泵与风机课后习题答案(完整版).pdf

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 泵与风机 课后习题答案 泵与风机 课后习题答案 第一章第一章 1 11 1 有一离心式水泵 其叶轮尺寸如下 1 b 35mm 2 b 19mm 1 D 178mm 2 D 381mm 1a 18 2a 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 V T q和在该流量时的无限多叶片的理论扬 程 T H 解解 由题知 流体径向流入叶轮 1 90 则 1 u 1n 60 D 3 178 101450 60 13 51 m s 1 V 1m V 1 utg 1a 13 51 tg18 4 39 m s 1V q 1 D 1 b 1m V 0 178 4 39 0 035 0 086 3 m s 2m V 1 22 V q D b 0 086 0 381 0 019 3 78 m s 2 u 2 D 60 n 3 381 101450 60 28 91 m s 2u V 2 u 2m Vctg 2a 28 91 3 78 ctg20 18 52 m s T H 22u u V g 28 91 18 52 9 8 54 63 m 1 2 有一离心式水泵 其叶轮外径 2 D 220mm 转速 n 2980r min 叶片出口安装 角 2a 45 出口处的轴面速度 2m v 3 6m s 设流体径向流入叶轮 试按比例画 出出口速度三角形 并计算无限多叶片叶轮的理论扬程 T H 又若环流系数 K 0 8 流动效率 h 0 9 时 泵的实际扬程 H 是多少 解解 2 u 2 D 60 n 0 22 2980 60 34 3 m s 2m V 3 6 m s 2a 45 2 w 2 2 sin m a v 5 09 m s 画出出口速度三角形 2u V 2 u 2m Vctg 2a 34 31 3 6 ctg45 30 71 m s 1 90 T H 22u u V g 34 31 30 71 9 8 107 5 m 实际扬程 H K T H K h T H 0 8 0 9 107 5 77 41 m 1 3 有一离心式水泵 叶轮外径 2 D 360mm 出口过流断面面积 2 A 0 023 2 m 叶 片出口安装角 2a 30 流体径向流入叶轮 求转速 n 1480r min 流量 V T q 86 8L s 时的理论扬程 T H 设环流系数 K 0 82 解解 流体径向流入叶轮 1 90 2 u 2 D 60 n 0 36 1480 60 27 88 m s 2m v V T q A 3 83 8 10 0 023 3 64 m s 2u v 2 u 2m v 2a ctg 27 88 3 64 3 21 58 m s T H 22u u V g 27 88 21 58 9 8 61 39 m T H K T H 0 82 61 39 50 34 m 1 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 T p 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 3 m 解解 气体沿径向流入 1 90 又叶轮出口相对速度沿半径方向 2a 90 2 u 2 D 60 n 0 3 2980 60 46 79 m s 由图知 2 u 2u V 46 79m s T p 22u u V 1 2 46 79 46 79 2626 7 Pa 1 5 有一离心式风机 转速 n 1500r min 叶轮外径 2 D 600mm 内径 1 D 480mm 叶片进 出口处空气的相对速度为 1 w 25m s 及 2 w 22m s 它们与相应的圆周速 度的夹角分别为 1 60 2 120 空气密度 1 2kg 3 m 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 T p 解 1 u 1n 60 D 0 48 1500 60 37 68 m s 2 u 2 D 60 n 0 6 1500 60 47 1 m s 1m v 11 sin a w 25 sin60 21 65 m s 2m v 22 sin a w 22 sin120 19 05 m s 知u m v 可得速度三角形 18 2560cos2568 37cos 2111 au wuv m s 2u v 2 u 2 w 2 cos a 47 1 22 cos120 58 1 m s 27 214518 2568 37 1 58 1 472 1 1122 uuT vuvup Pa 1 6 有一离心式水泵 在转速 n 1480r min 时 流量 V q 89L s 扬程 H 23m 水 以径向流入叶轮 叶轮内的轴面速度 1m v 3 6m s 内 外径比 1 D 2 D 0 5 叶轮 出口宽度 2 b 0 12 2 D 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 1 b 200mm 求叶轮外径 2 D 出口宽度 2 b 及叶片进 出口安装角 1a 和 2a 解解 由 V q 1 D 1 b 1m V得 1 D 1 1 V m q bv 3 89 10 0 2 3 