如图所示。

2.什么是泵与风机的运行工况点？泵（风机）的扬程（全压）与泵（风机）装置扬程（装置风压）区别是什么？两者又有什么联系？ 答：将泵本身的性能曲线与管路特性曲线按同一比例绘在同一张图上，则这两条曲线相交于一点，这点即泵在管路中的工作点。

区别：泵(风机)的扬程：是提供能量的,随流量的增加扬程降低,曲线下降。

装置扬程：管路系统所消耗的能量，随流量的增加，扬程增加，曲线上升。 关系：当二者相等时，泵（风机）稳定工作。 3.试述泵与风机的串联工作和并联工作的特点？

答：并联特点：扬程彼此相等，总流量为每台泵（风机）输出流量之和。

串联特点：流量彼此相等，总扬程为每台泵（风机）扬程之和。 4.泵与风机并联工作的目的是什么？并联后流量和扬程（或全压）如何变化？并联后为什么扬程会有所增加？ 答：（1）泵与风机并联工作的目的是保证扬程相同时增加流量。

（2）两台泵并联后的流量等于各泵流量之和，与各泵单独工作时相比，两台泵并联后的总流量小于各泵单独工作时流量的二倍，而大于一台泵单独工作时的流量。并联后每台泵工作流量较单独工作时的较小。

（3）因为输送的管道仍是原有的，直径也没增大，而管道摩擦损失随流量的增加而增大了，从而导致总阻力增大，这就需要每台泵都提高它的扬程来克服增加的阻力，故并联后扬程大于并联前扬程。

2． 泵与风机串联工作的目的是什么？串联后流量和扬程（或全压）如何变化？串联后为什

么流量会有所增加？ 答：（1）泵与风机串联工作的目的是提高扬程。 （2）两台泵串联工作时所产生的总扬程小于泵单独工作时扬程的二倍，而大于串联前单独运行的扬程。

（3）因为扬程的增加大于管路阻力的增加，致使富裕的扬程促使流量增加。 6．为什么说单凭泵或风机最高效率值来衡量其运行经济性高低是不恰当的？

答：因为只有当泵与风机的工作点位于高效区时，经济性才高。因此单凭泵或风机最高效率值来衡量其运行经济性高低是不恰当的。

7．泵与风机运行时有哪几种调节方式？其原理是什么？各有何优缺点？

答：变速调节：原理是在管路特性曲线不变时，用变转速改变泵与风机的性能曲线，从而改变工况点。优点是大大减少附加的节流损失，在很大变工况范围内保持较高的效率。缺点是投资昂贵。

节流调节：原理是在管路中装设节流部件，利用改变阀门开度，使管路的局部阻力发生变化，来达到调节的目的。①出口端节流：只改变管路特性曲线。优点是方法可靠，简单易行。缺点是调节方式不经济，而且只能在小于设计流量一方调节。②入口端节流：既改变管路特性曲线，也改变风机本身的性能曲线。同一流量下，入口端节流损失小于出口端节流损失，但由于入口端调节会使进口压力下降，对于泵有引起汽蚀的危险，只能适用于风机。 入口导流器调节：原理是改变风机本身性能曲线。优点是节省功率。只适用于风机。 汽蚀调节：原理是利用泵的汽蚀特性来调节流量，改变泵本身的性能曲线。优缺点：对通流部件损坏并不严重，可使泵自动调节流量，减少运行人员，降低水泵耗电。如果汽轮机负荷常变，特别是长期在底负荷下时采用汽蚀调节会使寿命大大降低。只适用于泵。

可动叶片调节：原理是动叶安装角可随不同工况而改变，通过改变泵与风机本身的性能

曲线来调节流量。泵与风机在低负荷时的效率大大提高。在较大流量范围内几乎可以保持高效率，避免了采用阀门调节的节流损失。 变频调节：通过改变电源频率来调节异步电动机的转速，进而改变泵与风机的性能曲线，从而改变它们的工作点。变频调速节能效果明显，且易于实现过程自动化。但变频调速器的功率不能适应大型火力发电厂主要泵与风机的需要，功率因素也不是非常高，在实际应用中，以中小型泵与风机的调节为主。 8.比较离心泵叶轮叶片的切割方式？

