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绪论
思考题
1． 在火力发电厂中有那些主要的泵与风机？其各自的作用是什么？ 答：给水泵：向锅炉连续供给具有一定压力和温度的给水。
循环水泵：从冷却水源取水后向汽轮机凝汽器、冷油器、发电机的空气冷却器供给冷却水。
凝结水泵：抽出汽轮机凝汽器中的凝结水，经低压加热器将水送往除氧器。 疏水泵：排送热力系统中各处疏水。 补给水泵：补充管路系统的汽水损失。
灰渣泵：将锅炉燃烧后排出的灰渣与水的混合物输送到贮灰场。 送风机：向锅炉炉膛输送燃料燃烧所必需的空气量。
引风机：把燃料燃烧后所生成的烟气从锅炉中抽出，并排入大气。
2． 泵与风机可分为哪几大类？发电厂主要采用哪种型式的泵与风机？为什么？ 答：泵按产生压力的大小分：低压泵、中压泵、高压泵
风机按产生全压得大小分：通风机、鼓风机、压气机
泵按工作原理分：叶片式：离心泵、轴流泵、斜流泵、旋涡泵 容积式：往复泵、回转泵
其他类型：真空泵、喷射泵、水锤泵 风机按工作原理分：叶片式：离心式风机、轴流式风机 容积式：往复式风机、回转式风机
发电厂主要采用叶片式泵与风机。其中离心式泵与风机性能围广、效率高、体积小、重量轻，能与高速原动机直联，所以应用最广泛。轴流式泵与风机与离心式相比，其流量大、压力小。故一般用于大流量低扬程的场合。目前，大容量机组多作为循环水泵及引送风机。 3． 泵与风机有哪些主要的性能参数？铭牌上标出的是指哪个工况下的参数？ 答：泵与风机的主要性能参数有：流量、扬程（全压）、功率、转速、效率和汽蚀余量。
在铭牌上标出的是：额定工况下的各参数
4． 水泵的扬程和风机的全压二者有何区别和联系？
答：单位重量液体通过泵时所获得的能量增加值称为扬程；
单位体积的气体通过风机时所获得的能量增加值称为全压 联系：二者都反映了能量的增加值。
区别：扬程是针对液体而言，以液柱高度表示能量，单位是m。 全压是针对气体而言，以压力的形式表示能量，单位是Pa。 5． 离心式泵与风机有哪些主要部件？各有何作用？ 答：离心泵
叶轮：将原动机的机械能传递给流体，使流体获得压力能和动能。
吸入室：以最小的阻力损失引导液体平稳的进入叶轮，并使叶轮进口处的液体流速分
布均匀。
压出室：收集从叶轮流出的高速流体，然后以最小的阻力损失引入压水管或次级叶轮
进口，同时还将液体的部分动能转变为压力能。
导叶：汇集前一级叶轮流出的液体，并在损失最小的条件下引入次级叶轮的进口或压
出室，同时在导叶把部分动能转化为压力能。
密封装置：密封环：防止高压流体通过叶轮进口与泵壳之间的间隙泄露至吸入口。 轴端密封：防止高压流体从泵通过转动部件与静止部件之间的间隙泄漏到
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泵外。
离心风机
叶轮：将原动机的机械能传递给流体，使流体获得压力能和动能
蜗壳：汇集从叶轮流出的气体并引向风机的出口，同时将气体的部分动能转化为压力
能。
集流器：以最小的阻力损失引导气流均匀的充满叶轮入口。
进气箱：改善气流的进气条件，减少气流分布不均而引起的阻力损失。 6． 轴流式泵与风机有哪些主要部件？各有何作用？
答：叶轮：把原动机的机械能转化为流体的压力能和动能的主要部件。
导叶：使通过叶轮的前后的流体具有一定的流动方向，并使其阻力损失最小。 吸入室（泵）：以最小的阻力损失引导液体平稳的进入叶轮，并使叶轮进口处的液体流
速分布均匀。
集流器（风机）：以最小的阻力损失引导气流均匀的充满叶轮入口。 扩压筒：将后导叶流出气流的动能转化为压力能。
7． 轴端密封的方式有几种？各有何特点？用在哪种场合？
答：填料密封：结构简单，工作可靠，但使用寿命短，广泛应用于中低压水泵上。
机械密封：使用寿命长，密封效果好，摩擦耗功小，但其结构复杂，制造精度与安装技
术要求高，造价贵。适用于高温高压泵。
浮动环密封：相对与机械密封结构较简单，运行可靠，密封效果好，多用于高温高压锅
炉给水泵上。
8． 目前火力发电厂对大容量、高参数机组的引、送风机一般都采用轴流式风机，循环水泵
也越来越多采用斜流式（混流式）泵，为什么？
答：轴流式泵与风机与离心式相比，其流量大、压力小。故一般用于大容量低扬程的场合。
因此，目前大容量机组的引、送风机一般都采用轴流式风机。 斜流式又称混流式，是介于轴流式和离心式之间的一种叶片泵，斜流泵部分利用了离心力，部分利用了升力，在两种力的共同作用下，输送流体，并提高其压力，流体轴向进入叶轮后，沿圆锥面方向流出。可作为大容量机组的循环水泵。 9． 试简述活塞泵、齿轮泵及真空泵、喷射泵的作用原理？
答：活塞泵：利用工作容积周期性的改变来输送液体，并提高其压力。
齿轮泵：利用一对或几个特殊形状的回转体如齿轮、螺杆或其他形状的转子。在壳体作旋转运动来输送流体并提高其压力。
喷射泵：利用高速射流的抽吸作用来输送流体。 真空泵：利用叶轮旋转产生的真空来输送流体。
第一章 思考题
