流体力学泵与风机期末复习资料
流体力学泵与风机期末复习重点总结
流体力学泵与风机期末复习重点总结流体力学泵与风机期末复习重点总结一、引言流体力学泵与风机是在流体力学领域中非常常见的装置，广泛应用于工程领域，如水泵、空调风机、离心风机等。
熟练掌握流体力学泵与风机的基本原理和性能特点，对于工程师和研究人员来说是非常重要的。
本文将对流体力学泵与风机的期末复习重点进行总结，帮助读者快速回顾和掌握相关知识。
二、流体力学泵的基本原理流体力学泵是一种能够将流体从低压区域输送到高压区域的装置。
其基本原理是利用泵的叶轮运动与流体之间的相互作用来实现流体的输送。
在泵的叶轮中，流体由低压区域进入，受到叶片的作用而增加了动能，然后被推向高压区域。
流体在泵内的流动过程中，需克服摩擦阻力和叶轮的转动阻力，从而提供功率。
三、泵的性能特点及分类1. 泵的扬程和流量特性：泵的扬程和流量是泵性能的两个重要指标。
扬程表示泵能够提供的压力能力，流量表示泵单位时间内输送流体的量。
泵的性能曲线反映了扬程和流量之间的关系，帮助人们了解泵在不同工况下的表现。
2. 泵的效率：泵的效率是指泵转换输入功率和输出功率之间的比值。
有效高效的泵可以提供更大的流量，同时减少能源的消耗。
泵的效率与流量、扬程等参数有关。
3. 泵的分类：根据其结构和工作原理不同，泵可以分为离心泵、容积泵、轴流泵等多种类型。
离心泵是最常见的类型，通过旋转叶轮产生离心力将流体推向出口。
容积泵利用容积的变化来实现流体输送。
轴流泵则是通过推力来推动流体。
四、风机的基本原理及特点风机是一种将气体（如空气）转化为动能的装置，常用于通风、循环等工程领域。
风机与泵类似，但在工作原理和性能特点上有所不同。
1. 风机的工作原理：风机通过旋转叶轮产生了气流的动能，然后将其传递给周围的空气，使空气流动起来。
在风机内部，气流具有一定的压力差，使得气体在风机内不断循环流动。
2. 风机的性能特点：与泵相比，风机的压力增加较小，但流量较大。
风机性能的评估指标主要包括气流量和压力增加。
流体力学泵与风机考试复习课件
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圆管内的速度分布
工程计算中,使用界面平均速度v。
对于圆管内的层流流动：
vmax v 2
v 0.8vmax
对于圆管内的湍流流动：
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3.3 管路能量损失
粘性流体沿管道流动的总流伯努里方程为
hw是粘性流体从截面1流到截面2处，单位重量
流体所损失的能量，它等于所有沿程损失和 局部损失之和，即：
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3 流动阻力及管路特性曲线
• 流态的判断
• 流动阻力 • 管路特性曲线
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3.1 层流与紊流:
28
流动状态的判定
雷诺数 Re：反映惯性力与粘性力的对比关系
Re vd
临界雷诺数 Re 层流
29
Re 2000
湍流
Re 2000
3.2 管内流速分布
一般情况下，某一截面（例如：管内 流动的某一截面）的流体速度分布并 非线性函数，而是曲线分布。
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减小局部损失的措施
1.管道进口：尽量将管道的进口加工成圆滑的 进口，实验证明，圆滑的进口可减少局部损 失系数90%以上。
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2．弯管 避免在弯管的内外侧产生较大的旋涡区，又可 减小二次流的范围。
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3．三通 为减小流体流过三通的局部损失，可在总管中 安装合流板与分流板，如下图所示。或者尽 可能地减小支管与合流管之间的夹角。
静止流体，粘性表现不出来，所以对流体 力学而言，静止流体既可作为理想流体，也可 作为粘性流体。
12
2 流体力学基础
• • • • 流动的几个基本概念 层流与紊流 管内流速分布 流体动力学基本方程
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2.1 流体流动的几个基本概念
迹线 —— 某一流体质点在一段时间内运动 的轨迹。
流体力学泵与风机期末考点
流体力学泵与风机期末考点填空1 流体静压力和流体静压强都是压力的一种量度。
