机械原理习题集解答

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

机械原理题库第二章教学内容

2 平面机构的运动分析 1.图 示 平 面 六 杆 机 构 的 速 度 多 边 形 中 矢 量 ed → 代 表 ， 杆4 角 速 度 ω4的 方 向 为 时 针 方 向。 2.当 两 个 构 件 组 成 移 动 副 时 ，其 瞬 心 位 于 处 。当 两 构 件 组 成 纯 滚 动 的 高 副 时， 其 瞬 心 就 在 。当 求 机 构 的 不 互 相 直 接 联 接 各 构 件 间 的 瞬 心 时， 可 应 用 来 求。 3.3 个 彼 此 作 平 面 平 行 运 动 的 构 件 间 共 有 个 速 度 瞬 心， 这 几 个 瞬 心 必 定 位 于 上。 含 有6 个 构 件 的 平 面 机 构， 其 速 度 瞬 心 共 有 个， 其 中 有 个 是 绝 对 瞬 心， 有 个 是 相 对 瞬 心。 4.相 对 瞬 心 与 绝 对 瞬 心 的 相 同 点 是 ，不 同 点 是 。 5.速 度 比 例 尺 的 定 义 是 ， 在 比 例 尺 单 位 相 同 的 条 件 下， 它 的 绝 对 值 愈 大， 绘 制 出 的 速 度 多 边 形 图 形 愈 小。 6.图 示 为 六 杆 机 构 的 机 构 运 动 简 图 及 速 度 多 边 形， 图 中 矢 量 cb → 代 表 ， 杆3 角 速 度ω3 的 方 向 为 时 针 方 向。 7.机 构 瞬 心 的 数 目N 与 机 构 的 构 件 数 k 的 关 系 是 。 8.在 机 构 运 动 分 析 图 解 法 中， 影 像 原 理 只 适 用 于 。

9.当 两 构 件 组 成 转 动 副 时， 其 速 度 瞬 心 在 处； 组 成 移 动 副 时， 其 速 度 瞬 心 在 处； 组 成 兼 有 相 对 滚 动 和 滑 动 的 平 面 高 副 时， 其 速 度 瞬 心 在 上。 10..速 度 瞬 心 是 两 刚 体 上 为 零 的 重 合 点。 11.铰 链 四 杆 机 构 共 有 个 速 度 瞬 心，其 中 个 是 绝 对 瞬 心， 个 是 相 对 瞬 心。 12.速 度 影 像 的 相 似 原 理 只 能 应 用 于 的 各 点， 而 不 能 应 用 于 机 构 的 的 各 点。 13.作 相 对 运 动 的3 个 构 件 的3 个 瞬 心 必 。 14.当 两 构 件 组 成 转 动 副 时， 其 瞬 心 就 是 。 15.在 摆 动 导 杆 机 构 中， 当 导 杆 和 滑 块 的 相 对 运 动 为 动， 牵 连 运 动 为 动 时， 两 构 件 的 重 合 点 之 间 将 有 哥 氏 加 速 度。 哥 氏 加 速 度 的 大 小 为 ； 方 向 与 的 方 向 一 致。 16.相 对 运 动 瞬 心 是 相 对 运 动 两 构 件 上 为 零 的 重 合 点。 17.车 轮 在 地 面 上 纯 滚 动 并 以 常 速 v 前 进， 则 轮缘 上 K 点 的 绝 对 加 速 度 a a v l K K K KP ==n /2 。 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -( ) 18.高 副 两 元 素 之 间 相 对 运 动 有 滚 动 和 滑 动 时， 其 瞬 心 就 在 两 元 素 的 接 触 点。- - - ( ) 19.在 图 示 机 构 中， 已 知ω1 及 机 构 尺 寸， 为 求 解C 2 点 的 加 速 度， 只 要 列 出 一 个 矢 量 方 程 r r r r a a a a C B C B C B 222222=++n t 就 可 以 用 图 解 法 将 a C 2求 出。- - - - - - - - - - - - - - - - - - ( ) 20.在 讨 论 杆2 和 杆3 上 的 瞬 时 重 合 点 的 速 度 和 加 速 度 关 系 时， 可 以 选 择 任 意 点 作 为 瞬 时 重 合 点。- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ( )

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？

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

机械原理-郭宏亮-孙志宏-第二章答案

第2章机构的结构分析 1．判断题 （1）机构能够运动的基本条件是其自由度必须大于零。 （错误 ） （2）在平面机构中，一个高副引入两个约束。 （错误 ） （3）移动副和转动副所引入的约束数目相等。 （正确 ） （4）一切自由度不为一的机构都不可能有确定的运动。 （错误 ） （5）一个作平面运动的自由构件有六个自由度。 （错误 ） 2．选择题 (1) 两构件构成运动副的主要特征是（ D ）。 A ．两构件以点线面相接触 B ．两构件能作相对运动 C ．两构件相连接 D ．两构件既连接又能作一定的相对运动 (2) 机构的运动简图与（ D ）无关。 A ．构件数目 B ．运动副的类型 C ．运动副的相对位置 D ．构件和运动副的结构 (3) 有一构件的实际长度0.5m L =，画在机构运动简图中的长度为20mm ，则画此机 构运动简图时所取的长度比例尺l μ是（ D ）。 A ．25 B ．25mm/m C ．1:25 D ．0．025m/mm (4) 用一个平面低副连接两个做平面运动的构件所形成的运动链共有（B ）个自由度。 A ．3 B ．4 C ．5 D ．6 (5) 在机构中，某些不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为（A ）。 A ．虚约束 B ．局部自由度 C ．复合铰链 D ．真约束 (6) 机构具有确定运动的条件是（ D ）。 A ．机构的自由度0≥F B ．机构的构件数4≥N C ．原动件数W ＞1 D ．机构的自由度F ＞0, 并且=F 原动件数W (7) 如图2-34所示的三种机构运动简图中，运动不确定是( C )。 A ．（a ）和（b ） B ．（b ）和（c ） C ．（a ）和（c ） D ．（a ）、（b ）和（c ） (8) Ⅲ级杆组应由（ B ）组成。 (a) (c) (b) 图2-34

