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流体输送原理习题

《流体输送原理》习题

1-1 已知水的密度ρ=1000kg/m 3，求其容重。若有这样的水1L ，它的质量和重力各是多

少？

解：γ=ρg =1000×9.807=9807N/m 3 m =ρV =1000×0.001=1kg G =mg =1×9.807=9.807 N

1-2 水的容重γ=9.71kN/m 3，μ=0.599×10﹣

3Pa ·s 。求它的运动粘滞系数ν。解：s m g /10046.625-?===γ

μρμν 1-3

空气容重γ=11.5N/m 3，ν=0.157cm 2/s ，求它的动力粘滞系数μ。

解：s a 10841.1807

.910157.05.1154??=??===--P g γν

ρνμ 1-4 当空气从0℃增加到20℃时，ν增加15%，容重减少10%，问此时μ增加多少？

解：()()

0035

.1%151%101νγνγγν

ρνμ=+-==

=，所以μ增加了3.5%。

1-5 图示为一水平方向的木板，其速度为1m/s 。平板浮在油面上，δ=10mm ，油的

μ=0.09807Pa ·s 。求作用于平板单位面积上的阻力。

解：2/807.901

.0109807.0m N dy du =?==μ

τ 1-6 温度为20℃的空气，在直径为2.5cm 管中流动，距管壁上1mm 处的空气速度为

3cm/s 。求作用于单位长度管壁上的粘滞切应力为多少？

解：m N dy du A f /103.410

1031105.2100183.05

3223-----?=??????==πμ 1-7 底面积为40cm ×50cm ，高为1cm 的木块质量为5kg ，沿着涂有润滑油的斜面等速向

下运动。已知v =1m/s ，δ=1mm ，求润滑油的动力粘滞系数。

解：()3

10115.04.0135807.95sin -????=??==μμθdy du A

mg 解得μ=0.105Pa ·s

1-8 一圆锥体绕其铅直中心轴等速旋转，锥体与固定壁间的距离δ=1mm ，全部为润滑

油（μ=0.1Pa ·s ）充满，当旋转速度ω=16s －

1，锥体底部半径R =0.3m ，高H =0.5m 时，求作用于圆锥的阻力矩。

解：dy

dT μ= 式中dA =2πdl ，θsin r l =

，θsin dr dl =，34

3sin =θ ?????=====R m N dr r r dr r r rdT dM M 0

5.3933423342δωπδωπμ

1-9 什么是流体的压缩性及热胀性？它们对流体的容重和密度有何影响？答：略。 1-10 水在常温下，由5at 压强增加到10at 时，密度改变多少？

解：先查表得5at 作用下的β=0.538×10－

9m 2/N 则dp

d ρ

ρβ1=

，dp =10at －5at ∴

%026.0=ρ

1-11 体积为5m 3的水，在温度不变的情况下，当压强从1at 增加到5at 时，体积减小1L ，求水的压缩系数及弹性模量。

解：()()N m dp V dV

/101.510807.9155001.02104

-?=??-?--=-

=β 29/109.11

m N E ?==β

1-12 图示为一采暖系统图。由于水温升高引起的体积膨胀，为了防止管道及暖气片破裂，特在系统顶部装置一膨胀水箱，使水的体积有自由膨胀的余地。若系统内水的总体积为V =8m 3，加热前后温差t =50℃，水的膨胀系数α=0.0005，求膨胀水箱的最小容积。

解：dT

V dV

=α

代入数据解得：dV =0.2m 3

1-13 在大气压强的作用下，空气温度为180℃时的容重和密度是多少？

解：

RT p

=ρ

，

()18023728710013.15

+?=?ρ

，解得：ρ=0.78kg/m 3

γ=ρg =7.64N/m 3

2-1 试求图（a ）、（b ）、（c ）中，A 、B 、C 各点相对压强，图中p 0是绝对压强，大气压强p a =1atm 。

解：（a ）p =ρgh =1000×9.807×7=68650Pa=68.65kPa

（b ）p =p 0+ρgh ﹣1atm =100000﹣1000×9.807×3﹣101325=28096Pa=28.1kPa （c ）p A =﹣ρgh =﹣1000×9.807×3=﹣29421Pa=﹣29.42kPa ，p B =0， p C =ρgh =1000×9.807×2=19614Pa=19.614kPa 2-2 在封闭管端完全真空的情况下，水银柱差Z 2=50mm ，求盛水容器液面绝对压强p 1和水面高度Z 1。

解：p 1=ρgh =13600×9.807×0.05=6669Pa=6.67kPa

mm m g p Z 68068.0807

.91000666911==?==

ρ 2-3 开敞容器盛有γ2>γ1的两种液体，问1，2两测压管中的液体的液面哪个高些？哪个和容器液面同高？

解：1号管液面与容器液面同高，如果为同种液体，两根管液面应一样高，由于γ2>γ1，由γh =常数，所以2号管液面低。 2-4 某地大气压强为98.07kN/m 2，求：（1）绝对压强为117.7kN/m 2时的相对压强及其水柱高度。（2）相对压强为7mH 2O 时的绝对压强。（3）绝对压强为68.5kN/m 2时的真空压强。解：（1）p =p ’－p a =117.7－98.07kPa=19.63kPa

O mH p

h 22807

.963

.19==

（2）p ’=γh +p a =9.807×7+98.07kPa=166.72kPa （3）p V =p a ﹣p ’=98.07－68.5kPa=29.57kPa 2-5 在封闭水箱中，水深h =1.5m 的A 点上安装一压力表，其中表距A 点Z =0.5m 压力表读数为4.9kN/m 2，求水面相对压强及其真空度。

解：Z M h p γγ+=+0，5.0807.99.45.1807.90?+=?+p ，kPa p 9.40-=，真空度为4.9kPa 。 2-6 封闭容器水面绝对压强p 0=107.7kN/m 2，当地大气压强p a =98.07kN/m 2时，试求：（1）水深h 1=0.8m 时，A 点的绝对压强和相对压强。

（2）若A 点距基准面的高度Z=5m ，求A 点的测压管高度及测压管水头，并图示容器内液体各点的测压管水头线。

（3）压力表M 和酒精（γ=7.944kN/m 3）测压计h 的读数为何值？

解：（1）kPa kPa h p p 55.1158.0807.97.107'0=?+=+=γ

kPa kPa p p p a 48.1707.9855.115'=-=-=

（2）A 点的测压管高度m m p

h 78.1807

.948

.17==

=γ

（即容器打开后的水面高度）测压管水头m m Z p

H 78.6578.1=+=+=

（3）kPa kPa p p p a M 63.907.987.1070=-=-= 酒精高度m m p h M

21.1944

.763

.9==

=γ

2-7 测压管中水银柱差mm h 100=?，在水深m h 5.2=处安装一测压表M ，试求M 的

读数。

解：kPa h h p Hg M 86.375.2807.91.0375.133=?+?=+?=γγ 2-8

已知水深h =1.2m ，水银柱高度h p =240mm ，大气压强mmHg p a 730=，连接橡皮

软管中全部是空气，求封闭水箱水面的绝对压强及其真空度。

解：a p Hg p h h p =++γγ'，mmHg O mH 736102→，h O mH →22.1，mmHg h 32.88=，

73024032.88'=++p ，mmHg p 68.401'=，mmHg p p p a V 32.32868.401730'=-=-=

2-9

已知图中Z =1m ，h =2m ，求A 点的相对压强以及测压管中液面气体压强的真空度。

解：0=+-h Z p γγ，()()kPa h Z p 807.921807.9-=-?=-=γ，O mH h p V 22== 2-10

测定管路压强的U 形测压管中，已知油柱高h =1.22m ，3/9m kN =油γ，水银柱差

mm h 203=?，求真空表读数和管内空气压强p 0。

解：00=?++h h p Hg γγ，kPa p 38203.0375.13322.1807.90-=?-?-=，

kPa h p Hg V 27203.0375.133=?=?=γ

2-11 管路上安装一U 形测压管，测得h 1=30cm ，h 2=60cm ，已知：（1）γ油=8.354kN/m 3，γ1为水银；（2）γ为油，γ1为水；（2）γ为气体，γ1为水，求A 点的压强水柱高度。