6 0 039 m 39mm 由 1 D 2 D 0 5 得 2 D 2 1 D 2 390 78 mm 2 b 0 12 2 D 9 36mm 1 u 1n 60 D 0 039 1480 60 3 02 m s tg 1a 1 1 m v u 3 6 3 02 1 192得 1a 50 2 u 2 D 60 n 0 078 1480 60 6 04 m s 2m v 22 V q D b 3 89 10 0 078 0 009 38 8 m s 由 T H 22u u V g 23 得 2u V 37 31 m s 806 0 8 38 31 3704 6 2222 mua vvuctg 85 128 2 a 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 2 D 600mm 叶轮出口宽度 2 b 150mm 叶片出 口安装角 2a 30 转速 n 1450r min 设空气在叶轮进口处无预旋 空气密度 1 2kg 3 m 试求 1 当理论流量 V T q 10000 3 m h 时 叶轮出口的相对速度 2 w 和绝对速度 2 v 2 叶片无限多时的理论全压 T p 3 叶片无限多时的反作用度 4 环流系数 K 和有限叶片理论全压 T p 设叶片数 z 12 解解 1 2 u 2 D 60 n 0 6 1450 60 45 53 m s 由 V T q 2 D 2 b 2m V得 2m V 22 V T q D b 10000 36000 6 0 15 9 83 m s 2 w 2 2 sin m a V 9 83 sin30 19 66 m s 2 V 22 22222 2cos a wuw u 22 19 6645 532 19 66 45 53 cos30 30 15 m s 2 2 u 45 53m s 2m V 9 83m s 2u V 2 u 2m Vctg 2a 45 53 9 83 ctg30 28 5 m s T p 2 u 2u V 1 2 45 53 28 5 1557 3 Pa 3 1 2 2 2 u V u 1 28 5 2 45 53 0 687 由风机的斯托道拉公式 K 1 22 2 222 sin a V T a u q z u D b tg K 1 45 53sin30 10000 12 45 53 360000 6 0 1530tg 0 79 T p K T p 0 79 1557 3 1230 3 Pa 1 8 有一轴流式风机 在叶轮半径 380mm 处 空气以 1 v 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 1 2kg 3 m 求该半径处的平均相对速度w 的大小和方向 解解 u 60 Dn 67 57 60 1450238 0 14 3 m s a wv 1 33 5 m s 2u v p u 01 10 67 572 1 8 692 m s 由题知轴向进入0 1 u v 所以uw u 1 66 4701 1067 57 22 uu vuw m s 42 62 2 66 4767 57 5 33 2 2 2 2 212 1 uu ww vwm s 34 32 66 4767 57 35 3322 21 1 arctg ww v arctg uu 1 9 有一单级轴流式水泵 转速 n 580r min 在叶轮直径700mm 处 水以 1 v 5 8m s 的速度沿轴向流入叶轮 又以圆周分速 2u v 2 3m s 从叶轮流出 试求 y c b t 为多 少 设 1 解 u 60 Dn 25 21 60 5807 014 3 m s 8 5 1 aa vwv m s 由题知轴向进入0 1 u v 所以uw u 1 95 183 225 21 22 uu vuw m s 09 16 95 1825 21 8 522 21 1 arctg ww v arctg uu 207 0 09 16 11 09 16sin 8 5 03 22 1 sin2 12 tgtgtgtgv vv t b c a uu y 1 10 有一后置导叶型轴流式风机 在外径 2 D 0 47m 处 空气从轴向流入 a v 30m s 在转速 n 2000r min 时 圆周分速 2u v 5 9m s 求 y b c t 设 1 解 u 60 Dn 19 49 60 200047 0 14 3 m s 30 1 aa vwv m s 由题知轴向进入0 1 u v 所以uw u 1 29 439 519 49 22 uu vuw m s 97 32 29 4319 49 3022 21 1 arctg ww v arctg uu 208 0 97 32 11 97 32sin 30 09 52 1 sin2 12 tgtgtgtgv vv t b c a uu y 1 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 v 4 01m s 轴向流入叶轮 在出口以 2 v 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 2 1 解 解 u 60 Dn 0 98 375 60 19 23 m s 水轴向流入 1u v 0 2u v 22 2a vv 22 21 vv 201 4 48 