技能鉴定水力机械试验初级工复习题

水力机械试验初级工复习题

一、选择题（请将正确答案的代号填入括号内） 1.>表示电阻的英文字母是( )。

(A)R；(B)G；(C)A；(D)I。

答案：A

2.>在三相交流电路中，所谓三相负载对称是指( )。

(A)各相阻抗相等；(B)各相阻抗不相等；(C)电阻相等、电抗相等、电抗性质相同；(D)阻抗角相等。

答案：C

3.>水轮机工作水头为( )。

(A)水轮机引水流道进口断面与尾水管出口断面的总能头之差；(B)水轮机进口断面与尾水管出口断面的总能头之差；(C)水电站上、下游自由水面的水位之差；(D)水轮机进口断面与下游自由水面的水位之差。

答案：B

4.>水力机械试验应尽可能使用( )级以上精度的压力表。

(A)0.1；(B)0.02；(C)0.5；(D)1.5。

答案：C

5.>尾水管的主要作用是用来( )。

(A)形成流道；(B)消耗水能；(C)回收水能；(D)转换水能。

答案：C

6.>测量仪器(传感器)的固有频率，至少应比所测非电物理量的变化频率高( )倍。

(A)1～3；(B)10～12；(C)3～5；(D)30～50。

答案：C

7.>真空测量的测压孔直径规定为( )。

(A)8mm；(B)4mm；(C)6mm；(D)10mm。

答案：C

8.>根据最常见的机械参数的分类，力学参数有( )。

(A)荷重、拉力、声压、速度、扭矩；(B)拉力、压力、速度、湿度、扭矩；(C)荷重、拉力、压力、扭矩、应力；(D)压力、扭矩、声压、温度、应力。

答案：C

9.>磁场力的大小与( )有关。

(A)磁感应强度；(B)磁力线方向；(C)通过导体的电流；(D)外加电流。

答案：A

10.>水轮机中的能量损失按原因来分，有( )。

(A)容积损失和水力损失；(B)容积损失、水力损失、机械损失；(C)水力损失和机械损失；(D)容积损失和机械损失。

答案：B

11.>长度为1m，截面是1mm2的导体所具有的电阻值称为( )。

(A)电阻；(B)阻抗；(C)电阻率；(D)导纳。

答案：C

12.>水电站水泵供水的适用水头是( )。

(A)H＜12m；(B)20～80m；(C)H＞80m；(D)H＜12m或H＞80m。

答案：D

13.>根据GB8564-1988标准，在任何情况下，水轮机导轴承的绝对摆度不得超过( )mm。

(A)0.30；(B)0.40；(C)0.50；(D)0.35。

答案：D

14.>水流能量表现形式有( )。

(A)势能和动能；(B)动能和压能；(C)势能和压能；(D)势能、动能、压能。

答案：D

15.>1kgf／cm2＝1工程大气压104kgf／m2＝( )N／m2(Pa)