解：（1）112h h p A γγ=-，m h h p h O H O

H A

A 6.4807

.93

.0357.1336.0354.82

112=?+?=+=

γγγγ

（2）m h

h p h O H O

H A

A 811.03.0807

.96

.0354.8122

=+?=+=

γγγ （3）m h h A 3.01==

2-12 水管上安装一复式水银测压计如图所示。问p 1，p 2，p 3，p 4哪个最大？哪个最小？哪些相等？

解：h p h p Hg γγ+=+21，γγ>Hg ，∴12p p >

32p p =，''34h p h p Hg γγ+=+，γγ>Hg ，∴34p p >∴1234p p p p >=>

2-13 一封闭容器盛有()()水水银12γγ>的两种不同的液体。试问同一水平线上的1，2，3，4，5各点的压强哪点最大？哪点最小？哪些点相等？

解：h p h p 1425γγ+=+ ∵12γγ> ∴54p p >

213p h p =-γ ∴23p p > '2521h p h p γγ-=- ∵h h <' ∴51p p > ∴52143p p p p p >=>=

2-14

封闭水箱各测压管的液面高程为：cm cm cm 6020100321=?=?=?，，。问3

?为多少？

解：()0414=-??-γp ，()3344p p =?-?+γ，()0323=-??-Hg p γ，解得：cm 7.133=?。

2-15

两高度差Z =20cm 的水管，当1γ为空气及油（3/9m kN =油γ）时，h 均为10cm ，

试分别求两管的压差。

解：（1）1γ为油，()h p h Z p B A 1γγ-=+-，()kPa h h Z p p p B A 042.21=-+=-=?γγ （2）1γ为空气，()B A p h Z p =+-γ，()kPa h Z p p p B A 942.2=+=-=?γ 2-16 已知水箱真空表M 的读数为0.98kN/m 2，水箱与油箱的液面差H =1.5m ，水银柱差h 2=0.2m ，3/85.7m kN =油γ，求h 1为多少米？

解：()M H h h h h Hg -++=+2121γγγ油，m h 61.51=（真空表M 在方程中为﹣M ） 2-17 封闭水箱中的水面高程与筒1，管3、4中的水面同高，筒1可以升降，借以调节箱中水面压强。如将（1）筒1下降一定高度；（2）筒1上升一定高度。试分析说明各液面高程哪些最高？哪些最低？哪些同高？

解：设水箱中水位在升降中不变。

如果1管上升h 1，3100h h +=+，∴31h h =（3管上升同样高度）∵42p p =∴4管不变如果1管下降h 1，31h h =（3管下降同样高度）∵42p p = ∴4管不变

2-18 盛液容器绕铅直轴作等角速度旋转，设液体为非均质，试证：等压面也是等密面和等温面。

解：设???

??-=12112'z g r p γ，212

222z g r

p γγ-=

∵等压面，∴21p p = ()212

212122z g r z g x r γγγ-=??

????-+①

又∵()[]21211'p z z p =---+γ，即()[]212

212112122z g r z z z g r γγγγ-=---+???

? ??-②

由①②()2

122x rx z z +=---

，代入①化简2

1r r γγ=，∴γγγ==21

∵g ργ=，∴是等密度面

∵ρ在同一温度下仅是温度的函数，∴也是等温面 2-19 在水泵的吸入管1和压出管2中安装水银压差计，测得h =120mm ，问水经过水泵后压强增加多少？若为风管，则水泵换为风机，压强增加为多少mmH 2O?

解：（1）管中是水，h p h p Hg γγ+=+21，()

kPa h p p Hg 1512=-=-γγ （2）管中是空气，21p h p Hg =+γ，O mmH kPa h p p Hg 212163016===-γ 2-20

图为倾斜水管上测定压差的装置，测得Z =200mm ，h =120mm ，当（1）

31/02.9m kN =γ为油时；（2）1γ为空气时，分别求A 、B 两点的压差。

解：（1）h Z p h p B A 1γγγ--=-，∴kPa p p A B 867.1=- （2）Z p h p B A γγ-=-，∴kPa p p A B 785.0=-

2-21 A ，B 两管的轴心在同一水平线上，用水银压差计测定压差。测得cm h 13=?，当A ，B 两管通过（1）为水时，（2）为煤气时，试分别求压差。

解：（1）h p h p Hg B A ?+=?+γγ，(

)

kPa h p p Hg B A 06.16=?-=-γγ （2）h p p Hg B A ?+=γ，kPa h p p Hg B A 34.17=?=-γ

2-22

复式测压计中各液面高程为：m 0.31=?，m 6.02=?，m 5.23=?，m 0.14=?，

m 5.35=?，求p 5。

解：()()()()021*******=?-?-?-?+?-?-?-?+Hg Hg p γγγγ，kPa p 4775= 2-23

一直立煤气管，在底部测压管中测得水柱差h 1=10mm ，在H =20m 高处的测压管中

测得水柱差h 2=115mm ，管外空气容重3/64.12m N =气γ，求管中静止煤气的容重。

解：方法一：设外管大气压强为a p ，利用绝对压强管内：22'h p p O H a γ+=上上，H p h p p O H a γγ+=+=''12上下下

管外：H p p a a a γ+=上下，∴3

/29.5m N =γ

方法二：H h h h a O H O H γγγγ=-+1222代入数据解得：3

/29.5m N =γ

2-24

已知倾斜微压计的倾角?=20α，测得l =100mm ，微压计中液体为酒精，

3/94.7m kN =酒γ，求测定空气管段的压差。解：Pa l p 27120sin 1.07940sin =???==?θγ 2-25 为了精确测定容重为γ的液体A ，B 两点的微小压差，特设计图示微差计。测定时的各液面差如图示。试求γ与'γ的关系以及同一高程上A ，B 两点的压差。

解：()a b b -=γγ'，∴??

? ??-

=b a 1'γγ H p H p B A 'γγ-=-，∴()γγγγγH b a

b a H H p p p B A =?????

???? ??--=-=-=?1'

2-26 有一水压机，小活塞面积A 1=10cm 2，大活塞面积A 2=1000cm 2。（1）小活塞上施力98.1N ，问大活塞上受力多少？

（2）若小活塞上再增加19.6N ，问大活塞上再增加力多少？

解：（1）211p p =?+γ，其中1

.98A p =

，kN A p F 79.10222=?= （2）'1'21p p =?+γ，其中1

.191.98'A p +=，kN F A p F 96.1''2222=-?=

2-27 有一矩形底孔闸门，高h =3m ，宽b =2m ，上游水深h 1=6m ，下游水深h 2=5m 。试用图解法及解析法求作用于闸门上的水静压力及其作用点？

解：图解法：()kN hb h h P 5921=?-=γ

作用点：即长方形的形心?闸门中心

解析法：()()kN A h h A P P P c c 595.35.42121=-=-=-=γγ 作用点：43

5.412

1m bh J C ==

，m A y J y y c c c D 32465.45.45.41=?+

=+=， m A y J y y c c c D 7

365.35.45.32

=?+=+=?按1的水平面=m 754

对D 点取矩：???

???+??? ?