它们的区别在于：前者是作用在某一面积上的总压力；而后者是作用在某一面积上的平均压强或某一点的压强。
2 １工程大气压等于98.07千帕，等于10m水柱高，等于735.6毫米汞柱高。
3 流体静压强的方向必然是沿着作用面的内法线方向。
4 作用于曲面上的水静压力的铅直分力等于其压力体内的水重。
5 欧拉法是通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动的方法。
6 流线不能相交（驻点处除外），也不能是折线，因为流场内任一固定点在同一瞬间只能有一个速度向量，流线只能是一条光滑的曲线或直线7 紊流是液体质点的运动轨迹极不规则，各部分流体相互剧烈掺混的流动状态。
8 根据λ繁荣变化特征，尼古拉兹实验曲线可分为五个阻力区，分别是层流区；临界区；紊流光滑区；紊流过渡区和紊流粗糙区。
9 圆管层流的沿程阻力系数仅与雷诺数有关，且成反比，而和管壁粗糙度无关。
0.2510 紊流过渡区的阿里特苏里公式为λ=0.11(k/d + 68/Re)11 局部损失是速度的大小、方向或分布发生变化而引起的能量损失。
12 正方形形断面管道(边长为a)，其水力半径R=a/4当量直径de=a13 正三角形断面管道(边长为a)，其水力半径R=A/x=根号3 a/12当量直径de=根号3 a/314 层流运动时，沿程阻力系数λ与f(Re)有关，紊流运动沿程阻力系数λ在光滑管区与f(Re)有关，在过渡区与f(Re,K/d)有关，在粗糙区与f(K/d)有关。
15 两个流动问题的力学相似原理：几何相似运动相似动力相似初始条件和边界条件相似16 均匀流过流断面上压强分布服从于水静力学规律。
判断1 一个工程大气压等于98kPa,相当于10m水柱的压强。
2静止液体自由表面的压强，一定是大气压。
3 静止液体的自由表面是一个水平面，也是等压面。
4当相对压强为零时，称为绝对真空。
5 流场中液体质点通过空间点时，所有的运动要素不随时间变化的流体叫恒定流动。
流体力学泵与风机总复习
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+
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4、一弧形闸门AB，宽b=4 m，圆心角 45 ，半径
r =2 m，闸门转轴恰与水面齐平，求作用于闸门的水静压 力及作用点。
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[解] h sin 2
v2
2
2
y
x o
1 v1
1
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Chapter 4 流动阻力和能量损失
1、一段直径d=100 mm的管路长10 m。其中有两个90°的 弯管，ζ=0.294 。管段的沿程阻力系数λ=0.037。如拆除这 两个弯管而管段长度不变，作用于管段两端的总水头也保 持不变，问管段中流量能增加百分之几？
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2、单向阀弹簧刚度为k=6 N/mm，预压缩量为x=5 mm， 钢球直径D=24 mm，入口管道 直径d=10 mm，钢球相对密度 是7，试求接通油路所需要的计 示压强p。
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流体力学泵与风机复习题
一、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1．流体力学中，将物质划分为两类___________和____________，划分依据为_____________________________________。
2．表征流体压缩性的指标有____________________和____________________。
3．流体的容重与密度的关系为_____________________，动力粘性系数与运动粘性系数的关系为____________________。
4．作用在流体上的力分为____________和___________，流体压强是_____________的法向分力。
5．1atm=__________mmHg=____________mH2O。
6．研究流体的两种方法是____________和_________________。
7．流体运动过程中的流动状态有___________和____________。
8．流态的判定依据是___________，其定义式为____________，定义式的物理意义是_________。
