流体机械《泵与风机(第四版)》课后习题答案及参考试题.doc

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1、 概念1、流量：单位时间 H=(nn1)2H=14.65(1450)2=15.28m 14201NN1=(nn1)3N=3.3(1450)3=3.51Kw 14203、有一台多级锅炉给水泵，要求满足扬程H=176m，流量Q=81.6m3/h，试求该泵所需的级数和轴功率各为多少？计算中不考虑涡流修正系数。其余已知条件如下： 叶轮外径D=254mm水力效率h=92%容积效率v=90%机械效率m=95%转速n=1440r/min流体出口绝对流速的切向分速度为出口圆周速度的55% 解先求出出口圆周速度及出口速度的切向分速度，以便求出理论压头。v u2=npD2=1440u2=55%u2=0.5519.

2、2=10.56m/s3.14254/1000=19.2m/s当不计涡流损失时，每级压头为：1H=hhhvhm1u2vu2=0.920.900.9519.210.56=16.17m 满足扬程176m 176/16.17=10.8811级 轴功率：N= gQH=49.75Kwhhhvhm4、已知下列数据，试求泵所需要的扬程。水泵轴线标高130m，吸水面标高126m，上水池液面标高170m，吸人管段阻力0.81m，压力管段阻力1.91m。解(130-126)+（170-130）+0.81+1.91=46.72m5、由泵样品中得知某台离心泵的汽蚀余量为【NPSH】=3.29m，欲安装在海拔500m高度

3、的地方工作，该地区夏天最高水温为40，若吸水管路的流动损失为1m，速度水头为0.2m，求该泵的允许几何安装高度【Hg】(注：海拔500米大气压头为9.7m；水温40时水的饱和蒸汽压力为0.752m)解：H=prggamb-pv -NPSH-hw=9.7-0.752-3.29-1=4.66mrg泵与风机-学习指南一、 填空题1、火力发电厂中泵与风机是重要的辅助设备，需要许多泵与风机配合主机工作才能使电厂正常运转生产电能。请写出电厂中用到的二种泵的名称：泵和泵，及二种风机的名称：风机和风机2、理想叶轮是指叶轮中叶片个数是，叶片厚度是，理想流体是指：粘性和压缩流体3、因工作原理和结构不同，可将泵与风

4、机分为以下三类：式式和式的泵与风机4、泵与风机的性能曲线有三种类型：型，型和型5、ns=3.65，式中ns的名称是，H是叶轮的，单位是，qv是叶轮的流量，单位是，n是，单位是ns值大的泵与风机，其n值大；相似的泵与风机其ns值相等6、泵与风机有以下几种效率：效率hm，效率hv效率hh和效率h，其间的关系是：7|、流体无旋地进入叶轮，是指叶片进口处液体的速度的方向角8、发生汽蚀的条件是：体中某点处的压力a1=度 p该温下的9、串联运行的泵与风机的台数越多，其扬程或全压增加的百分比，所以采用台以上泵与风机的串联运行三、计算题1、把温度为50的水，其密度为998.5kg/m3，提高到30m的容器，其

5、液面上的表压力为490.5kPa，吸水池液面上的压力为大气压力Pa,输水管中的流动阻力损失为p-pv22-v12(H=Hp+hw)rg2g5m,泵的进出口管径相同，试确定泵的相程2、某电厂有一冷凝泵用转速为1450r/min的电动机拖动，当流量为35m3/h时，扬程为62m,轴功率为7.6kw,试问电动机的转速改变多少时，才能使流量增加到70m3/h，此时扬程，轴功率又为多少？3、在大气压力为90636Pa的高原的地方，用泵输送水温为45的热水，其密度为990.2kg/m3，该温度下的饱和蒸汽压力为Hv=0.99m，吸入管路阻力损失hw=0.8m，等直径吸入管路热水的流速v=4m/s，泵的允许