?-=x P x P 324754

21，∴m x 61=，m y D 5.461324=-=（闸门中心处）

2-28 宽为1米，长为AB 的矩形闸门，倾角为?45，左侧水深m h 31=，右侧水深m h 22=。试用图解法求作用于闸门上的水静压力及其作用点。

解：()kN h h h h P 65.3445sin 2145sin 211122

11=?

-?=?-=?=γγ小三角形面积大三角形面积阴影部分面积作用点：1D y 在大三角形中心，即

223

45sin 1=??h 2D y 在大三角形中心，即

3245sin 2=??h ?从A 点计算=m 237 对D 点取矩：??????+??? ??-=x P x P 2223

721，m x 2154= ∴m y D 45.2215

22=-=（从A 点计算）

2-29

倾角?=60α的矩形闸门AB 上部油深h =1m ，下部水深m h 21=，3/84.7m kN =油γ，

求作用于闸门上每米宽度的水静压力及其作用点。

解：P =(①+②+③)×1kN P P P y h hy hy 2.452

21321111=++=++=

水油油γγγ，

其中?=60sin h y 作用点：y y D 321=，y y y D +=1212，y y y D +=13

3，

321321D D D D y P y P y P Py ++=，解得：y D =2.35m 。

2-30 密封方形柱体容器中盛水，底部侧面开m 6.05.0?的矩形孔，水面的绝对压强

20/7.117m kN p =，

当地大气压强2/07.98m kN p a =。求作用于闸门上的静水压力及其作用点。

解：打开密封，水面上升

m 2807

.907

.987.117=-，()kN A h P c 12.96.05.03.08.02=??++==γγ

作用点：4

3331096.05.0121121m bh J C -?=??==，m A y J y C C D 01.03

.01.31093=??==-

即在形心下方0.01m 处。

2-31 坝的圆形泄水孔装一直径d =1m 的平板闸门，中心水深h =3m ，闸门所在斜面?=60α闸门A 端设有铰链，B 端绳索可将闸门拉开，当闸门开启时可绕A 向上转动，在不计摩擦力及钢索闸门重力时，求开闸所需之力。（圆：464

D J C π

）

解：96

60sin 6424

=?=

h d y D ππ

，kN A A h P C 1.233=??==γγ

对A 点取矩：??

??+=?D y d P d F 260cos ，F =24kN

2-32 AB 为一矩形闸门，A 为闸门的转轴，闸门宽b =2m ，闸自重G =19.62kN ，h 1=1m ，

h 2=2m 。问B 端所施的铅直力T 为何值时，才能将闸门打开？

解：?=?

?????? ?????=?+==45sin 6145sin 2245sin 245sin 2212145sin 111213

A by

A y J y C C D

??==45sin 2

22γγA h P C

对A 点取矩：2145sin 1?=?+??

? ??

?+T G y P D ，kN T 34.101=

2-33 某处设置安全闸门如图所示，闸门宽b =0.6m ，高m h 11=，铰链C 装置于距底m h 4.02=，闸门可绕C 点转动。求闸门自动打开的水深h 为多少米？

解：即要求：A

y J y h h y C C C D +=-=2，5.0-=h y C ，3

13121121bh by J C == 解得：h =1.33m

∴h >1.33m

2-34

封闭容器水面的绝对压强20/37.137m kN p =。容器的左侧开2×2m 的方形孔，

覆以盖板AB ，当大气压2/07.98m kN p a =时，求作用于此板的水静压力及作用点。

解：打开容器，水位上升高度m p p h a

40=-=

，

()?++=60sin 114C h ，kN A h P C 225==γ

作用点 ∵()1160sin 4++?=C y ，312h b J C =，∴m A

y J

y C C D 05.0==（在形心下方0.05m 处）

2-35 有一直立的金属平面矩形闸门，背水面用三根相同的工字梁做支撑，闸门与水深

h =3m 同高。求各横梁均匀受力时的位置。

解：如图，小三角形的面积=

总三角形的面积

γγ3321

312111???=?h h 31=h ，同理62=h ，h 3=3

作用点：m h y D 155.133

3211==

63.163

D y ，48.01=-D D y y 设DD 2=x ，对D 1求距，()x P P +?=?48.048.02∴x =0.48 ∴m y y D D 11.248.02=+= 233

=?=D y ，11.0211.22=-=-D D y y ，845.0155.121=-=-D D y y

设x D D =32，对D 取矩，()x P P P +?+?=?11.011.0845.0

∴x =0.625

m y y D D 73.2625.023=+=

2-36 一圆滚门，长度l =10m ，直径D =4m ，上游水深H 1=4m 下游水深H 2=2m 。求作用于圆滚门上的水平和铅直分压力。

解：kN l H H Dl H A h A h P c c x 590222212211=??

??-=-=γγγ

由题知，圆滚门为虚压力体，kN V P z 920==γ，方向如图所示

2-37 某圆柱体的直径d =2m ，长l =5m ，放置于?60的斜面上，求作用于圆柱体上的水平和铅直分压力及其方向。解：kN A h P c x 5.24512

=???

==γγ（方向→） z P ：由图可知，圆柱体为虚压力体（半圆+三角形）

，kN V P z 120==γ，方向如图所示

2-38 一球形容器盛水，容器由两个半球面用螺栓连接而成，水深H =2m ，D =4m ，求作用于螺栓上的拉力。

解：虚压力体：kN V P Z 658==γ。每个螺栓：kN P P z 3292

，方向如图所示。

2-39 图（1）为圆筒，（2）为球。分别绘出压力体图并标出受力方向。

解：压力体图如下图所示。

2-40

图示用一圆锥形体堵塞直径d =1m 的底部孔洞，求作用于锥体的水静压力。

解：()()↑=↓-↑==∑kN V V V P 2.1γγ

2-41 一弧形闸门AB ，宽b =4m ，圆心角?=45?，半径m r 2=，闸门转轴恰与水平面齐平，求作用于闸门的水静压力及其作用点。

解：γγ

γ42

===A h

A h P C x （作用点在h 32处）

z P ：虚压力体如图所示。

γγ28.2==V P z ，kN P P P z x 2.452

=+=，方向57.0tan ==

P P θ

2-42 为了测定运动物体的加速度，在运动物体上装一直径为d 的U 形管，测得管中液面差h =0.05m ，两管的水平距离L =0.3m ，求加速度a 。

解：x g a Z -

=，将2L x =，2

Z -=代入得2/635.1s m a = 2-43 一封闭容器内盛水，水面压强p 0，求容器自由下落时水静压强分布规律。

解：以自由下落的容器为参照系（非惯性系）合力=0，∴0=ρd ，0p C p ==

2-44 一洒水车以等加速度2

/98.0s m a =在平地行驶，水静止时，B 点位置为x 1=1.5m ，水深h =1m ，求运动后该点的水静压强。

解：Z x g

p --

=，将x =﹣1.5，Z =﹣1代入得p =1.15mH 2O 。 2-45

油罐车内装着3

/9807m N =γ的液体，以水平直线速度u =10m/s 行驶。油罐车的

尺寸为直径D =2m ，h =0.3m ，L =4m 。在某一时刻开始减速运动，经100米距离后完全停下。若考虑为均匀制动，求作用在侧面A 上的作用力。

解：022

=+ax v ，∴2

/5.0s m a -=

A h P c γ=，其中2

h L g a h c ++-

=，2D A π=，得P =46.31kN 2-46 一圆柱形容器直径D =1.2m ，完全充满水，顶盖上在r 0=0.43m 处开一小孔敞口测压

管中的水位a =0.5m ，问此容器绕其立轴旋转的转速n 多大时，顶盖所受的静水总压力为零？

解：rdr dp r

p ??=43.02

0ω，

???

??-+=+=g g

r r

g r p p 243.