9．圆形管内湍流的结构分为____________、____________和____________。
10．常用流量有____________和______________。
11．毕托管是用来测量流体___________的仪器，文丘里流量计是用来测量流体___________的仪器。
12．流体流动过程中，将能量损失的形式分为__________________和__________________。
13．根据管路的沿程损失与局部损失的大小将管路分为：__________________和__________________。
14．根据管路敷设方式可将管路分为: ____________和复杂管路，复杂管路又分为_____________、____________和____________。
流体力学泵与风机期末复习资料
一、选择题1、流体运动的两种重要参数是(A)。
（A）压力、速度；（B）压力、温度；（C）比容、密度；比容、速度。
2、雷诺数Re可用来判别流体的流动状态，当(A )时是紊流状态。
(A) Re>2000 (B) Re<2000； Re>1000； Re<1000。
3、流体流动时引起能量损失的主要原因是（D ）。
（A）流体的压缩性；（B）流体膨胀性；（C）流体的不可压缩性；（D）流体的粘滞性。
4、（ C）管路各段阻力损失相同。
（A）短管管系；（B）串联管系；（C）并联管系；（D）分支管系。
5、温度升高对流体粘度影响是（B ）（A）液体粘度上升，气体粘度下降（B）液体粘度下降，气体粘度上升；（C）液体和气体粘度都上升； (D) 液体和气体粘度都下降6、下列四种泵中，相对流量最高的是(B )。
(A)离心泵；(B)轴流泵；(C)齿轮泵；(D)螺杆泵。
7、效率最高的叶轮叶片型式是（C ）（A) 前向型 (B)径向型 (C) 后向型 (D)轴向型8、机械密封装置属于（B ）(A)级间密封装置； (B) 轴封装置； (C)内密封装置（D）填料密封装置9、站在电机侧的端面，面对风壳，风轮为顺时针旋转的风机是(A)风机。
(A)右旋 (B)左旋； (C)左右旋；10、某台水泵在运行过程中，出现了轴承润滑不良，轴承处的机械摩擦比较严重，转速没有明显变化，这时相应地会出现（D ）。
A．流量减小、扬程降低、电动机功率增大；B．流量减小、扬程降低、电动机功率减小；C．流量减小、扬程降低、电动机功率变化不明显；D．流量和扬程不变、电动机功率增大。
二、填空题三、计算题一、判断题。
1.流体静止或相对静止状态的等压面一定是水平面。
（）2.平面无旋流动既存在流函数又存在势函数。
（）3.附面层分离只能发生在增压减速区。
（）4.等温管流摩阻随管长增加而增加，速度和压力都减少。
（）5.相对静止状态的等压面一定也是水平面。
流体力学泵与风机期末题库参考资料
C、阀门全关的情况下启动D、阀门全开的情况下启动
答案：C
47、轴流式泵与风机属于（）的泵与风机。
A、高比转速B、低比转速C、高扬程(全压)、大流量
D、低扬程(全压)、小流量答案：A
48、泵空载时，Q=0，对应的（）。
A、轴功率P=0B、有效功率Pe=0
A、液体粘度上升，气体粘度下降B、液体粘度下降，气体粘度上升；
C、液体和气体粘度都上升；D、液体和气体粘度都下降
答案：B
29、下列四种泵中，相对流量最高的是（）。
A、离心泵；B、轴流泵；C、齿轮泵；D、螺杆泵。
答案：B
30、效率最高的叶轮叶片型式是（）。
A、前向型B、径向型C、后向型D、轴向型
答案：C
AQ与H均减小BQ与H均增大CQ减小，H升高DQ增大，H降低
答案：C
51、离心泵的叶轮旋转时，流体质点在离心力的作用下，流体从叶轮中心被甩向叶轮外缘，于是叶轮中心形成（）。
A、压力最大B、真空C、容积损失最大D、流动损失最大
答案：B
52、对动叶可调的轴流式风机，为避免启动电流过大，应（）启动。
A、关闭动叶片B、全开动叶片C、半开动叶片
A、H串=H大+H小BH串>H大+H小
C、H大<H串<H大+H小D、H小<H串<H大+H小
答案：C
45、若对轴流式风机采用出口端挡板节流调节方式，则随着挡板关小，风机流量减小，风机所消耗的轴功率将（）。
A、不断增大B、不断减小C、基本不变
D、增大、减小或不变均有可能
答案：A
46、离心式泵与风机在定转速下运行时，为了避免启动电流过大，通常在（）。
流体力学泵与风机期末复习
Solution to Example 3
由伯努利方程 p 0+0+0= ρg +0+ 得v=
−2 p ρ
v2 2g
由静力学方程p+ρ水gh=0 p=-ρ水gh代入 得 v= 2gh ρ 水 = 2 × 9.807 × 01 × 1000 .