6、吸上真空高度Hs=7.5m，求泵的允许安装高度Hg为多少；如该泵的安装高度Hg=Hs-v2-hw,Hs=Hs-10.33+Hamb+0.24-Hv 2g为5m，试问此泵能否不发生汽蚀的安全运行？4、为提高能量，将、两台性能不同的泵串联于管道系统中运行，下图中，、为两台泵的性能曲线，DE为管路性能曲线，试求串联后总扬程为多少，此时泵工作点在 何处，流量与扬程又是多少，而每台泵在这系统中单独工作时的工作点又在何处，流量与扬程又是多少？605040302010020406080100120140qv h% 50 40 30 20 10 0 参考答案一、 填空题31、给水，凝结水，送，引2、无限多，无

7、限薄，无，不可3、叶片，容积，其他4、陡降，平坦，驼峰5、比转速，单级，扬程，m，单吸，m/s，泵叶轮转速，r/min，不一定，相等6、机械，容积，流动，总,三、计算题： hmhvhh=h7、绝对速度，90 8、液，等于，液，饱和蒸汽的压力9、越少，不宜，21、解：H=30+490500+pa-pa+0+5=85m 998.59.812、解：n2=n1qv2qv1=1450n2900270)=248m =2900r/min H2=H1(2)2=62(n1145035P2=P1(n2329003)=7.6()=60.8kw n11450Hs=Hs+Hamb-10.33+0.24-Hv3、解： 9

8、0636=7.5+-10.33+0.24-0.99=5.75m990.29.81v242Hg=Hs-hw=5.75-0.8=4.13m 2g29.81Hg=5mHg=4.13m,所以要发生汽蚀 4、解：按照串联运行性能曲线绘制原则：qv不变而H相加得到串联运行的性能曲线如图示+，与其管道性能曲线DE的交点A点即串联运行的工作点查得：qVA=56L/S，HA=150m，此时泵的工作点为AI，其qvI=qvA,HAI=58m泵的工作点为AP，其qvP=qvA,HAP=92m泵单独运行的工作点为A单，其qv单=35L/S,H单=85m泵单独运行的工作点为A单，其qv单=43L/S,H单=104mv

9、一、单项选择题(本大题共20小题，每小题1分，共20分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。1.某台泵的转速由4500r/min上升到5000r/min，其比转速()A.增加B.降低C.不变D.有可能增加，也可能降低，不可能不变2.泵与风机是将原动机的()的机械。A.机械能转换成流体能量B.热能转换成流体能量C.机械能转换成流体内能D.机械能转换成流体动能3.若对轴流式泵采用出口端节流调节方式，则在节流调节中，随着流量的不断减小，其消耗的轴功率将()A.不断增大B.不断减小C.基本不变D.增大或减小、不变均有可能4.泵管路特性方程HC=Hs

10、t+中，HC是表示当管路输送的流量为qv时，()液体所需的机械能。A.单位时间所通过管道B.单位重量C.单位体积D.单位质量5.泵与风机几何相似，表示原型与模型的泵与风机()A.叶轮直径互成比例B.叶轮进、出口宽度互成比例C.结构形式一样D.各过流部件对应线性尺寸成同一比例，对应安装角相等，叶片数目相等6.某水泵，转速不变，当输送的水温增加时，泵最高效率点的扬程值()A.增加B.降低C.先增加后降低D.不变7.当叶轮出口直径相同，转速相同，且泵的流量大于零时() A.后弯式叶轮的HT最大B.前弯式叶轮的HT最大C.径向式叶轮的HT最大D.上述三种情况均有可能11.出于运行的安全可靠性考虑，离心

11、泵不宜采用()调节方式。A.出口端节流调节B.入口端节流调节C.液力耦合器变速调节D.变速电动机调速12.对=90的径向式叶片，离心式泵的qVT-HT的关系曲线为()A.水平直线B.自左向右下降的直线C.自左向右上升的直线D.自左向右上升的曲线13.中、高比转速离心式泵与风机在推导车削定律时，对车削前后的参数关系作了如下假设() 14.流动功率指轴功率减去()A.PmB.PVC.PhD.三者之和15.离心泵输送含有杂质的液体时，按是否有前、后盖板区分的叶轮形式不宜采用()A.封闭式B.半开式C.开式D.全不宜采用16.由于离心风机本身结构构造上的条件所限，所以至今未能采用()A.节流调节方式B