025.043.0222222

20ωωω， ???==R

rdr p pdA P 0

2π

将p 的表达式代入上式，积分并令其=0解出ω

rpm s n 427/12.72===

→π

2-47 在D =30cm ，高度H =50cm 的圆柱形容器中盛水深至h =30cm ，当容器绕中心轴等角速旋转时，求使水恰好上升到H 时的转数。

解：利用结论：原水位在现在最高水位和最低水位的正中间，即Z =0.4m 。

rpm n g

R Z 17822

2=→→=

ωω

2-48 直径D =600mm ，高度H =500mm 的圆柱形容器，盛水深至h =0.4m ，剩余部分装以比重为0.8的油，封闭容器上部盖板中心有一小孔。假定容器绕中心轴等角速度旋转时，容器转轴和分界面的交点下降0.4m ，直至容器底部。求必须的旋转角速度及盖板、器底上最大最小压强。

解：利用结论，油：()4.

05.02

-=R H

r ππ，∴224.0R r = p 1=0（盖板最小）

m sh p 4.05.08.02=?==（底部最小）

m g

r p p m 8.024.02

22?=

==ωs rad /5.162.272=?=?ωω

m g

R p 65.124.02

23=+

=ω（底部最大）

，m p p 15.15.034=-=（盖板最大）

3-1 直径为150mm 的给水管道，输水量为h kN /7.980，试求断面平均流速。解：由流量公式vA Q ρ= 注意：()vA Q s kg h kN ρ=?→//

A Q

v ρ=

得：s m v /57.1= 3-2 断面为300mm×400mm 的矩形风道，风量为2700m 3/h ，求平均流速。如风道出口处断面收缩为150mm×400mm ，求该断面的平均流速。解：由流量公式vA Q = 得：s m A

v /25.6==

由连续性方程知''A v vA = 得：s m v /5.12'=

3-3 水从水箱流经直径d 1=10cm ，d 2=5cm ，d 3=2.5cm 的管道流入大气中。当出口流速10m/ 时，求：（1）容积流量及质量流量；（2）1d 及2d 管段的流速。

解：（1）由s m A v Q /0049.03

33== 质量流量s kg Q /9.4=ρ

（2）由连续性方程33223311,A v A v A v A v ==得s m v s m v /5.2,/625.021==

3-4

设计输水量为h kg /294210的给水管道，流速限制在9.0∽s m /4.1之间。试确

定管道直径，根据所选直径求流速。直径应是mm 50的倍数。解：vA Q ρ= 将9.0=v ∽s m /4.1代入得343.0=d ∽m 275.0

∵直径是mm 50的倍数，所以取m d 3.0= 代入vA Q ρ= 得m v 18.1= 3-5 圆形风道，流量是10000m 3/h,，流速不超过20 m/s 。试设计直径，根据所定直径求流速。直径规定为50 mm 的倍数。

解：vA Q = 将s m v /20≤代入得：mm d 5.420≥ 取mm d 450=

代入vA Q = 得：s m v /5.17=

3-6 在直径为d 的圆形风道断面上，用下法选定五个点，以测局部风速。设想用和管轴同心但不同半径的圆周，将全部断面分为中间是圆，其他是圆环的五个面积相等的部分。测点即位于等分此部分面积的圆周上，这样测得的流速代表相应断面的平均流速。（1）试计算各测点到管心的距离，表为直径的倍数。

（2）若各点流速为54321u u u u u ，，，，，空气密度为ρ，求质量流量G 。

解：（1）由题设得测点到管心的距离依次为1r ……5r

∵10310

222

1S r S r ==ππ 42

d S π= ∴d

r d r 10

2310221==

同理d r 10

253=

d r 10

274=

d r 10

295=

（2））

（51

4u u d v S G +????????+==π

ρρ 3-7

某蒸汽管干管的始端蒸汽流速为25 m/s ，密度为2.62 kg/ m 3。干管前段直径为50

mm ，接出直径40 mm 支管后，干管后段直径改为45 mm 。如果支管末端密度降为2.30 kg/m 3

，干管后段末端密度降为2.24 kg/m 3

，但两管质量流量相同，求两管终端流速。解：由题意可得支干终干始支

干）（）（）（vA vA vA Q Q ρρρ===2

1 得：??

?==s m v s

m v /2.22/18支

干终

3-8 空气流速由超音速过渡到亚超音速时，要经过冲击波。如果在冲击波前，风道中流速为=v 660 m/s ，密度为=ρ 1 kg/m 3

。冲击波后速度降至=v 250 m/s 。求冲击波后的密度。解：2211Q Q ρρ= 又面积相等，32

12/64.2m kg v v ==ρρ。

3-9

管道由不同直径的两管前后相连接组成，小管直径A d =0.2 m ，大管直径B d =0.4 m

。

水在管中流动时，A 点压强A p =70kPa ，B 点压强B p =40kPa 。B 点流速B v =1 m/s 。试判断水在管中流动方向。并计算水流经过两断面间的水头损失。

解：设水流方向B A →

由连续性方程知：B B A A A v A v =得：s m v A /4=

由能量方程知：1222

2220h Z g

v g p g v g p B

B A A +++=++ρρ得：0824.212>=m h

∴水流方向B A →

3-10 油沿管线流动,A 断面流速为2 m/s ，不记损失，求开口C 管中的液面高度。

解：由连续性方程知：2211A v A v =得：s m v /5.42=

由能量方程得：g v g p g v g p 2022.12

2211++=++ρρ 其中：

m g

p 5.11

=ρ 代入数据解得：m g

86.12=ρ

3-11

水沿管线下流,若压力计的读数相同,求需要的小管直径0d ，不计损失。

解：由连续性方程：0011A v A v = 由能量方程得g v 22

1+3=g

v 220得：面积m d A 12.000=?

3-12 用水银比压计量测管中水流,过流断面中点流速u 。如图，测得A 点的比压计读数

h ?=60mm 汞柱。

（1）求该点的流速u ，（2）若管中流体密度为0.8g/cm 3的油，h ?不变，该点流速为若干，不计损失。

解：设水银容重为g 'ρ （1）1u =()

g h

ρρ?-’2=3.85m/s

（2）2u =

()

g h

22ρρρ?-‘

=4.31m/s

3-13

水由图中喷嘴流出，管嘴出口d =75 mm ，不考虑损失，计算H 值以m 计，p 值

2/m kN 计。

解：gH v 23=

由连续性方程得：332211A v A v A v ==

由1﹣2断面列能量方程：g

v g P g v g P Z 222

2211+=++ρρ 由断面压强公式：22211175.0)175.0(gZ g P Z Z g P 水汞水ρρρ+?+=+++

列水箱水面至喷口处方程：g

v H 22

= 得m H 8.11=

列压力表至喷口处方程：g

v g v g P 22232

+ρ 得kPa P 79= 3-14 计算管线流量，管出口d =50mm ，求出A ，B ，C ，D 各点的压强，不计水头损失。

化工原理(流体输送机械练习题)

第2章流体输送机械学习目的与要求 1、掌握离心泵的工作原理、结构及主要性能参数。 2、掌握离心泵特性曲线、管路特性曲线、工作点。 3、理解汽蚀现象成因，掌握离心泵最大安装高度计算。 4、了解往复泵和旋转泵结构。 5、了解风机结构和工作原理。 6、了解真空泵、真空技术及相关知识。综合练习一. 填空题 1．离心泵的主要部件有_________、_________和_________。 2．离心泵的泵壳制成螺壳状，其作用是_________。 3．离心泵特性曲线包括_________、_________和_________三条曲线。 4．离心泵特性曲线是在一定_________下，用常温_________为介质，通过实验测定得到的。 5．离心泵启动前需要向泵充满被输送的液体，否则将可能发生_________现象。．6．离心泵的安装高度超过允许吸上高度时，将可能发生_________现象。 7．离心泵的扬程是指_________，它的单位是_________。 8．若离心泵人口处真空表读数为 kPa，当地大气压强为 kPa，则输送42℃水（饱和蒸气压为 kPa）时，则泵内_________发生气蚀现象。 9．离心泵安装在一定管路上，其工作点是指_________。 10．若被输送液体的粘度增高，则离心泵的压头_________、流量_________、效

