试卷及答案12.doc

2004级试卷A及答案
一、选择题（每题1分，共25分）
1、关于比摩阻R，论述正确的有（a）。
A．比摩阻即每米管长的沿程压力损失
B．比摩阻即每米管长的压力损失
C．比摩阻与流量无关
D．比摩阻与管径无关
2、以下哪种情况时，用户采暖系统与热力网的连接方式可采用直接连接（c ）。
A．建筑物采暖系统高度高于热力网水压图动水压线
B．建筑物采暖系统高度高于热力网水压图静水压线
C．热力网资用压头高于用户采暖系统的阻力
D．采暖系统承压能力低于热力网静水压力
3、网路正常工况时水压图和各热用户的流量如下图，则用户3之后的网路总阻抗为（a ）Pa/(m3/h)2。

A．7.5
B．15
C．38.7
D．1500
4、关于热用户的水力失调度，以下论述中正确的是（a ）。
A．热用户的水力失调度，为实际流量与规定流量的比值
B．热用户的水力失调度，为规定流量与实际流量的比值
C．热用户的水力失调度越大，水力稳定性越好
D．热用户的水力失调度越小，水力稳定性越好
5、室外热水供热管网内的流动大都处于（B）
A、紊流过渡区
B、阻力平方区
C、水力光滑区
D、层流区
6、以下哪个与膨胀水箱连接的管路要设阀门（d）
A、膨胀管
B、循环管
C、溢流管
D、信号管（即检查管）
7、疏水器的作用（D）
A、定压
B、减压
C、排除蒸汽
D、排除系统中的凝水和不凝性气体
8、供气的表压力高于：（a） 称为高压蒸汽供暖
A、70KPa
B、80KPa
C、90KPa
D、100Kpa
9、关于热用户的水力稳定性系数，以下论述中正确的是（B ）。
A．热用户的水力稳定性系数，为可能达到的最大流量和规定流量的比值
B．热用户的水力稳定性系数，为规定流量与可能达到的最大流量的比值
C．热用户的水力稳定性系数为规定流量和实际流量的比值
D．热用户的水力稳定性系数为实际流量和规定流量的比值
10、提高热水网络水力稳定性的主要方法（A）
A、相对减少网络干管的压降
B、相对增大网络干管的压降
C、相对减少用户系统的压降
D、相对减少用户系统的流量
11、关于热用户水力稳定性的论述，错误的是（B）
A、网络干管直径越大，热用户的水力稳定性越好
B、网络干管直径越小，热用户的水力稳定性越好
C、网络干管直径越小，热用户的水力稳定性越差
D、热用户的管径越大，热用户的水力稳定性越差
12、已知两并联管路的阻抗系数分别为15Pa/（kg/h）2和30Pa/（kg/h）2，则其流量分配比为（d）。（不考虑重力作用）
A、1：2
B、2：1
C、0.69：1
D、1.414：1
13、采暖空调水系统常采用闭式系统是因为水泵的扬程较——-，投资———，运行费用————。（A）
A．小，低，少
B．大，低，少
C．小，高，少
D．小，低，多
14、闭式水系统的定压点宜设在（C）。
A．循环水泵的出水处
B．循环水泵的出水处
C．循环水泵的吸水处
D．循环水泵的吸水处
15、有一通风系统，其风机工作点在A点（如图所示），如要求将工作点调节到B点，可采用————。（ D ）

