离心泵综合试题及答案梳理

离心泵综合试题及答案梳理

一、单选题（每题2分，共20分）

1.离心泵启动前，必须确保（）（2分）A.泵壳充满液体B.出口阀门关闭C.进口阀门关闭D.电机过载保护【答案】B【解析】离心泵启动时应关闭出口阀门，防止启动电流过大和冲击

2.离心泵产生气蚀的主要原因是（）（2分）A.泵壳振动B.叶轮磨损C.入口压力过低D.出口流量过大【答案】C【解析】入口压力过低导致气穴形成，产生气蚀现象

3.离心泵的扬程主要取决于（）（2分）A.电机功率B.泵的几何形状C.转速D.管路阻力【答案】B【解析】扬程与泵的几何形状和转速直接相关

4.离心泵效率最高时，其工作点位于（）（2分）A.零流量B.额定流量C.临界流量D.最大流量【答案】B【解析】效率最高点对应额定流量，此时水力损失和机械损失最小

5.离心泵的汽蚀余量（NPSH）是指（）（2分）A.泵入口压力B.泵出口压力C.泵入口压力与饱和蒸汽压之差D.泵出口压力与饱和蒸汽压之差【答案】C【解析】汽蚀余量是泵入口压力与饱和蒸汽压之差，反映抗气蚀能力

6.离心泵输送粘性液体时，其效率（）（2分）A.提高B.降低C.不变D.可能提高也可能降低【答案】B【解析】粘性液体增加流动阻力，导致效率降低

7.离心泵的轴向力主要来自（）（2分）A.叶轮出口压力B.叶轮进口压力C.叶轮两侧压力差D.轴封泄漏【答案】C【解析】轴向力源于叶轮两侧压力分布不均

8.离心泵发生汽蚀时，主要表现为（）（2分）A.噪音增大B.流量增加C.扬程降低D.温度升高【答案】C【解析】汽蚀导致流道破坏，有效过流面积减小，扬程下降

9.离心泵的密封形式中，适用于高温高压的是（）（2分）A.填料密封B.机械密封C.迷宫密封D.橡胶密封【答案】B【解析】机械密封具有耐高温高压和自润滑特性

10.离心泵的比转数（nq）反映了（）（2分）A.泵的尺寸B.泵的效率C.泵的类型D.泵的性能范围【答案】D【解析】比转数综合反映泵的转速、流量和扬程关系，决定性能范围

二、多选题（每题4分，共20分）

1.离心泵的常见故障包括（）（4分）A.气蚀B.振动C.轴承过热D.密封泄漏E.效率下降【答案】A、B、C、D、E【解析】离心泵故障多样，包括气蚀、振动、轴承过热、密封泄漏和效率下降

2.影响离心泵汽蚀余量的因素有（）（4分）A.泵入口流速B.泵壳压力C.液体饱和蒸汽压D.管路阻力E.叶轮出口压力【答案】A、C、D、E【解析】汽蚀余量受入口流速、饱和蒸汽压、管路阻力和出口压力影响

3.离心泵的选型应考虑（）（4分）A.流量需求B.扬程要求C.介质性质D.运行成本E.安装空间【答案】A、B、C、D、E【解析】选型需综合考虑流量、扬程、介质、成本和空间等

4.离心泵的维护措施包括（）（4分）A.定期检查轴承温度B.检查密封磨损C.清理泵壳D.润滑叶轮E.检测振动情况【答案】A、B、C、E【解析】维护措施包括检查轴承、密封、泵壳和振动情况

5.离心泵的效率曲线特点包括（）（4分）A.零流量时效率为零B.存在最高效率点C.流量增大效率先增后减D.大流量时效率接近零E.效率与转速成正比【答案】A、B、C【解析】效率曲线特点为零流量效率为零、存在最高效率点、流量增大效率先增后减