《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

机械原理课后答案第2章

第2章 2-1 何谓构件?何谓运动副及运动副元素?运动副是如何进行分类的? 答：参考教材5~7页。 2-2 机构运动简图有何用处?它能表示出原机构哪些方面的特征? 答：机构运动简图可以表示机构的组成和运动传递情况，可进行运动分析，而且也可用来进行动力分析。2-3 机构具有确定运动的条件是什么?当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况? 答：参考教材12~13页。 2-4 何谓最小阻力定律?试举出在机械工程中应用最小阻力定律的1、2个实例。 2-5 在计算平面机构的自由度时，应注意哪些事项? 答：参考教材15~17页。 2-6 在图2-20所示的机构中，在铰链C、B、D处，被连接的两构件上连接点的轨迹都是重合的，那么能说该机构有三个虚约束吗?为什么? 答：不能，因为在铰链C、B、D中任何一处，被连接的两构件上连接点的轨迹重合是由于其他两处的作用，所以只能算一处。 2-7 何谓机构的组成原理?何谓基本杆组?它具有什么特性?如何确定基本杆组的级别及机构的级别? 答：参考教材18~19页。 2-8 为何要对平面高副机构进行“高副低代"?“高副低代”应满足的条件是什么? 答：参考教材20~21页。 2-9 任选三个你身边已有的或能观察到的下列常用装置(或其他装置)，试画出其机构运动简图，并计算其自由度。1)折叠桌或折叠椅；2)酒瓶软木塞开盖器；3)衣柜上的弹簧合页；4)可调臂台灯机构；5)剥线钳； 6)磁带式录放音机功能键操纵机构；7)洗衣机定时器机构；8)轿车挡风玻璃雨刷机构；9)公共汽车自动开闭门机构；10)挖掘机机械臂机构；…。 2-10 请说出你自己身上腿部的髋关节、膝关节和踝关节分别可视为何种运动副?试画出仿腿部机构的机构运动简图，并计算其自由度。 2-11图示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是：动力由齿轮j输入，使轴A连续回转；而固装在轴^上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构使冲头4上下运动，以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图(各尺寸由图上量取)，分析是否能实现设计意图，并提出修改方案。 1)取比例尺绘制机构运动简图 2)分析是否能实现设计意图 解： f=，可改为 332410 f=?-?-=不合理∵0

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

哈工大机械原理考研第2章例题精解

2.3 试题精解和答题技巧 例2-1 如例2-1图所示，已知四杆机构各构件长度：a =240mm ，b =600mm ，c =400mm ， d =500mm 。试问： 1． 当取构件4为机架时，是否存在曲柄？如存在则哪一构件为曲柄？ 2． 如选取别的构件为机架时，能否获得双曲柄或双摇杆机构？如果可以，应如何得到？ 解题要点： 根据铰链四杆机构曲柄存在条件进行分析。在铰链四杆机构中，其杆长条件是机构有曲柄的根本条件。即最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆长度之和；这时如满足杆长条件，以最短或与最短杆相邻的杆为机架，机构则有曲柄；否则无曲柄；如不满足杆长条件，无论取那个构件为机架，机构均无曲柄，机构为双摇杆机构。 解： 1. 现在a+b =840mm

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

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 ==??? ? ?????? ??==

机械原理第二章习题答案

习 题 解： (a)11329323,0,13,9=?-?=--====H L H L p p n F p p n (b)31229323,0,12,9=?-?=- -====H L H L p p n F p p n （ （c ）手摇打气筒 （b ） 题2.1图 （a ） （b ）

(c)1423323,0,4,3=?-?=--====H L H L p p n F p p n (d)1725323,0,7,5=?-?=--====H L H L p p n F p p n 解：(a) 11027323,0,10,7=?-?=--====H L H L p p n F p p n (b)121424323,2,4,4=?-?-?=--====H L H L p p n F p p n (c)1111128323,1,11,8=?-?-?=--====H L H L p p n F p p n （c ）手摇打气筒 （d ）汽车发动机罩壳机构

(d)111524323,1,5,4=?-?-?=--====H L H L p p n F p p n (e)131726323,3,7,6=?-?-? =--====H L H L p p n F p p n (f)121927323,2,9,7=?-?-?=--====H L H L p p n F p p n (g)11027323,0,10,7=?-?=--====H L H L p p n F p p n (h) 11027323,0,10,7=?-?=- -====H L H L p p n F p p n (d ) (e ) (f ) 8

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