12、.入口导流器调节方式C.变速调节方式D.动叶调节方式17.轴流式泵与风机的叶片加工成扭曲形是为了()A.增加叶片强度B.增加叶片刚度C.使叶顶至叶根处扬程相等，避免涡流损失D.避免泵与风机振动18.两台大小不同的风机串联运行，串联工作点的全压为p串。若去掉其中一台，由单台风机运行时，工作点全压分别为p大与p小，则串联与单台运行的全压关系为()A.p串=p大+p小B.p串>p大+p小C.p大<P串<P大+P D.p小<p串<p大+p小19.罗茨风机是依靠两个外形呈“8”字形的转子，在旋转时造成工作室()改变来输送气体的。A.势能B.内能C.动能D.容积 20.驼峰型

13、qv-H性能曲线的特点是：在曲线最高点K点()A.为不稳定工作点，其余均为稳定工作区域B.右侧为不稳定工作区域C.附近为不稳定工作区域D.左侧为不稳定工作区域来源:考试大-自考站四、简单计算题(本大题共4小题，每小题6分，共24分)29.有一单级轴流泵，转速n=580r/min，在叶轮直径980mm处，水以V1=4.01m/s的速度沿轴向流入叶轮，并以V2=4.48m/s的速度从叶轮流出，试求其理论扬程。30.假设叶轮外径为D2的离心风机，当转速为n(r/min)时，其流量为qv(m3/s)，试写出该工况下的理论输出功率pe(kW)的计算式。又设空气在叶轮进口以径向流入，出口的相对速度为径向。

14、31.已知某循环水泵管路系统的有关参数为：管路直径d=600mm，管路全长l=250m，管路沿程损失系数=0.03，管路各局部损失系数之总和=17.5，管路进水池水面至管路出口出水池水面的位置高差H2=24m,进、出水池的水面压力均为大气压力。试确定此管路系统特性曲线方程HC=Hst+中的Hst和系数的数值。32.有一台可把15冷空气加热到170热空气的预热器，当流经它的质量流量qm=2.9105kg/h时，预热器及管道系统的全部阻力损失为1.47kPa。如果在该系统中装一台离心风机，问从节能的角度考虑，是把它装在预热器之前，还是装在预热器之后好?设风机效率=60%，20时空气密度为1.2kg

15、/m3。五、综合计算题(本大题共2小题，每小题12分，共24分) 泵与风机（课后习题答案） 扬程：单位重量液体从泵进口截面到泵出口截面所获得的机械能。流量qv：单位时间内通过风机进口的气体的体积。全压p：单位体积气体从风机进口截面到风机出口截面所获得的机械能。轴向涡流的定义：容器转了一周，流体微团相对于容器也转了一周，其旋转角速度和容器的旋转角速度大小相等而方向相反，这种旋转运动就称轴向涡流。影响：使流线发生偏移从而使进出口速度三角形发生变化。使出口圆周速度减小。叶片式泵与风机的损失：（一）机械损失：指叶轮旋转时，轴与轴封、轴与轴承及叶轮圆盘摩擦所损失的功率。（二）容积损失：部分已经从叶轮获得

16、能量的流体从高压侧通过间隙向低压侧流动造成能量损失。泵的叶轮入口处的容积损失，为了减小这部分损失，一般在入口处都装有密封环。（三），流动损失：流体和流道壁面生摸差，流道的几何形状改变使流体产生旋涡，以及冲击等所造成的损失。多发部位：吸入室，叶轮流道，压出室。如何降低叶轮圆盘的摩擦损失：1、适当选取n和D2的搭配。2、降低叶轮盖板外表面和壳腔内表面的粗糙度可以降低Pm2。3、适当选取叶轮和壳体的间隙。 轴流式泵与风机应在全开阀门的情况下启动，而离心式泵与风机应在关闭阀门的情况下启动。第一章1-1有一离心式水泵，其叶轮尺寸如下：1=35mm,bb2=19mm,D1=178mm,D2=381mm,b