(A)9.70665×104；(B)9.80665×104；(C)9.80665×103；(D)9.90665×104。

答案：B

16.>水轮机最基本的工作参数有( )5个。

(A)H、Q、L、a、N；(B)N、η、a、n、Q；(C)H、Q、N、η、n；(D)η、n、L、H、?。

答案：C

17.>弹簧测压计使用的最优范围为全刻度的( )。

(A)30%～60%；(B)50%～70%；(C)70%～90%；(D)60%～80%。

答案：B

18.>水电站有( )种方式。

(A)自流供水和水泵供水；(B)自流供水、水泵供水、混合供水；(C)水泵供水和混合供水；(D)自流供水和混合供水。

答案：B

19.>传感器的一般特性包括( )。

(A)静态特性和动态特性；(B)静态特性和频率特性；(C)动态特性和迟滞特性；(D)静态特性和迟滞特性。

答案：A

20.>引用误差是绝对误差与测量范围( )值之比值，以百分数表示。

(A)起始量程；(B)中间量程；(C)下限；(D)上限。

答案：D

21.>标注尺寸的基本要素是尺寸数字、尺寸线、箭头、( ) 。

(A)尺寸比例；(B)尺寸大小；(C)尺寸界线；(D)尺寸注释。

答案：C

22.>表示电阻的英文字母是( )。

(A)R；(B)G；(C)A；(D)I。

答案：A

23.>水电站自流供水的适用水头是( )。

(A)H＝20～80m;(B)H＝10～50m;(C)H＝30～60m；(D)H＝50～80m。

答案：A

24.>水力机械试验应尽可能使用( )级以上精度的压力表。

(A)0.1；(B)0.02；(C)0.5；(D)1.5。

答案：C

25.>尾水管的主要作用是用来( )。

(A)形成流道；(B)消耗水能；(C)回收水能；(D)转换水能。

答案：C

26.>测量仪器(传感器)的固有频率，至少应比所测非电物理量的变化频率高( ) (A)1～3；(B)10～12；(C)3～5；(D)30～50。

答案：C

27.>根据最常见的机械参数的分类，力学参数有( )。

倍。

(A)荷重、拉力、声压、速度、扭矩；(B)拉力、压力、速度、湿度、扭矩；(C)荷重、拉力、压力、扭矩、应力；(D)压力、扭矩、声压、温度、应力。

答案：C

28.>磁场力的大小与( )有关。

(A)磁感应强度；(B)磁力线方向；(C)通过导体的电流；(D)外加电流。

答案：A

29.>长度为1m，截面是1mm2的导体所具有的电阻值称为( )。

(A)电阻；(B)阻抗；(C)电阻率；(D)导纳。

答案：C

30.>水电站水泵供水的适用水头是( )。

(A)H＜12m；(B)20～80m；(C)H＞80m；(D)H＜12m或H＞80m。

答案：D

31.>根据GB8564-1988标准，在任何情况下，水轮机导轴承的绝对摆度不得超过( )mm。

(A)0.30；(B)0.40；(C)0.50；(D)0.35。

答案：D

32.>水流能量表现形式有( )。

(A)势能和动能；(B)动能和压能；(C)势能和压能；(D)势能、动能、压能。

答案：D

33.>1kgf／cm2＝1工程大气压104kgf／m2＝( )N／m2(Pa)

(A)9.70665×104；(B)9.80665×104；(C)9.80665×103；(D)9.90665×104。

答案：B

34.>水轮机最基本的工作参数有( )5个。

(A)H、Q、L、a、N；(B)N、η、a、n、Q；(C)H、Q、N、η、n；(D)η、n、L、H、?。

答案：C

35.>常用的压力计按原理和结构可划分为( )。

(A)液体压力计、弹簧压力计、活塞压力计；(B)弹簧压力计、活塞压力计、电气式压力计； (C)液体压力计、弹簧压力计、活塞压力计、电气式压力计；(D)活塞压力计、电气式压力计、弹簧压力计。

