流体机械原理课程安排
《流体机械原理》课程教学大纲
适用对象：
1）能源与动力工程学院：热能与动力工程专业；核工程与核技术专业；
制冷与低温工程专业；过程装备与控制工程专业。2）建筑工程与人居环境学院：建筑环境与设备工程专业。
先修课程：高等数学、大学物理、工程热力学、流体力学。
使用教材及参考书：
教材：徐忠，离心压缩机原理（第三版），北京：机械工业出版社，1998。
李超俊，余文龙，轴流压缩机原理与气动设计，北京：机械工业出版社，
1998。
参考书：朱报祯，郭涛，离心压缩机，西安：西安交通大学出版社，1999。
常鸿寿，离心式制冷压缩机，北京：机械工业出版社，1990。
A Whitfield, N.C. Baines. Design of radial Turbomachines, New York：
Longman Scientific & Technical, 1996
一、本课程的性质、目的及任务
《流体机械原理》是能源与动力工程学院流体机械专业高年级学生的专业必修课程，也是上述相关专业的必修或选修课程。课程的主要任务是给学生讲授离心式和轴流式压缩机的基本工作原理，包括气体在压缩机中流动的基本方程和基本概念，能量损失的机理及分析，叶轮和固定元件，压缩机的流动相似，压缩机的性能曲线与调节，压缩机热力设计等。另外，将实际气体和三元流动基础作为机动或选学内容。
本门课程教学的目的和要求可分为三个层次。基本要求是培养学生掌握和运用专业知识，第二个层次是引导学生学到具体专业知识背后具有共性的东西：即正确的思维方法及独立分析问题和解决问题的能力，最高层次是启发学生具有创新意识，并懂得创新是为了更好地解决问题而不是标新立异，应能够脚踏实地地从小的改进做起。
二、课程各章节的主要内容和学时：
第一章气体流动的基本方程和基本概念（10学时）
第一节速度三角形、欧拉方程
第二节能量方程，伯努利方程
第三节气体压缩过程，压缩功，级总耗功和总功率
第四节级中气体状态参数变化。级效率
第五节流量和流量系数，能量头和能里头系数。
第二章级中能量损失（4学时）
第一节摩擦损失，分离损失
第二节二次流损失，尾迹损失
第三节 Re数与M数对流动损失的影响
第四节级性能曲线，密封的工作原理
第五节内漏气损失及轮阻损失系数的计算
附实验：离心压缩机级性能试验
第三章叶轮（4学时）
第一节叶轮分类，叶轮典型结构比较
第二节周速系数计算，叶道中粘气体速度分布
第三节叶轮中气体流动特点及主要参数对性能的影响。
第四节半开式与混流式叶轮
第四章固定元件（4学时）
第一节吸气室
第二节无叶扩压器，叶片扩压器
第三节弯道，回流器，蜗壳
第五章相似理论及基应用（6学时）
第一节流动相似的基础知识，透平压缩机的相似条件
第二节相似理论的应用
第三节相似模化设计
第四节性能换算
第六章离心压缩机性能曲线与调节（6学时）
第一节离心压缩机的性能曲线，级数对性能的影响
第二节压缩机与管网联合工作，喘振
第三节离心压缩机的串联与并联
第三节离心压缩机调节
第七章实际气体
第一节实际气体的P-V-T关系，实际混合体的混合法则。
第二节实际气体的热力学性质
第三节实际气体的热力学过程
第八章三元流动基础
共计课内34学时，试验2学时
三、课程的教学要求及辅助教学环节：
第一章：气体流动的基本概念
教学要求：
1、掌握欧拉方程二种形式。物理意义，适用条件
2、掌握级（包括叶轮）及固定元件中的能量方程及伯努利方程式的不同形
式和物理意义。
3、不同效率定义。及物理意义
4、静参数和滞止参数，沿流道的变化规律，能熟练地运用能量方程。伯努
利方程等计算级中各主要截面上的气功与热力参数。
5、流量系数。能量头系数的概念，轴向涡概念。
辅助教学环节：
（1）看离心压缩机模型，增加对离心压缩机中元件的观性认识。
（2）轴向涡小试验
（3）习题及思考题，以及小测验，解答
第二章：级中能量损失
教学要求：
（1）、了解级中气体流动过程中所产生的流动损失：摩擦、分离、二次流及尾迹损失产生的机理。
（2）、Recr.Men,Mmax的基本概念
（3）掌握离心压缩机级性能试验（Qin-ε.Qin-ηpot Qin-Ni）
（4）旋转脱离，喘振。滞止流量的概念。
（5）一般梳齿密封的基本工作原理，以及计算漏气及轮阻损失方法。
辅助教学环节：
（1）级学生看离心压缩机叶轮中内部流场的实测图片
（2）习题及思考题
第三章：叶轮
教学要求：
（1）掌握反作用度?与滑移系数μ的概念
（2）使学生对不同型式叶轮在作功能力（hth）.效率及工况范围之间有一个辩认来选择叶轮的型式。同时对各种型式叶轮的特点有一个完整的认识。（3）了解叶轮的进口截面。出口截面气流的运动规律，初步了解叶道中无粘气体的速度分布规律。
（4）了解周速系数的概念。掌握周速系数的计算
辅助教学环节：
（1）看各种样本，扩大对离心压缩机以及各种不同型式的叶轮的观性认识（2）看叶轮模型以及解叶轮型式和结构参数
（3）作习题及思考题
第四章：固定元件
教学要求：
（1）掌握气体在固定元件、吸气室、扩压器（无叶、有叶）弯道，回流器及蜗
壳中的气流运动规律。
（2）流道型线或结构尺寸变化时对气体流动损失的影响。
辅助教学环节
作习题及思考题；
第五章：相似理论及其应用
教学要求：
（1）理解何为流动相似。相似准则。（决定性相似准则，和非决定性相似准则）（2）掌握离心压缩机相似条件（重点在K=K`，Mu=Mu′）.