4 22 m s 由速度三角形可知 1 tg a v u 1 v u 4 01 19 23 0 2085得 1 78 11 由 2 tg 2 a u v uv 1 2u v uv 2327 0 223 19 01 4 得 2 10 13 2 1 78 1110 131 32 1 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 T p 空气密度 1 2kg 3 m 解 u 60 Dn 94 37 60 1450225 0 14 3 m s 6326 0 94 37 24 1 1 u v tg 32 32 1 32 5220 12 43 88332 5232 322494 372 1 21 ctgctgctgctguvp aT Pa 第二章第二章 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 1 3 m 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 T p 0 85 1 2kg 3 m 解 解 2 u 2 60 D n 0 46 1450 60 34 9 m s 叶轮出口处的相对速度为半径方向 2 90 2u V 2 u T p 2 u 2u V 1 2 34 9 34 9 1462 14 Pa p 0 85 T p 0 85 1462 1 1242 82 Pa e P 1000 v q P 5 1 1242 8 1000 6 34 kW 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 v 4 01m s 的速度沿轴向流入叶轮 以 2 v 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 h 解 解 u 60 Dn 3 980 10375 60 19 23 m s 水沿轴向流入 0 1 u V 1 V 1a V 2a V 4 01m s 2u v 22 22a vv 22 4 484 01 1 998 m s T H 9 30998 1 8 9 23 19 12 uu VV g u m h T H H 3 7 3 9 0 949 94 9 2 3 有一离心式水泵 转速为 480r min 总扬程为 136m 时 流量 V q 5 7 3 m 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 1000kg 3 m 解 解 e P P 1000 V gq H P 10005 7 136 1000 9860 g 0 77 又 h V m h Vm 0 77 0 92 0 92 0 91 91 2 4 用一台水泵从吸水池液面向 50m 高的水池输送 V q 0 3 3 m s 的常温清水 t 20 1000kg 3 m 设水管的内径为d 300mm 管道长度L 300m 管道阻力 系数 0 028 求泵所需的有效功率 解 解 根据伯努利方程 1 z 1 p g 2 1 2 v g H 2 z 2 p g 2 2 2 v g w h 由题知 1 z 2 z 50 1 p 2 p 0 1 v 2 v 1 v 2 v 2 4 V q d 2 0 3 0 3 4 4 246 m s w h l d 2 2 v g 76 25 8 92 246 4 3 0 300 028 0 2 m 代入方程得H 75 76 m e P 1000 V gq H 7 222 1000 76 753 08 91000 kW 2 5 设一台水泵流量 V q 25 L 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 750mm 电动机功率表读数为 12 5kW 电动机效率 g 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 解 解 由题知 2e P 323730Pa 1v P 39240Pa 1e P 1v P 39240Pa 12 zz 0 8m 1 d 1000mm 1m 2 d 750mm 0 75m g P 12 5kW g 0 95 tm 0 98 032 0 114 3 1000 2544 22 1 1 d q v v m s 057 0 75 0 14 3 1000 2544 22 2 2 d q v v m s 1 z 1 p g 2 1 2 v g H 2 z 2 p g 2 2 2 v g 得 H 12 zz 21 pp g 22 21 2 vv g 0 8 323730 39240 1000 9 8 8 92 032 0 057 0 22 37 84m e P 1000 V gq H 3 1000 9 8 25 1037 84 1000 9 27 KW P g P tm g 12 5 0 98 0 95 11 64 KW e P P 100 9 3 11 64 100 79 6 2 6 有一送风机 其全压是 1962Pa 时 产生 V q 40 3 m min 的风量 其全压效率 为 50 试求其轴功率 解解 P 1000 V q p 62 2 5 0100060 196240 kW 2 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 