17、1a=18，b2a=20。设流体径向流入叶轮，如n=1450r/min，试画出出口速度三角形，并计算理论流量qV,T和在该流量时的无限多叶片的理论扬程HT。解：由题知：流体径向流入叶轮a1=90则：u1=pD1n =p178106060-31450=13.51（m/s）V1=V1m=u1tgb1a=13.51tg18=4.39（m/s）q1V=pD1b1V1m=p0.1784.390.035=0.086（m3/s）V2m=-30.086q1V=3.78（m/s）u2=pD2n=p381101450=28.91（m/s）6060pD2b2p0.3810.019 V2u=u2-V2mctgb2a=

18、28.91-3.78ctg20=18.52（m/s）HT=u2V2u=28.9118.52=54.63（m）g9.81-2有一离心式水泵，其叶轮外径D2=220mm,转速n=2980r/min，叶片出口安装角b2a=45，出口处的轴面速度v2m=3.6m/s。设流体径向流入叶轮，试按比例画出出口HT，又若环流系数K=0.8，流动效率hh=0.9时，泵的实际扬程H是多少？ 速度三角形，并计算无限多叶片叶轮的理论扬程解：u2=pD2n=p0.222980=34.3（m/s）6060V2m=3.6m/sb2a=45w2=v2mg=5.09（m/s）画出出口速度三角形sinb2a9.8V2u=u2-V

19、2mctgb2a=34.31-3.6ctg45=30.71（m/s） a1=90HT=u2V2u=34.3130.71=107.5(m)实际扬程H=KHT=KhhHT=0.80.9107.5=77.41(m)2出口过流断面面积A2=0.023m，叶片出口安装角b2a=30，流体径向流入叶轮，求转速n=1480r/min，流量qD2=360mm，V,T=86.8L/s1-3有一离心式水泵，叶轮外径时的理论扬程HT。设环流系数K=0.82。解：流体径向流入叶轮a1=90u2=pD2n=p0.361480=27.88（m/s）v2m=6060qV,T83.810-3=3.64（m/s） A0.023

20、v2u=u2v2mctgb2a=27.883.64（m/s）HT=u2V2u27.8821.58=61.39（m）HT=KHT=0.8261.39=50.34（m） 9.8g1-4有一叶轮外径为300mm的离心式风机，当转速为2890r/min时。无限多叶片叶轮的理论全压pT是多少？设叶轮入口气体沿径向流入，叶轮出口的相对速度，设为半径方向。空气密度=1.2kg/m3。解：气体沿径向流入a1=90又叶轮出口相对速度沿半径方向b2a=90u2=pD2np0.3298060=60=46.79（m/s）由图知u2=V2u=46.79m/spT=ru2V2u=1.246.7946.79=2626.7（

21、Pa）D2=600mm，内径D1=480mm，叶片进、出口处空气的相对速度为w1=25m/s及w2=22m/s，它们与相应的圆周速度的=1.2kg/1-5有一离心式风机，转速n=1500r/min，叶轮外径夹角分别为b1=60，b2=120，空气密度ru1=m3。绘制进口及出口速度三角形，并求无限多叶片叶轮所产生的理论全压pT。 解：pD1n p0.4815006060pD2np0.61500sin60=21.65（m/s） =47.1（m/s）v1m=wu2=1sinb1a=256060可得速度三角形 =37.68（m/s） v2m=w2sinb2a=22sin120=19.05（m/s）知

22、u、vm、bv1u=u1-w1cosb2a=37.68-25cos60o=25.18（m/s） v2u=u2-w2cosb2a=47.1-22cos120=58.1（m/s）pT=r(u2v2u-u1v1u)=1.2(47.158.1-37.6825.18)=2145.27(Pa) 1-6有一离心式水泵，在转速n=1480r/min时，流量qV=89L/s，扬程H=23m，水以径向流入叶轮，叶轮内的轴面速度v1m=3.6m/s。内、外径比D1/D2=0.5，叶轮出口宽度b2=0.12D2，若不计叶轮内的损失和叶片厚度的影响，并设叶轮进口叶片的宽度b1=200mm，求叶轮外径D2、出口宽度b2及