A．增大管网阻抗
B．改变风机转速
C．增大电机功率
D．同时采用A、B两项措施
16、前向叶型的风机或泵的总的扬程较———，能量损失———，效率———。（B）
A．小，小，高
B．大，大，低
C．大，小，高
D．小，大，低
17、泵在闭合环路上工作时，其所需扬程等于（A）
A．环路的流动阻力
B．环路的最高点与最低点的高差与整个管路系统的阻力损失之和
C．补水池与最高点高差、整个管路系统的阻力损失之和。
18、泵在开式管网上工作时，其所须扬程等于（D）
A．环路的流动阻力
B．环路的最高点与最低点的高差与整个管路系统的阻力损失之和
C．补水池与压力容器的高差、整个管路系统的阻力损失以及压力容器相对压力之和。
D．上下两水池液面的高差与整个管路系统的阻力损失之和
19、查取矩形风管的比摩阻时，必须用（A）
A．流速当量直径和流速
B．流速当量直径和流量
C．流量当量直径和流速
D．不是以上三种办法
20、一般空调系统带有冷却塔的冷却水系统是（B）
A．闭式系统
B．开式系统
C．介于闭式和开式之间
D．既非闭式也开式
21、一般空调系统的冷冻水系统是（A）
A．闭式系统
B．开式系统
C．介于闭式和开式之间
D．既非闭式也开式
22、一般闭式水系统中的开式膨胀水箱安装在（D）
A．水泵的压出段
B．水泵的吸入段
C．系统的最高点
D．水泵的吸入段并高出系统的最高点
23、空调冷冻水系统正在运行时，水泵出口的静压力等于（C）
A．系统的静水压力
B．系统的静水压力与水泵的全压之和
C．水泵出口处的静水压力与水泵的静压之和
D．水泵的静压力
24、空调冷冻水系统中，水泵开始运行瞬间，水泵出口的压力等于（C）
A．系统的静水压力
B．水泵出口处的静水压力与水泵的静压之和
C．水泵出口处的静水压力与水泵的全压之和
D．水泵的全压
25、比转数是反映其 ————和————关系的一个综合参数，与尺寸———。（A）
A．流量，扬程，无关
B．现有转数 ，标准转数，无关
C．现有转数 ，标准转数，有关
D．流量，扬程，有关
二、简答题（共33分）
1. 如何区分枝状管网与环状管网？（5分）
答：枝状管网与环状管网应根据管网中流动路径的确定性进行区分。管网的任一管段的流向都是确定的，唯一的，该管网属于枝状管网。若管网中有的管段的流动方向是不确定的，存在两种可能，该管网属于环状管网。
2 蒸汽输配管网管内流动有什么特点？为什么要控制蒸汽在管内流动的流速？（6分）
特点：（1）流动有相态的变化
（2）有二次蒸汽的产生
（3）汽液两相流
原因：（1）满足输配的经济性要求，管内流速不能太小
（2）满足输配安全性要求，管内流速不能太大防止水击破坏管网
（3）适当的流速可以是管网水力平衡容易实现
注：各项答2点即可得全分。
3、为何夏季有排气竖井建筑的低层卫生间可能出现气流倒灌的现象？ （5分）
答：气体重力流的流动方向取决于管道内外气体密度的相对大小，若管道内气体密度（ρ）小于管道外气体密度（ρa），管道内气流向下，反之气流向上。在夏季，卫生间排气竖井内气体密度大于室外，若无排气风机，则出现气流向下流动并倒灌入位于低层的卫生间。
4、为什么离心式泵和大型风机大都采用后向叶型，而微型风机大都采用前向叶型？（6分）
答：a、前向叶型的泵或风机的总的扬程较大，但损失也大，效率较低。虽然后向叶型的泵或风机的总的扬程较小，但它的损失小，效率较高。因此离心式泵全部采用后向叶轮，为了增加效率和降低噪声水平，大型风机也几乎都采用后向叶型。
b、由于采用前向叶型时，在相同的压头下，轮径和外形可以做得较小，效率不是主要考虑因素，因此微型风机大都采用前向叶型
5 什么是水力失调？产生水力失调的原因有哪些？水力失调的不利影响有哪些？（6分）
（1） 流体输配管网中管段的实际运行流量与对应的设计流量不一致的现象称为水力失调。（2分）
（2） 产生水力失调的原因包括：管网设计过程中未平衡各分支的阻力，不平衡率超过规定值；管网的动力设备实际运行参数远离设计选定的工作参数；管网实际流动阻力与设计计算的阻力相差较大；人为地对管网阀门进行误调节造成流量分配偏离设计值等。（答任意两点得2分，此外的答案灵活处理给分）
（3） 水力失调造成各管段实际运行能量偏离设计流量，达不到设计的各管段流量分配的目的，影响管网运行的可靠性；水力失调还可能造成管网和设备的损坏。（2分）
6. 简要分析管内流速取值对管网设计的影响。（5分）
（4） 答：管内的流速对管网的技术经济性有很大的影响。流速高，管道断面小，占用的空间小，材料耗用少，建造费用小；但是系统的阻力大，动力消耗增大，运行费用增加，且增加噪声。若流体中含有粉尘等，会增加设备和管道的磨损。反之，流速低，阻力小，动力消耗少；但是管道断面大，材料和建造费用大，占用的空间大。流速过低还会使粉尘、杂质沉积而堵塞管道。因此，必须通过全面的技术经济比较选定合理的流速。
三、计算题分析题
1、如图，烟囱内烟气流动过流断面视为常数，烟气密度不变，整个流动过程均为0.6kg/m3；烟囱外空气密度为1.2kg/m3。烟囱的单位长度的摩擦阻力5Pa/m；流动过程局部阻力系数之和为1.8。水平bc段长5m。求烟气出口速度。（10分）

炉子及烟囱排烟示意图
解:
重力作用动力：

沿程阻力：

重力作用力与流动阻力平衡：

局部阻力：

解得
2、如图所示，某离心式水泵在某管网中的工况点为A，扬程28m，流量7×10-3m3/s 。泵的转速n=2900r／min。（12分）
求: 1）泵目前运行的轴功率N；2）如果采用变速调节方法把水泵的流量减少20%,求此时泵的转速、轴功率。

解：1) 查图：QA=0.007m3/s,HA =27.9m
ηA=68%
。
2) 新的工况点：QB=0.0056m3/s,HB =24 m。
。
Q m3/s
0.005
0.006
0.0065
H m
19.13
27.55
32.33
绘相似工况曲线如图,查得
QC=0.006m3/s, 。
3、某机械通风系统如下图所示，管段4-5的设计流量1000 m3/h，计算阻力100Pa；管段4-6的设计流量2000m3/h，计算阻力144Pa。完全按照设计条件安装管网，实际运行时测得管段4-5的流量是1200 m3/h。管段4-6中的实际流量是多少？（10分）

解：管段4-5和4-6的阻抗分别为：

则管段4-5和4-6的流量比：

故管段4-6的实际流量应为1200 m3/h。
5、如图所示为某实际流体输配管网的网络图。各分支的阻抗为：S（1）=3.2，S（2）=3.3，S（3）=3.4，S（4）=0.2，S（5）=0.3，S（6）=0.4（单位：kg/m7）。在分支③上设有流体输配动力，其输出全压力用P3表示。（10分）
1）写出管网的基本关联矩阵，建立节点流量平衡方程组。
2）选出该网络图的最小阻抗生成树，据此写出该网络图的独立回路矩阵Cf，并建立独立回路压力平衡方程组。

（1）以节点4为参考节点，基本关联矩阵和节点流量平衡方程组为：
；
（2）最小阻抗生成树由分支4、5、6组成。