水輪機(jī)流體力學(xué)高級(jí)應(yīng)用考核試卷

水輪機(jī)流體力學(xué)高級(jí)應(yīng)用考核試卷考生姓名：________________答題日期：________________得分：_________________判卷人：_________________

一、單項(xiàng)選擇題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.水輪機(jī)中水流對(duì)轉(zhuǎn)輪的作用力主要取決于以下哪個(gè)因素？（）

A.水頭

B.水流速度

C.水的密度

D.轉(zhuǎn)輪的直徑

2.以下哪種水輪機(jī)屬于沖擊式水輪機(jī)？（）

A.混流式水輪機(jī)

B.軸流式水輪機(jī)

C.沖擊式水輪機(jī)

D.斜流式水輪機(jī)

3.水輪機(jī)的效率主要受到以下哪個(gè)因素的影響？（）

A.水頭

B.流量

C.水流損失

D.轉(zhuǎn)輪葉片角度

4.在水輪機(jī)中，水流與轉(zhuǎn)輪葉片的相對(duì)速度稱為？（）

A.入口速度

B.出口速度

C.相對(duì)速度

D.絕對(duì)速度

5.以下哪個(gè)參數(shù)是描述水輪機(jī)性能的重要指標(biāo)？（）

A.水頭

B.效率

C.轉(zhuǎn)速

D.扭矩

6.水輪機(jī)的比轉(zhuǎn)速是指？（）

A.轉(zhuǎn)速與水頭之比

B.轉(zhuǎn)速與流量之比

C.水頭與流量之比

D.轉(zhuǎn)速與扭矩之比

7.以下哪種水輪機(jī)適用于高水頭、小流量的工況？（）

A.混流式水輪機(jī)

B.軸流式水輪機(jī)

C.沖擊式水輪機(jī)

D.斜流式水輪機(jī)

8.水輪機(jī)中的最優(yōu)工作點(diǎn)是指？（）

A.效率最高點(diǎn)

B.扭矩最大點(diǎn)

C.水頭最高點(diǎn)

D.流量最大點(diǎn)

9.在水輪機(jī)中，轉(zhuǎn)輪葉片對(duì)水流的作用力主要取決于？（）

A.葉片形狀

B.葉片角度

C.水流速度

D.水的密度

10.以下哪個(gè)因素會(huì)影響水輪機(jī)的空化現(xiàn)象？（）

A.水頭

B.流量

C.水的粘度

D.水的溫度

11.水輪機(jī)的空化現(xiàn)象是指？（）

A.水流中的氣泡

B.水流中的沙粒

C.水流中的有機(jī)物

D.水流中的鹽分

12.以下哪個(gè)參數(shù)與水輪機(jī)的空化現(xiàn)象無關(guān)？（）

A.水頭

B.溫度

C.壓力

D.水流速度

13.水輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要包括以下哪些部分？（）

A.調(diào)速器、導(dǎo)葉、接力器

B.調(diào)速器、導(dǎo)葉、泵輪

C.調(diào)速器、導(dǎo)葉、閥門

D.調(diào)速器、泵輪、閥門

14.以下哪種方法可以有效地降低水輪機(jī)的空化現(xiàn)象？（）

A.提高水頭

B.降低水頭

C.增大流量

D.減小流量

15.水輪機(jī)的最優(yōu)工作點(diǎn)與以下哪個(gè)因素有關(guān)？（）

A.水頭

B.流量

C.轉(zhuǎn)速

D.葉片角度

16.以下哪個(gè)因素會(huì)影響水輪機(jī)的啟動(dòng)性能？（)

A.水頭

B.流量

C.葉片角度

D.調(diào)速器

17.水輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要用于以下哪個(gè)目的？（）

A.提高效率

B.降低空化現(xiàn)象

C.保持恒定的轉(zhuǎn)速

D.增大扭矩

18.以下哪個(gè)因素會(huì)影響水輪機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性？（）

A.水頭

B.流量

C.葉片角度

D.調(diào)速器

19.以下哪種水輪機(jī)適用于低水頭、大流量的工況？（）

A.混流式水輪機(jī)

B.軸流式水輪機(jī)

C.沖擊式水輪機(jī)

D.斜流式水輪機(jī)