⇒
ρ
12 .
=40.43m/s qv=v • π d 2 = 40.43 × π × (0.4) 2 = 5.08m 3 / s
Example 2
Solution to Example 2
解：在附图中取两截面, 列柏努利方程： 在附图中取两截面 列柏努利方程：
2 u 12 p1 u2 p2 z1 + + + H e ' = z2 + + + 2 g ρg 2 g ρg
∑H
f
据题意: 据题意 z1=0 体积流量
p1=p2 ∑Hf = 52.0 J·kg-1 u1=0
给水系统
消防系统
给水系统及消防系统以冷水为介质，通 过学习《流体力学·泵与风机》可以解决给水 系统水力计算、消防系统水力计算、给水系 统水泵选型及水泵工作点确定等问题。
Example 1
• 一截面为圆形风道，风量为10000m3/h， 最大允许平均流速为20m/s， • 求：(1)此时风道内径为多少? • (2)若设计内径应取50mm的整倍数，这时 设计内径为多少? • (3)核算在设计内径时平均风速为多少?
江西太阳能科技职业学院 流体力学泵与风机 期末复习2
阮仔龙
传统的散热器采暖系统
地板辐射热水采暖系统
采暖系统以热水为介质，通过学 习《流体力学·泵与风机》可以解决采 暖系统阻力损失的计算、阻力平衡以 及循环泵扬程确定等问题。
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一、选择题1、流体运动的两种重要参数是(A)。
（A）压力、速度；（B）压力、温度；（C）比容、密度；比容、速度。
2、雷诺数Re可用来判别流体的流动状态，当(A )时是紊流状态。
(A) Re>2000 (B) Re<2000； Re>1000； Re<1000。
3、流体流动时引起能量损失的主要原因是（D ）。
（A）流体的压缩性；（B）流体膨胀性；（C）流体的不可压缩性；（D）流体的粘滞性。
4、（ C）管路各段阻力损失相同。
（A）短管管系；（B）串联管系；（C）并联管系；（D）分支管系。
5、温度升高对流体粘度影响是（B ）（A）液体粘度上升，气体粘度下降（B）液体粘度下降，气体粘度上升；（C）液体和气体粘度都上升； (D) 液体和气体粘度都下降6、下列四种泵中，相对流量最高的是(B )。
(A)离心泵；(B)轴流泵；(C)齿轮泵；(D)螺杆泵。
7、效率最高的叶轮叶片型式是（C ）（A) 前向型 (B)径向型 (C) 后向型 (D)轴向型8、机械密封装置属于（B ）(A)级间密封装置； (B) 轴封装置； (C)内密封装置（D）填料密封装置9、站在电机侧的端面，面对风壳，风轮为顺时针旋转的风机是(A)风机。
(A)右旋 (B)左旋； (C)左右旋；10、某台水泵在运行过程中，出现了轴承润滑不良，轴承处的机械摩擦比较严重，转速没有明显变化，这时相应地会出现（D ）。
A．流量减小、扬程降低、电动机功率增大；B．流量减小、扬程降低、电动机功率减小；C．流量减小、扬程降低、电动机功率变化不明显；D．流量和扬程不变、电动机功率增大。
二、填空题三、计算题一、判断题。
1.流体静止或相对静止状态的等压面一定是水平面。
（）2.平面无旋流动既存在流函数又存在势函数。
（）3.附面层分离只能发生在增压减速区。
（）4.等温管流摩阻随管长增加而增加，速度和压力都减少。
（）5.相对静止状态的等压面一定也是水平面。
