中南大学自动控制试卷能源}

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1、第五章5-1离心式泵与风机的基本结构由哪几部分组成？每部分的基本功能是什么？答：（1）离心式风机的基本结构组成及其基本功能：1）叶轮。一般山前盘、中（后）盘、叶片、轴盘组成，其基本功能是吸入流体，对流体加压并改变流体流动方向。2）机壳。由涡壳、进风U和风舌等部件组成。蜗壳的作用是收集从叶轮出来的气体，并引导到蜗壳的出U，经过出风U把气体输送到管道中或排到大气中去。进风U乂称集风器，它保证气流能均匀地充满叶轮进口，使气流流动损失最小。3）进气箱。进气箱一般只使用在大型的或双吸的离心式风机上，其主要作用是使轴承装于风机的机壳外边，便于安装与检修，

2、对改善锅炉引风机的轴承工作条件更为有利。对进风口直接装有弯管的风机，在进风口前装上进气箱，能减少因气流不均匀进入叶轮产生的流动损失。4）前导器。一般在大型离心式风机或要求特性能调节的风机的进风U或进风U的流道内装置前导器。改变前导器叶片的角度，能扩大风机性能、使用范围和提卨调节的经济性。大型风机或要求性能调节风机用，扩大风机性能，使用范围和提高调节的经济性。（2）离心式水泵的基本结构组成及其基本功能：：1）叶轮。吸入流体，对流体加压。2）泵壳。汇集引导流体流动，泵壳上螺孔宥充水和排气的作用。3）泵座。用于固定泵，联接泵与基座。4）轴封装H。用

3、于密封泵壳上的轴承穿孔，防止水泄漏或大气渗入泵闪。5-2离心式泵与风机的工作原理是什么？主要性能参数有哪些？答：离心式泵与风机的工作原理是：当泵与风机的叶轮随原动机的轴旋转时，处在叶轮叶片间的流体也随叶轮高速旋转，此时流体受到离心力的作用，经叶片问出U被瓜出叶轮。这些被瓜出的流体挤入机（泵）壳后，机（泵）壳内流体压强增高，最后被导向泵或风机的出口排出。勹此冋时，叶轮屮心由于流体被甩出而形成真空，外界的流体沿泵或风机的进U被吸入叶轮，如此源源不断地输送流体。泵（风机）不断将电机电能转变的机械能，传递给流体，传递屮有能最损失。主要性能参数有：扬程

4、允（全压P）、流童0、有效功率义、轴功率況、转速《、效率?7等。5-3欧拉方程的理论依据和基本假定是什么？实际的泵与风机不能满足基本假定时，会产生什么影响？答.•欧拉方程的理论依据是动量矩定理，即质点系对某一转轴的动量对时间的变化率等于作用于该质点系的所有外力对该轴的合力矩。欧拉方程的4点基本假定是：（1）流动为恒定流；（2）流体为不可压缩流体；（3）叶轮的叶片数冃为无限多，叶片厚度为无限薄；（4）流动为理想过程，泵和风机工作时没有任何能量损失。上述假定中的第（1）点只要原动机转速不变是基本上可以保证的，第（2）点对泵是完全成立的，对建筑环境

5、与设备工程专业常用的风机也是近似成立的。第（3）点在实际的泵或风机屮不能满足。叶道中存在轴向涡流，导致扬程或全压降低，且电机能耗增加，效率下降；第（4）点也不能满足，流动过程中存在各种损失，其结果足流量减小，扬程或全压降低，流体所获得的能量小于电机耗能量，泵与风机的效率下降。5-5写出由出口安装角表示的理论曲线方程HT=G(Q小NT=f2(QT),qT=f3(QT)；分析前向、径向和后叶型的性能特点。当需要高扬程，小流量时宜选什么叶型？当需要低扬程、大流量时不宜选什么叶型？答：=A-B-ctgjS2-Qt其中，5=—^—,f为叶片排挤系数，它

6、反映了叶片厚度对流道过流gS积的遮挡程度；Nt=-BQTctg^)=CQT—Dctg^Qr其中，C=r■AfD=■r•BNNN几种叶型的性能特点分析比较：(1)从流体所获得的扬程看，前向叶片最大，径向叶片稍次，后向叶片最小；(2)从效率观点看，后向叶片最髙，径向叶片居中，前向叶片最低；(3)从结构尺寸看，在流最和转速一定时，达到相同的压力前提K，前向叶轮直径最小，而径向中轮直径稍次，后向叶轮直径最大。(4)从工艺观点看，直叶片制造最简单。当需要高扬程，小流量时宜选前向型叶片；需低扬程、大流量时宜选后向型叶片。5-6简述不同叶型对风机性能的影响

7、，并说明前向叶型的风机为何容易超载？答：通常所说的叶片型式，一般是桉叶片出口安爱角度&的大小来区分的。叶片&>90°，为前向型叶片；jS2<90°,为后向型叶片；#2=90。，为径向型叶片。从流怵所获得的全压看，前向吁片最大，径向叶片稍改，后■向叶片最小；从效率观点看，后向叶片最高，径向叶片居中，前向叶片最低；从叶轮的结构尺寸看，在流重和转速一定时，达:到相同压力的前提下，前向叶轮直径最小，而径向中轮直径稍汷，后向叶轮直径最夫B在理想条件下，有效功率就是轴功率，即&=当输送某种流怵时，Y=常数，将丑7与&的关系代入，可得：根据上式，前向、径向

8、、后向三种叶型的理论轴功率与流量之间的变化关系如习题5-6解答图所示。习题5-6解答阁定性地说明了不同叶型的风机轴功率与流量之间的变化关系。从图中的2Vf-&曲线可