2025年轉(zhuǎn)機(jī)水泵理論試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.下列水泵類(lèi)型中，基于動(dòng)量交換原理工作的是（）A.離心泵B.軸流泵C.往復(fù)泵D.齒輪泵答案：B2.某離心泵銘牌標(biāo)注比轉(zhuǎn)速ns=120，其對(duì)應(yīng)的泵型為（）A.低比轉(zhuǎn)速離心泵B.中比轉(zhuǎn)速離心泵C.高比轉(zhuǎn)速離心泵D.混流泵答案：B（注：比轉(zhuǎn)速50-80為低，80-150為中，150-300為高）3.水泵有效汽蝕余量（NPSHa）與必需汽蝕余量（NPSHr）的關(guān)系為（）時(shí)，泵不會(huì)發(fā)生汽蝕A.NPSHa>NPSHrB.NPSHa<NPSHrC.NPSHa=NPSHrD.無(wú)直接關(guān)聯(lián)答案：A4.離心泵葉輪葉片采用后彎式設(shè)計(jì)的主要目的是（）A.提高流量B.降低能耗C.增加揚(yáng)程D.改善汽蝕性能答案：B（后彎葉片使流體動(dòng)能向壓能轉(zhuǎn)換更高效，減少能量損失）5.水泵效率η的計(jì)算公式為（）A.η=有效功率/軸功率B.η=軸功率/有效功率C.η=輸入功率/輸出功率D.η=揚(yáng)程/理論揚(yáng)程答案：A6.軸流泵的性能曲線(xiàn)中，揚(yáng)程隨流量增大的變化趨勢(shì)是（）A.顯著上升B.基本不變C.逐漸下降D.先升后降答案：C7.水泵串聯(lián)運(yùn)行的主要目的是（）A.提高總流量B.提高總揚(yáng)程C.降低單泵負(fù)荷D.改善調(diào)節(jié)性能答案：B8.測(cè)量水泵軸功率時(shí)，常用的儀器是（）A.壓力表B.流量計(jì)C.扭矩儀D.真空表答案：C9.離心泵啟動(dòng)時(shí)，出口閥門(mén)應(yīng)處于（）狀態(tài)A.全開(kāi)B.半開(kāi)C.關(guān)閉D.任意答案：C（降低啟動(dòng)電流）10.水泵的允許吸上真空高度Hs與（）無(wú)關(guān)A.當(dāng)?shù)卮髿鈮築.水溫C.流量D.葉輪材料答案：D二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分，少選得1分，錯(cuò)選不得分）11.離心泵的主要過(guò)流部件包括（）A.葉輪B.泵殼C.軸封D.導(dǎo)葉答案：ABD（軸封為密封部件，非過(guò)流）12.影響水泵汽蝕性能的因素有（）A.吸入管路阻力B.液體溫度C.葉輪進(jìn)口幾何形狀D.電機(jī)功率答案：ABC13.水泵運(yùn)行中出現(xiàn)振動(dòng)過(guò)大的可能原因有（）A.轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡不良B.軸承磨損C.汽蝕發(fā)生D.基礎(chǔ)松動(dòng)答案：ABCD14.軸流泵的調(diào)節(jié)方式包括（）A.變角調(diào)節(jié)B.變速調(diào)節(jié)C.節(jié)流調(diào)節(jié)D.旁路調(diào)節(jié)答案：AB（軸流泵節(jié)流調(diào)節(jié)效率低，一般不采用）15.評(píng)價(jià)水泵經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)包括（）A.效率B.功率C.比轉(zhuǎn)速D.運(yùn)行電耗答案：AD三、填空題（每題2分，共20分）16.水泵的基本性能參數(shù)包括流量、揚(yáng)程、轉(zhuǎn)速、（）和效率。答案：功率（軸功率/輸入功率）17.離心泵的理論揚(yáng)程計(jì)算公式為（），其中u2為葉輪出口圓周速度，v2u為出口絕對(duì)速度的切向分量。答案：Ht=（u2v2u-u1v1u）/g（歐拉方程）18.臨界汽蝕余量是指水泵性能（）時(shí)對(duì)應(yīng)的最小有效汽蝕余量。答案：開(kāi)始下降（通常取揚(yáng)程下降3%時(shí)的值）19.水泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，總流量（）各泵單獨(dú)運(yùn)行流量之和，總揚(yáng)程（）單泵揚(yáng)程。答案：小于；等于20.軸封裝置的主要作用是防止（）和（）。答案：液體外漏；空氣內(nèi)漏21.水泵的比轉(zhuǎn)速ns計(jì)算公式為（），其中n為轉(zhuǎn)速（r/min），Q為流量（m3/s），H為揚(yáng)程（m）。答案：ns=3.65n√Q/H^(3/4)22.多級(jí)離心泵通過(guò)增加（）數(shù)量來(lái)提高總揚(yáng)程。答案：葉輪23.