答：叶轮外径的切割应使效率不致大幅度下降为原则。因此，对于不同的泵应采用不同的切割或加长方式。对于ns＜60的低比转数多级离心泵，只切割叶片而保留前后盖板，则能够保持叶轮外径与导叶之间的间隙不变，液流有较好的引导作用，但园盘摩擦损失仍保持未变而导致效率下降。因此是否同时切割前后盖板要视具体情况而定。对高比转数离心泵，则应

?要大于后盖板处的直径当把前后盖板切成不同的直径，使流动更加平顺，前盖板的直径D2??，且平均直径为 D2D2dp??D?22??22 ?D2?9.离心泵轴向力是如何产生的？又如何平衡的？

答：以单级叶轮为例，如图所示，由叶轮流出的液体，有一部分经间隙回流到了叶轮盖板的两侧。在密封环(直径Dw处)以上，由于叶轮左右两侧腔室中的压力均为p2，方向相反而相互抵消，但在密封环以下，左侧压力为p1，右侧压力为p2，且户p2>p1，产生压力差

?p?p2?p1。此压力差积分后就是作用在叶轮上的推力，以符号F1表示。

另外，液体在进入叶轮后流动方向由轴向转为径向，由于流动方向的改变，产生了动量，导致流体对叶轮产生一个反冲力F2。反冲力F2的方向与轴向力F1的方向相反。在泵正常工作时，反冲力F2与轴向力F1相比数值很小，可以忽略不计。但在启动时，由于泵的正常压力还未建立，所以反冲力的作用较为明显。启动时卧式泵转子后窜或立式泵转子上窜就是这个原因。

对于立式水泵，转子的重量是轴向的，也是轴向力的一部分，用F3表示，方向指向叶轮入口。

总的轴向力F为

F?F1?F2?F3

在这三部分轴向力中，F1是主要的。

如何平衡：（1）采用双吸叶轮或对称排列的方式平衡 （2）采用平衡孔和平衡管平衡 （3）采用平衡盘平衡 （4）采用平衡鼓平衡

10．离心泵径向力是如何产生的？又如何平衡的？

答：采用螺旋形压水室的水泵，在设计工况工作时，没有径向力。在变工况下工作时会产生径向力。

在设计流量时，压水室内液体流动的速度和方向与液体流出叶轮的速度和方向基本上是一致的，因此从叶轮流出的液体能平顺地流入压水室，所以叶轮周围液体的速度和压力分布是均匀的，此时没有径向力。

在小于设计流量时，压水室内液体流动的速度减小，但是，液体流出叶轮时的速度

?，如左图所示。v2?>v2，并却由v2增加到v2且方向也改变了，结果使流出叶轮的液体撞

击压水室中的液体，使流出叶轮的液体速度减慢，动能减小，在压水室内液体的压力则升高。液体从压水室的隔舌开始就受到冲击而增加压力。以后沿压水室不断受到冲击，压力不断增加，因此压水室的液体压力在隔舌处最小，到出口扩压管处压力处最大。由于这种压力分布不均匀在叶轮上产生一个集中的径向力R，其方向为自隔舌开始沿叶轮旋转方向转90°的位置。

此外，压水室中压力越小的地方，从叶轮中流出的液体就越多，液体对叶轮的反冲力也越大。由此可见，反冲力的大小是隔舌处最大，扩压管处最小，而反冲力引起的径向力T是从R开始向叶轮旋转的反方向转90°的方向，即指向隔舌的方向。这是引起径向力的次要原因。

于是，作用于叶轮上的总径向力F为R和T的向量和，其指向如左图所示方向。

当流量大于设计流量时，压水室内的液体压力是从隔舌开始下降到扩压管处最小，径向力R的方向是自隔舌开始沿叶轮旋转的反方向转90°的位置，如左图所示。而反冲力是隔舌处最小，扩压管处最大，由反冲力引起的径向力T的方向是从R开始向叶轮旋转的反方向旋转90°，此时作用于叶轮上总的径向力F为R和T的向量和，其指向如左图所示。 如何平衡：（1）采用双层压水室平衡

（2）采用两个压水室相差180度的布置方法平衡