20.水輪機(jī)的額定功率是指？（）

A.最大功率

B.最小功率

C.平均功率

D.啟動(dòng)功率

二、多選題（本題共20小題，每小題1.5分，共30分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.水輪機(jī)的主要類型包括哪些？（）

A.混流式水輪機(jī)

B.軸流式水輪機(jī)

C.沖擊式水輪機(jī)

D.潛水泵

2.影響水輪機(jī)效率的因素有？（）

A.水頭

B.流量

C.葉片角度

D.水的粘度

3.以下哪些措施可以減少水輪機(jī)的空化現(xiàn)象？（）

A.增加水頭

B.減小流量

C.提高葉片進(jìn)口邊的設(shè)計(jì)

D.降低葉片出口邊的設(shè)計(jì)

4.水輪機(jī)的比轉(zhuǎn)速與以下哪些因素有關(guān)？（）

A.水頭

B.流量

C.轉(zhuǎn)速

D.葉片角度

5.以下哪些因素會(huì)影響水輪機(jī)的啟動(dòng)性能？（）

A.水頭

B.流量

C.調(diào)速器的設(shè)計(jì)

D.葉片的材料

6.水輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用包括？（）

A.保持轉(zhuǎn)速恒定

B.控制流量

C.防止過載

D.提高效率

7.以下哪些情況下會(huì)發(fā)生水輪機(jī)的過載現(xiàn)象？（）

A.水頭突然升高

B.流量突然增大

C.水輪機(jī)轉(zhuǎn)速下降

D.導(dǎo)葉調(diào)節(jié)不當(dāng)

8.水輪機(jī)的空化類型包括哪些？（）

A.空蝕

B.汽蝕

C.空泡

D.渦輪

9.以下哪些水輪機(jī)適用于高水頭、小流量的工況？（）

A.沖擊式水輪機(jī)

B.斜流式水輪機(jī)

C.混流式水輪機(jī)

D.軸流式水輪機(jī)

10.水輪機(jī)的額定功率取決于以下哪些因素？（）

A.水頭

B.流量

C.效率

D.轉(zhuǎn)速

11.以下哪些水輪機(jī)部件容易受到空化現(xiàn)象的影響？（）

A.轉(zhuǎn)輪

B.導(dǎo)葉

C.接力器

D.調(diào)速器

12.水輪機(jī)運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的故障有？（）

A.過載

B.空化

C.摩擦

D.噪音

13.以下哪些方法可以用來檢測(cè)水輪機(jī)的空化現(xiàn)象？（）

A.聲發(fā)射檢測(cè)

B.振動(dòng)分析

C.渦輪流量計(jì)

D.紅外熱成像

14.水輪機(jī)的最優(yōu)工作點(diǎn)取決于以下哪些因素？（）

A.水頭

B.流量

C.葉片角度

D.調(diào)速器設(shè)置

15.以下哪些因素會(huì)影響水輪機(jī)的運(yùn)行壽命？（）

A.空化

B.摩擦

C.材料疲勞

D.負(fù)載變化

16.水輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要包括以下哪些部件？（）

A.調(diào)速器

B.導(dǎo)葉

C.接力器

D.液壓系統(tǒng)

17.以下哪些措施可以提高水輪機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性？（）

A.優(yōu)化葉片設(shè)計(jì)

B.增強(qiáng)導(dǎo)葉剛度

C.使用調(diào)速器

D.提高轉(zhuǎn)輪的制造精度

18.水輪機(jī)的流量與以下哪些因素有關(guān)？（）

A.水頭

B.轉(zhuǎn)速

C.葉片角度

D.導(dǎo)葉開度

19.以下哪些情況可能導(dǎo)致水輪機(jī)性能下降？（）

A.葉片磨損

B.導(dǎo)葉腐蝕

C.轉(zhuǎn)輪不平衡

D.水質(zhì)變化

20.水輪機(jī)的設(shè)計(jì)過程中需要考慮以下哪些流體動(dòng)力學(xué)原理？（）

A.伯努利原理

B.流體阻力

C.渦輪動(dòng)力學(xué)

