NPSH a的关系说明：泵内不发生汽蚀的条件。

2-17．对于低比转数和高比转数的离心泵，发生汽蚀的结果有什么不同？

2-19．提高转速后，对泵的汽蚀性能有何影响？

2-20．电厂的给水泵和凝结水泵为什么都安装在给水容器的下面？

2-21．什么叫几何安装高度和吸上真空高度？

2-22．有效汽蚀余量和必需汽蚀余量在意义上有何不同？又有什么联系？

2-23．泵的允许汽蚀余量[NPSH]是怎样确定的？

第三章简答题

3-1．什么是叶片式通风机的无因次性能曲线和空气动力学略图？有哪些特征和用途？

3-2．有人说：“凡几何相似的通风机，其无因次性能曲线p-q V应重合为一条”，试就此谈谈你的看法。

第四章简答题

4-1．两台同性能的泵串联运行时，总扬程总流量如何变化？

4-2．绘图说明在同一流量下，泵采用节流调节和变速调节的运行工况点与经济性。

4-3．绘图说明在同一流量下，风机采用入口节流、出口节流、变速调节的运行工况点与经济性。

4-4．定性图示两台同性能泵并联运行时的性能曲线及其运行工况点（包括并联前后单台泵的工作点）。

4-5．定性图示两台同性能泵串联运行时的性能曲线及其运行工况点（包括串联前后单台泵的工作点）。

4-6．简述风机产生喘振的条件。

4-7．简述防止风机发生喘振的措施。

4-8．回流调节的经济性如何？为什么要采用回流调节？

4-9．定性图示风机采用入口导流器调节时的性能曲线及运行工况点。

4-10．简述当两台离心泵串联运行时，泵的启动顺序。

两泵运行工况点的变化，说明此时应注意哪些问题？

4-12．两台同性能的泵并联运行，若其中一台泵进行节流调节时，定性图示两泵运行工况点的变化，说明此时应注意哪些问题？

4-13．定性图示泵与风机回流调节时的性能曲线及运行工况点。

4-14．泵与风机的非变速调节方式有哪几种？

4-15．离心泵与混流泵的叶片切割方式有什么不同？

4-16．离心泵在变速调节前流量为q V，扬程为H，转速为n，现流量降低为q V1，扬程为H1，试用图解法求新的转速n1。

4-17．简述轴流式泵与风机入口静叶调节的主要特点。

4-18．简述轴流式泵与风机动叶调节的主要特点。

4-13．简述泵的选择程序。

4-14．简述风机的选择程序。

计算题

第一章计算题

1-1．已知某离心风机的转速n=1450r/min，叶轮外径D2=600mm，内径D1=480mm，叶片进口安装角1y=60，出口安装角2y=120，叶片出口径向分速2r=19m/s，叶片进口相对速度w2r=25m/s，设流体沿叶片的型线运动，空气密度=1.2kg/m3，求该风机叶轮产生的理论全压p T。

1-2．某前弯离心风机，叶轮的外径D2=500mm，转速n=1000r/min，叶片出口安装角2y=120，叶片出口处空气的相对速度w2r=20m/s，设空气以径向进入叶轮，空气的密度=1.293kg/m3，试求该风机叶轮产生的理论全压p T。如叶轮尺寸、转速、空气密度及出口相对速度均相同，且空气仍径向流入叶轮，但叶片型式改为后弯2y=60，问这时的理论全压将如何变化？

1-3．已知离心式水泵叶轮的直径D2=400mm，叶轮出口宽度b2=50mm，叶

片厚度占出口面积的8%，流动角2=20，当转速n=2135r/min时，理论流量q V T=240L/s，求作叶轮出口速度三角形。

1-4．某轴流风机转速为1450r/min时，理论全压p T=866Pa（p T=u2u），在叶轮半径r2=380mm处，空气以33.5m/s的速度沿轴向流入叶轮，若空气密度=1.2㎏/m3，求该处的几何平均相对速度w。

1-5．已知某离心泵工作叶轮直径D2=0.335m，圆周速度u2=52.3m/s，水流径向流入，出口速度的径向分速为2r=4.7m/s，叶片出口安装角2y=30，若泵的叶轮流量为5.33 m3/min，设为理想流体并忽略一切摩擦力，试求泵轴上的转矩。