（）6.平面流只存在流函数，无旋流动存在势函数。
（）7.流体的静压是指流体的点静压。
（）8.流线和等势线一定正交。
（）9.附面层内的流体流动是粘性有旋流动。
（）10.亚音速绝热管流摩阻随管长增加而增加，速度增加，压力减小。
（）11.相对静止状态的等压面可以是斜面或曲面。
（）12.超音速绝热管流摩阻随管长增加而增加，速度减小，压力增加。
（）13.壁面静压力的压力中心总是低于受压壁面的形心。
（）14.相邻两流线的函数值之差，是此两流线间的单宽流量。
（）15.附面层外的流体流动时理想无旋流动。
（）16.处于静止或相对平衡液体的水平面是等压面。
（）17.流体的粘滞性随温度变化而变化，温度升高粘滞性减少；温度降低粘滞性增大。
（）18.流体流动时切应力与流体的粘性有关，与其他无关。
（）二、填空题。
1、1mmH2O= 9.807 Pa2、描述流体运动的方法有欧拉法和拉格朗日法。
3、流体的主要力学模型是指连续介质、无粘性和不可压缩性。
4、雷诺数是反映流体流动状态的准数，它反映了流体流动时粘性力与 惯性力 的对比关系。
5、流量Q1和Q2，阻抗为S1和S2的两管路并联，则并联后总管路的流量Q 为 Q=Q1+Q2 ，总阻抗S 为 21111S S S += 。
串联后总管路的流量Q 为 Q=Q1=Q2 ，总阻抗S 为 S=S1+S2 。
6、流体紊流运动的特征是 脉动现行 ，处理方法是 时均法 。
7、流体在管道中流动时，流动阻力包括 沿程阻力 和 局部阻力 。
8、流体微团的基本运动形式有： 平移运动 、 旋转流动 和 变形运动 。
9、马赫数气体动力学中一个重要的无因次数，他反映了 惯性力与 弹性力 的相对比值。
10、稳定流动的流线与迹线 重合 。
11、理想流体伯努力方程=++g2u r p z 2常数中，其中r p z +称为 测压管 水头。
12、一切平面流动的流场，无论是有旋流动或是无旋流动都存在 流线 ，因而一切平面流动都存在 流函数 ，但是，只有无旋流动才存在 势函数 。
13、雷诺数之所以能判别 流态 ，是因为它反映了 惯性力 和 粘性力 的对比关系。
14、流体的主要力学性质有 粘滞性 、 惯性 、 重力性、 表面张力性 和 压缩膨胀性 。
15、毕托管是广泛应用于测量 气体 和 水流 一种仪器。
16、流体的力学模型按粘性是否作用分为 理想气体 和 粘性气体 。
作用与液上的力包括 质量力 ， 表面力 。
17、力学相似的三个方面包括 几何相似 、 运动相似 与 动力相似 。
18、流体的力学模型是 连续介质 模型。
19、理想气体伯努力方程2u z -z p 2g 21ργγα+-+））（（中，））（（g 21z -z p γγα-+称 势压，2u p 2ρ+称全压，2u z -z p 2g 21ργγα+-+））（（称总压。
20、紊流射流的动力特征是 各横截面上的动量相等 。
21、流体的牛顿内摩擦定律的表达式 s ⋅+=-pa dydu u ；τ ，u 的单位为 。
22、浓差或温差射流的热力特征是 各截面的相对焓值相等 。
23、流体微团的运动是由 平移 运动， 旋转 运动， 线切变运动和 角切变 运动四种基本运动形式符合而成。
24、几何相似是力学相似的 前提 ，运动相似是模型实验的 目的 ，动力相似是运动相似的 保证 。
25、欧拉准数是 压差 和 惯性力 的相对比值。