答案：C

36.>弹簧测压计使用的最优范围为全刻度的( )。

(A)30%～60%；(B)50%～70%；(C)70%～90%；(D)60%～80%。

答案：B

37.>水电站有( )种方式。

(A)自流供水和水泵供水；(B)自流供水、水泵供水、混合供水；(C)水泵供水和混合供水；(D)自流供水和混合供水。

答案：B

38.>振动测试的振动量包括( )。

(A)振幅、初相角、频率；(B)频率、初相角、相位；(C)振幅、频率、相位；(D)振幅、相位、初相角。

答案：C

39.>“IEC”规定：在全部验收试验中，每个单项试验的实际平均水头(转速)与规定值的偏差不得超过( )。

(A)±2%；(B)±1%；(C)±4%；(D)±3%。

答案：D

40.>仪表准确度等级是根据仪表的最大引用误差来划分的，1级表的含义是最大( )绝

对值小于1%×仪表全量程值。

(A)引用误差；(B)相对误差；(C)示值误差；(D)系统误差。

答案：C

41.>标注尺寸的基本要素是尺寸数字、尺寸线、箭头、( ) 。

(A)尺寸比例；(B)尺寸大小；(C)尺寸界线；(D)尺寸注释。

答案：C

42.>力p1、p2的平衡条件是( )。

(A)p1＝－p2；(B)p1＝p2；(C)－p＜p2；(D)－p1≠p2。

答案：A

43.>表示电阻的英文字母是( )。

(A)R；(B)G；(C)A；(D)I。

答案：A

44.>在三相交流电路中，所谓三相负载对称是指( )。

(A)各相阻抗相等；(B)各相阻抗不相等；(C)电阻相等、电抗相等、电抗性质相同；(D)

答案：√

40.>压力又称压强，是垂直作用于单位面积上而且均匀分布在此面积上的力。p＝F／S(kg

／cm2) ( )

答案：√

41.>绝对压力是指流体所处空间的全部压力。 ( ) 答案：√

42.>液体内某一点的静水压强，各个方向都不相等。( ) 答案：×

43.>直流电路只是电流、电压、电动势等物理量的大小不随时间变化的电路。( ) 答案：×

44.>水轮机转轮标称直径指与转轮叶片轴心线相交处的转轮室的内径。( ) 答案：√

45.>振动引起固体材料中应力的波动，从而导致疲劳而过早断裂。( ) 答案：√

46.>一物体在半径为R的圆上作圆周运动，其频率为f，则线速度(v)与频率的关系为v＝2π

fR；而角频率ω＝2πf。( )

答案：√

47.>在转速表中，只能进行接触测量的是机械式转速表，只能进行非接触测量的是频闪式

转速表和光电式转速表。( )

答案：√

48.>电容量的大小与极板的面积成反比，与极板之间的距离成正比。( ) 答案：×

49.>修正值是为消除系统误差用代数法加到测量结果上的值，修正值等于未修正测量结果

的绝对误差，但正负号相反。( )

答案：√

50.>转桨式水轮机一般分为协联工况区和非协联工况区。( ) 答案：√

51.>在超声波探伤中，具有相同尺寸的同类探头，其频率愈高，则声束扩散角愈小，同时

近场区长度亦愈短。( )

答案：×

52.>每秒钟通过导线的某一截面的电荷量即电流强度，简称电流。( ) 答案：√

53.>电涡流式传感器的探头现场安装时，初始间隙可以在线性范围内任一位置。( ) 答案：×

54.>通常在被测压力较稳定的情况下，被测压力的最大值可超过压力表达式刻度满量程的

34。( )

答案：×

55.>杆件拉伸压缩时，轴向与横向变化(符号)总是相反。( ) 答案：√

56.>当两个振动频率相当接近时，会出现“拍频”。( ) 答案：√

57.>检定是为评定计量器具的计量性能，确定其是否符合法定要求所进行的全部工作。

( )

答案：√

58.>尾水管有直尾水管和弯曲形尾水管。( ) 答案：√

59.>绝缘油的作用是绝缘、液压操作和散热。( ) 答案：×

60.>在使用锉刀锉削时，尽管使用的锉刀和工件的不同，但锉刀的握法也没有区别。( ) 答案：× 三、计算题

1.>某水电站的压力输水钢管管径为d，如图D-2所示。钢管承受的最大静水压强为p，钢管

管壁材料的允许拉应力为σ，问管壁必须的厚度t为多少?