（3）掌握如何应用相似理解决C.C设计及试验过程中的实际问题，（相似模化设计，满足相似条件下性能换算，不满足相似条件下，似性能换算）。
辅助教学环节
思考题和习题
第六章：离心压缩机的性能曲线和调节
教学要求；
（1）级数、转数对压缩机性能曲线的影响
（2）压缩机与管网联合工作的平衡工况眯与变工况的概念
（3）离心压缩机串、并联特性曲线的变化趋势
（4）离心压缩机的喘振与防止
（5）离心压缩机的变工况调节原理
辅助教学环节
思考题及习题
第七章、实际气体
教学要求；
（1）实际气全的P-U、T关系与理想气体状态方程偏离的原因。对比态原理，实际混合气体的混合法则。
（2）实际气体的I,s.Cp与理想气体的I,s.Cp主要差异。
（3）实际气体的热力学过程与理想气体的异同。
（4）实际气体热力过程的计算
辅助环节：
思考题
透平压缩机原理教学大纲（轴流式部分）
一、课程的性质、目的与任务：
（一）课程的性质与对象
本课程系流体机械专业学生必修的专业课题之一，通过本课程学习使学生了解轴流式压缩机的基本工作原理，热力空气动力设计计算方法，为今后完成毕业设
计及从事压缩机事业打下良好的基础。
（二）课程的基本要求：
1、掌握轴流压缩机的基本工作原理
2、掌握轴流压缩机各特性参数对级性能的影响
3、了解轴流压缩机设计计算的基本方法
（三）课程与其他课程的联系与分工：
本课程以工程热力学，机械原理，理论力学，流体力学为基础的专业技术课。并与离心式压缩机配合进行，为以后选修课相衔接，为这方面的毕业设计打下良好基础。
二、主要内容：
第一章概述
1、分类
2、轴流式压缩机典型产品结构
3、轴流式压缩机发展概况
第二章热力学基础
1、气体状态方程式
2、稳定流动的能量方程式
3、热力学第一定律方程式
4、伯努利方程式
5、混合气体、湿空气
第三章气体动力学基础
1、连续性方程式
2、理想流体的运动微分方程
3、涡度
4、速度环理
5、动量方程与动量矩方程
6、气动力函数
7、相似理论
第四章基元级
1、概述
2、流量、流量系数
3、能量头、能量头系数
4、反应度与预扭
5、气体绕流叶栅的气动力方程
6、基元级的效率
第五章叶栅设计及实验数据
1、翼型及叶栅参数
2、按孤立翼型吹风实验数据方法设计叶栅
3、按平面叶栅吹风实验数据方法设计叶栅
4、按平面叶栅吹风数据的翼叶造型
5、叶栅中的损失
6、马赫数和雷诺数的限制
7、叶栅负荷或扩压变限制
8、超音速叶栅
第六章级的理论—简化三元流动设计
1、径向平衡方程式
2、等环理级
3、等环理级设计中的某些问题
4、等反应度等值功的级
5、等am的级
6、强迫涡流级
7、一般设计规律
第七章多级压缩机设计计算（平面叶栅法）
1、通流部分形式
2、多级压缩机工作特点
3、主要参数选择
4、亚音速轴流式压缩机气动力计算（平面叶栅法）
第八章多级压缩机设计计算（模拟级法）
1、轴流式压缩机气流相似条件
2、单级模型试验数据简介
3、某些结构参数对压缩机特性的影响
4、亚音速轴流式压缩机级模型法计算
第九章轴流式压缩机特性
1、轴流式压缩机特性线
2、压缩机的不稳定工况—阻塞、旋转失速和喘震
3、多级轴流式压缩机的喘震及防止方法
4、轴流式压缩机的通用特性线
三、课程的教学要求
各章内容的重点及深广度
第一章概述
重点为轴流式压缩机在国民经济的作用。共筒图、压缩机分类
第二章热力学基础
复习热力学应用的一些基本概念
第三章气体动力学基础
复习气体动力学应用到的一些方程的基本概念
第四章基元级
重点为基元级的概念、各特性参数的意义。不同反应度级（Ω=0：5，Ω=1：0）的比较，叶栅举力产生的机理。
第五章叶栅设计及实验数据
重点为叶栅实验的正常特性线及额定特性线的来由及应用，气流参数与叶栅几何参数的关系，叶栅损失的物理现象。
第六章级的理论—筒化三元流动设计
重点为怎样简化三元流动。为何要保证径向平衡，几种典型流型的特点。特别是等环。等反庆度及等am 级。流型与几何制造型的关系。
第七章多级压缩机设计计算（平面叶栅法）
重点为多级压缩机工作特点。通流部分形式。平面叶栅法计算的特点及主要步骤。
第八章多级压缩机设计计算法（模拟级法）
重点为模型的设计方法特点及某些结构参数对级特性的影响
第九章轴流压缩机特性
重点为压缩机变工况特性、阻塞、旋转失速和喘震的物理现象及防喘震方法。
三、学时数安排：
第一章2学时
第二章2学时（自学为主）
第三章2学时（自学为主）
第四章3学时
第五章3学时
第六章2学时
第七章2学时
第八章2学时
第九章2学时
总计20学时,试验2学时
离心式压缩机课程设计教学大纲
一、本课程的性质。目的及任务
离心式压缩机课程设计是动力机械工程系流体机械专业高年级学生的必修课
程，在完成离心式压缩机原理课程教学基础上，本课程进一步讲述离心式压缩机的热力设计（内容包括压缩机分段。段最佳压力比的分配。设计参数的整理。主要气动参数及几何尺寸的确定，方案设计，逐渐详细计算及流道图的绘制等）。同时在教师指导下，每个学生应独立完成一台离心式压缩机的热力与气动设计说算并绘制流道图。
本课程的目的是使学生掌握离心式压缩机的一般计算方法。、了解设计过程。通过方案设计，和逐级计算使学生对压缩机参数选择。参数匹配。参数迭代计算法等有一定认识。从而巩固。加深了已学的透平压缩机原理基础。所以离心式压缩机课程设计是理论联系实际培养学生独立分的问题、解决问题能力的极为重要的环节。
二、课程各章节的主要内容和学时
第一部分。以讲课方式（课内6学时）
第一节：中间冷却与分类
第二节：热力设计
第三节：气动参数和主要几何尺寸的确定原则
第二部分：学生在教师指导下独立完成（36学时）
第一阶段：由设计任务书整理设计参数，作方案设计作方案比较（12学时）
第二阶段：逐渐计算（16学时）
第三阶段：画制流道示意图（4学时）
第四阶段：整理课程设计计算书。写心得体会（4学时）
三、 课程的教学要求及辅助教学环节
第一部分：课内教学的要求：
第一节：（1）要求学生认识中间冷却次数与节省功的辨证关系从而正确理解和掌握最佳分段数的确定。
（2）要求学生了解最佳压力的分配原则。计算方法。通过最终设计。使学生体会到压力分配要综合分析单从总耗功最小原则考虑是不全面的。
第一节：要求
（1） 掌握方案设计中主要参数的选择及调整
（pot η A 2β Do/D 2.D 1/D 2.β1A.冲角1。等确定原则，与做功能力，与损失的
关系。
（2） 叶轮进口部分的设计，轮壳直径d 的确定。
（3） 主要气动参数Mw 1.Mc 2 W 1/W 2的控制与调整。
（4） 扩压器、弯道、回流器的设计。
（5） 蜗壳型线的设计；
第二部分：（学生作课程设计）
要求：（1）按设计任务书整理设计参数
（2）完成方案计算
以表形式作方案比较。拖出合理的方案。并讲出该方案的特点。（组织一次全班讨论。由优秀学生发言。学生进行讨论、教师作总结）。
（3）完成逐级计算。并要说明逐级计算结果气功，热力参数的合理性。
（4）按比例画制流道示意图
（5）写出设计计算书，合同图纸及总结设计中的心德体会及意见交教师审阅。
流体机械原理课后解答 张克为
流体机械原理作业解答 p41习题一： 一、为了满足一个规划中的企业用电高峰的需要，拟在有利地形处建一座具有一台泵及一台水轮机的抽水蓄能电站，该企业每天对电能的需要为：14h 为P 1=8MW ；10h 为P 2=40MW 。假定该企业可以从电网中获得的电功率Pv 是常数，已知：水轮机的总效率 0.91 P P T η==／电 水 ，泵的总效率0.86P P P η==／水电 ，压力管道的损失6H m ?=，电站的静水头200H m st =。为简单计，假定H ?和H st 为常数，其它损失忽略不计。假定该装置中 水的总量为常数（上游无来水，下游不放水，并忽略蒸发泄漏），试求：①必需的P V 值。 ②泵与水轮机的工作参数V q ，H ，P 水 。③上游及下游水池的最小容积V 。 解： 从电网中获得的电能不足时，用水轮机发电补充；从电网中获得的电能有多余时，用于泵去抽水蓄能。 2 2 ()*V st V T P P P g H H q ρη-=-?水轮机轴功率 ＝ 11 ()*V st V P P P P g H H q ρη-=?水泵轴功率 ＝＋／ 1 2 V V V q q 1 2 ＝t =t 40194*14*0.91*0.86 1.0328206*10 V V P P -==- 408*1.032 23.751 1.032 V P += ≈+MW 2 (4023.76)*10009.399.8*194*0.91V q -==m3/s ，1 6.71V q = m3/s 对水轮机：29.39V q =m3/s ；2194H m =， 4023.7516.25P =-=轴 MW ，17.85P ηT 水 轴 =P ／＝MW ， 对于泵：1 6.71V q =m3/s ；1206H m =，1)*13.55P P P η-V 水 =(P ＝(23.76-8)*0.86=MW ，15.76P =轴 MW V ＝5 6.71*3600*14 3.38*10=m3
