2025年大学大二（过程装备与控制工程）过程流体机械试题及答案.doc

2025年大学大二（过程装备与控制工程）过程流体机械试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题，共30分）
每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共10题，每题3分，每题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效)

1. 下列关于离心泵工作原理的说法，正确的是（ ）
A.依靠离心力的作用使液体获得能量
B.依靠叶轮的高速旋转使液体获得能量
C.依靠泵壳的作用使液体获得能量
D.依靠电机的带动使液体获得能量
答案：A

2. 离心泵的扬程与下列哪个因素无关（ ）
A.叶轮直径
B.转速
C.流量
D.液体密度
答案：D

3. 往复泵属于（ ）
A.容积式泵
B.叶片泵
C.离心泵
D.旋涡泵
答案：A

4. 齿轮泵的工作原理是依靠（ ）的相互啮合来输送液体。
A.齿轮与泵壳
B.主动齿轮与从动齿轮
C.齿轮与轴
D.齿轮与密封装置
答案：B

5. 下列哪种泵适合输送高粘度液体（ ）
A.离心泵
B.往复泵
C.齿轮泵
D.旋涡泵
答案：C

6. 离心泵启动时应（ ）
A.关闭出口阀门
B.打开出口阀门
C.关闭进口阀门
D.打开进口阀门
答案：A

7. 泵的效率是指（ ）
A.有效功率与轴功率之比
B.轴功率与有效功率之比
C.有效功率与电机功率之比
D.电机功率与有效功率之比
答案：A

8. 下列关于泵的流量调节方法，不属于改变泵本身性能曲线的是（ ）
A.改变泵的转速
B.切割叶轮外径
C.旁路调节
D.改变泵的工作叶轮数目
答案：C

9. 旋涡泵的特点不包括（ ）
A.流量小而均匀
B.扬程较高
C.效率较高
D.适用于输送粘性较大的液体
答案：C

10. 下列哪种泵具有自吸能力（ ）
A.离心泵
B.往复泵
C.齿轮泵
D.旋涡泵
答案：B

第II卷（非选择题，共70分）

二、填空题（每题2分，共10分）
请在横线上填上合适的内容。

1. 过程流体机械按工作原理可分为______、______和______三大类。
答案：容积式泵、叶片泵、其他类型泵（如离心泵等）

2. 离心泵的主要性能参数有______、______、______、______和______。
答案：流量、扬程、功率、效率、转速

3. 往复泵的流量调节方法有______、______和______。
答案：旁路调节、改变活塞行程、改变泵的转速

4. 齿轮泵的结构主要由______、______、______和______等部分组成。
答案：主动齿轮、从动齿轮、泵体、端盖

5. 旋涡泵是靠______的作用使液体获得能量。
答案：叶轮旋转时产生的旋涡

三、简答题（每题10分，共30分）

1. 简述离心泵的工作原理。
答案：离心泵工作时，叶轮高速旋转，泵内液体在离心力的作用下，被甩向叶轮外缘，使叶轮中心处形成低压区。液体在外界压力的作用下，不断进入叶轮中心，这样就形成了连续的液体流动，液体在离心力的作用下获得能量，以较高的速度从泵的出口排出。

2. 比较往复泵和离心泵的特点。
答案：往复泵属于容积式泵，流量不均匀，扬程较高，适用于输送高粘度、小流量的液体，具有自吸能力，但结构复杂、体积较大、流量调节不便。离心泵流量均匀，扬程与流量有关，适用于输送低粘度、大流量的液体，结构简单、体积小、流量调节方便，但无自吸能力。

3. 说明泵的选型原则。
答案：泵的选型应根据工艺要求，如流量、扬程、输送介质的性质（包括粘度、腐蚀性等）、操作条件（如温度、压力等）等因素来确定。要选择效率高、性能稳定、可靠性好、维护方便的泵型。同时要考虑经济性，使泵在长期运行中能耗低、成本低。还需考虑泵的材质与输送介质的相容性等。

四、案例分析题（每题15分，共15分）
某化工厂需要输送一种腐蚀性较强的液体，流量要求为50m³/h，扬程要求为30m。现有离心泵和耐腐蚀的往复泵可供选择。请分析选择哪种泵更合适，并说明理由。

答案：
对于输送腐蚀性较强的液体，应优先考虑耐腐蚀的泵。往复泵相对离心泵来说，更适合输送高粘度、小流量且有腐蚀性的液体。本题中流量要求为50m³/h不算大，扬程要求为30m，且液体腐蚀性较强。虽然离心泵流量相对较大，但对于腐蚀性液体，其材质要求高，且在输送有腐蚀性液体时可能存在密封等问题。而往复泵可以通过选用耐腐蚀的材质来满足输送腐蚀性液体的要求，并且能较好地适应小流量的工况。所以选择耐腐蚀的往复泵更合适。

五、计算题（共5分）
已知某离心泵的流量为80m³/h，扬程为40m，效率为75%，求该泵的轴功率。（水的密度取1000kg/m³）
答案：
首先计算有效功率Ne，根据公式Ne=ρgQH/1000（其中ρ为液体密度，g为重力加速度取9.8m/s²，Q为流量，H为扬程），可得Ne=1000×9.8×80×40/1000=31360W。

然后根据效率公式η=Ne/N（其中η为效率，N为轴功率），可得轴功率N=Ne/η=31360/0.75≈41813.3W≈41.8kW 。