23、叶片进、出口安装角b1a和b2a。qV=解：由pqV8910-3=0.039(m)=39mm由D/D=0.5得D=2D=2390=78(mm)b=0.12D=9.36mm D1b1V1m得D1=112222pb1v1mp0.23.6=3.02（m/s）tgu1=pD1n p0.03914806060b1a=v1m3.6=1.192得b1a=50 u13.02u2=pD2np0.078148060=60=23得qV8910-3=6.04（m/s）v2m=38.8（m/s） pD2b2p0.0780.009由HT=u2V2ugV2u=37.31（m/s）ctgb2a=(u2-v2u)/v2m=(6

24、.04-37.31)/38.8=-0.806b2a=128.85o（数据有问题，离心泵出口安装角应是锐角，即后弯式叶片）1-7有一离心式风机，叶轮外径D2=600mm，叶轮出口宽度b2=150mm，叶片出口安装角b2a=30，转速n=1450r/min。设空气在叶轮进口处无预旋，空气密度r=1.2kg/m3，试求：（2）叶片无限多时的理论全压pT； qV,T=10000m3/h时，叶轮出口的相对速度w2和绝对速度v2；（1）当理论流量（3）叶片无限多时的反作用度t；（4）环流系数K和有限叶片理论全压pT（设叶片数z=12）=45.53（m/s） 解：（1）u2=pD2np0.6145060=6

25、0由qV,T=pD2b2V2m得V2m=qV,TpD2b2=100009.83V2m=9.83（m/s）w2=3600p0.60.15sinb2asin30=19.66（m/s）V2=30.15（m/s）（2）u2=45.53m/sV2m=9.83m/sV2u=u2-V2mctgb2a=45.53-9.83ctg30=28.5（m/s）pT=ru2V2u=1.245.5328.5=1557.3（Pa） （3）t=1-V2u2u2=1-28.5=0.687由风机的斯托道拉公式：K=1-245.53u2psinb2a V,Tz(u2-)pD2b2tgb2aK=1-45.53psin30=0.79p

26、=KpTT=0.791557.3=1230.3（Pa） 12(45.53-)36000p0.60.15tg301-8有一轴流式风机，在叶轮半径380mm处。空气以v1=33.5m/s的速度沿轴向流入叶轮，当转速n=1450r/min时，其全压p=692.8Pa，空气密度r=1.2kg/m3，求该半径处的平均相对速度w的大小和方向。=解：u=pDn3.140.3821450p=（m/s）v1=wa=33.5（m/s）v2u=57.6760ru60v1u=0，所以w1u=u。w2u2692.8=10.01（m/s） 1.257.67由题知轴向进入=u-v2u=57.67-10.01=47.66(m

27、/s) 22v1w+w2um/s57.67+47.66w=v+1u=33.52+=62.42b=arctgw+w222u1u21233.35o =32.34=arctg57.67+47.661-9有一单级轴流式水泵，转速n=580r/min，在叶轮直径700mm处，水以v1=5.8m/s的速度沿轴向流入叶轮，又以圆周分速v2u=2.3m/s从叶轮流出，试求cyb为多少？t设l=1。解：u=pDn=3.140.7580=21.25（m/s）v1=wa=va=5.8（m/s）6060由题知轴向进入v1u=0，所以w1u=u。w2u=u-v2u=21.25-2.3=18.95(m/s)25.8b2(