率_________、轴功率_________。答案：1. 叶轮泵壳轴封装置 2. 转能，即使部分动能转化为静压能、N-Q、η-Q 4．转速水 5. 气缚 6. 气蚀 7. 泵对单位重量流体提供的有效能量 m 8. 会 9. 泵的特性曲线与管路曲线交点 10. 减小减小下降增大二、选择题 1．离心泵的扬程是指（）。 A．实际的升扬高度 B．泵的吸上高度 C．单位重量液体通过泵的能量 D．液体出泵和进泵的压强差换算成的液柱高 2．离心泵的轴功率是（）。 A．在流量为零时最大 B．在压头最大时最大 C．在流量为零时最小 D．在工作点处最小 3．离心泵的效率η和流量Q的关系为（）。 A．Q增大，η增大 B． Q增大，η先增大后减小 C．Q增大，η减小 D． Q增大，η先减小后增大 4．离心泵的轴功率N和流量Q关系为（）。 A．Q增大，N增大 B． Q增大，N先增大后减小 C．Q增大，N减小． D．Q增大，N先减小后增大 5．离心泵气蚀余量△h与流量Q关系为（）。 A． Q增大, △h增大 B． Q增大, △h减小 c． Q增大, △h不变 D．Q增大, △h先增大后减小 6．离心泵在一定管路系统下工作，压头与被输送液体密度无关的条件是（）。 A．z 2-z 1 =0 B．Σh f =0 C． 2 2 2 1 2 2= - u u D．P 2 – P 1 =0 7．离心泵停止操作时，宜（）。 A．先关出口阀后停电 B．先停电后关出口阀

流体传动与控制西交大考试题库及答案

流体传动与控制一、单选题 1、液压传动中的是将流体的压力能转化为机械能的元件。（B ） A、动力元件 B、执行元件 C、控制元件 D、辅助元件 2、液压缸运动速度的大小取决于。（A ） A、流量 B、压力 C、A和B都是 D、A和B都不是 3、负载大，功率大的机械设备上的液压系统可使用（ C ）。 A、齿轮泵 B、叶片泵 C、柱塞泵 D、螺杆泵 4、能形成差动连接的液压缸是。（A ） A、单杆液压缸 B、双杆液压缸 C、柱塞式液压缸 D、均可 5、一水平放置的双伸出杆液压缸，采用三位四通电磁换向阀，要求阀处于中位时，液压泵卸荷，且液压缸浮动，其中位机能应选用；要求阀处于中位时，液压泵卸荷，且液压缸闭锁不动，其中位机能应选用。（D ） A、O型Y型 B、M型H型 C、Y型H型 D、H型M型 6、如图1所示回路，溢流阀的调定压力为6.3MPa，减压阀的调定压力为1.8MPa，活塞运动时负载压力为1.2MPa，其他损失不计，活塞运动期间A处压力，活塞碰到挡铁B 处压力。（A ） A、1.2MPa, 1.8Mpa B、1.8Mpa,1.8MPa C、1.8MPa，1.2MPa D、1.2MPa, 6.3MPa 图1 7、在节流调速回路中，哪种调速回路的效率高？（C ） A、进油节流调速回路 B、回油节流调速回路 C、旁路节流调速回路 D、进油—回油节流调速回路 8、为使减压回路可靠地工作，其最高调整压力应系统压力。（B ） A、大于 B、小于 C、等于 D、不确定 9、定量泵节流调速系统中溢流阀的作用为。（C ） A、安全保护 B、背压 C、溢流稳压 D、卸荷 10、流量连续性方程是在流体力学中的表达形式。（C ） A、能量守恒定律 B、动量定理 C、质量守恒定律 D、其他 11、伯努利方程是在流体力学中的表达形式。（A ）

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

液压传动期末考试题库及答案

液压传动期末考试题库答案一、填空 1、液压传动是利用液体的（压力）能来传递能量的一种传动方式。其主要参数为（压力）和（流量）。 2、以（大气压力）为基准所表示的压力称为相对压力。 3、液体粘性用粘度表示,常用的粘度有（动力粘度）、（运动粘度）和条件粘度（或相对粘度)。 4、液体能量的表现有（压力能）、（位能/势能）和（动能）三种。 5、容积式液压泵是依靠（密封容积的变化）来进行工作的。 6、液压泵和液压马达的排量只随（几何尺寸）的变化而变化。 7、液压缸运动速度的大小决定于（进入液压缸的流量）。 8、减压阀常态时阀口常（开）。 9、油箱的功用有（储存油液）、（散发热量）、逸出气体和沉淀污物。 10、流体在管道中存在两种流动状态，（层流）时黏性力起主导作用，（湍流）时惯性力起主导作用，液体的流动状态可用（雷诺数/Re）来判断，其计算公式为（）。 11、改变单作用叶片泵转子和定子之间（偏心距）的大小可以改变其流量。 12、常用的液压泵有（齿轮）、（叶片）和（柱塞）三类。 13、调速阀是由（调速）和（节流）串联而成的。 14、若换向阀四个油口有钢印标记：“A”、“P”、“T”、“B”，其中（P）表示进油口，（T）表示回油口。 15、密封装置是解决（泄漏）最重要、最有效的手段。

16、（调压）回路的功用是使液压系统整体或部分的压力保持恒定或不超过某个数值。 17、液压传动系统由（动力）装置、（执行）装置、（控制）装置、（辅助）装置和工作介质组成。 18、根据度量基准的不同，压力有两种表示方法：绝对压力和（相对压力）。 19、静力学基本方程的表达形式为（p=p0+ρgh）。 20、在液压传动中，能量损失主要表现为（温升）。 21、为了防止产生（空穴）现象，液压泵吸油口距离油箱液面高度不宜太高。 22、执行元件是将液体的（压力）能转化成（机械）能的元件。 23、压力继电器是一种将油液的（压力）信号转换成（电）信号的电液控制元件。 24、液压传动是以（有压）流体为能源介质来实现各种机械传动与自动控制的学科。 25、液压系统的工作压力取决于（负载）。 26、O型密封圈一般由（耐油橡胶）制成，其横截面呈（圆形/0形）型。 27、在实验或生产实际中，常把零压差下的流量（即负载为零时泵的流量）视为（理论）流量。 28、液压泵的机械损失是指液压泵在（转矩）上的损失。 29、差动回路中，活塞直径为D，活塞杆直径为d，为使活塞快进和快退速度相等，D和d满足关系（d ）。 D2 30、溢流阀的作用有（稳压）、（保护）和（背压/卸荷）等。 31、滤油器应满足的基本要求是（一定的过滤精度）和足够的过滤能力。 32、进油和回油节流调速系统的效率低，主要原因是（节流）损失和（溢流）