过程流体机械习题及答案
过程流体机械习题及答案 第1章绪论 一、填空 2、流体机械按其能量的转换形式可分为（）和（）二大类。 3、按工作介质的不同，流体机械可分为（）、（）和（）。 5、将机械能转变为（）的能量，用来给（）增压与输送的机械称为压缩机。 6、将机械能转变为（）的能量，用来给（）增压与输送的机械称为泵。 7、用机械能将（）分离开来的机械称为分离机。 二、名词解释 5. 压缩机 6. 泵 7. 分离机 第2章容积式压缩机 一、填空题 2、往复式压缩机由（）、（）、（）和（）四部分组成。 3、往复式压缩机的工作腔部分主要由（）、（）和（）构成。 4、活塞通过（）由传动部分驱动，活塞上设有（）以密封活塞与气缸的间隙。 6、往复式压缩机的传动部分是把电动机的（）运动转化为活塞的（）运动。10．理论上讲，级数越（），压缩气体所消耗的功就越（）等温循环所消耗的功。14．气阀主要由（）、（）、（）和（）四部分组成。 16．活塞环和填料的密封原理基本相同，都是利用（）和（）的作用以达到密封的目的。 19．压缩机正常运转时，产生的作用力主要有三类：（1）（）；（2）（）；（3）（）。22．压缩机中的惯性力可分为（）惯性力和（）惯性力。 23．一阶往复惯性力的变化周期为（）；二阶往复惯性力的变化周期为（）。 25．旋转惯性力的作用方向始终沿曲柄半径方向（），故其方向随曲轴旋转而（），而大小（）。 36．理论工作循环包括（）、（）、（）三个过程。 37．实际工作循环包括（）、（）、（）和（）四个过程。 38．活塞运动到达主轴侧的极限位置称为（）；活塞运动到达远离主轴侧的极限位置称为（）。 39．活塞从一个止点到另一个止点的距离为（）。 40．第一级吸入管道处的气体压力称为活塞压缩机的（）；末级排出接管处的气体压力称为活塞压缩机的（）。 1
流体机械原理总复习
流体机械原理总复习 第一部分：流体机械概述 一、流体机械分类 ?按能量传递方向分类 ?按流体与机械的作用方式分类 ?按工作介质分类 ?其它流体机械类 二、水力机械主要部件 重点：水轮机过流部件 泵的主要过流部件 三、流体机械主要工作参数的定义 重点：1）水头、扬程、压升的定义。 2）工作机与原动机效率的定义。 第二部分：流体机械过流部件工作原理 一、流体机械过流部件图示方法（理解轴面，轴面投影图，流面、流线等概念） 二、速度三角形的意义及绘制方法 三、变工况速度三角形分析 四、流体机械基本方程（欧拉方程） 1、叶片式流体机械欧拉方程 2、理论扬程（水头） 3、第二欧拉方程 4、反作用度（反击度） 5、有限叶片数对能量转换的影响 五、水力机械其他过流部件工作原理 1、蜗壳（压水室）工作原理（速度矩为常数） 2、活动导叶的工作原理 1）流量调节方程的推导 2）水轮机流量调节方式 3、尾水管的工作原理 4、水泵的吸入室 5、水力机械过流部件内部流动特征比较（重要） 六、流体机械能量与损失分析（原动机和工作机的区别！） 1、流体机械能量分析（对原动机和工作机，各损失的分析） 2、容积损失 3、机械损失 4、水力损失 5、效率（原动机和工作机的区别！） 第三部分：相似理论在流体机械中的应用 一、水轮机单位参数 二、水泵单位参数
三、水轮机单位参数换算关系 四、泵的单位参数换算关系 五、比转速及其与水力机械几何形状、水力性能的关系 六、水力机械效率换算关系及单位参数换算 第四部分：水力机械的空化、泥沙磨损与磨蚀 一、空化的概念及空化发生条件 二、水力机械空化参数： 装置空化余量，必须空化余量，空化系数，装置空化系数，空化比转速。 吸出高度，名义吸出高度，容许吸出高度，水轮机安装高程 吸上高度，容许吸上高度 吸上真空度，容许吸上高度，泵的安装高程 泵的空化余量与叶片进口安放角的关系 三、空化的比尺效应和热力学效应 四、空化防护措施 第五部分：水力机械特性 一、水力机械力特性 二、流体机械特性曲线的分类 三、泵（风机）的特性曲线 不同比转速泵特性曲线特点 四、水轮机的特性曲线 3类线性特性曲线 模型综合特性曲线特点 真机运转综合特性曲线特点 不同比转速水轮机特性曲线特点 五、水轮机模型实验及综合特性曲线绘制方法 1）混流式 2）轴流转桨式 六、泵的模型实验及特性曲线绘制 第六部分：泵的运行特性 一、泵与管网系统的联合工作 1）管路特性曲线 2）泵的运行工况点 3）工况点稳定性分析 二、泵的串并联运行 三、泵的工况调节
流体机械原理及结构习题1
《流体机械原理及结构》思考题及习题 1、 流体具有的能量主要包括哪几个方面？ 2、 什么是流体机械？根据什么将流体机械分为叶片式流体机械和容积式流体机械？ 3、 试说明流体机械的效率用m l h t ηηη=η表示。 4、 总扬程为25m ，流量为3m 3/min ，泄漏量为流量的3%的离心泵以1450rpm 的转速运转时，泵的轴功率为14.76kw ，机械效率取92.0m =η，试求下列值：（1）泵的有效功率；（2）泵的效率；（3）容积效率；（4）水力效率。 5、 水轮机效率实验时在某一导叶开度下测得下列数据：蜗壳进口处压力表读数P=22.6×104p a ， 压力表中心高程H m =88.5m ，压力表所在钢管直径D=3.35m ，电站下游水位?=85m ，流量q v =33m 3/s ，发电机功率P g =7410Kw ，发电机效率ηg =0.966，试求机组效率及水轮机效率。 6、 水轮机和水泵的基本工作参数有哪些？各是如何定义的？ 7、 离心泵自井中取水，输送到压水池中，流量为100 m 3/h ，吸水管与压水管直径均为150mm ，输水地形高度为32m ，若泵所需轴功率为14kw ，管路系统总阻力系数为10.5，试求离心泵装置的总效率。 8、 什么是流面、轴面？什么是轴面流线？ 9、 在分析叶片式流体机械内的流动时引入了哪些基本假设？试推导出叶片式流体机械的基本方程。 10、 何为反击系数？它有何意义？ 11、 什么在离心式叶轮出口附近的流动会产生滑移？滑移系数是怎样定义的，它与哪些因素有关？ 12、 冲击式流体机械在什么情况下，其效率最高？试推导出此时效率的表达式。 13、 什么是往复式流体机械和回转式流体机械？试分别列举几种型式。 14、 流动相似必须满足的三个条件是什么？ 15、 什么是单位参数和相对参数？ 16、 什么是比转速？它有什么重要意义？试分析比转速与叶轮形状和水力性能的关系。 17、 什么是水轮机的模型综合特性曲线和运转综合特性曲线？它们各有什么重要意义？ 18、 水轮机主要综合特性曲线包括哪些内容？5%出力储备线的意义何在？为什么轴流转浆式水轮机没有呢？ 19、 试分析不同比转速的水轮机模型综合特性曲线的等开度线和等效率曲线的形状和变化规律？ 20、 何为泵的工作特性曲线和通用特性曲线？ 21、 何为水力机械的最有利工作条件？正确绘制出叶轮进、出口处的速度三角形。当其流量或水头（扬程）发生变化时，水力机械的性能将有何变化？ 22、 分析变工况下的水泵的性能分析。 23、 什么是汽蚀？汽蚀的危害有哪些？ 24、 什么水是泵汽蚀余量和水泵装置汽蚀余量？它们有什么关系？
《过程流体机械第二版》思考题答案_完整版..