28、v2u-v1u)sinb2(2.3-0)sin16.09o oc=0.207=arctg=16.09yootva1+tgl/tgb5.81+tg1/tg16.0921.25+18.95b=arctg2v1w1u+w2u1-10有一后置导叶型轴流式风机，在外径D2=0.47m处，空气从轴向流入，va=30m/s，在转速n=2000r/min时，圆周分速v2u=5.9m/s，求cy=49.19（m/s）v1b。设l=1。 t解：u=pDn3.140.472000=6060=wa=va=30（m/s）由题知轴向进入v1u=0，所以w1u=u。w2u=u-v2u=49.19-5.9=43.29(m/s

29、) b=arctg2v1w1u+w2ub2(v2u-v1u)sinb2(5.9-0)sin32.97o230 oc=0.208=arctg=32.97yootva1+tgl/tgb301+tg1/tg32.9749.19+43.291-11有一单级轴流式水泵，转速为375r/min，在直径为980mm处，水以速度1=4.01m/s轴向流入叶轮，在出口以。 b2-b1）vv2=4.48m/s的速度流出。试求叶轮进出口相对速度的角度变化值（pDnp0.983754.482-4.012=2（m/s） =19.23（m/s）水轴向流入v1u=0v2u6060vav14.01o由速度三角形可知：tgb1

30、=0.2085得b1=11.78 uu19.23解：u= 由tgb2=4.01vav1=0.2327得b2=13.10ob2-b1=13.10o-11.78o=1.32 =u-v2uu-v2u19.23-21-12有一单级轴流式风机，转速n=1450r/min，在半径为250mm处，空气沿轴向以24m/s的速度流入叶轮，并在叶轮入口和出口相对速度之间偏转20，求此时的理论全压pT。空气密度r=1.2kg/m3。60=37.94（m/s）tgb1=v124ooo=0.6326b1=32.32b2=b1+20=52.32u37.94解：u=pDn=3.140.252145060pT=ruva(ct

31、gb1-ctgb2)=1.237.9424ctg32.32o-ctg52.32o=883.43Pa第二章 ()2-1有一叶轮外径为460mm的离心式风机，在转速为1450r/min时，其流量为5.1m3/s，试求风机的全压与有效功率。设空气径向流入叶轮，在叶轮出口处的相对速度方向为半径方向，设其p/pT=0.85，r=1.2kg/m3。 解：u2=pD2np0.4614506060=34.9（m/s）叶轮出口处的相对速度为半径方向 b2=90V2u=u2pT=ru2V2u=1.234.934.9=1462.14（Pa）qvP5.11242.8=6.34（kW） 10001000p=0.85pT

32、=0.851462.1=1242.82（Pa）Pe=2-2有一单级轴流式水泵，转速为375r/min，入口直径为980mm，水以1=4.01m/s的速度沿轴向流入叶轮，以vv2=4.48m/s的速度由叶轮流出，总扬程为H=3.7m，求该水泵的流动效率hh。pDnp98010-3375解：u=19.23（m/s）水沿轴向流入V1u=0 6060V1=V1a=V2a=4.01m/sv2uHT=u(V2u-V1u)=19.23(1.998-0)=3.9mhh=H=3.7=0.949=94.9% g9.8HT3.92-3有一离心式水泵，转速为480r/min，总扬程为136m时，流量qV=5.7m3/

33、s，轴功率为P=9860KW，其容积效率与机械效率均为92%，求流动效率。设输入的水温度及密度为：t=20，r=1000kg/m3。解：h=PergqVH1000g5.71360.77h=0.77又h=hhhVhmhh=0.91=91% P1000PhVhm0.920.92100098602-4用一台水泵从吸水池液面向50m高的水池输送qV=0.3m3/s的常温清水（t=20，r=1000kg/m3），设水管的内径为d=300mm，管道长度L=300m，管道阻力系数l=0.028，求泵所需的有效功率。 2p1v12p2v2解：根据伯努利方程z+H=z+h 12rg2grg2gw由题知：z1-z