流体输送习题

流体输送习题一、填空： 1．1at=mmHg= mH2O= Pa= kgf/cm2。 2．已知兰州的大气压力为640mmHg，试将压力表示为atm、kgf/cm2、 kgf/ｍ2、bar、mmH2O、mH2O、ｍ液柱（此液体的密度为800 kg／ｍ3）、Pa。 3．已知某设备的压力为2atm，试以kgf/cm2、bar、Pa、mmHg、mH2O表示此压力。 4．.测得某设备压力为5000Pa（表压），已知当地平均大气压力为80000Pa，而测压时同时测定实验室的大气压力为82000Pa，设备的绝对压力为Pa。 5．某管路内径为ｄ，要求通过管路的流速为ｕ，求得雷诺数为Ａ，如管内径变为ｄ′，求得雷诺数Ａ′，当ｄ/ｄ′＝１/２时，求Ａ/Ａ′为？6．某管路内径为ｄ，要求的体积流量为Ｖ，求得雷诺数为Ａ，如管内径改变为ｄ′，求得雷诺数Ａ′，当ｄ/ｄ′＝1/2，求Ａ/Ａ′为？7．液体的密度随T上升而，气体密度与和有关。8．已知通过某一截面的溶液流量为30m3/h，溶液的密度为1200kg/m3，该截面处管子的内径为0.08ｍ，则流速= 、质量流速= 、质量流量= 。 9．已知管内径为0.02ｍ，粘度为1.1厘泊，密度为1050kg/m3的液体以每小时2m3的流量流动，则流型为。 10．在完全湍流情况下，如管路系统不变，流量增大一倍，阻力。11．阻力平方区，流速增加，摩擦系数，阻力损失∑hf 。 12．密度为1050kg/m3的液体由一个大的贮槽进入内径为0.053的管中，管内流速为1.5m/s，求进口阻力，及由其引起的压降。13．已知并联管路中d1= 3d2，则∑hf1与∑hf2的比值。14．设备外大气压为640mmHg，设备内真空度为500mmHg，设备内绝

液压传动期末考试题库及答案.

液压传动习题及参考答案一、填空 1、液压传动是利用液体的（压力）能来传递能量的一种传动方式。其主要参数为（压力）和（流量）。 2、以（大气压力）为基准所表示的压力称为相对压力。 3、液体粘性用粘度表示,常用的粘度有（动力粘度）、（运动粘度）和条件粘度（或相对粘度)。 4、液体能量的表现有（压力能）、（位能/势能）和（动能）三种。 5、容积式液压泵是依靠（密封容积的变化）来进行工作的。 6、液压泵和液压马达的排量只随（几何尺寸）的变化而变化。 7、液压缸运动速度的大小决定于（进入液压缸的流量）。 8、减压阀常态时阀口常（开）。 9、油箱的功用有（储存油液）、（散发热量）、逸出气体和沉淀污物。 10、流体在管道中存在两种流动状态，（层流）时黏性力起主导作用，（湍流）时惯性力起主导作用，液体的流动状态可用（雷诺数/Re）来判断，其计算公式为（）。 11、改变单作用叶片泵转子和定子之间（偏心距）的大小可以改变其流量。 12、常用的液压泵有（齿轮）、（叶片）和（柱塞）三类。 13、调速阀是由（调速）和（节流）串联而成的。 14、若换向阀四个油口有钢印标记：“A”、“P”、“T”、“B”，其中（P）表示进油口，（T）表示回油口。 15、密封装置是解决（泄漏）最重要、最有效的手段。 16、（调压）回路的功用是使液压系统整体或部分的压力保持恒定或不超过某个数值。 17、液压传动系统由（动力）装置、（执行）装置、（控制）装置、（辅助）装置和工作介质组成。 18、根据度量基准的不同，压力有两种表示方法：绝对压力和（相对压力）。 19、静力学基本方程的表达形式为（p=p0+ρgh）。 20、在液压传动中，能量损失主要表现为（温升）。 21、为了防止产生（空穴）现象，液压泵吸油口距离油箱液面高度不宜太高。 22、执行元件是将液体的（压力）能转化成（机械）能的元件。 23、压力继电器是一种将油液的（压力）信号转换成（电）信号的电液控制元件。 24、液压传动是以（有压）流体为能源介质来实现各种机械传动与自动控制的学科。 25、液压系统的工作压力取决于（负载）。 26、O型密封圈一般由（耐油橡胶）制成，其横截面呈（圆形/0形）型。 27、在实验或生产实际中，常把零压差下的流量（即负载为零时泵的流量）视为（理论）流量。 28、液压泵的机械损失是指液压泵在（转矩）上的损失。 29、差动回路中，活塞直径为D，活塞杆直径为d，为使活塞快进和快退速度相等，D和d满足关系 30、溢流阀的作用有（稳压）、（保护）和（背压/卸荷）等。 31、滤油器应满足的基本要求是（一定的过滤精度）和足够的过滤能力。 32、进油和回油节流调速系统的效率低，主要原因是（节流）损失和（溢流）损失。 33、顺序动作回路按控制方式不同分为（行程）控制和（压力）控制。 34、某液压系统的压力大于大气压力，则其绝对压力为（大气压力+相对压力）。 35、定常流动是指液体流动时液体中任一点处的（压力）、（密度）和速度不随时间而变化的流动。 36、由于液体具有（粘性），液体在管道中流动要损耗一部分能量。 37、外啮合齿轮泵位于轮齿脱开啮合一侧是（吸油）腔，位于轮齿进入啮合一侧是（压油）腔。 38、液压泵的功率损失包括（容积）损失和（机械）损失。 39、柱塞缸由于柱塞与缸筒无配合要求，所以它特别适用于行程（长/大）的场合。 40、液压缸的（容积）效率是液压缸的实际运动速度和理想运动速度之比。

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习题填空与选择题 1（1）离心泵的主要部件有 ________、_________和_________。（2）往复泵主要适用于 __________、_________的场合。 2离心泵产生汽蚀，通常是由于______________， ______________， ____________，______________等。 3离心泵的叶片一般是 __________，这是为了输出时增大 __________，减少 __________。4（1）若被输送流体粘度增高，则离心泵的压头 ________、流量 ________、效率 ________、轴功率 ________。（2）若被输送流体密度改变 , 则离心泵的 ________、________及________均保持不变。（3）离心泵的总效率反映了________，________和________三项能量损失的影响。（4）离心泵吸入管线一般处于________压状态，若此时吸入管有泄漏，离心泵可能出现________现象。 5（1）离心泵工作点是 ________曲线与 ________曲线的交点。（2）离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生 ________现象。 6（1）离心泵的轴封装置主要有 ________和________两种；（2）管路特性曲线的一般表达式是 ________。（3）影响离心泵理论流量的因素有 ________和________。（4）离心泵叶轮按有无盖板可分为 ________、________、________。 7在测定离心泵的性能曲线实验过程中，在泵出口处应安装________和 ________，而 ________必须在 ________的前部。在泵的入口处应安装 ________，在________上还必须安测流量仪表，测流量仪表可以采用 ________或________或________等。

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

液压传动试题库及答案

一、填空题（每空2分，共40分） 1．液压传动中，压力决于___负载__________，速度决定于_____流量________。 2．液压传动中，_ 实际输出流量____和____泵的出口压力__相乘是液压功率 3．我国生产的机械油和液压油采用_40o C时的运动粘度(mm2/s)为其标号。 4．管路系统总的压力损失等于_沿程压力损失_及__局部压力损失__之和。 5．方向控制阀的操纵方式有如下五种形式___手动式_、__机动式___、__电磁式____、_液动式、____电液动式_。 6．溢流阀、减压阀、顺序阀都有____直动式______和____先导式_______两种不同的结构形式 7．进油路节流调速回路的功率损失由______溢流损失_________和______节流损失____两部分组成。二、单选题（每小题2分，共20分） 1．压力对粘度的影响是（ B ） A 没有影响 B 影响不大 C 压力升高，粘度降低 D 压力升高，粘度显著升高 2．目前，90%以上的液压系统采用（ B ） A 合成型液压液 B 石油型液压油 C 乳化型液压液 D 磷酸脂液 3．如果液体流动是连续的，那么在液体通过任一截面时，以下说法正确的是（ C ） A 没有空隙 B 没有泄漏 C 流量是相等的 D 上述说法都是正确的 4．在同一管道中，分别用Re紊流、Re临界、Re层流表示紊流、临界、层流时的雷诺数，那么三者的关系是（ C ） A Re紊流< Re临界 Re临界> Re层流 D Re临界