《过程流体机械》思考题参考解答 2 容积式压缩机 ☆思考题2.1 往复压缩机的理论循环与实际循环的差异是什么？ ☆思考题2.2 写出容积系数λ V 的表达式，并解释各字母的意义。 容积系数λV （最重要系数） λ V ＝1－α（n 1ε－1）＝1－???? ??????-???? ??11 0n s d S p p V V （2-12） 式中：α ——相对余隙容积，α ＝V 0（余隙容积）/ V s （行程容积）；α ＝0.07～0.12（低压），0.09～0.14（中压），0.11～0.16（高压），＞0.2(超高压)。ε ——名义压力比（进排气管口可测点参数），ε ＝p d / p s ＝p 2 / p 1 ，一般单级ε ＝3～4；n ——膨胀过程指数，一般n ≤m （压缩过程指数）。 ☆思考题2.3 比较飞溅润滑与压力润滑的优缺点。 飞溅润滑（曲轴或油环甩油飞溅至缸壁和润滑表面），结构简单，耗油量不稳定，供油量难控制，用于小型单作用压缩机； 压力润滑（注油器注油润滑气缸，油泵强制输送润滑运动部件），结构复杂（增加油泵、动力、冷却、过滤、控制和显示报警等整套供油系统油站），可控制气缸注油量和注油点以及运动部件压力润滑油压力和润滑油量，适用大中型固定式动力或工艺压缩机，注意润滑油压和润滑油量的设定和设计计算。
☆思考题2.4 多级压缩的好处是什么？ 多级压缩 优点：①.节省功耗（有冷却压缩机的多级压缩过程接近等温过程）；②.降低排气温度（单级压力比小）；③.增加容积流量（排气量，吸气量）（单级压力比ε降低，一级容积系数λV 提高）； ④.降低活塞力（单级活塞面积减少，活塞表面压力降低）。缺点：需要冷却设备（否则无法省功）、结构复杂（增加气缸和传动部件以及级间连接管道等）。 ☆思考题2.5 分析活塞环的密封原理。 活塞环 原理：阻塞和节流作用，密封面为活塞环外环面和侧端面（内环面受压预紧）；关键技术：材料（耐磨、强度）、环数量（密封要求）、形状（尺寸、切口）、加工质量等。 ☆思考题2.6 动力空气用压缩机常采用切断进气的调节方法，以两级压缩机为例，分析一级切断进气，对机器排气温度，压力比等的影响。 两级压缩机分析：1级切断进气→节流（实际ε1↑）→停止进气排气→2级节流（实际ε2↑）→（短暂）排气温度T2↑→（逐渐）停止进气排气（级间存气）；活塞力↑（ε↑），阻力矩变化。 ☆思考题2.7 分析压缩机在高海拔地区运行气量的变化规律并解释其原因。 高海拔地区当地大气压力即吸气压力p s↓，若排气压力p d不变，则名义压力比ε↑，根据（2-12）式和（2-11）式，容积系数λV↓，实际吸气量V s0↓，容积流量q V↓。 ☆思考题2.8 一台压缩机的设计转速为200 r/min，如果将转速提高到400 r/min，试分析气阀工作情况。 定性分析，定量分析难。如压缩机结构参数（行程s、缸径D1、阀片尺寸等）不变，则容积流量q V↑↑（理论增加一倍），使气阀流速和阻力损失↑↑（激增），进排气频率↑，阀片启闭速度↑，阀片撞击阀座程度↑（加剧），阀片寿命↓（缩短），故障概率↑（增加）。解决问题需改变结构（缩短行程、减小缸径，增加气阀通道面积等）。 ☆思考题2.9 画出螺杆压缩机过压缩和压缩不足的指示图，并分析其对压缩机性能的影响。 压力比：内压力比（工作腔压缩终压/进气压力）、外压力比（排气管压/进气压力）；（图2-42）内外压力比不相等时指示图。过压缩：内压力比＞外压力比；欠压缩（压缩不足）：内压力比＜外压力比；过压缩和欠压缩均增加功耗，等压力比减少功耗。 3 离心压缩机 ☆思考题3.1 何谓离心压缩机的级？它由哪些部分组成？各部件有何作用？
流体机械原理课后解答张克为
流体机械原理作业解答 p41习题一： 一、为了满足一个规划中的企业用电高峰的需要，拟在有利地形处建一座具有一台泵及一台水轮机的抽水蓄能电站，该企业每天对电能的需要为：14h 为P 1=8MW ；10h 为P 2=40MW 。假定该企业可以从电网中获得的电功率Pv 是常数，已知：水轮机的总效率0.91P P T η==／电水，泵的总效率0.86P P P η==／水电 ，压力管道的损失6H m ?=，电站的静水头200H m st =。为简单计，假定H ?和H st 为常数，其它损失忽略不计。假定该装置中水的总量为常数（上游无来水，下游不放水，并忽略蒸发泄漏），试求：①必需的P V 值。②泵与水轮机的工作参数V q ，H ，P 水。③上游及下游水池的最小容积V 。 解： 从电网中获得的电能不足时，用水轮机发电补充；从电网中获得的电能有多余时，用于泵去抽水蓄能。 22()*V st V T P P P g H H q ρη-=-?水轮机轴功率＝ 1 1()*V st V P P P P g H H q ρη-=?水泵轴功率＝＋／ 12V V V q q 12 ＝t =t 40194*14*0.91*0.86 1.0328206*10V V P P -==- 408*1.03223.751 1.032 V P +=≈+MW 2(4023.76)*10009.399.8*194*0.91V q -==m3/s ，1 6.71V q = m3/s 对水轮机：29.39V q =m3/s ；2194H m =， 4023.7516.25P =-=轴MW ，
17.85P ηT 水轴=P ／＝MW ， 对于泵：1 6.71V q =m3/s ；1206H m =，1)*13.55P P P η-V 水 =(P ＝(23.76-8)*0.86=MW ，15.76P =轴 MW V ＝5 6.71*3600*14 3.38*10=m3 二、水轮机效率实验时在某一导叶开度下测得下列数据：蜗壳进口处压力表读数41016.22?=p Pa ，压力表中心高程7.88=m H m ，压力表所在钢管直径35.3=D m ，电站下游水位9.84=?m ，流量33=v q m/s ，发电机功率7410=g P kW ，发电机效率966.0=g η，试求水轮机效率及机组效率。 解： g c g p Z E i i i i i 22αρ++= 7.88=i Z ，612.228.910001016.224≈??=g p i ρ，744.335.33344 22≈??==ππD q c v i g c g p Z E o o o o o 22αρ++=；而9.84=o Z ，g p o ρ=0，g c o o 22α=0 127.27715.0612.228.38 .92744.3612.229.847.882 =++≈?++-=-=o i E E H m 水轮机的效率%438.87871 .8772807.7670127.27338.9966.0/7410/≈≈??==H gq P v g g t ρηη 机组效率844.0874.0966.0≈?=?=t g ηηη 三、某泵装置中，进口管直径150=s D mm ，其上真空表读数410665.6?=V Pa （500mmHg ），出口管路直径125=p D mm ，其上压力表读数22.0=p MPa ，压力表位置比真空表高1m ，输送介质为矿物油，其密度900=ρkg/m3，泵的流量为
