泵与风机 中期考察.doc

一、简答题1. 简述空化与空蚀对泵性能的影响，并在下图中标出泵不发生空化的区域。二、填空1. 风机全压是1250 Pa，出口处动压是60 Pa，则该风机的静压是1190 Pa。2. 某泵m，滑移系数是0.86，流动效率是0.92，则 m， m。3. 某水泵机械效率是0.95，容积效率是0.92，流动效率是0.9，则该泵的总效率是 。4. 试说明欧拉方程的能量意义；并根据欧拉方程分析轴流泵的扬程低于离心泵的原因。5. 某双吸单级风机的流量是150m3/s，转速是1450rpm，全压是3320Pa，则该风机的比转数是 。6. 某泵的比转数是103，当转速减小20%时，该泵的比转数是 。7. 某风机输送密度为0.8kg/m3的烟气时轴功率是350kW，那么输送密度为1.2kg/m3的空气时轴功率是 kW。三、计算题1. 有一离心式风机，其叶轮尺寸如下：叶轮出口直径是，出口宽度是，转速n = 2900r/min，叶轮入口处的气流径向流入叶轮，空气密度为，试计算：1）当流量为104m3/h时，叶轮的相对速度w2和绝对速度v2；并试按比例画出无量纲的出口速度三角形(u2/u2=10cm)，并标注v2/u2，w2/u2，u2/u2，vu2/u2，vr2/u2，wu2/u2，wr2/u2，及安装角。2）无限多叶片叶轮的理论全压。3）无限多叶片叶轮的反作用度，并以反作用度说明当前叶轮的叶片形式；（且在所绘制的速度三角形中，标出反作用度 +3p ）4）设叶片数z = 12, 求滑移系数 。2. 有一离心式水泵的允许空化余量是3.29 mH2O，吸水池液面的压力是10 mH2O（绝压），抽送温度是45的清水，相应的饱和蒸汽压力是0.986mH2O，吸水管路中的水头损失是0.75 mH2O，试求：1）该泵的安装高度。2）若将该泵转速提高15%，求相似工况点处吸水管路流动损失及泵的安装高度。X （+10p）现代轴流式压气机设计。设计一轴流式压气机（即涡轮压缩机），已知以下条件： 热系数：反动度： = 0.61 = w1a/u=v1m/u = 0.72 = w2a/u =v2m/u = 0.8, 请注意，这里的w1a w2a，是一种广义的压气机设计情形，不同于图2-25b中的特殊情形。试求解： 1）反动度与热系数的关系(tip：， ) 2）以u/u = 10 cm为比例，画出相应的速度三角形，并标注v/u, w/u。 中国矿业大学电力学院20102011第二学期泵与风机试卷（A）答卷一、简答题（本题共5小题，每小题4分，共20分）1. 简述空化与空蚀对泵性能的影响，并在下图中标出泵不发生空化的区域。答：材料破坏、性能下降、振动噪声。2. 如下图所示，点b是轴流风机当前的工况点，流量是qb，调节后流量降为qc，试列出三种调节措施，并说明其中一种调节措施的工作原理。答：节流、变动叶角度、变转速。变转速调节的原理，根据相似定律有调节前后流量之比与转速之比相等可知，当转速变化时流量相应地变化。3. 简述平衡盘的工作原理。答：在未级叶轮出口有径向间隙和轴向间隙与低压区相通，平衡盘两侧存在压强差p，所以产生了平衡力。p的大小与轴向间隙的大小有关。当轴向力平衡力时，产生了如下的动态平衡过程，转子左移轴向间隙减小p增加平衡力增加，直到轴向力=平衡力。反之亦然。4. 风机I、II的特性曲线pqv完全相同，如下图所示，输气网路的阻力特性曲线亦示与图中，试用作图法求风机I、II并联运行时的工况点。要求写出作图要求及步骤、并进行作图。答：1）求等效风机的压力流量曲线：等压力下流量相加。2）求等效风机的工况点：等效风机的性能曲线与网路性能曲线的交点k；3）求各风机的工况点：过K点作等压力线，交风机的性能曲线于k12，即为所求。三、填空及选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分）1. 风机全压是1250 Pa，出口处动压是60 Pa，则该风机的静压是1190Pa。2. 某泵m，滑移系数是0.86，流动效率是0.92，则 49.88 m， 45.88m。3. 某水泵机械效率是0.95，容积效率是0.92，流动效率是0.9，则该泵的总效率是 0.79。4. 某双吸单级风机的流量是150m3/s，转速是1450rpm，全压是3320Pa，则该风机的比转数是 28.7 。5. 某泵刚发生空化时的有效汽蚀余量是3.45mH2O，对应的必需空化余量是3.45mH2O，临界空化余量是3.45mH2O。6. 某泵的比转数是103，当转速减小20%时，该泵的比转数是 103 。7. 某风机输送密度为0.8kg/m3的烟气时轴功率是350kW，那么输送密度为1.2kg/m3的空气时轴功率是 525 kW。8. 两台相同的泵串联时的总扬程是350 m，各泵的扬程是175m。9. 某管路特性方程是，工况点处的流量是1m3/s，则泵的扬程是 35 m。10. 某空压机的排气量是42m3/min，轴功率是235kW，则比功率是 5.6 、 kW/(m3/min)。四、计算题（本题共5小题，每小题10分，共50分）1. 某风机，转速n=960r/min时，流量 qv=3.5m3/min，全压p=1000Pa，=1.2kg/m3，今用同一送风机输送密度=0.8kg/m3的烟气，要求全压与输送=1.2kg/m3的气体时相同，此时转速应变为多少？（6分）转速变化后相似工况点处的流量为多少？（4分）解： 2. 有一离心式水泵，其叶轮尺寸如下：叶轮出口直径是，出口宽度是，转速是2900r/min，出口处的轴面速度是，设流体径向流入叶轮。求：1）试按比例画出出口速度三角形。（4分）2）计算无限多叶片叶轮的理论扬程。（4分）3）求理论流量（设叶片出口排挤系数为1）。（2分）解：1）2) 3)v2w2u23. 有一离心式水泵的允许空化余量是3.29 mH2O，吸水池液面的压力是10 mH2O（绝压），抽送温度是45的清水，相应的饱和蒸汽压力是0.986mH2O，吸水管路中的水头损失是0.75 mH2O，试求：1）该泵的安装高度。（4分）2）若将该泵转速提高15%，求相似工况点处吸水管路流动损失及泵的安装高度。（2+4分）解：1）2）由空化相似定律有转速增加后，相似工况点处的流量亦增加，根据及相似定律吸水管路损失为4. 某中、高比转数泵额定工况点处的参数是，。试求：叶轮直径切割5%后，相应工况点处的流量（3分）、扬程（3分）、轴功率（3分）、效率（1分）。解：，5. 某空压机，吸气压力0.1MPa