图D-2

答案：解：分析图D-3所示。

图D-3

p－ 钢管中心压强为p，l为钢管的长度，γ为水的重率，a点压强为

dγ2，b点压强为

p＋dγ2，取平均压强p，管道长为l，则px＝pdl

管道抗破裂的抗拉力 2T＝2σtl 由 pdl＝2σtl

t＝ 所以

pd2?

pd 答：管壁必需的厚度t为2?。

2.>某水轮机工作水头H＝73m，转速n＝150r／min，功率P＝110MW，求比转速ns是多少?

ns＝答案：解：由

n×PH5454

ns＝ 得

150×11000073＝233(mkW)

答：比转速是233mkW。

3.>有一根导线，每小时通过其横截面的电量Q为900C，计算通过导线的电流I是多少? 答案：解：已知Q＝900C，t＝1h＝3600s

I＝ 根据公式

Qt可以求出

I＝Q900＝＝0.25(A)＝250(mA)t3600

答：通过导线的电流是250mA。

4.>如图D-7所示，水轮机的水平进水管直径d＝3000mm，通过流量Q＝38m3／s，安装高度Z

＝2m。若水轮机蜗壳进口处(1-1断面)压力表M的读数p1为686kN／m2，试估计该水轮机的出力N为多少?假设机组效率系数η＝0.85。

图D-7

答案：解：设速度水头系数α1＝1，γ为水的重率；水轮机过水断面的流速为v由N＝9.81

ηQH(kW)

?Q???p1?1v12p1?1／4?d2?H＝Z＋＋＋0＝Z＋＋?2g?2g 而 38????686?1／4?×32?＝2＋＋＝73.5(m)9.82g

(由于估计，hω不计)

得N＝9.81×0.85×38×73.5≈2.3×104kW 答：估计该水轮机的出力为2.3×104kW

225.>有一测压管如图D-1所示，试计算B点的压力值pB。

图D-1

答案：解：设pB为B点的压力，p′B为B面的压力，pa为大气压强，γ为水的重率。

因为p′B＋γhv＝pa p′B＝pa－γhv

所以pB＝p′B－pa＝－γhv (“－”表示负压，即出现真空) 即真空度pv＝pa－p′a＝γhv 答：B点的压力值为－γhv。

6.>有一根导线，每小时通过其横截面的电量Q为900C，计算通过导线的电流I是多少? 答案：解：已知Q＝900C，t＝1h＝3600s

I＝ 根据公式

Qt可以求出

I＝Q900＝＝0.25(A)＝250(mA)t3600

答：通过导线的电流是250mA。

四、简答题

1.>应变测量最基本的原理是什么?

答案：应变测量最基本的原理是运用电桥的方法，使微小电阻的变化转化为电压(或电流)

的变化，然后通过高倍数放大进行测量，根据测量的应变值进而算出应力值。

2.>主接力器不动时间较长，对甩负荷时机组转速有何影响? 答案：主接力器不动时间较长，使转速上升值增高。 3.>写出甩负荷试验中转速最大升高相对值计算式。 答案：甩负荷试验中转速最大升高相对值计算式为

?＝nmax－n0×100%nH

式中 nmax--甩指定负荷过渡过程中，机组的最大瞬时转速值； n0--甩指定负荷前的转速的稳定值； nH--机组的额定转速。

4.>反击式水轮机型号有哪几部分组成，各部分的意义是什么? 答案：反击式水轮机型号由三部分组成；

第一部分：水轮机型式转轮型号(用比转速表示)； 第二部分：主轴布置形式引水室特征； 第三部分：转轮标称直径(厘米)。

5.>分段关闭对机组停机过程有何影响?

答案：在快速停机的过程中，分段关闭可以避免尾水管内出现过大的压力降低和蜗壳进口

出现过大的压力上升，使压力水管内压力的升高和降低的绝对值均有所减小，以满足调保计算值。

6.>原型水轮机与模型水轮机不相似之处有哪些?

答案：原型水轮机与模型水轮机不相似之处有过流部件的相对粗糙度、间隙、均压孔、机

械损耗、制造及安装试验误差。

7.>稳定性试验需测量哪些参数?

答案：稳定性试验需测量参数有机组的摆度、振动、水压脉动、机组负荷、转速。 8.>试述计量工作的含义及其特征是什么?