《流体机械原理》思考题
《流体机械原理》思考题 1.绘制水轮机的分类图表 2.绘制水泵的分类图表 3.水轮机的主要过流部件有哪些？各部分的主要作用是什么？作用原理是什么？有哪些 主要的形式？ 4.水泵的主要过流部件有哪些？各部分的主要作用是什么？作用原理是什么？有哪些主 要的形式？ 5.水轮机的轴功率、液流功率，输出功率有何区别？如何换算？ 6.水轮机内的主要损失是什么？各损失与水轮机效率间的关系如何？ 7.什么是同步转速？ 8.水轮机的水头和泵的扬程如何定义？ 9.水轮机的几个典型工作水头如何定义？ 10.水轮机速度三角形的各速度分量间的关系如何分析？ 11.何谓叶片安放角、相对液流角、绝对液流角、冲角？ 12.绘制转轮进出口速度三角形时，各速度分量或角度如何计算？ 13.考虑叶片数有限、有进口冲角、有叶片排挤时速度三角形各分量该如何确定？ 14.水力机械基本方程代表了什么物理意义？ 15.一般认为水轮机和水泵最优工况时进出口液流有何特点？此时基本方程可写为何种形 式？ 16.在偏离最优工况时速度三角形与最优工况时有何区别？这会对水轮机或水泵的水力性 能有何影响？ 17.滑移产生的原因及其带来的影响是什么？ 18.反击度是如何定义的？它与转轮（叶轮）的形状有何关系？ 19.通过改变活动导叶参数来调节流量和功率的方式有哪些？举例说明。 20.设蜗壳内的流动为平面轴对称有势流，蜗壳和座环内的流动有何规律。 21.尾水管的回能系数如何计算？何谓动态真空和静态真空？ 22.水力机械的相似判据是什么？两流动相似的必要和充分条件是什么？ 23.水轮机的四个相似定律指的是什么？有何意义？ 24.水轮机和水泵的各单位参数如何定义？单位是什么？ 25.为什么说“不考虑雷诺数的影响，同一台离心泵在转速变化时相似工况位于一条抛物线 上”？ 26.水力机械比转速如何定义？与单位参数间有何关系？ 27.水力机械按比转速从低到高是如何分类的？水力机械的比转速与水力性能、几何参数间 有何关系？ 28.水力机械内的损失包含几部分？各部分损失与流量、水头（扬程）、功率间有何关系？ 29.在效率换算时，模型效率用什么工况的效率？ 30.水轮机或水泵空化发生的条件？ 31.水轮机空蚀的分类和典型发生部位？ 32.水泵空蚀的典型发生部位？ 33.空蚀和泥沙磨损有何区别和联系？ 34.水轮机的空化系数和装置空化系数如何定义？分别与哪些因素有关？ 35.水轮机的安装高程如何确定？ 36.水轮机的吸出高度、允许吸出高度有何区别？水泵的吸入高度和允许吸入高度，吸入真
过程流体机械试题1及答案
过程流体机械试题1及答案 一、单项选择题(每题1分，共10分) 1.液体从泵入口流到出口的过程中，通常存在的三种损失有流动损失、流量损失和（ A ）。 A.机械损失 B.尾迹损失 C.冲击损失 D.泄漏损失 2.下列零部件中属于离心泵过流部件的是（ C ）。 A.转轴 B.轴封箱 C.蜗壳 D.口环 3.为便于对不同类型泵的性能与结构进行比较，泵的比转数n 是其（ B ）。 s A.任意效率点的比转数 B.最高效率点的比转数 C.最低效率点的比转数 D.最小流量的比转数 4.在泵出口设有旁路与吸液罐相连通，改变旁路上调节阀的开度调节流量属于（ A ）。 A.改变管路特性工况调节 B.改变工艺参数调节 C.改变尺寸参数调节 D.改变泵特性工况调节 5.下列零部件中属于离心压缩机定子的零部件的是（ A ）。 A．扩压器 B．口环 C．阀片 D．气缸 6.离心压缩机转速越高，压力比越大，但性能曲线越陡，稳定工作区（ D ）。 A. 不变 B. 越宽 C. 等于零 D. 越窄 7.保持两机流动过程完全相似的条件为：几何相似、进口速度三角形相似、特征马赫数相等和（ C ）。 A．多变指数相等 B．膨胀指数相等 C．绝热指数相等 D．等温指数相等 8.压缩机实际运行中的排气压力并不总是符合设计压力，其值取决于（ C ）。 A．进气系统的压力 B．汽缸的压力 C．排气系统的压力 D．活塞的压力 9.各类压缩机的旋转惯性力或旋转惯性力矩都可以用加（ B ）。 A．气体质量来平衡 B．平衡质量来平衡 C．汽缸质量来平衡 D．往复质量来平衡 10.在结构尺寸一定时，影响活塞压缩机排气量的主要因素是转速和（ C ）。 A．凝析系数 B．吸气系数 C．排气系数 D．抽加气系数 二、多项选择题（每题2分，共10分） 11.离心泵按液体吸入叶轮的方式不同，有（ AE ）。 Ａ．双吸式泵Ｂ．多吸式泵Ｃ．单级泵Ｄ．多级泵 E．单吸式泵 12.下列零件属于活塞压缩机密封零部件的有（ ABC ）。 Ａ．活塞环Ｂ．平面填料Ｃ．锥面填料Ｄ．连杆 E．曲轴 13.根据各列气缸中心线之间的夹角和位置不同，活塞式压缩机分为（ ACE ）。 Ａ．立式Ｂ．移动式Ｃ．卧式 Ｄ．固定式 E．角度式 14.下列属于离心压缩机流动损失的是（ BD ）。 Ａ．泄漏损失Ｂ．分离损失Ｃ．机械损失Ｄ．二次涡流损失 E．轮阻损失15.下列零部件中属于离心压缩机零部件的是（ ABD ）。 Ａ．叶轮Ｂ．扩压器 Ｃ．气阀Ｄ．平衡盘 E．活塞 三、填空题 (每空1分，共15分)
流体机械原理
第二章 叶片式流体机械的能量转换 §2-1流体在叶轮中的运动分析 一、几个概念及进出口边符号确定 流体机械叶片表面一般是空间曲面，为了研究流体质点在 叶轮中的 运动规律，必须描述叶片。叶片在柱坐标下是一曲面方程 ),,(θθθz r =，但解析式一般 不可能获得。工程上借助几个面来研究： 基本概念 1．平面投影： 平面投影是将叶片按工程图的做法投影到与转轴垂直的面上。 2．轴面（子午面）：通过转轮上的一点和转轮轴线构成平面：（一个转轮有无数个轴面，但是每个轴面相同） 3．轴面投影：它是将叶片上每一点绕轴线旋转一定角度投影到同一轴面上的投影，叫轴面投影。 4．流线 5．迹线 6．轴面流线
进出边符号确定：（本书规定） P 代表高压边 P 对风机，泵，压缩机，一般 S 代表低压边 出口边对水轮机进口边 S 对风机，泵，压缩机，一般是进口边，对水轮机是出口边 二、叶轮中的介质运动 1．速度的合成与分解： 流体机械的叶片表面是空间曲面，而转轮又是绕定轴旋转的，故通常用圆柱坐标系来描述叶片形式及流体介质在转轮中的运动。在柱坐标中，空间速度矢量式可分解为圆周，径向，轴向三个分量。 u z r C C C C ρ ρρρ++= 将C z ,C r 合成得C m , z r m C C C ρ ρρ+= C m 位于轴面内（和圆周方向垂直的面），故又叫轴面速度。
