1、注册公用设备工程师暖通空调基础考试下午（工程流体力学及泵与风机）历年真题试卷汇编 3 及答案与解析一、单项选择题1 (2009 年) 存在一无旋流动 ux= ，u z=0，求其势函数( )。2 (2010 年) 已知平面无旋流动的速度势为 =2xy，则流函数为( )。（A）=x 2-y2+C（B） =1 2(x2-y2)+C（C） =y2-x2+C（D）=12(y 2-x2)+C3 (2011 年) 已知流速场 ux=-ax，u y=ay，u z=0，则该流速场的流函数为( )。（A）=2axy（B） =-2axy（C） =- a(x2+y2)（D）= a(x2+y2)4 (2011 年) 流
2、速场的势函数 =5x2y2-y3，则其旋转角速度( )。（A）w z=0（B） wz=-10xy（C） wz=10xy（D）w z=y5 (2012 年) 在速度为 v=2ms 的水平直线流中，在 x 轴下方 5 个单位处放一强度为3 的汇流，则此流动的流函数为( )。6 (2012 年) 下列说法中错误的是( ) 。（A）平面无旋流动既存在流函数也存在势函数（B）环流是圆周运动，不属于无旋流动（C）无论是源流还是汇流均不存在旋转角速度（D）均匀直线流动中，流速为常数7 (2013 年) 强度都为 Q 的两个源流，位于 y 轴原点两侧，距原点距离为 m，则流函数为( )。8 (2014 年)
3、气体射流中，气体从直径 d0=02m 的管嘴流出，Q 0=08m 3s，已知紊流系数 =008，则距管嘴 05m 处的射流流量 Q 为( )。（A）1212m 3s（B） 1432m 3s（C） 0372m 3s（D）072m 3s9 (2008 年) 音速是弱扰动在介质中的传播速度，也就是以下哪种微小变化以波的形式在介质中的传播速度?( )（A）压力（B）速度（C）密度（D）上述三项10 (2009 年)关于气流与断面的关系，下列哪一说法是错的?( )（A）在超音流速中，流速随断面面积的增加而增加（B）一股纯收缩的亚音速气流不可能达到超音速流动（C）只有先收缩到临界流之后再逐渐扩大的气流才能
4、达到超音流速（D）所有亚音速气流通过拉伐尔(Laval)喷管都能达到超音速11 (2010 年)喷气式发动机尾喷管出口处，燃气流的温度为 873K，流速为560ms ，蒸汽的等熵指数 K=133，气体常数 R=2874J (kgK)，则出口燃气流的马赫数为( ) 。（A）097（B） 103（C） 094（D）10612 (2011 年)对于喷管气体流动，在马赫数 M1 的情况下，气流速度随断面增大变化情况为( ) 。（A）加快（B）减慢（C）不变（D）先加快后减慢13 (2012 年) 在有摩阻绝热气流流动中，滞止压强 p0 的沿程变化情况为( )。（A）增大（B）降低（C）不变（D）不定1
5、4 (2012 年) 空气从压气罐口通过拉伐尔喷管输出，已知喷管出口压强p=14kNm 2，马赫数 M=28，压气罐中温度 t0=20，空气的比热容比 k=14，则压气罐的压强为( )kN m2。（A）180（B） 280（C） 380（D）48015 (2013 年) 空气的绝热指数 k=14，气体常数 R=287J(kgK) ，则空气绝热流动时(无摩擦损失) 两断面间流速 v1、v 2 与绝热温度 T1、T 2 的关系为( )。16 (2013 年)在等熵流动中，若气体流速沿程增大，则气体温度 T 将沿程( )。（A）增大（B）降低（C）不变（D）不定17 (2014 年) 在同一气流中，
6、当地音速 C 与滞止音速 C0 的关系为( )。（A）C 永远大于 C0（B） C 永远小于 C0（C） C 永远等于 C0（D）C 与 C0 的关系不定18 (2005 年) 已知某一型号水泵叶轮外径 D2 为 174mm，转速 n 为 2900rmin 时的扬程特性曲线 QH 与管网特性曲线 QR 的交点M(QM=273Ls，H M=338m)，如图 371 所示。现实际需要的流量仅为246Ls，决定采用切割叶轮外径的办法来适应这种要求，试问叶轮外径应切割掉( )mm。（A）9（B） 18（C） 27（D）3519 (2005 年)以下哪些情况会造成泵的气蚀问题?( )泵的安装位置高出吸液