答案：计量工作旨在实现计量单位统一、量值精确可靠而开展的一切活动。

其特征是统一性、准确性、广泛性、社会性、法制性。

9.>试述转轮叶片操作机构的作用，并简述带操作架的直连杆机构的组成。

答案：顾名思义，转轮叶片是在调速器自动控制下，操作叶片转角的执行机构。它是由接

力器活塞、活塞杆(操作轴)、操作架、连杆、转臂、枢轴、止推瓦及铜瓦等组成。

10.>写出甩负荷试验中转速最大升高相对值计算式。 答案：甩负荷试验中转速最大升高相对值计算式为

?＝nmax－n0×100%nH

式中 nmax--甩指定负荷过渡过程中，机组的最大瞬时转速值； n0--甩指定负荷前的转速的稳定值； nH--机组的额定转速。

11.>机组转速调整机构有哪些作用? 答案：机组转速调整机构作用有：

1)调整单独运行机组转速。 2)改变并网运行机组的负荷。

12.>试述计量工作的含义及其特征是什么?

答案：计量工作旨在实现计量单位统一、量值精确可靠而开展的一切活动。

其特征是统一性、准确性、广泛性、社会性、法制性。

13.>反击式水轮机型号有哪几部分组成，各部分的意义是什么?

答案：反击式水轮机型号由三部分组成；

第一部分：水轮机型式转轮型号(用比转速表示)； 第二部分：主轴布置形式引水室特征； 第三部分：转轮标称直径(厘米)。

14.>水力机组转速、磁极对数、频率的关系是什么? 答案：水力机组转速、磁极对数、频率的关系是

np＝f

n＝ 式中 p--磁极对数； n--机组转速； f--频率。

60pf

15.>当示波器接通被测的位置信号时，发现振动子光点偏值不适当(或过大、或过小)，应采

取什么措施?

答案：光点偏值不适当时，必须进行调整。偏值过大的检查衰减是否合适；采用分流电阻；

偏值过小的检查匹配阻抗是否适当；调整衰减或增设放大器。

五、绘图题

1.>画出电阻、可变电阻、电位器的图形符号。 答案：如图E-2所示。

图E-2

(a)电阻；(b)可变电阻；(c)电位器

2.>试绘制电子计算机的结构示意图。

答案：电子计算机的机构示意图，如图E-32所示。

图E-32

3.>试绘制1151差压变送器率定原理图。

答案：1151差压变送器率定原理图如图E-30所示。

图E-30

4.>试绘制PA(R)-23／压力传感器的电气连接图。

答案：PA(R)-23／压力传感器的电气连接图，如图E-34所示。

图E-34

5.>画出一球体带有负电荷时，其周围分布的电力线。 答案：如图E-1所示。

图E-1

6.>试绘制ND2噪声测量仪测量原理方框图。 答案：噪声测量原理方框图，如图E-31所示。

图E-31

六、论述题

1.>什么叫水轮机的水流速度三角形?

答案：水流在水轮机转轮中的运动，一方面沿着叶片流道运动，同时还与转轮一起旋转运

动。水流质点沿着转轮叶片的运动，称相对运动；随着转轮一起旋转的运动称为牵连运动(即圆周运动)；水流质点对水轮机固定部件(即对大地)的运动称为绝对运动。根据力学中物体运动速度分解和合成的原理，转轮中任一水流质点的绝对速度，均可分解成沿转轮叶片流动的相对速度以及随着转轮一起旋转的圆周速度，这三个速度向量构成一个闭合的三角形。称此矢量三角形为水轮机水流速度三角形。

2.>应变仪在实际应用时，为什么在测量前必须进行电阻平衡和电容平衡两项调节? 答案：由于测量桥的4个桥臂的阻值总是存在差别，导线也会有微小的电阻差别；4个桥臂

的导线间有相当可观的寄生电容存在，它对电桥交流电的通过有一定的阻力。可见桥臂不纯是电阻，而是有容抗的复阻抗，交流电桥的平衡需满足两个条件

Z1Z3＝Z2Z4

?＋?＝?＋?