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？

液压传动试题及答案

一、填空题（每空 1 分，共20分） 1. 液压传动是以（压力）能来传递和转换能量的。 2. 、液压传动装置由（动力元件）、（执行元件）、（控制元件）、（辅助元件）和（工作介质）五部分组成，其中（动力元件）和（执行元件）为能量转换装置。 3. 液体在管中流动时，存在（层流）和（紊流）两种流动状态。液体的流动状态可用（临界雷诺数）来判定。 4. 液压系统中的压力,即常说的表压力，指的是（相对）压力。 5. 在液压系统中，由于某一元件的工作状态突变引起油压急剧上升,在一瞬间突然产生很高的压力峰值，同时发生急剧的压力升降交替的阻尼波动过程称为（液压冲击）。 6. 单作用叶片泵转子每转一周，完成吸、排油各（1 ）次，同一转速的情况下，改变它的（偏心距）可以改变其排量。 7. 三位换向阀处于中间位置时，其油口P、A、B、T 间的通路有各种不同的联结形式，以适应各种不同的工作要求，将这种位置时的内部通路形式称为三位换向阀的（中位机能）。 8. 压力阀的共同特点是利用（液体压力）和（弹簧力）相平衡的原理来进行工作的。 9. 顺序阀是利用油路中压力的变化控制阀口（启闭），以实现执行元件顺序动作的液压元件。二、选择题（请在所选择正确答案的序号前面划"或将正确答案的序号填入问题的空格内）（每选择一个正确答案1分，共10 分） 1．流量连续性方程是（C ）在流体力学中的表达形式，而伯努利方程是（A ）在流体力学中的表达形式。 A 能量守恒定律； B 动量定理； C 质量守恒定律； D 其他； 2. 液压系统的最大工作压力为10MPa安全阀的调定压力应为（C ） A）等于10MPa；B）小于10MPa；C）大于10MPa 3. （A ）叶片泵运转时，存在不平衡的径向力；（B ）叶片泵运转时，不平衡径向力相抵消，受力情况较好。 A单作用；B、双作用 4. 一水平放置的双杆液压缸，采用三位四通电磁换向阀，要求阀处于中位

流体传动与控制习题

1、设某外啮合齿轮泵的齿数Z=17，齿宽B=28mm ，模数m=4mm ，齿轮无变位，泵的最高工作压力为2.5MPa ，转速为2000r/min ，容积效率V η=0.9,机械效率m η=0.9，设流量修正系数k=1.06。试求：（1）齿轮泵的理论流量t q 和实际流量q ；（2）齿轮泵的输入功率r P ；（3）输入轴上的实际输入轴扭矩T 和泵的理论扭矩t T 。解：（1）齿轮泵的理论流量 n 22t B kZm q π= =min /20002841706.114.3232mm ?????? =min /4.101min /10014.138L mm =? 泵的实际流量 min /26.91min /9.04.101.L L q q V t =?==η （2）泵的输入功率 kW W W pq P m t r 69.41069.460 9.0104.101105.2336=?=????==-η （3）泵的理论扭矩 m N m N n pq T t .2.20.2000 14.32104.101105.2236t =?????==-π 输入轴上的实际输入扭矩 m N m N T T m .4.22.9 .02.20t ===η 2、已知某单位作用外反馈限压式叶片泵的有关参数如下:定子内圆直径D=52mm ，叶片数目Z=9，叶片宽度B=25mm ，反馈液压缸活塞有效作用面积A=202 mm ，调压弹簧的刚度k=m N /1043?。设泵的转速min /1500r n =，当泵在卸荷状态下运转时的流量为min /20L q t =，而在输出压力为a p MP 2=时的流量为min /19L q =，且该压力为泵的流量拐点，即当压力进一步加大时，流量线性下降。试求：（1）定子与转子间的最大偏心距max e ；（2）调压弹簧的预压缩量0χ；

流体输送机械习题

一、概念题 1、属于正位移泵型式，除往复泵外还有，，等型式。答：计量泵、螺杆泵、齿轮泵 2、产生离心泵气缚现象的原因是，避免产生气缚的方法有。答：泵内灌入空气，液体密度降低；在泵密封严密的情况下，灌泵排出空气 3、造成离心泵气蚀的原因是，增加离心泵允许安装高度Hg 的措施是和。答：叶轮附近某处的最低压强小于等于被输送液体在输送温度下的饱和蒸汽压增大吸入管路的管径，减少不必要的管件和阀门。 4、用同一离心泵分别输送密度为ρ1及ρ2=1.2ρ1的两种液体，已知两者的体积V 相等，则 He 2 He 1，Ne 2 Ne 1。答：1222.1,1Ne Ne H He e == 5、离心通风机输送ρ=1.2kg/m 3空气时，流量为6000m 3/h ，全风压为240mmH 2O ，若用来输送ρ＇=1.4kg/m 3的气体，流量仍为6000m 3/h ，全风压为 mmH 2O 。解：O mmH H H a t t 22802.14.12402.1=?=='ρ 6、离心泵的流量调节阀安装在离心泵管路上，关小出口阀门后，真空表读数，压力表读数。解：出口，下降，上升。在贮槽液面1-1与泵的真空表所在截面2-2间列伯努利方程

222222122221211u d l p u gZ p u gZ -+++=++λρρ 2)1(2222 1u d l gZ p p ++=-λρ 关小出口阀门，2u 下降，ρ2 1p p -下降，即真空表读数下降。同理，在压力表所在截面3-3与贮槽液面1-1间列伯努利方程。 222200302003233u d l p u gZ p u gZ -+++=++λρρ 2)1(2230 3u d l gZ p p -+=-λρ 关小出口阀门，λ增大，ρ0 3p p -上升，即压力表读数上升。 7、两敞口容器间用离心泵输水，已知转速为n 1时，泵流量Q 1=100l/s ，扬程 H 1=16m ，转速为n 2时，Q 2=120l/s ，H 2=20m 。则两容器垂直距离= m 。解：2 BQ K He +=代入已知数据得： 21.016B K += 212.020B K += 解得：91.6,1.909==K B m Z g p g p Z K 91.60,91.6=?∴=?=?+?=ρρ 8、若离心泵入口处真空表读数为700mmHg 。当地大气压为101.33kPa 。则输送 42℃水时（饱和蒸汽压为8.2kPa ）泵内发生汽蚀现象。答：会 9、用离心泵向高压容器输送液体，现将高压容器的压强降低，其它条件不变，

流体传动与控制D卷答案

201803考试批次2流体传动与控制D卷 1、消防队员手握水龙喷射压力水时，消防队员（）。 ? ? A、 ? 受拉力 ? ? ? B、 ? 不受力 ? ? ? C、 ? 受推力 ? ?收藏该题 2、液压系统的动力元件是（）。

? ? A、 ? 液压阀 ? ? ? B、 ? 液压泵 ? ? ? C、 ? 电动机 ? ? ? D、 ? 液压缸 ? ?收藏该题 3、使三位四通换向阀在中位工作时泵能卸荷，应采用（）? ? A、 ?

“Y”型阀 ? ? ? B、 ? “P”型阀 ? ? ? C、 ? “M”型阀 ? ?收藏该题 4、能输出恒功率的容积调速回路是（）。? ? A、 ? 变量泵---定量马达 ? ? ? B、 ? 目前还没有 ? ? ?