三、填空题（每题4分，共24分）

1.离心泵的主要部件包括______、______和______（4分）【答案】叶轮、泵壳、轴

2.离心泵输送清水时，其汽蚀余量（NPSH）应______泵的必需汽蚀余量（4分）【答案】大于

3.离心泵的效率最高点对应______工作点（4分）【答案】设计

4.离心泵输送高粘度液体时，应采用______或______（4分）【答案】正位移泵；高粘度离心泵

5.离心泵的轴向力平衡措施包括______和______（4分）【答案】平衡盘；平衡鼓

6.离心泵的比转数（nq）用于区分______和______（4分）【答案】卧式泵；立式泵

四、判断题（每题2分，共10分）

1.离心泵启动前必须关闭出口阀门（）（2分）【答案】（√）【解析】启动时关闭出口阀门可防止电机过载和冲击

2.离心泵的扬程与泵的转速成正比（）（2分）【答案】（√）【解析】扬程与转速平方成正比，符合流体力学规律

3.离心泵输送粘性液体时，效率会降低（）（2分）【答案】（√）【解析】粘性液体增加流动阻力，导致效率降低

4.离心泵的汽蚀余量（NPSH）越小越好（）（2分）【答案】（×）【解析】NPSH过小易发生气蚀，应确保足够余量

5.离心泵的轴向力主要来自叶轮两侧压力差（）（2分）【答案】（√）【解析】轴向力源于叶轮两侧压力分布不均

五、简答题（每题5分，共20分）

1.简述离心泵汽蚀的危害及预防措施（5分）【答案】汽蚀危害产生噪音和振动、降低效率、损坏叶轮、缩短寿命预防措施提高入口压力、降低流速、采用抗汽蚀材料、安装气蚀余量补偿装置