2．绝对运动和相对运动： 在流体机械的叶轮中，叶片旋转，而流体质点又有相对转轮的运动，这样根据理论力学知识质：叶轮的旋转是牵连运动。流体质点相对于叶轮的运动叫相对运动，其速度叫相对速度，这样，流体质点的绝对速度为 这两速度的合成，即 u w C ρρρ+= 其中 u ρ 是叶轮内所研究的流体质点的牵连速度 在流体机械的静止部件内，没有牵连速度，相对运动的轨迹和绝对运动重合。 用速度三角形，表示上述关系，即得：依速度合成分解，将C 分解为沿圆周方向的分量C u 及轴面上的分量C m ， 从速度三角形知：C m =W m u u W C u ρρρ+=或u u W C u ρρ ρ-= 叶轮内，每一点都可作出上述速度三角形。 w ρ和u ρ 的夹角β称为相对流动角（介质为液体，叫液流角； 介质为气体，叫气流角）C ρ和u ρ 夹角α 叫绝对流动角。叶片骨线沿流动方向的切线和u 方向的夹角叫叶片安放角b β。作速度三角形很重要，但最重要的是叶轮进出口的速度三角形。 三、几个概念 ①流面：在叶轮机械中，空间流线绕轴线旋一周形成的回转面叫流面。对于一
流体机械原理课后解答
作业解答 p41习题一： 一、为了满足一个规划中的企业用电高峰的需要，拟在有利地形处建一座具有一台泵及一台水轮机的抽水蓄能电站，该企业每天对电能的需要为：14h 为P 1=8MW ；10h 为P 2=40MW 。假定该企业可以从电网中获得的电功率Pv 是常数，已知：水轮机的总效率 0.91 P P T η==／电 水 ，泵的总效率0.86P P P η==／水电 ，压力管道的损失6H m ?=，电站的静水头200H m st =。为简单计，假定H ?和H st 为常数，其它损失忽略不计。假定该装置中 水的总量为常数（上游无来水，下游不放水，并忽略蒸发泄漏），试求：①必需的P V 值。 ②泵与水轮机的工作参数V q ，H ，P 水 。③上游及下游水池的最小容积V 。 解： 从电网中获得的电能不足时，用水轮机发电补充；从电网中获得的电能有多余时，用于泵去抽水蓄能。 2 2 ()*V st V T P P P g H H q ρη -=-?水轮机轴功率 ＝ 1 1 ()*V st V P P P P g H H q ρη -=?水泵轴功率 ＝＋／ 1 2 V V V q q 1 2 ＝t =t 40194*14*0.91*0.86 1.0328206*10V V P P -==- 408*1.032 23.751 1.032 V P += ≈+MW 2 (4023.76)*1000 9.399.8*194*0.91 V q -= =m3/s ，1 6.71V q = m3/s 对水轮机：2 9.39V q =m3/s ；2194H m =， 4023.7516.25P =-=轴 MW ，17.85P ηT 水 轴 =P ／＝MW ， 对于泵：1 6.71V q =m3/s ；1206H m =，1)*13.55P P P η-V 水 =(P ＝(23.76-8)*0.86=MW ，15.76P =轴 MW
《流体机械原理及结构》思考题及习题
《流体机械原理及结构》思考题及习题 1、 流体具有的能量主要包括哪几个方面？ 2、 什么是流体机械？根据什么将流体机械分为叶片式流体机械和容积式流体机械？ 3、 试说明流体机械的效率用m l h t ηηη=η表示。 4、 总扬程为25m ，流量为3m 3/min ，泄漏量为流量的3%的离心泵以1450rpm 的转速运转时，泵 的轴功率为14.76kw ，机械效率取92.0m =η，试求下列值：（1）泵的有效功率；（2）泵的效率；（3）容积效率；（4）水力效率。 5、 水轮机效率实验时在某一导叶开度下测得下列数据：蜗壳进口处压力表读数P=22.6×104p a ， 压力表中心高程H m =88.5m ，压力表所在钢管直径D=3.35m ，电站下游水位?=85m ，流量q v =33m 3/s ，发电机功率P g =7410Kw ，发电机效率ηg =0.966，试求机组效率及水轮机效率。 6、 水轮机和水泵的基本工作参数有哪些？各是如何定义的？ 7、 离心泵自井中取水，输送到压水池中，流量为100 m 3/h ，吸水管与压水管直径均为150mm ， 输水地形高度为32m ，若泵所需轴功率为14kw ，管路系统总阻力系数为10.5，试求离心泵装置的总效率。 8、 什么是流面、轴面？什么是轴面流线？ 9、 在分析叶片式流体机械内的流动时引入了哪些基本假设？试推导出叶片式流体机械的基本方 程。 10、 何为反击系数？它有何意义？ 11、 什么在离心式叶轮出口附近的流动会产生滑移？滑移系数是怎样定义的，它与哪些因素有 关？ 12、 冲击式流体机械在什么情况下，其效率最高？试推导出此时效率的表达式。 13、 什么是往复式流体机械和回转式流体机械？试分别列举几种型式。 14、 流动相似必须满足的三个条件是什么？ 15、 什么是单位参数和相对参数？ 16、 什么是比转速？它有什么重要意义？试分析比转速与叶轮形状和水力性能的关系。 17、 什么是水轮机的模型综合特性曲线和运转综合特性曲线？它们各有什么重要意义？ 18、 水轮机主要综合特性曲线包括哪些内容？5%出力储备线的意义何在？为什么轴流转浆式 水轮机没有呢？ 19、 试分析不同比转速的水轮机模型综合特性曲线的等开度线和等效率曲线的形状和变化规 律？ 20、 何为泵的工作特性曲线和通用特性曲线？ 21、 何为水力机械的最有利工作条件？正确绘制出叶轮进、出口处的速度三角形。当其流量或 水头（扬程）发生变化时，水力机械的性能将有何变化？ 22、 分析变工况下的水泵的性能分析。 23、 什么是汽蚀？汽蚀的危害有哪些？ 24、 什么水是泵汽蚀余量和水泵装置汽蚀余量？它们有什么关系？
流体机械原理试题
一、 填空（每空1分共15分） 1?离心泵叶轮根据叶片出口相对流动角 B 2的不同可分为三种不同形式，当B 2<90o 时为前弯叶片叶 轮，B 2=90 o 时为径向叶片叶轮,B 2>90o 时为后弯叶片轮；对应于三种叶轮效率为低、高、中。 2前向式叶轮的叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相同。 3?叶轮是离心泵的能量转换元件，它的结构形式有开式、闭式、半开半闭式三种。 4. 泵与风机中能量转换时的损失可分为机械损失、水力损失、容积损失。 5. 要保证泵不发生汽蚀，首先要正确地确定泵的几何安装高度 6. 泵串联运行时，所输送的流量均相笠，而串联后的总场程为串联各泵所产生的扬程之和 、选择（每题2分共20 分） 1 ?离心式泵的主要部件不包括（B ） A.叶轮 B.汽缸 C.机壳 D.吸入室 3. 离心式叶轮有三种不同的形式，其叶轮形式取决于（ B ） A .叶片入口安装角 B 、叶片出口安装角 C 、叶轮外径和宽度 4. 电厂中要求具有陡降型性能曲线的设备是（C ） A .给水泵 B .送风机 C .循环水泵 D .凝结水泵 5. 下列各项中与有效汽蚀余量 NPSHa 值无关的是（C ） A . 吸入管路参数 B 管路中流量 C 泵的结构 D.