1． 试简述离心式与轴流式泵与风机的工作原理。
答：离心式：叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量，即流体通过叶轮后，压能和动
能都得到提高，从而能够被输送到高处或远处。流体沿轴向流入叶轮并沿径向流出。 轴流式：利用旋转叶轮、叶片对流体作用的升力来输送流体，并提高其压力。流体沿轴
向流入叶轮并沿轴向流出。
2． 流体在旋转的叶轮是如何运动的？各用什么速度表示？其速度矢量可组成怎样的图
形？
答：当叶轮旋转时，叶轮中某一流体质点将随叶轮一起做旋转运动。同时该质点在离心力的
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作用下，又沿叶轮流道向外缘流出。因此，流体在叶轮中的运动是一种复合运动。 叶轮带动流体的旋转运动，称牵连运动，其速度用圆周速度u表示； 流体相对于叶轮的运动称相对运动，其速度用相对速度w表示； 流体相对于静止机壳的运动称绝对运动，其速度用绝对速度v表示。 以上三个速度矢量组成的矢量图，称为速度三角形。
3． 当流量大于或小于设计流量时，叶轮进、出口速度三角形怎样变化？ 答：进口速度三角形的变化：
当流量小于设计流量时：轴面速度v1m＜v1m，?1＜90°，?1＜?1。（如图a） 当流量大于设计流量时：轴面速度v1m＞v1m，?1＞90°，?1＞?1。（如图b）
''''''
出口速度三角形
w2 v2 ?w2v2m ?m v2? v2u2v2u ?u v2
小于设计流量
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? w2? v2w2 ?m v2v2m v2 u2?u v2v2u
大于设计流量
4． 离心式泵与风机当实际流量在有限叶片叶轮中流动时，对扬程（全压）有何影响？如何
修正？
答：在有限叶片叶轮流道中，由于流体惯性出现了轴向涡流，使叶轮出口处流体的相对速度
产生滑移，导致扬程(全压)下降。
一般采用环流系数k或滑移系数σ来修正。
5． 为了提高流体从叶轮获得的能量，一般有哪几种方法？最常采用哪种方法？为什么？ 答：1）径向进入，即?1?90；2）提高转速n；3）加大叶轮外径D2；4）增大叶片出口安装角?2a。
提高转速最有利，因为加大叶轮外径将使损失增加，降低泵的效率；提高转速则受汽蚀 的限制，对风机则受噪声的限制。增大叶片出口安装角?2a将使动能头显著增加，降低泵与风机的效率。比较之下，用提高转速n来提高理论能头，仍是当前普遍采用的主要方法。 6． 泵与风机的能量方程式有哪几种形式？并分析影响理论扬程（全压）的因素有哪些？ 答：泵： HT?=
?1(u2v2u??u1v1u?) gHT?v2??v21?u2?u1?21???2? ???2g2g2g2222..下载可编辑..
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风机：pT????u2v2u??u1v1u??
因素：转速n；叶轮外径D2；密度（影响全压）、叶片出口安装角?2a；进口绝对速度角?1。
7． 离心式泵与风机有哪几种叶片形式？各对性能有何影响？为什么离心泵均采用后弯式
叶片？
答：后弯式、径向式、前弯式
后弯式：?2a＜90°时，cot?2a为正值，?2a越小，cot?2a越大，HT?则越小。即随?2a不断减小，HT?亦不断下降。当?2a减小到等于最小角?2a,min时，HT??0。
径向式：?2a=90°时，cot?2a =0，v2u?=u2。HT?u?2。 g2前弯式：?2a＞90°时，cot?2a为负值，?2a越大，cot?2a越小，HT?则越大即随?2a不断增大，HT?亦不断增大。当?2a增加到等于最大角?2a,max时，HT?2u?2。
g2以上分析表明，随叶片出口安装角?2a的增加，流体从叶轮获得的能量越大。因此，前弯式叶片所产生的扬程最大，径向式叶片次之，后弯式叶片最小。
当三种不同的叶片在进、出口流道面积相等，叶片进口几何角相等时，后弯式叶片流道较长，弯曲度较小，且流体在叶轮出口绝对速度小。因此，当流体流经叶轮及转能装置(导叶或蜗壳)时，能量损失小，效率高，噪声低。但后弯式叶片产生的总扬程较低，所以在产生相同的扬程(风压)时，需要较大的叶轮外径或较高的转速。为了高效率的要求，离心泵均采用后弯式叶片，通常?2a为20°～30°。
8. 轴流叶轮进、出口速度三角形如何绘制？w?、??如何确定？有何意义？
答：速度三角形一般只需已知三个条件即可画出，一般求出圆周速度u、轴向速度va、
圆周分速vu即可按比例画出三角形。
轴流式和离心式泵与风机速度三角形相比，具有以下特点：一是流面进、出口处的圆周速度相同；二是流面进、出口的轴向速度也相同，即
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泵与风机_何川主编_第四版_课后习题+思考题(全7章)问题详解