34、2=50；p1=p2=0；v1=v2v1=v2=2d0.3244=75.76(m)qV=0.3=4.246（m/s） lv23004.2462=0.028hw=l=25.76m代入方程得Hd2g0.329.82-5设一台水泵流量rgqPe=H=10009.80.375.76=222.7（kW） 10001000VqV=25L/s，出口压力表读数为323730Pa，入口真空表读数为39240Pa，两表位差为0.8m，（压力表高，真空表低），吸水管和排水管直径为1000mm和。 hg=0.95，求轴功率、有效功率、泵的总功率（泵与电动机用联轴器直接连接）750mm，电动机功率表读数为12.5kW，

35、电动机效率解：由题知：P2e=323730Pa，P1v=39240Pa，P1e=-P1v=-39240Paz2-z1=0.8m，d1=1000mm=1m，d2=750mm=0.75mpd1425=0.032m/s 210003.141Pg=12.5kW，hg=0.95，htm=0.98v1=4qv2=22ppvv12124q425+H=z+得： v2=v=0.057m/sz1+222rgrg2g2gpd210003.140.752p2-p1v2-v12+rg2g-3H=z2-z1+rgqVHPe=1000=0.8+323730-(-39240)0.0572-0.0322+10009.829.8

36、） =37.84m =10009.8251037.84=9.27（KW1000P=Pghtmhg=12.50.980.95=11.64（KW）h=2-6有一送风机，其全压是1962Pa时，产生Pe9.3100%=100%=79.6% P11.64qV=40m3/min的风量，其全压效率为50%，试求其轴功率。 解：P=qVp=401962=2.62（kW）6010000.51000h2-7要选择一台多级锅炉给水泵，初选该泵转速n=1441r/min，叶轮外径D2=300mm，流动效率hh=0.92，流体出口绝对速度的圆周分速为出口圆周速度的55%，泵的总=81.6效率为90%，输送流体密度虑轴

37、向涡流的影响）? r=961kg/m3，要求满足扬程H=176m，流量qVm3/h，试确定该泵所需要的级数和轴功率各为多少（设流体径向流入，并不考解：u2=pD2np0.3144160=60=22.62（m/s）由题知：v2u=0.55u2=0.5522.62=12.44（m/s） HT=u2v2u22.6212.44=28.7（m）H1=HThh=28.70.92=26.42(m) 9.8g=i=H176=6.667(级)P=PeH126.421000hrgqVH9619.881.6176=41.7kW1000h100036000.9 2-8一台G4-73型离心式风机，在工况1（流量qV=7

38、0300m3/h，全压p=1441.6Pa，轴功率P=33.6kW）及工况2（流量qV=37800m3/h，全压p=2038.4Pa，轴功率P=25.4kW）下运行，问该风机在哪种工况下运行较为经济？ 解：工况1：h1=Pe=qVp=703001441.6P1000P1000360033.6100%=83.78%工况2：h2=PeqVp378002038.4100%=84.26% =P1000P1000360025.4h2h1在工况2下运行更经济。m3/min，全压p=1200Pa，输送空气的密度为r第三章相似理论 3-1有一离心式送风机，转速n=1450r/min，流量qV=1.5=1.2k

39、g/m3。今用该风机输送密度r=0.9kg/m3的烟气，要求全压与输送空气时相同，问此时转速应变为多少？流量又为多少？ 解：由题知：DpDm=1；各效率相等，pp=pm 根据全压相似关系pprpDp2np2rpnp2=()()=()=1得nm=npnmrmnmpmrmDmqVpnpqVmnmqV=得流量与密度无关，根据相似关系qVm=qVpnm1674.323=1.5=1.73(m/min) 1450np3-2有一泵转速n=2900r/min，扬程H=100m，流量=0.17m3/s，若用和该泵相似但叶轮外径D2为其2倍的泵，当转速n=1450r/min时，流量为多少？解：由题知：D2m=2D

40、2p，由于两泵相似 根据流量相似关系qVpqVm=(D2pD2m)3npnm=129001()3=214504得：qVm=814500.17=0.68（m3/s） 2900。现用一出口直径为该泵2倍的泵，当转速n=1450r/min时，保持运动状态3-3有一泵转速n=2900r/min，其扬程H=100m，流量相似，问其轴功率应是多少？ qV=0.17m3/s，轴功率P=183.8KW解：由于两泵相似且D2m=2D2p根据功率相似关系：PpPm=(D2pD2m)5(1290031)=)3=()5(145042nm=71100np得：Pm=4Pp=4183.8=735.2（KW） 3-4G4-7