泵入口压力 6. 两台风机并联运行的主要目的是（A ） A. 增加流量B .增加扬程C .增加全压既增加扬程也增加全压 7. 为了保证串联运行时泵都工作在高效区，选择设备时，应使各泵在最佳工况点有相等或相近的 B ） A 扬程 B .流量 C .比转数 D .功率 8. 目前电厂大型机组的离心式送、引风机常采用的调节方式是（ B ） A .导流器调节 B 进口端节流调节 C 回流调节 D 出口端节流调节 9. 某台水泵在转速不变时，当输送的水温度增加时，其轴功率 （B ） A.增加 B. 降低 C. 不变 D. 先降低，后增加 10. 当流体以a 1=90°的方向进入叶轮时，离心式泵的无限多叶片的理论扬程为 （A ） U 2 ' 2 u, U 2 * 2u W 2，2u, W 2 ? 2u H T , H T , H T , H T ,： A . g B . g C . g D . g 三、简答（每题5分共15分） 1. 泵与风机的效率是如何定义的？它有哪几种效率组成？泵与风机的效率是有效功率和轴功率之 比，也称总效率，用n 表示。机械效率 容积效率流动效率。 2. 降低泵必需汽蚀余量的措施有哪些？首级叶轮采用双吸式叶轮； 加装诱导轮；采用双重翼叶轮、 超汽蚀叶轮。 3. 泵与风机的工况调节的方法有很多种，以节流调节和变速调节为例分析其优缺点。泵与风机的 工况调节的方法有很多种，以节流调节和变速调节为例分析其优缺点。 节流调节有出口节流和进 口节流其调节方法方便简单易于操作，但流动损失较多不经济。变速调节是比较经济的调节方法 产生 2.在理论能头 H T QO = 2g 2 ■ 2 -U 节 2g 2g 中, 表示液体静能头的中 2 2 ----------------------- ------- 2 2 u 2 - U 1 V ；-1 - V^J W 1^J -W 2 匚- 2 2 U 2-U 1 A .勿 B . 2 g c . 2g 2g 2 W 2 ： ：-W 2g~ D 、叶轮内径和宽度
过程流体机械题库和答案
过程流体机械题库 一、选择题（单项选择) 1．活塞压缩机的实际工作循环由______个过程组成。 A．四B．三C．二D．一 2．活塞式压缩机进气管内的压力称为______吸气压力。 A．实际B．名义C．缸内D．开始 3．在压力比和膨胀指数一定时，相对余隙容积越大则______系数越小。 A．压力B．温度C．容积D．泄漏 4．______是组成离心压缩机的基本单元。 A．级B．段C．缸D．列 5．后弯型叶轮，叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相反，叶片出口角______。 A．>90°B．<90°C．>180°D．<180° 6．离心泵内的流动损失包括摩擦阻力损失和损失。 A. 轮阻B．流量C．机械D．冲击 7．改变泵出口调节阀的开度来调节流量属于。 A．改变管路特性曲线B．改变泵特性曲线 C．A和B D．既不是A也不是B 8．涡壳的作用是______。 A．收集液体，提高液体有效能头B．收集液体，将液体部分动能变为静压能C．收集液体，将液体均匀引出泵D．收集液体，将液体全部动能变为静压能9．活塞在气缸内往复运动，压缩气体，实现压缩机的工作原理，因此属于______ A．运动机构B．工作机构C．润滑系统D．冷却系统 10．活塞式压缩机的理论工作循环由______个过程组成。 A．一B．二C．三D．四 11．活塞式压缩机的实际工作循环中膨胀和压缩过程属于______过程。 A．气体流动B．热力C．冷却D．升温 12．活塞压缩机排气管内的压力称为______排气压力。 A．名义B．实际C．开始D．缸内 13．在极限压力比下，容积系数λV为______。 A．1 B．0 C．无穷大D．0.5 14．在活塞式压缩机中若各级压力比相等且吸入温度相同，则______最少。A．排气量B．凝液C．总指示功D．泄漏量 15．热力学上把______称为实际气体。 A．所有气体B．与理想气体状态方程偏差较大的气体C．含有水分的气体D．所有混合气体 16．下列属于易损件的是。 A．活塞B．十字头销 C．阀片D．连杆 17．在单列压缩机中采用加平衡质量的方法，可以使一阶往复惯性力______。A．部分平衡B．完全平衡C．旋转90°D．旋转180° 18．活塞式压缩机的指示功率与轴功率之比称为______效率。 A．指示B．理论C．多变D．机械 19．在活塞式压缩机中气阀是依靠______两侧的压力差来起闭的。
武汉大学流体机械原理考试简答题
1. 试用速度三角形和欧拉方程分析说明：轴流式叶轮的叶片是扭曲的。 径向能头平衡，要求不同流面上的栅中翼型的安放角是不同的。随着流面半径的加大，其栅中翼型的安放角是逐步变缓的。 用下标“H ”表述轮毂，下标“T ”表述轮缘 t 2e h 2e t 2u h 2u h 2u h t 2u t Th Tt m mh mt h t v v v u v u H H v v v u u β ≥≠β≥≠====≥≠即所以即要因为 2. 试用速度三角形和欧拉方程分析说明：径向式叶轮，叶片有限多时的理论能 头T H 比叶片无限多时的理论能头∞T H 小。 1）反旋现象 2）流动叠加 由上图分析可知： ① ∞<2u 2u v v ；②?1u v 。?③g v u v u H g v u v u H u u T u u T ∞ ∞∞-= <-= 11221 122。 3. 水泵叶轮的转速n 、叶轮的理论流量T Q 、叶片出口直径2D 、叶片出口宽 度2b 、出口安放角2b β、排挤系数2ψ已知，试说明出口速度三角形的绘图步骤。 1） 求：60 22D n u π= ，（确定三角形的底边）； 2）22b y ββ=，（在叶片无穷多的假定条件下认定相对流动角等于叶片的安放角－确定三角形的底边上的一个角）； 3）计算2 222ψ πD b Q c T m = ，（确定三角形的高）。 至此三个条件具备，三角形确定。 4. 以直径D 和转速n 为变量，导出尺寸相差不大的两相似流体机械的流量 M P Q Q 和能头 M P H H 相似率。