1-6．某前向式离心风机、叶轮的外径D2=500mm，转速n=1000r/min，叶片出口安装角2y=120，叶片出口处空气的相对速度w2=20m/s。设空气以径向进入叶轮，空气的密度=1.2㎏/m3，试求该风机叶轮产生的理论全压。

1-7．有一离心式风机，其叶轮出口直径为500mm，叶轮出口宽度为75mm，叶片出口安装角为70，当转速n为900r/min时，测得该风机流量为3.1m3/s，进、出口处的静压差为323.6Pa。设空气径向流入叶轮，该风机的轴功率为1.65kW，机械效率为0.93。如果空气密度为=1.25㎏/m3，忽略叶片厚度的影响，试求流动效率、总效率及三种损失。

1-8．有一输送冷水的离心泵，当转速为1450r/min时，流量为q V =1.24m3/s，扬程H=70m，此时所需的轴功率P sh=1100kW，容积损失q=0.093m3/s，机械效率ηm=0.94，求：该泵的有效功率、容积效率、流动效率和理论扬程各为多少?（已知水的密度ρ=1000kg/m3）。

1-9．离心式水泵叶轮的外径D2=220mm，转速n=2980r/min，叶轮出口处液流绝对速度的径向速度2r=3.6m/s，2y=15，设液流径向进入叶轮，求离心泵的理论扬程并绘制出口速度三角形；若滑移系数K=0.8，则H T为多少？

1-10．有一离心式水泵，转速为480r/min，扬程为136m时，流量为5.7m3/s，轴功率为9860kW，容积效率、机械效率均为92％，求流动效率（输送常温清水20℃）。

1-11．一离心泵装置，吸水高度为2.4m，压水高度为19m，两水池液面压力均为大气压。从吸入口到压出口的总阻力损失h w=718q V2（其中q V的单位为m3/s），水泵叶轮直径为350mm，出口宽度为18mm，叶片安装角2y=35°，叶片圆周方向的厚度占出口周长的5%，转速为1000r/min，水流径向流入叶轮。设实际扬程H为叶轮理论扬程H T的90％，若该泵的容积效率为85％，机械效率为91％，试求总效率和泵的流量。

为25.5×104Pa，泵入口处真空计的读数为33340Pa，压力计与真空计的标高差为z=0.6m，吸水管与压水管管径相同，离心泵的总效率=0.62。

1-13．离心式风机的吸入风道及压出风道直径均为500mm，送风量q V=18500m3/h。试求风机产生的全压及风机入口、出口处的静压。设吸入风道的总阻力损失为700Pa，压出风道的总阻力损失为400Pa（未计压出风道出口的阻力损失），空气密度=1.2㎏/m3。

1-14．某台离心式泵输水量q V=648m3/h，泵出口压强表读数为4.56×105Pa，泵进口真空表读数为6.57×104Pa，泵进、出口管径分别为d1=350mm，d2=300mm，且泵进、出口两表位中心高度差Z2-Z1=0.5m，水的密度ρ=1000kg/m3，泵的效率=75%，试求：①该运行工况下泵的扬程H；②轴功率P sh；③若管路静扬程H st=45m，管路系统性能曲线方程的具体形式。

1-15．有一普通用途的离心式风机，其全压p=2000Pa，流量q V=47100m3/h，全压效率η=0.76，如果风机轴和原动机轴采用弹性联轴器联接，试计算该风机的全压有效功率、轴功率，并选配电机。

1-16．有一离心式送风机，转速1450r/min时，流量q V=15m3/min，全压p=1177Pa（空气的密度=1.2㎏/m3）。今用同一送风机输送=0.9㎏/m3的烟气，全压与输送空气时同，此时转速应为多少？其流量是多少？