水泵的特性曲線(xiàn)包括（）、（）和效率曲線(xiàn)。答案：揚(yáng)程-流量（H-Q）；功率-流量（P-Q）24.離心泵的軸向力主要由（）、（）和動(dòng)反力組成。答案：葉輪兩側(cè)壓力差；液體動(dòng)量變化25.水泵的允許吸上高度Hs與（）、（）和吸入管路損失有關(guān)。答案：當(dāng)?shù)卮髿鈮?；液體汽化壓力四、判斷題（每題1分，共10分，正確打√，錯(cuò)誤打×）26.離心泵的揚(yáng)程是指單位重量液體通過(guò)泵后獲得的機(jī)械能。（）答案：√27.軸流泵的比轉(zhuǎn)速高于離心泵，適用于大流量、低揚(yáng)程工況。（）答案：√28.水泵的效率越高，說(shuō)明能量損失越小。（）答案：√29.水泵發(fā)生汽蝕時(shí)，會(huì)出現(xiàn)噪音和振動(dòng)，但揚(yáng)程不會(huì)變化。（）答案：×（揚(yáng)程會(huì)下降）30.離心泵的葉輪直徑越大，揚(yáng)程越高，流量也越大。（）答案：√（在轉(zhuǎn)速不變時(shí)，D2增大，H∝D22，Q∝D22）31.水泵串聯(lián)運(yùn)行時(shí)，總揚(yáng)程等于各泵揚(yáng)程之和，總流量等于單泵流量。（）答案：√（理想情況，忽略管路特性影響）32.調(diào)節(jié)離心泵流量最經(jīng)濟(jì)的方式是變速調(diào)節(jié)。（）答案：√（節(jié)流調(diào)節(jié)會(huì)增加管路損失）33.水泵的必需汽蝕余量NPSHr越小，抗汽蝕性能越差。（）答案：×（NPSHr越小，所需有效汽蝕余量越小，抗汽蝕性能越好）34.軸封水的作用是冷卻密封部件并防止空氣進(jìn)入泵內(nèi)。（）答案：√35.水泵的轉(zhuǎn)速越高，比轉(zhuǎn)速越大。（）答案：√（ns∝n）五、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）36.簡(jiǎn)述離心泵的工作原理。答案：離心泵啟動(dòng)前需充滿(mǎn)液體。當(dāng)葉輪在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片間的液體隨葉輪做圓周運(yùn)動(dòng)，在離心力作用下從葉輪中心被甩向邊緣，獲得動(dòng)能和壓能。液體進(jìn)入泵殼后，由于蝸殼流道逐漸擴(kuò)大，流速降低，動(dòng)能進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為壓能，最終從出口排出。同時(shí)，葉輪中心因液體被甩出形成低壓區(qū)，在吸入池液面大氣壓作用下，液體經(jīng)吸入管連續(xù)進(jìn)入葉輪，形成連續(xù)的吸排過(guò)程。37.汽蝕對(duì)水泵運(yùn)行有哪些危害？如何預(yù)防？答案：危害：①材料破壞：汽泡潰滅產(chǎn)生高壓沖擊，導(dǎo)致葉輪表面金屬疲勞剝蝕；②性能下降：汽蝕發(fā)展到一定程度時(shí)，揚(yáng)程、流量、效率顯著降低；③振動(dòng)與噪音：汽泡潰滅引起機(jī)械振動(dòng)和高頻噪音；④縮短壽命：長(zhǎng)期汽蝕會(huì)加速部件磨損，降低泵的可靠性。預(yù)防措施：①降低吸入高度：合理設(shè)計(jì)吸入管路，減少吸入損失；②增大吸入管徑：降低流速，減少沿程阻力；③提高液體汽化壓力：降低液體溫度（如冷卻）；④優(yōu)化葉輪設(shè)計(jì)：采用雙吸葉輪、增大葉輪進(jìn)口直徑、采用抗汽蝕材料（如不銹鋼）；⑤運(yùn)行中避免偏離設(shè)計(jì)工況：防止流量過(guò)大或過(guò)小。38.分析水泵運(yùn)行中軸承溫度過(guò)高的可能原因及處理方法。答案：可能原因：①軸承缺油或油質(zhì)劣化：潤(rùn)滑不足導(dǎo)致摩擦生熱；②軸承裝配過(guò)緊：游隙過(guò)小，運(yùn)轉(zhuǎn)阻力大；③軸承損壞：滾道或滾珠磨損、點(diǎn)蝕；④冷卻不足：軸承冷卻水通道堵塞或水量不足；⑤軸彎曲或?qū)χ胁涣迹簩?dǎo)致軸承額外受力；⑥轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡差：振動(dòng)引起軸承發(fā)熱。處理方法：①檢查油位、油質(zhì)，補(bǔ)充或更換潤(rùn)滑油；②調(diào)整軸承間隙，重新裝配；③更換損壞的軸承；④清理冷卻水道，增大冷卻水量；⑤校直軸或重新找正聯(lián)軸器；⑥做轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡試驗(yàn)。39.如何通過(guò)試驗(yàn)繪制水泵的H-Q性能曲線(xiàn)？