1）由相似准则斯特劳哈尔数0 00t c L S r = 相等得： m m m p p p t c L t c L 000000= ； m m m m p p p p n D Q D n D Q D 1 1 2 222 22= ,于是有： ??? ? ????? ? ??=m p m p m p n n D D Q Q 3 22 2）由相似准则欧拉数22 u p E u ρ= 相等得： 2 2 22 2 2m m m p p p n D gH n D gH = 于是有： 2 2 22??? ? ????? ? ??=m p m p m p n n D D H H 5. 水轮机为什么要有尾水管？ 1）将从转轮流出的水流收集起来送入下游河道； 2）回收利用转轮出口水流剩余的能量。 6. 作为综合相似判别数流体机械的比转速应具有唯一性，请具体说明有关规定。 两台水轮机相似，其比转速是否相等？为什么？ A 、唯一性要求： 1）额定工况：水泵最高效率点；水轮机最优转速时最大功率的工况。 2）标准状态（一个标准大气压；20°C 流体介质）。 3）单个叶轮。(多流：单留；多级：单级) B 、两台水轮机相似，在满足上述唯一性要求条件下有： 3 125 1 2122 122 1 2 12??? ? ????? ? ?????? ????? ? ??n n D D N N n n D D H H p p p p ＝；＝代入4/5H N n n s =有：14 /51 1 14 /52 122 1 213 125 1 2 124 /52 2 22s p p p p s n H N n n n D D H n n D D N n H N n n == ??? ? ?????? ????? ? ????? ? ????? ? ??= = 7. 作为综合相似判别数流体机械的比转速应具有唯一性，请具体说明有关规定。 当一台水泵的转速由1n 变为2n 时，该泵的比转速s n 变不变，为什么？ 2）同一台泵，在满足上述唯一性要求条件下有：2 12121 2 12 ;??? ? ??n n H H n n Q Q ＝＝代入4 /365 .3H Q n n s =有： 14 /31 114 /32 1211 21 2 4 /32 2 2265 .365.365 .3s s n H Q n n n H n n Q n H Q n n ==??? ? ?????? ??==
流体机械试卷一及参考答案
一、 填空（每空1分 共15分） 1.离心泵叶轮根据叶片出口相对流动角β2的不同可分为三种不同形式，当β2<90 o时为 ，β2=90 o时为 ，β2>90o时为 ；对应于三种叶轮效率为 、 、 。 2前向式叶轮的叶片弯曲方向与叶轮旋转方向___________________。 3.叶轮是离心泵的能量转换元件，它的结构形式有_______、_______、_________三种。 4. 泵与风机中能量转换时的损失可分为______________、________________、_______________。 5.要保证泵不发生汽蚀，首先要正确地确定泵的_________________________。 6.泵串联运行时，所输送的流量均________________，而串联后的总场程为串联各泵所产生的扬程之和。 二、选择（ 每题2分 共20分） 1．离心式泵的主要部件不包括（ ） A.叶轮 B.汽缸 C.机壳 D.吸入室 2.在理论能头 2g w -w 2g u -u 2g v -v H 2 21 212 221222T ∞∞++∞∞= ∞中，表示液体静能头的中（ ） A ． 2g u -u 12 2 2 B ． 2g v -v 1 22 2 ∞ ∞ C ．2g w -w 2 212∞∞ D ．2g w -w 2g u -u 2 21 212 22∞∞+ 3．离心式叶轮有三种不同的形式，其叶轮形式取决于（ ） A ． 叶片入口安装角 B ． 叶片出口安装角 C ． 叶轮外径和宽度 D ． 叶轮内径和宽度 4．电厂中要求具有陡降型性能曲线的设备是（ ） A ． 给水泵 B ．送风机 C ．循环水泵 D ．凝结水泵 5．下列各项中与有效汽蚀余量NPSHa 值无关的是（ ） A ． 吸入管路参数 B ． 管路中流量 C ． 泵的结构
流体机械原理试题
一、 填空（每空1分 共15分） 1.离心泵叶轮根据叶片出口相对流动角β2的不同可分为三种不同形式，当β2<90 o时为前弯叶片叶轮，β2=90 o时为径向叶片叶轮，β2>90o时为后弯叶片轮lu n ；对应于三种叶轮效率为低、高、中。 2前向式叶轮的叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相同。 3.叶轮是离心泵的能量转换元件，它的结构形式有开式、闭式、半开半闭式三种。 4. 泵与风机中能量转换时的损失可分为机械损失、水力损失、容积损失。 5.要保证泵不发生汽蚀，首先要正确地确定泵的几何安装高度。 6.泵串联运行时，所输送的流量均相等，而串联后的总场程为串联各泵所产生的扬程之和。 二、选择（ 每题2分 共20分） 1．离心式泵的主要部件不包括（B ） A.叶轮 B.汽缸 C.机壳 D.吸入室 2.在理论能头 2g w -w 2g u -u 2g v -v H 2212 12221222T ∞∞+ +∞∞=∞ 中，表示液体静能头的中（D ） A ．2g u -u 12 2 2 B ．2g v -v 122 2∞∞ C ．2g w -w 2212∞∞ D ．2g w -w 2g u -u 2 21 212 22∞∞+ 3．离心式叶轮有三种不同的形式，其叶轮形式取决于（B ） A ． 叶片入口安装角 B 、叶片出口安装角 C 、叶轮外径和宽度 D 、叶轮内径和宽度 4．电厂中要求具有陡降型性能曲线的设备是（C ） A ． 给水泵 B ．送风机 C ．循环水泵 D ．凝结水泵 5．下列各项中与有效汽蚀余量NPSHa 值无关的是（C ） A ． 吸入管路参数 B 管路中流量 C 泵的结构 D.泵入口压力 6．两台风机并联运行的主要目的是（A ） A ．增加流量 B ．增加扬程 C ．增加全压既增加扬程也增加全压 7．为了保证串联运行时泵都工作在高效区，选择设备时，应使各泵在最佳工况点有相等或相近的（ B ）A 扬程 B ．流量C ．比转数D ．功率 8．目前电厂大型机组的离心式送、引风机常采用的调节方式是（B ） A ． 导流器调节 B 进口端节流调节 C 回流调节 D 出口端节流调节 9.某台水泵在转速不变时，当输送的水温度增加时，其轴功率(B ) A.增加 B.降低 C.不变 D.先降低，后增加 10.(A ) H u g T u ,∞=22υ C. H w g T u ,,∞∞ =22υ D. H w g T u ,∞=22υ 三、简答（ 每题5分 共15分） 1. 泵与风机的效率是如何定义的？它有哪几种效率组成？泵与风机的效率是有效功率和轴功率之比，也称总效率，用η表示。机械效率 容积效率 流动效率。 2．降低泵必需汽蚀余量的措施有哪些？首级叶轮采用双吸式叶轮； 加装诱导轮；采用双重翼叶轮、超汽蚀叶轮。 3. 泵与风机的工况调节的方法有很多种，以节流调节和变速调节为例分析其优缺点。泵与风机的工况调节的方法有很多种，以节流调节和变速调节为例分析其优缺点。节流调节有出口节流和进口节流其调节方法方便简单易于操作，但流动损失较多不经济。变速调节是比较经济的调节方法产生的损失较少且调节的范围较大。 四、计算（ 共50分） 1.（10分）某风机最大转速为600r/min ，当转速为500r/min 时，风量为36m3/s ，由于网络阻力增