41、3型离心风机在转速n=1450r/min和D2=1200mm时，全压p=4609Pa，流量qVm3/h，轴功率P=99.8KW，若转速变到n=730r/min时，叶轮直径和气体密度不变，试计算转速变化后的全压、流量和轴功率。解：由题可知：D2pD2m=1；rpppnp2145024609)=3.945得pm=1根据比例定律：=(=1168.3（Pa） )=(7303.945rmpmnmqVp71100qVpnp14503=1.9863得qVm=35795.2（m/h） 1.9861.9863qVmnm730PpPm=(1450399.8)=7.837得Pm=)3=(7307.837nmnp=1

42、2.73（KW） 3-5G4-73型离心风机在转速n=1450r/min和D2=1200mm时，全压p=4609Pa，流量qV=71100m3/h，轴功率P=99.8KW，空气密度r=1.2kg/m3，若转速和直径不变，但改为输送锅炉烟气，烟气温度t=200，当地大气压pamb=0.1MPa，试计算密度变化后的全压、流量和轴功率。qVm=71100m/h 3解：由题知D2pD2m=1npnm=1由于流量与密度无关所以流量qV不变，3273p2730.1106rm=r0=1.34=0.763kg/m全压273+t101325273+200101325pm=rm0.7634609=2930.56P

43、a pp=1.2rp轴功率Pm=rm0.76399.8=63.46kW Pp=1.2rpD2=600mm的风机，当叶轮出口处的圆周速度为60m/s，风量qV=3003-6叶轮外径为多少？ m3/min。有一与它相似的风机D2=1200mm，以相同的圆周速度运转，求其风量pD2pnp=pD2mnm解：由题知：圆周速度相同可得u=6060npD2m1200=60得=2 nmD2p600所以得根据相似流量关系qVpqVm=20=(D2pD2m)3npnm=60031()2=12004qVm=4qVp=4300=1200（m3/min） 。如改善传动情况后，3-7有一风机，其流量qVm3/s，全压p=

44、460Pa，用电动机由皮带拖动，因皮带滑动，测得转速n=1420r/min，此时所需轴功率为13KW转速提高到n=1450r/min，问风机的流量、全压、轴功率将是多少？rp解：由于是同一风机，所以满足相似由题知：=1=1 DmrmDp根据比例定律qVpnpqVmnm=得qVm=qVpnmnp=2014503=20.42（m/s） 1420pppmPpPm=(npnm)2得pm=pp(nm214502)=479.58（Pa） )=460(1420np） =(npnm)3得Pm=Pp(nm314503)=13.84（KW)=13(1420np3-8已知某锅炉给水泵，最佳工况点参数为：qV=270

45、m3/h，H=1490m，n=2980r/min，i=10级。求其比转数ns。 解：ns()i3-9某单级双吸泵的最佳工况点参数为qV=18000m3/h，H=20m，n=375r/min。求其比转数ns。 解：由于是单级双吸泵ns3-10G4-73-11No18型锅炉送风机，当转速n=960r/min时的运行参数为：送风量qV=19000m3/h，全压p=4276Pa；同一系列的No8型风机，当转速n=1450r/min时的送风量qV=25200m3/h，全压p=1992Pa，它们的比转数是否相等？为什么？3600=4.17n解：两台风机的比转数分别为 ny960=y比转数不相等，因为一台风机在不同工况下有不同的比转数，一般用最高效率点的比转数，作为相似准则的比转数。所以题中的两台风机（同一系列）在最高效率点的比转数是相同的，但题中给出的工况不同，所以比转数不同。第四章泵的汽蚀4-1除氧器内液面压力为117.6103Pa，水温为该压力下的饱和温度104，用一台六级离心式给