7、面的高差太大泵安装地点的大气压较低泵输送的液体温度过高（A）（B） （C） （D）20 (2006 年、2009 年) 前向叶型风机的特点为( ) 。（A）总的扬程比较大，损失较大，效率较低（B）总的扬程比较小，损失较大，效率较低（C）总的扬程比较大，损失较小，效率较高（D）总的扬程比较大，损失较大，效率较高21 (2007 年) 某单吸离心泵，Q=0 0735m 3s，n=1420rmin；后因改为电机直接联动，n 增大为 1450rmin，试求这时泵的流量 Q 为( )m 3s 。（A）007405（B） 00792（C） 00735（D）0075122 (2007 年) 如图 372 所
8、示，水泵允许吸入真空高度为 Hs=6m，流量Q=150m3h ，吸水管管径为 150mm，当量总长度 lx 为 80m，比摩阻Rm=0 05mH2Om，求最大安装高度等于( )m。（A）22（B） 17（C） 14（D）1223 (2007 年)在系统阻力经常发生波动的系统中应选用具有什么 QH 型性能曲线的风机?( )（A）平坦型（B）驼峰型（C）陡降型（D）上述均可24 (2008 年)常用的泵与风机实际能头曲线有三种类型：陡降型、缓降型与驼峰型。陡降型的泵与风机宜用于下列哪种情况?( )（A）流量变化小，能头变化大（B）流量变化大，能头变化小（C）流量变化小，能头变化小（D）流量变化大，
9、能头变化大25 (2008 年)当采用两台相同型号的水泵并联运行时，下列哪条结论是错误的?( )（A）并联运行时总流量等于每台水泵单独运行时的流量之和（B）并联运行时总扬程大于每台水泵单独运行时的扬程（C）并联运行时总流量等于每台水泵联合运行时的流量之和（D）并联运行比较适合管路阻力特性曲线平坦的系统26 (2009 年)下面哪一项不属于产生“ 气蚀”的原因?( )（A）泵的安装位置高出吸液面的高程太大（B）所输送的液体具有腐蚀性（C）泵的安装地点大气压较低（D）泵所输送的液体温度过高27 (2011 年) 某水泵，在转速 n=1500rmin 时，其流量 Q=008m 3s，扬程H=20m，
10、功率 N=25kW。采用变速调节，调整后的转速 n=2000rmin，设水的密度不变，则其调整后的流量 Q、扬程 H、功率 N分别为( )。（A）0107m 3s、356m、593kW（B） 0107m 3s 、267m、444kW（C） 0142m 3s 、267m、593kW（D）0142m 3s、20m、444kW28 (2012 年) 已知有一离心水泵，流量 Q=088m 3s ，吸入管径 D=06m，泵的允许吸入真空度H s=35m，吸入段的阻力为 06m 水柱，水面为大气压，则水泵的最大安装高度为( )m。（A）201（B） 241（C） 281（D）32129 (2013 年)
11、某通风管道系统，通风机的总压头 p=980Pa，风量 Q=4m3s 。现需要将该系统的风量提高 10，则该系统通风机应具有的总压头为( )。（A）980Pa（B） 1078Pa（C） 11858Pa（D）14348Pa30 (2013 年)下列关于离心式泵与风机的基本方程欧拉方程，描述正确的是( )。（A）流体获得的理论扬程与流体种类有关，流体密度越大，扬程越小（B）流体获得的理论扬程与流体种类有关，流体密度越大，扬程越大（C）流体获得的理论扬程与流体种类没有关系（D）流体获得的理论扬程与流体种类有关，但关系不确定31 (2013 年) 在同一开式管路中，单独使用第一台水泵，其流量 Q=30m
12、3h，扬程H=308m 。单独使用第二台水泵时，其流量 Q=40m3h，扬程 H=392m 。如单独使用第三台水泵，测得其扬程 H=500m 时，则其流量为( )。（A）45m 3h（B） 47m3h（C） 50m3h（D）52m 3h32 (2014 年) 某一水泵的性能曲线如图 374 所示，则工作点应选在曲线( )。（A）12 区域（B） 123 区域（C） 34 区域（D）1234 区域注册公用设备工程师暖通空调基础考试下午（工程流体力学及泵与风机）历年真题试卷汇编 3 答案与解析一、单项选择题1 【正确答案】 B【试题解析】 由势函数与速度的关系，d= =uxdx+uydy，代入已知
13、量有积分得 =arctan +c，差一个常数不影响流场性质，故 (x，y)=arctan【知识模块】 工程流体力学及泵与风机2 【正确答案】 C【试题解析】 由势函数、流函数与速度的关系有 ux=，代入流函数全微分定义式 d= =-2xdx+2ydy，得 =y2-x2+c。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机3 【正确答案】 B【试题解析】 由 d=uxdy-uydx 代入 ux、u y 有 d=-axdy-aydx=-a(xdy+ydx)=-ad(xy)，故 =-axy。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机4 【正确答案】 A【试题解析】 由 ux= =10x2y-3y2，有【知识模块】 工