1-17．某台锅炉引风机额定参数q V0＝5×105m3/h，p0＝3800Pa，0=90%，n0=730r/min，配用电机功率800kW，现用此风机输送20℃的清洁空气，转速不变，求在新工作条件下的性能参数（q V、p、P sh），并核算一下电机是否能满足要求？[注：200℃烟气＝0.745kg/m3，20℃空气＝1.2kg/m3，联轴器传动效率=98%，电机容量安全系数K=1.15。]

tm

1-18．现有Y9-6.3(35)-12№10D型锅炉引风机一台，铭牌参数为：n0=960r/min，p0=1589Pa，q V0=20000m3/h，η=60%，配用电机功率22kW。现用此风机输送20℃的清洁空气，转速不变，联轴器传动效率ηtm=0.98。求在新工作条件下的性能参数，并核算电机是否能满足要求。

1-19．有一台可把15℃冷空气加热到170℃热空气的空气预热器，当它的流量q m=2.957×103㎏/h时，预热器及管道系统的全部阻力损失为150Pa，如果在该系统中装一台离心风机，问从节能的角度考虑，是把它装在预热器前，还是预热器后（设风机效率=70%）?

1-20．G4-73型离心风机在转速n=1450r/min和D2=1200mm时，全压p=4609Pa，流量q V=71100m3/h，轴功率P sh=99.80kW，空气密度=1.2㎏/m3，若转速和直径不变，但改为输送锅炉烟气，烟气温度t=200℃，大气压力p a=0.1MPa，试计算

1-21．已知某电厂的锅炉送风机用960r/min的电机驱动时，流量q V1=261000m3/h，全压p1=6864Pa，需要的轴功率为P sh=570kW。当流量减小到q V2=158000m3/h时，问这时的转速应为多少？相应的轴功率、全压又是多少？设空气密度不变。

1-22．已知某单吸离心泵的比转速n s=60，当转速为n=2900r/min时的最高效率=0.6，此时对应的扬程（称额定扬程）H=50m，求该泵的（额定）流量和轴功率。

1-23．已知某电厂的锅炉送风机用960r/min的电机驱动时，流量q V1=261000m3/h，全压p1=6864Pa，需要的轴功率为P sh=570kW。当流量减小到q V2=158000m3/h时，问这时的转速应为多少？相应的轴功率、全压又是多少？设空气密度不变。

1-24．某水泵当转速n=2900r/min时，流量q V=9.5m3/min，H=120m，另有一与该泵相似的泵，其流量为q V=38 m3/min，H=80m。问模型泵叶轮的转速应为多少？

1-25．火力发电厂中的DG520-230型锅炉给水泵，共有8级叶轮，当转速n=5050r/min时，扬程H=2523m，流量q V=576m3/h，试计算该泵的比转速，并指出该叶轮的型式。

1-26．某锅炉送风机，设计点的参数为q V=105m3/h，全压p=2452Pa，空气温度t=40℃，转速n=980 r/min，当地大气压p a=92236 Pa，求该风机的比转速n y？

1-27．某水泵以3600r/min旋转时，相对应的扬程为H =128m，流量q V=1.23 m3/min，为满足该流量，拟采用比转速n s=85～133范围的单吸多级泵，试确定所用泵叶轮的级数。

第二章计算题

2-1．在海拔500m的某地安装一台水泵，输水量q V=135L/s，水温t=30℃，该泵样本上提供的允许吸上真空高度[H s]=5.5m，吸水管内径d=250mm，吸入管路总损失h w=0.88m，试求：具体使用条件下的允许吸上真空高度[H s]’和几何安装高度[H g]。（海拔500m的大气压头H amb=9.7m，30℃水的饱和蒸汽压头H V=0.58m，水的密度=995.6kg/m3）。

2-2．发电厂的锅炉车间装有5台锅炉，锅炉的工作压力为3.9×106Pa，每台锅炉的额定蒸发量为75×103kg/h，根据有关规定，给水泵的流量应不小于锅炉额定蒸发量的1.15倍，泵的全压应为锅炉工作压力的1.25倍。若设置4台给水

泵，泵的效率η=0.75，泵与电机之间的传动效率ηtm=1，电机容量安全系数为1.1，给水密度为909.44kg/m3，若已知给水泵的允许汽蚀余量[NPSH]=6m，吸水管阻力h w=1m，求泵的允许几何安装高度[H g]。