26、马赫数M 反映了惯性力和 弹性力 相对比值。
27、流体流动的状态分为 层流 和 紊流 。
28、弗鲁得准数反映了 重力 和 惯性力 相对比值。
三、选择题。
1、按连续介质的概念，流体质点是指 。
A 、流体的分子B 、流体内的固体颗粒C 、无大小的几何点D 、几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体2、一下哪种流体为非牛顿流体 。
A 、空气B 、清水C 、血液D 、酒精3、绝对压强P abs 、相对压强p 、真空值p v 、当地大气压强a p 之间的关系是 。
A 、P abs =p+ p vB 、p= P abs +a pC 、p v =a p - P abs4、圆管层流过流断面的流速分布为 。
A 、均匀分布B 、对数曲线分布C 、二次抛物线分布5、一下那些概念属于欧拉法 。
A 、流线B 、迹线C 、液体质点D 、液体微团6、圆管紊流粗糙区的沿程摩阻系数λ 。
A 、与雷诺数Re 有关B 、与管壁相对粗糙度d ∆有关 C 、与Re 和d∆有关 D 、与和管长l 有关 7、速度V 、长度l 、时间t 的无量纲组合是 。
A 、lt vB 、vl tC 、2vtl D 、vt l 8、圆管断面直径由d 1突然扩大到d 2，若将一次扩大改为两级扩大，则该扩大的局部水头损失 。
A 、减小B 、不变C 、增大9、在圆管流动中，层流的断面速度分布符合 。
A 、均匀规律B 、直线变化规律C 、抛物线变化规律D 、对数曲线规律10、流线与流线通常情况下 。
A 、能相交也能相切B 、仅能相交不能相切C 、仅能相切不能相交D 、既不能相交也不能相切11、速度v ，密度ρ，压强p 的无量纲集合是 。
A 、v p ρB 、p v ρC 、p v 2ρ D 、2vp ρ 12、雷诺数代表的是 之比。
A 、惯性力与压力B 、惯性力与重力C 、惯性力与表面张力D 、惯性力与粘性力13、压力输水管模型实验，长度比尺为8，模型水管的流量应为原型输水管流量的 。
A 、21B 、51C 、81D 、161 14、一维流动中，“截面积大处速度小，截面积小处速度大”成立的条件是 。
A 、理想流体B 、粘性流体C 、可压缩流体D 、不可压缩流体15、弹簧管压力表的读数是 。
A 、绝对压强B 、相对压强C 、绝对压强加当地大气压D 、相对压强加当地大气压16、静水中斜置平面壁的形心淹没深h c 与压力中心淹没深h D 的关系是 。
A 、大于B 、小于C 、等于D 、无规律17、某风管的断面尺寸为200mm mm 300⨯，则该风管的当量直径是 。
A 、mm 240B 、mm 250C 、mm 300D 、mm 20018、有一变直径管流，小管直径d 1，大管直径d 2=2d 1，则两断面雷诺数的关系是 。
A 、21e 21e R R = B 、21e e R R = C 、21e 5.1e R R = D 、21e 2e R R = 19、下列流体哪个属于牛顿流体 。
A 、汽油B 、纸浆C 、血液D 、沥青一、判断题。
1、错误2、正确3、正确4、错误5、错误6、正确7、正确8、正确 9、正确 10、正确 11、正确 12、正确 13、正确 14、正确15、正确 16、错误 17、错误 18、错误三、选择题。
1-5:DCCCA 6-10:BDACC 11-15:DDCDB 16-19：BADA。