答案：試驗(yàn)步驟：①將泵與試驗(yàn)管路系統(tǒng)連接，確保密封良好；②啟動(dòng)泵，調(diào)節(jié)出口閥門(mén)至全開(kāi)狀態(tài)，待運(yùn)行穩(wěn)定后記錄流量Q（用流量計(jì)測(cè)量）、揚(yáng)程H（通過(guò)進(jìn)口真空表和出口壓力表計(jì)算：H=(p出-p進(jìn))/(ρg)+(z出-z進(jìn))+(v出2-v進(jìn)2)/(2g)）、轉(zhuǎn)速n、軸功率P（用扭矩儀測(cè)量）；③逐漸關(guān)小出口閥門(mén)，每次調(diào)節(jié)后穩(wěn)定3-5分鐘，重復(fù)記錄Q、H、P、n；④至少采集8-10組數(shù)據(jù)，覆蓋0流量至最大流量范圍；⑤以Q為橫坐標(biāo)，H為縱坐標(biāo)，將各點(diǎn)連接成光滑曲線(xiàn)，即得到H-Q性能曲線(xiàn)。40.簡(jiǎn)述機(jī)械密封與填料密封的優(yōu)缺點(diǎn)。答案：機(jī)械密封優(yōu)點(diǎn)：①泄漏量?。ń咏阈孤?；②壽命長(zhǎng)（一般1-2年，遠(yuǎn)高于填料）；③摩擦功率損失?。s為填料的10%-15%）；④無(wú)需頻繁調(diào)整。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高；對(duì)介質(zhì)清潔度要求高；安裝精度要求嚴(yán)格。填料密封優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低；對(duì)介質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)（含顆粒介質(zhì)可用）；維修方便。缺點(diǎn)：泄漏量大（需定期調(diào)整壓蓋）；摩擦損失大，易發(fā)熱；使用壽命短（一般3-6個(gè)月）。六、計(jì)算題（每題5分，共25分）41.某離心泵輸送清水（ρ=1000kg/m3），已知流量Q=180m3/h，揚(yáng)程H=60m，效率η=78%，求軸功率P軸（g=9.81m/s2）。解：有效功率Pe=ρgQH/3600=1000×9.81×180×60/(3600×1000)=29.43kW軸功率P軸=Pe/η=29.43/0.78≈37.73kW答案：37.73kW42.某水泵安裝在海拔500m處（大氣壓pa=95kPa），輸送40℃清水（汽化壓力pv=7.38kPa，密度ρ=992kg/m3），吸入管路總損失h損=3.5m，泵進(jìn)口處流速v=1.8m/s，求有效汽蝕余量NPSHa。解：NPSHa=(pa-pv)/(ρg)-h損-v2/(2g)=(95000-7380)/(992×9.81)-3.5-(1.82)/(2×9.81)=87620/9731.52-3.5-0.165≈8.99-3.5-0.165≈5.325m答案：5.325m43.某離心泵在轉(zhuǎn)速n1=1450r/min時(shí)，流量Q1=120m3/h，揚(yáng)程H1=40m，效率η1=75%。若將轉(zhuǎn)速調(diào)至n2=1200r/min，求此時(shí)的流量Q2、揚(yáng)程H2和軸功率P軸2（假設(shè)效率不變）。解：根據(jù)相似定律：Q2=Q1×(n2/n1)=120×(1200/1450)≈98.62m3/hH2=H1×(n2/n1)2=40×(1200/1450)2≈40×0.676≈27.04m原軸功率P軸1=ρgQ1H1/(3600η1)=1000×9.81×120×40/(3600×0.75)=130.8kWP軸2=P軸1×(n2/n1)3=130.8×(1200/1450)3≈130.8×0.553≈72.4kW答案：Q2≈98.62m3/h，H2≈27.04m，P軸2≈72.4kW44.兩臺(tái)相同的離心泵并聯(lián)運(yùn)行，單泵特性曲線(xiàn)為H=60-0.002Q2（H單位m，Q單位m3/h），管路特性曲線(xiàn)為H=10+0.001Q總2。求并聯(lián)后的總流量和單泵流量。解：并聯(lián)時(shí)總流量Q總=Q1+Q2=2Q（Q為單泵流量）泵的合成特性曲線(xiàn)：H=60-0.002Q2（單泵）→并聯(lián)后H=60-0.002(Q總/2)2=60-0.0005Q總2聯(lián)立管路特性方程：60-0.0005Q總2=10+0.001Q總2整理得：0.0015Q總2=50→Q總2=50/0.0015≈33333.33→Q總≈182.57m3/h單泵流量Q=Q總/2≈91.28m3/h答案：總流量≈182.57m3/h，單泵流量≈91.28m3/h45.某多級(jí)離心泵有5級(jí)葉輪，單級(jí)揚(yáng)程H單=25m，轉(zhuǎn)速n=2900r/min，求該泵的比轉(zhuǎn)速ns（流量Q=200m3/h）。解：Q=