14、程流体力学及泵与风机5 【正确答案】 A【试题解析】 这是势流叠加，水平直线流沿 x 轴方向，其流函数 1=2y；汇点在(0，-5)的点汇，Q=3，其流函数 2= 叠加后的流函数 =1+2。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机6 【正确答案】 B【试题解析】 此题欠严谨，除了 C 选项是正确的描述，其他选项都是错的。按题意 B 选项有明显错误，环流是无旋流，是否无旋流不在乎质点运动的轨迹，而是看质点是否绕自身轴旋转，角速度是否为零。对于 A 选项，无旋流存在势函数，平面不可压缩流才存在流函数。对于 D 选项，速度是时间和空间的函数，均匀直线流表明流速不随空间变化，但可以随时间变化，比如活塞中的
15、流体流速。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机7 【正确答案】 B【试题解析】 这是势流叠加。一般的，一个强度为 Q、坐标在(x 0，y 0)的点源的流函数为 两个坐标在(0，m)，(0 ，-m) 等强点源的流函数为=1+2=【知识模块】 工程流体力学及泵与风机8 【正确答案】 A【试题解析】 首先判断该位置是在起始段还是主体段。核心长度s0=0672 =084m0 5m，故所求位置在起始段，由起始段流量公式：Q=1212m 3s。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机9 【正确答案】 A【试题解析】 介质中某处受外力作用，压力发生变化，即为压力扰动，压力扰动以波的形式向周围传播。音速就是微小的
16、压力扰动在介质中的传播速度。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机10 【正确答案】 D【试题解析】 亚音速气流通过拉伐尔(Laval)喷管在其最小断面处达到音速进入扩展段才可能达到超音速，因此，亚音速气流通过拉伐尔管达到超音速是必要条件，不是充分条件。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机11 【正确答案】 A【试题解析】 出口音速 c= =5777ms，出口的马赫数 M=vc=097。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机12 【正确答案】 A【试题解析】 由气流速度与断面的关系式： 马赫数 M1，速度与断面的变化相同。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机13 【正确答案】 B【试题解析】 在有
17、摩阻的绝热气流中，各断面上滞止温度不变，即总能量一定，但因摩阻消耗一部分机械能转化为热能，故滞止压强 p0 沿程降低。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机14 【正确答案】 C【试题解析】 压气罐内流速很小可视为零，罐内压强可看做滞止压强 p0，其喷管流可认为绝热过程，由滞止压强与断面压强的绝热过程关系式可得压气罐压强 p0=380kNm 2。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机15 【正确答案】 B【试题解析】 由一元绝热流动方程【知识模块】 工程流体力学及泵与风机16 【正确答案】 B【试题解析】 在等熵流动中，流速增大，即动能增加，则焓减少、温度降低。由绝热流动方程 =C 同样可以说明。
18、【知识模块】 工程流体力学及泵与风机17 【正确答案】 B【试题解析】 由音速公式 C= 和绝热流总能方程 cpT0=cpT+ 可知，当温度为滞止温度 T0 时，即气流流速等熵地降低至零时的断面温度，T 0 表征气流的总能。由于当地气流速度 v 的存在，总能中有一部分为动能，故同一气流中 C 永远小于滞止声速 C0。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机18 【正确答案】 B【试题解析】 一般切削量不大时，近似认为出口过流面积、安装角、效率等不变，则有 D0=1568mm，D-D 0=172mm。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机19 【正确答案】 D【试题解析】 以上三种情况都是造成泵发生汽