1324

调节电阻钮，满足电阻平衡，调节电容钮，满足电容平衡，由于电阻平衡和电容平衡是互相影响的，因此更要反复调节才能使电桥平衡。

3.>简述水流作用于转轮叶片上力的表达式及其意义。

答案：根据动力学中的动量定理，单位时间内进入容器的水的质量m1和流出容器的水的质

量m2的变化等于容器四面八方作用于该水流上的力p，即

d(mv)＝pdt

因为水流为连续流动，所以进入和流出流道的流量q1、q2相等，即q1＝q2＝q，所以m1＝m2＝m，即得表达式

1p1＋p2＋p3＋p4＋p5＋pG＝dt 式中 p1--叶片表面对水流的作用力；

?γq?dt(v2－v1)??g??

p2--转轮上轮冠内表面对水流的作用力； p3--转轮下轮环内表面对水流的作用力； p4--流道进口断面水压力的作用力； p5--流道出口断面水压力的作用力； pG--水流的重力； g--重力加速度； v--流速； γ--水的重率。

意义：表达式建立了水流动量(流速)变化与外力的关系。反映了由于叶片以力的作用于水流，迫使水流速度改变(方向及大小均发生变化)，水流速度的变化而对转轮叶片产生压力，从而驱动转轮旋转做功。

4.>简述原型效率试验与相对效率试验的区别。

答案：原型效率试验与相对效率试验的区别如表F-1所示。

表F-1

序号ABCDE原型效率试验流量必测相对效率试验流量由“KΔh1／2”换算试验工作量大，所需相对简单，只测蜗壳压差Δh，用工人力物力多及材料少率定K值必须事先假定试验条件要求不同，试验条件，主要考虑测管情况、测流量测试要求与条件试方便与精度满足试验报告的要求不同试验结果只能是完成“原型”的部分 5.>正常运行工况下的过渡过程试验有哪些试验? 答案：正常运行工况下的过渡过程试验有：

1)水轮机启动试验。

2)水轮发电机组空载扰动试验。 3)水轮发电机组负荷扰动试验。

4)发电与调相、发电与抽水、抽水与调相等工况的相互转换试验。 5)正常停机试验。

6.>简述汽蚀系数σ的意义。 答案：汽蚀系数的意义为：

1)σ是动态真空的相对值，即是一个无因次的系数。 2)它的大小将随水轮机的运行工况的变化而变化。

3)σ值与工作轮翼型和水轮机工况有关(即与转轮出口动能有关)，σ值越大，水轮机汽蚀性能越坏。

4)σ值与尾水管的性能有关，尾水管的效率越高，σ也越大。

5)几何形状相似的水轮机，在相似工况下，其σ值是相同的。对于某一个水轮机在既定的某一工况下，其σ值也是定值。

序号ABCDE原型效率试验流量必测相对效率试验流量由“KΔh1／2”换算试验工作量大，所需相对简单，只测蜗壳压差Δh，用工人力物力多及材料少率定K值必须事先假定试验条件要求不同，试验条件，主要考虑测管情况、测流量测试要求与条件试方便与精度满足试验报告的要求不同试验结果只能是完成“原型”的部分 5.>正常运行工况下的过渡过程试验有哪些试验? 答案：正常运行工况下的过渡过程试验有：

1)水轮机启动试验。

2)水轮发电机组空载扰动试验。 3)水轮发电机组负荷扰动试验。

4)发电与调相、发电与抽水、抽水与调相等工况的相互转换试验。 5)正常停机试验。

6.>简述汽蚀系数σ的意义。 答案：汽蚀系数的意义为：

1)σ是动态真空的相对值，即是一个无因次的系数。 2)它的大小将随水轮机的运行工况的变化而变化。

3)σ值与工作轮翼型和水轮机工况有关(即与转轮出口动能有关)，σ值越大，水轮机汽蚀性能越坏。

4)σ值与尾水管的性能有关，尾水管的效率越高，σ也越大。

5)几何形状相似的水轮机，在相似工况下，其σ值是相同的。对于某一个水轮机在既定的某一工况下，其σ值也是定值。

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