2-3．300MW机组配套的轴流循环泵，流量为2120m3/h，扬程为23.2m，轴功率为1680kW,样本给出NPSH r=12.7m，估计吸入管道流动损失为1.0m，管径为250mm。在标准条件下，试求：①该泵的允许几何安装高度[H g]；②该泵的允许吸上真空高度[H s]。（注：标准条件下(p a-p V)/( g)=10.33-0.24，安全量K取0.5m）。

2-4．300MW机组配套的轴流循环泵，流量q V=2.12×104m3/h，扬程H=23.2m，轴功率N=1680kW，样本给出NPSH r=12.7m，估算吸入流道流动损失h w=1.0mH2O。求标准条件下该泵的允许几何安装高度[H g]。若安装时泵轴在吸水池液面下3.5m，是否能正常工作。[注：标准条件：(p a-p V)/( g)=10.33-0.24，安全量K 取0.5m]

2-5．在海拔800m的某地安装有一台水泵，输水量q V=2000m3/h，水温t=30℃，泵样本中给出的允许吸上真空高度[H s]=4m，吸水管内径d=500mm，吸水管的长度L=6m，局部阻力的当量长度L e=4m，设沿程阻力系数λ=0.025，试确定H g=3m 时，泵能否正常工作。（海拔800m的大气压头H amb=9.43m，30℃水的饱和蒸汽压头H V=0.43m，水的密度=995.6kg/m3）。

2-6．在汽轮机凝汽器下面的某凝结水泵，已知其设计工况的参数为q V=120m3/h，H=60m，转速n=2950r/min。设凝汽器热水井液面压力p0=5×103Pa，相应的饱和水温为306.1K，吸水管道损失h w=0.4m，若已知该泵的允许汽蚀余量[NPSH]为5.28m，求：该泵的允许几何安装高度和泵的比转速。

2-7．有一台疏水泵，疏水器液面压力等于水的饱和蒸汽压力，已知该泵的允许汽蚀余量[NPSH]=0.7m，吸水管水力损失h w=0.2m，试问该泵安装在疏水器液面下1m是否安全？

2-8．在泵吸水的情况下，当泵的几何安装高度H g与吸入管路的阻力损失之和大于60000Pa时，发现泵内刚开始汽化。吸入液面压力为101300Pa，水温为20℃，水的密度为1000kg/m3，试求水泵装置的有效汽蚀余量为多少？

第三章计算题

3-1．在风机标准进口状态下，试证明用无因次参数表示的风机比转速为：

y

8.

14

q

n V

?

=

3-2．某台锅炉送风机，其进口压力为p s=95968Pa，进口温度t s=50℃，流量q V=85400m3/h，全压p=3728Pa。试确定该通风机的系列并计算叶轮直径和功率。若输送流量改为q V=74300m3/h，其它参数不变，又怎样？（取转速n=1450r/min，电动机容量安全系数为1.15）

3-3．某台通风机D2=1.6m，n=1450r/min，在标准进气条件下，由进气箱试验得出的性能参数为：q V=21.97m3/h，p=16598Pa，P sh=425kW，求该风机的无因次参数q V、p、P sh。

第四章计算题

4-1某电厂水泵采用节流调节，若节流后泵的流量为740T/h，阀门前后的压强差?p=980700Pa，此时泵的运行效率η=0.75，求节流损失的轴功率。若水的密度ρ=1000kg/m3，每度电费为0.4元，求采用节流调节每年多耗的电费（1年=365天）。

4-2．已知某离心泵在转速为n=1450r/min时的参数为：

q V（m3/h）0 7.2 14.4 21.6 28.8 36 43.2 50.4 H（m）11.0 10.8 10.5 10.0 9.2 8.4 7.4 6.0

（%）0 15 30 45 60 65 55 30

将此泵安装在静扬程H st=6m的管路系统中，已知管路的综合阻力系数

=0.00185h2/m5，试用图解法求运行工况点的参数？如果流量降低20％，试确定这时的水泵转速应为多少？设综合阻力系数不变。

4-3．在完成4-2题的基础上，若设变速调节后对应工况效率不变，采用变速调节方式比出口节流调节方式能节约多少轴功率（不计变速调节时传动装置的功率损失）？