19、蚀的主要因素。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机20 【正确答案】 A【试题解析】 前向叶型风机尽管总的扬程较大，但是，其中动压成分大，动静压转换损失较大。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机21 【正确答案】 D【试题解析】 这是相似律的应用问题，改变转速有Qm=00751m 3s。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机22 【正确答案】 B【试题解析】 由安装高度计算公式：H=H s-( =236m 3s ，这里比摩阻为单位长度的水头损失，R m= hs=Rmlx=4m，可得 H=172m。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机23 【正确答案】 C【试题解析】 对于陡降型曲线的风机，在系统
20、阻力发生变化时，流量变化比较小。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机24 【正确答案】 A【试题解析】 陡降型的泵或风机，当能头变化很大时流量保持基本恒定；缓降型则是相反，当流量变化很大时能头保持基本恒定。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机25 【正确答案】 A【试题解析】 联合运行时泵的工作点相比独立运行时发生变化，流量增大，所需能头也增大。能头增大造成泵的流量相比单独运行时的流量减小，并联运行时总流量大于每台水泵单独运行时的流量，但小于泵独立运行的流量之和。如图 373说明，曲线 FA1 为一台泵的性能曲线，曲线 FA 为并联两台相同型号泵运行的性能曲线，CF 为管路特性曲线。A 1 为
21、泵独立运行时的工作点，A 为并联运行的工作点，D1 为并联运动时各泵的工作点。Q Aq 1，Q A2q 1。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机26 【正确答案】 B【试题解析】 其他三个选项都是产生气蚀的主要原因。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机27 【正确答案】 A【试题解析】 由相似律有：【知识模块】 工程流体力学及泵与风机28 【正确答案】 B【试题解析】 吸入口流速 vs= =311ms，则最大安装高度 HgHs-( +hs)，h s=06m，得最大安装高度 241m。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机29 【正确答案】 C【试题解析】 利用相似律 因流体介质相同，故 ，pm=
22、11 2980=11858Pa 。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机30 【正确答案】 C【试题解析】 由关于理论扬程的欧拉方程 HT=1g(u 2TVu2T-u1TVu1T)可见，理论扬程与流体的种类无关，仅与流体在叶轮进、出口处的运动速度有关。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机31 【正确答案】 C【试题解析】 泵在开式管路系统中的扬程：H=H Z+h1，H Z 为几何扬水高度，h 1 为管路系统 H 1=HZ+SQ12 的阻力损失，h l=SQ2，S 为管路系统阻抗。 H2+HZ+SQ22，可解得 HZ=20m，Q 3=50m3h。 H 3=HZ+SQ32。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机32 【正确答案】 C【试题解析】 此水泵的性能曲线是驼峰型曲线，要注意工作点的稳定性问题。工作点位于性能曲线的下降段时，工作点是稳定的。【知识模块】 工程流体力学及泵与风机
