《流体机械原理》思考题(3)

姓名： 学号： 班级： 成绩： 《流体机械原理》思考题

42. 做水力机械的空化实验时，需要测量哪些参数？测量步骤如何？

答：测量参数及步骤：

1) 对某一工况（H,n,a）,做能量校核试验，计算（n1’,Q1’,η）等参数

2) 保持工况不变，降低尾水压力（Pa）,逐次纪录Q,N,η等参数，直致功率明显下 降（发生汽蚀）。计算每点的（n1’,Q1’,N1’,η，σp）等值。空化时： σp<σ 3) 逐次提高尾水压力（Pa），重复2步。直至汽蚀现象完全消失。按一定规律改变 工况，重复1，2，3步。

43. 混流式水轮机和转桨式水轮机的综合运行特性曲线由哪些曲线组成？

（P282）答：

混流式综合特性曲线：等效率线，等开度线，等空化系数线，5%功率限制线。

运转特性曲线：等效率线，等吸出高度线， 5%功率限制线。

转桨式综合特性曲线：等效率线，等开度线，等空化系数线，等叶片转角线。

运转特性曲线：等效率线，等吸出高度线，功率限制线（空化限制）。

44. 水轮机的综合特性曲线形状与水轮机的比转速有什么关系？各类水轮机适合用于

什么类型的电站？为什么？ （P282）答：

a) 等开度线的斜率：高比转速：单位流量随单位转速的增加而增加；低比转速： 单位流量随单位转速的增加而减少。

b) 最优工况点：高比转速水轮机的最优工况点单位转速和单位流量都较高。低 比转速水轮机的最优工况点单位转速和单位流量都较低。

c) 最高效率圈形状：高比转速水轮机的最高效率圈较狭长陡峭；低比转速水轮 机的最高效率圈扁平；中等比转速水轮机最高效率圈位于二者之间。

45. 水轮机的工作特性曲线有哪些？特征点的物理意义？

（P277）答：

工作特性曲线有：功率与流量关系曲线（P—qv），效率与流量关系曲线（η—qv）

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特征点：①Qk（空载流量），功率为零时，流量不为零，对应空载开口。 ②Qnp（极限流量），流量为此时，功率达到最大，为极限功率。 ③Q0（最优流量），流量为此时，效率达到最高。

水轮机的空载流量、空载水头的意义？ （P278）答：

空载流量：功率为零时的流量。此时流量很小，水流作用与转轮的力矩仅能克服阻力而维持转轮以额定转速旋转，没有输出功率。

空载水头：功率（转速或流量）为零时的水头。此时能量完全用于克服转轮阻力。

什么是飞逸工况、飞逸转速？如何计算飞逸转速？如何防止发生飞逸？ （P279）答：

飞逸工况：一定水头和开度下，负荷力矩为零时的工况。 飞逸转速：一定水头和开度下的最大转速。（飞逸工况下的转速） 计算：

防止：在停机关闭导叶时，先以较快速度关到一定程度，然后缓慢减小开度直至全

部关闭。

水轮机的编号规则？（ppt最后一讲）

答：类型 比转速表示的水轮型号 主轴布置形式 引水形式 以厘米表示的转轮直径

水轮机选型计算时中直径、转速计算公式中，流量、水头等参数应如何取值？

水泵的特性曲线包含哪些曲线？不同比转速的水泵特性曲线有何差别，对泵运行有何影响。

（P276）答：

特性曲线包括：线性（工作）特性曲线（理论扬程曲线（Hth—qv），实际扬程曲线

（H—qv），功率流量曲线（p—qv），效率流量曲线（η—qv），不同 比转速下曲线（H，np—qv））

综合特性曲线（以Qv—H（p，h，ε）坐标下的等转速线）

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低比转速水泵的效率随负荷的变化小，高效工作区宽；高比转速水泵的效率随负荷 的变化较为剧烈，高效工作区较窄（原因：高比转速的流道宽，轴面上不同流线上 流动情况差别较大，非设计工况下，易于产生二次流动使损失增加）。

51. 水泵的串并联运行的特点。

（P300）答：

串联特点：流量相等，扬程为相同流量时各泵的扬程之和。 并联特点：扬程相等，流量为相同扬程时各泵的流量之和。

52. 旋转失速现象如何解释。

（P294）答：

流量减小，叶片背面出现流动分离，对流动形成阻塞作用，导致水力损失大大增加，扬程急剧下降，并造成机器运行不稳定，导致旋转失速。

53. 水泵轴向力可用哪些方法平衡？

答：

1，减压孔或减压管。2，背叶片。3，多级泵的平衡鼓。 4，节段式多级泵的平衡。5，叶轮的对称布置。

54. 推导泵的理论扬程-流量曲线，画图描述泵的无穷叶片数假设下的扬程-流量曲线至

实验得到的扬程-流量曲线的过程。 （P276有推导）

55. 水泵的运行工况点如何确定与调节？

（ppt第十八讲泵的运行特性：3—工况调节）

56. 具有驼峰的水泵特性曲线在什么情况下运行是不稳定的？

答：

驼峰曲线存在一极大值点，在该极大值的左侧，扬程随流量的增加而增加，运行是 不稳定。

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