2.简述离心泵效率曲线的特点及其影响因素（5分）【答案】特点零流量效率为零、存在最高效率点、流量增大效率先增后减影响因素叶轮设计、流体性质、转速、管路阻力等

3.简述离心泵轴向力的产生原因及平衡方法（5分）【答案】产生原因叶轮两侧压力分布不均平衡方法采用平衡盘、平衡鼓、推力轴承等

4.简述离心泵选型的基本原则（5分）【答案】基本原则满足流量和扬程要求、考虑介质性质、经济性、可靠性、安装空间等

六、分析题（每题10分，共20分）

1.分析离心泵输送粘性液体与输送清水时的主要区别及应对措施（10分）【答案】区别

（1）粘性液体流动阻力大，效率降低；

（2）粘性液体易产生剪切热，需考虑温升；

（3）粘性液体启动电流大，需选配合适电机应对措施

（1）采用高粘度离心泵或正位移泵；

（2）加大叶轮直径，降低转速；

（3）加强冷却措施，防止温升；

（4）选配合适电机，防止过载

2.分析离心泵发生气蚀的原因、现象及处理方法（10分）【答案】原因

（1）入口压力过低；

（2）液体饱和蒸汽压过高；

（3）流道设计不合理现象

（1）噪音和振动加剧；

（2）流量和扬程下降；

（3）泵体发热处理方法

（1）提高入口压力；

（2）采用抗汽蚀材料；

（3）安装气蚀余量补偿装置；

（4）优化流道设计

七、综合应用题（每题25分，共50分）

1.某离心泵输送清水，流量Q=120m³/h，扬程H=50m，转速n=1450r/min，叶轮直径D=300mm若需将该泵改为输送粘性液体，粘度μ=

0.05Pa·s，密度ρ=1100kg/m³，试计算改型后的叶轮直径D及所需功率P，并分析改型对性能的影响（25分）【答案】计算步骤

（1）改型后叶轮直径D根据相似定律D²/D²=Q/Q=n/n²假设转速不变，则D=D×Q/Q^1/2Q/Q=μ/μ^1/2=

0.05/1^1/2=

0.71D=300×

0.71^1/2=

242.5mm

（2）改型后所需功率P P=P×Q/Q^3/2×ρ/ρ^1/2假设原功率P=15kW，则P=15×

0.71^3/2×1100/1000^1/2=

10.5kW性能影响

（1）改型后流量显著降低，扬程下降；

（2）效率降低，需选配合适电机；

（3）启动电流增大，需加强保护措施

2.某离心泵输送海水，流量Q=80m³/h，扬程H=30m，转速n=1450r/min，入口压力P1=

0.2MPa（表压），海水密度ρ=1025kg/m³，饱和蒸汽压Pv=

0.008MPa（绝对压）试计算该泵的必需汽蚀余量（NPSHr），并分析是否满足抗汽蚀要求（25分）【答案】计算步骤

（1）计算入口绝对压力P1P1=P1+Patm=

0.2+

0.1=

0.3MPa（绝对压）

（2）计算必需汽蚀余量NPSHr NPSHr=P1-Pv/ρg+Hf假设管路阻力Hf=3m，则NPSHr=

0.3-

0.008/1025×

9.81+3=

0.032MPa=32m抗汽蚀要求

（1）实际汽蚀余量NPSHa应大于NPSHr；

（2）假设NPSHa=40m，则4032，满足要求分析

（1）泵需具备足够抗汽蚀能力；

（2）若NPSHa32m，需提高入口压力或降低管路阻力；

（3）海水输送需考虑腐蚀问题，选用耐腐蚀材料---标准答案

一、单选题

1.B

2.C

3.B

4.B

5.C

6.B

7.C

8.C

9.B

10.D

二、多选题

1.A、B、C、D、E

2.A、C、D、E

3.A、B、C、D、E

4.A、B、C、E

5.A、B、C

三、填空题

1.叶轮、泵壳、轴

2.大于

3.设计

4.正位移泵；高粘度离心泵

5.平衡盘；平衡鼓

6.卧式泵；立式泵

四、判断题

1.（√）

2.（√）

3.（√）

4.（×）

5.（√）

五、简答题

1.汽蚀危害产生噪音和振动、降低效率、损坏叶轮、缩短寿命预防措施提高入口压力、降低流速、采用抗汽蚀材料、安装气蚀余量补偿装置

2.效率曲线特点零流量效率为零、存在最高效率点、流量增大效率先增后减影响因素叶轮设计、流体性质、转速、管路阻力等

3.轴向力产生原因叶轮两侧压力分布不均平衡方法采用平衡盘、平衡鼓、推力轴承等

4.选型基本原则满足流量和扬程要求、考虑介质性质、经济性、可靠性、安装空间等

六、分析题

1.区别

（1）粘性液体流动阻力大，效率降低；

（2）粘性液体易产生剪切热，需考虑温升；

（3）粘性液体启动电流大，需选配合适电机应对措施

（1）采用高粘度离心泵或正位移泵；

（2）加大叶轮直径，降低转速；

（3）加强冷却措施，防止温升；

（4）选配合适电机，防止过载

2.原因

（1）入口压力过低；

（2）液体饱和蒸汽压过高；

（3）流道设计不合理现象

（1）噪音和振动加剧；

（2）流量和扬程下降；

（3）泵体发热处理方法

（1）提高入口压力；

（2）采用抗汽蚀材料；

（3）安装气蚀余量补偿装置；

（4）优化流道设计

七、综合应用题

1.计算步骤

（1）改型后叶轮直径D根据相似定律D²/D²=Q/Q=n/n²假设转速不变，则D=D×Q/Q^1/2Q/Q=μ/μ^1/2=

0.05/1^1/2=

0.71D=300×

0.71^1/2=

242.5mm

（2）改型后所需功率P P=P×Q/Q^3/2×ρ/ρ^1/2假设原功率P=15kW，则P=15×

0.71^3/2×1100/1000^1/2=

10.5kW性能影响

（1）改型后流量显著降低，扬程下降；

（2）效率降低，需选配合适电机；

（3）启动电流增大，需加强保护措施

2.计算步骤

（1）计算入口绝对压力P1P1=P1+Patm=

0.2+

0.1=

0.3MPa（绝对压）

（2）计算必需汽蚀余量NPSHr NPSHr=P1-Pv/ρg+Hf假设管路阻力Hf=3m，则NPSHr=

0.3-

0.008/1025×

9.81+3=

0.032MPa=32m抗汽蚀要求

（1）实际汽蚀余量NPSHa应大于NPSHr；

（2）假设NPSHa=40m，则4032，满足要求分析

（1）泵需具备足够抗汽蚀能力；

（2）若NPSHa32m，需提高入口压力或降低管路阻力；

（3）海水输送需考虑腐蚀问题，选用耐腐蚀材料。