D.空化現(xiàn)象的防止

三、填空題（本題共10小題，每小題2分，共20分，請(qǐng)將正確答案填到題目空白處）

1.水輪機(jī)中，水流對(duì)轉(zhuǎn)輪葉片的力主要取決于水的________和________。（）

2.混流式水輪機(jī)的特點(diǎn)是水流在轉(zhuǎn)輪中既有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)又有________運(yùn)動(dòng)。（）

3.水輪機(jī)的效率是指輸出功率與輸入水流的________之比。（）

4.水輪機(jī)在最優(yōu)工作點(diǎn)上運(yùn)行時(shí)，其效率可以達(dá)到________%左右。（）

5.水輪機(jī)的空化現(xiàn)象主要發(fā)生在________和________之間。（）

6.為了防止水輪機(jī)的空化現(xiàn)象，可以采取的措施包括提高_(dá)_______和改善________設(shè)計(jì)。（）

7.水輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過改變________的開度來控制水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率。（）

8.水輪機(jī)的比轉(zhuǎn)速是指每米水頭下的________轉(zhuǎn)數(shù)。（）

9.適用于低水頭、大流量工況的水輪機(jī)類型是________水輪機(jī)。（）

10.水輪機(jī)的額定功率是指在設(shè)計(jì)水頭和________下，水輪機(jī)能長時(shí)間穩(wěn)定輸出的功率。（）

四、判斷題（本題共10小題，每題1分，共10分，正確的請(qǐng)?jiān)诖痤}括號(hào)中畫√，錯(cuò)誤的畫×）

1.水輪機(jī)的效率與水頭成正比關(guān)系。（）

2.在水輪機(jī)中，水流的速度在轉(zhuǎn)輪進(jìn)口處大于出口處。（）

3.水輪機(jī)的空化現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致水輪機(jī)的效率降低。（）

4.混流式水輪機(jī)適用于所有類型的水頭和流量條件。（）

5.水輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以自動(dòng)控制水輪機(jī)的工作狀態(tài)，以適應(yīng)電網(wǎng)負(fù)荷的變化。（）

6.水輪機(jī)的啟動(dòng)性能與水頭的大小無關(guān)。（）

7.在水輪機(jī)運(yùn)行過程中，葉片角度是固定不變的。（）

8.水輪機(jī)的額定功率是指在最大水頭和流量下的功率輸出。（）

9.水輪機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性只與水頭和流量有關(guān)。（）

10.水輪機(jī)的所有部件在設(shè)計(jì)時(shí)都不需要考慮空化現(xiàn)象的影響。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題10分，共40分）

1.請(qǐng)簡述水輪機(jī)空化現(xiàn)象的成因及其對(duì)水輪機(jī)性能的影響。（10分）

2.描述水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作原理及其在水輪機(jī)運(yùn)行中的作用。（10分）

3.請(qǐng)闡述水輪機(jī)最優(yōu)工作點(diǎn)的概念，以及如何確定水輪機(jī)的最優(yōu)工作點(diǎn)。（10分）

4.分析水輪機(jī)在不同工況下（如高水頭、低水頭、大流量、小流量）的工作特點(diǎn)及適用類型的水輪機(jī)。（10分）

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項(xiàng)選擇題

1.A

2.C

3.C

4.C

5.A

6.A

7.C

8.A

9.B

10.A

11.A

12.B

13.A

14.A

15.C

16.D

17.C

18.D

19.B

20.A

二、多選題

1.ABC

2.ABC

3.AC

4.ABC

5.ABC

6.ABC

7.ABC

8.ABC

9.AC

10.ABC

11.ABC

12.ABCD

13.AB

14.ABC

15.ABC

16.ABC

17.ABC

18.ABC

19.ABC

20.ABCD

三、填空題

1.速度、角度

2.旋轉(zhuǎn)

3.輸入功率

4.90

5.葉片、水流

6.水頭、葉片設(shè)計(jì)

7.導(dǎo)葉

8.轉(zhuǎn)速

9.軸流式

10.流量

四、判斷題

1.×

2.√

3.√

4.×

5.√

6.×

7.×

8.×

9.×

10.×

五、主觀題（參考）

1.空化是由于水流中的局部壓力降低導(dǎo)致水蒸氣形成氣泡，這些氣泡在高壓區(qū)域破裂造