C、 ? 变量泵---变量马达回路 ? ? ? D、 ? 定量泵---变量马达 ? ?收藏该题 5、溶解在油液的空气含量增加时，油液的等效体积弹性模量（）。? ? A、 ? 减小 ? ? ? B、 ? 基本不变 ? ? ? C、 ? 增大 ? ?收藏该题 6、为使三位四通阀在中位工作时能使液压缸闭锁，应采用（）型阀

? ? A、 ? “Y”型阀 ? ? ? B、 ? “P”型阀 ? ? ? C、 ? “O”型阀 ? ?收藏该题 7、设计合理的液压泵的吸油管应该比压油管（）。? ? A、 ? 粗些 ? ? ? B、 ?

长些 ? ? ? C、 ? 细些 ? ?收藏该题8、在同一管道中，分别用Re 紊流、Re 临界、Re 层流表示紊流、临界、层流时的雷诺数，那么三者的关系是（）。? ? A、 ? Re紊流> Re临界> Re层流 ? ? ? B、 ? Re紊流< Re临界

化工原理之流体输送机械复习题

“化工原理”第二章流体输送机械复习题（化0703、0704班；2009-09-01）一、填空题： 1.（3分）某输水的水泵系统,经管路计算得,需泵提供的压头为He=19m水柱,输水量为0.0079m3/s ,则泵的有效功率为________. ***答案*** 1472w 2.（2分）离心泵的主要部件有如下三部分:______,_____,_______. ***答案*** 泵壳; 叶轮; 泵轴 3.（2分）离心泵的主要参数有:______,______,______,________. ***答案*** 流量; 扬程; 功率; 效率 4．（3分）离心泵的特性曲线有: _____________,_________________,___________________. ***答案*** 压头H～流量Q曲线；功率N～流量Q曲线；效率η～流量Q曲线 5．（2分）离心泵的最大安装高度不会大于_______________. ***答案*** 10m 6.（2分）离心泵的工作点是如下两条曲线的交点：______________,________________. ***答案*** 泵特性曲线H--Q；管路特性曲线H--Q 7．（3分）调节泵流量的方法有：_____________,__________________,____________________. ***答案*** 改变出口阀门的开度；改变泵的转速；车削叶轮外径 8.（3分）液体输送设备有：___________,___________,__________,___________,_______. ***答案*** 离心泵; 往复泵; 齿轮泵; 螺杆泵; 旋涡泵 9.（3分）气体输送设备有:________,_________,___________. ***答案*** 通风机; 鼓风机; 压缩机 10.（3分）泵起动时，先关闭泵的出口开关的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿____________ **答案** 降低起动功率，保护电机，防止超负荷而受到损伤;同时也避免出口管线水力冲击。 11.（3分）若被输送的流体粘度增高，则离心泵的压头＿＿＿，流量＿＿＿，效率＿＿＿，轴功率＿＿＿＿。***答案*** 减小减小下降增大 12.离心泵的流量调节阀安装在离心泵＿＿＿管路上，关小出口阀门后，真空表的读数＿＿＿＿，压力表的读数＿＿__＿。***答案*** 出口减小增大

《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

流体输送练习题

2流体输送练习题一.单相选择 1.离心泵的安装高度有一定限制的原因主要是（）。 A.防止产生“气缚”现象 B.防止产生气蚀 C.受泵的扬程限制 D.受泵的功率限制 2. 离心泵送液体的黏度越大,则有( ). A.泵的扬程越大 B,流量越大 C.效率越大 D轴功率越大 3. 离心泵的吸液高度与（）无关 A. 排出管路的阻力大小 B. 吸入管路的阻力大小 C. 当地大气压 D. 被输送液体的密度 4.由于泵内存有气体，启动离心泵而不能送液的现象，称为（）现象。 A. 气蚀 B. 气缚 C. 喘振 D.气化 5.离心泵的扬程随着流量的增加而（）。 A.增加 B.减小 C.不变 D.无规律性 6. 离心泵的工作原理是利用叶轮高速运转产生的( ). A．向心力 B. 重力 C. 离心力 D. 拉力 7.为减少电机的启动功率，离心泵在启动前应将（）. A. 出口阀关闭 B. 进口阀关闭 C. 出口阀打开 D. 进口阀打开 8. 离心泵的工作点是指( ). A、与泵最高效率时对应的点 B、由泵的特性曲线所决定的点 C、由管路特性曲线所决定的点 D、泵的特性曲线与管路特性曲线的交点 9. 造成离心泵气缚现象的原因是（）。 A.安装高度太高 B.泵内气体密度太小 C.吸入管路阻力太大 D.泵不能抽水 10. 离心泵漏入大量空气后将发生 ( ) A. 汽化现象 B. 气缚现象 C. 汽蚀现象 D. 气浮现象 11.离心泵最常用的流量调节方法是（）。 A.改变吸入管路中阀门开度 B.改变排出管路中阀门开度 C.安装回流支路，改变循环量的大小 D.车削离心泵的叶轮 12. 选离心泵是根据泵的( ) 选择. A.扬程和流量 B轴功率和流量 C.扬程和轴功率 D.转速和轴功率 13.离心泵的扬程是指泵给予（）液体的有效能量。 A. 1kg B. 1N C. 1m3 D.kmol 14.离心泵铭牌上所标明的扬程是指（）时的扬程， A. 工作点 B. 最高效率 C. 最大扬程 D. 最大功率 15. 流量调节，往复泵常用（） A. 出口阀 B. 进口阀 C. 旁路阀 D. 进口阀或出口阀 16. 往复泵适用于（）。 A、大流量且要求流量均匀的场合 B、介质腐蚀性强的场合 C、流量不大而压头较高的场合 D、投资较小的场合 17、往复泵的工作原理是( ) 输送液体. A.利用离心力作用 B.依靠重力作用 C.依靠另外一种流体的能量转换作用 D .利用工作室的容积变化 18齿轮泵的工作原理是( )输送液体。 A.利用离心力的作用 B.依靠重力作用

化工原理流体输送机械复习题

流体输送机械复习题一、填空题： 1.（3分）某输水的水泵系统,经管路计算得,需泵提供的压头为He=19m水柱,输水量为0.0079m3/s，则泵的有效功率为________. ***答案*** 1472w 2.（2分）离心泵的主要部件有如下三部分:______,_____,_______. ***答案*** 泵壳; 叶轮; 泵轴 3.（2分）离心泵的主要参数有:______,______,______,________. ***答案*** 流量; 扬程; 功率; 效率 4．（3分）离心泵的特性曲线有: _____________,_________________,___________________. ***答案*** 压头H～流量Q曲线；功率N～流量Q曲线；效率η～流量Q曲线 5．（2分）离心泵的最大安装高度不会大于_______________. ***答案*** 10m 6.（2分）离心泵的工作点是如下两条曲线的交点：______________,________________. ***答案*** 泵特性曲线H--Q；管路特性曲线H--Q 7．（3分）调节泵流量的方法有：_____________,__________________,____________________. ***答案*** 改变出口阀门的开度；改变泵的转速；车削叶轮外径 8.（3分）液体输送设备有：___________,___________,__________,___________,_______. ***答案*** 离心泵; 往复泵; 齿轮泵; 螺杆泵; 旋涡泵 9.（3分）气体输送设备有:________,_________,___________. ***答案*** 通风机; 鼓风机; 压缩机 10.（3分）泵起动时，先关闭泵的出口开关的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿____________ **答案** 降低起动功率，保护电机，防止超负荷而受到损伤;同时也避免出口管线水力冲击。 11.（3分）若被输送的流体粘度增高，则离心泵的压头＿＿＿，流量＿＿＿，效率＿＿

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