2 D300mm 流动效率 h 0 92 流体出口绝对速度的圆周分速为出口圆周速度 的 55 泵的总效率为 90 输送流体密度 961 3 kg m 要求满足扬程 H 176m 流量 V q 81 6 3 m 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 并不考虑轴向涡流的影响 解 解 2 u 2 60 D n 0 3 1441 60 22 62 m s 由题知 2u v 0 55 2 u 0 55 22 62 12 44 m s T H 22u u v g 22 62 12 44 9 8 28 7 m 42 2692 0 7 28 1 hT HH m 766 6 42 26 176 1 H H i 级 7 41 9 036001000 176 6 818 9961 10001000 HgqP P Ve kW 2 8 一台 G4 73 型离心式风机 在工况 1 流量 V q 70300 3 m h 全压 p 1441 6Pa 轴功率P 33 6kW 及工况 2 流量 V q 37800 3 m 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 解 工况 1 1 e P P 1000 V q p P 6 3336001000 6 144170300 100 83 78 工况 2 2 e P P 1000 V q p P 4 2536001000 4 203837800 100 84 26 2 1 在工况 2 下运行更经济 第三章第三章 相似理论相似理论 3 1 有一离心式送风机 转速 n 1450r min 流量 V q 1 5 3 m min 全压 p 1200Pa 输送空气的密度为 1 2 3 kg m 今用该风机输送密度 0 9 3 kg m 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 解 由题知 p m D D 1 各效率相等 p p m p 根据全压相似关系 p m p p p m 2 p m D D 2 p m n n p m 2 p m n n 1 得 m n p n p m 1450 1 2 0 9 1674 32 r min 流量与密度无关 根据相似关系 Vp Vm q q p m n n 得 Vm q m Vp p n q n 1674 32 1 5 1450 1 73 3 m min 3 2 有一泵转速 n 2900r min 扬程 H 100m 流量 V q 0 17 3 m s 若用和该泵相 似但叶轮外径 2 D 为其 2 倍的泵 当转速 n 1450r min 时 流量为多少 解 解 由题知 2m D 2 2p D 由于两泵相似 根据流量相似关系 Vp Vm q q 23 2 p m D D p m n n 3 1 2 2900 1450 1 4 得 Vm q 8 1450 0 17 2900 0 68 3 m s 3 3 有一泵转速 n 2900r min 其扬程 H 100m 流量 V q 0 17 3 m s 轴功率 P 183 8KW 现用一出口直径为该泵 2 倍的泵 当转速 n 1450r min 时 保持 运动状态相似 问其轴功率应是多少 解 解 由于两泵相似且 2m D 2 2p D 根据功率相似关系 p m P P 25 2 p m D D 3 p m n n 5 1 2 3 2900 1450 1 4 得 m P 4 p P 4 183 8 735 2 KW 3 4 G4 73 型离心风机在转速 n 1450r min 和 2 D 1200mm 时 全压 p 4609Pa 流量 V q 71100 3 m 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 解 由题可知 2 2 p m D D 1 p m 1 根据比例定律 p m p p 2 p m n n 2 1450 730 3 945得 m p 4609 3 945 1168 3 Pa Vp Vm q q p m n n 1450 730 1 9863得 Vm q 1 986 Vp q 9863 1 71100 35795 2 3 mh p m P P 3 p m n n 3 1450 730 7 837 得 m P 99 8 7 837 12 73 KW 3 5 G4 73 型离心风机在转速 n 1450r min 和 2 D 1200mm 时 全压 p 4609Pa 流量 V q 71100 3 mh 轴功率P 99 8KW 空气密度 1 2 3 kg m 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 amb p 0 1MPa 试计算密度变化后的全压 流量和轴功率 解 解 由题知 2 2 p m D D 1 p m n n 1 由于流量与密度无关 所以流量 V q 不变 71100 Vm qm3 h 763 0 101325 101 0 200273 273 34 1 101325273 273 6 0 p t m kg m3 全压 m p m p p p 56 29304609 2 1 763 0 Pa 轴功率 m P m p p P 46 63 8 99 2 1 763 0 kW 3 6 叶轮外径 2 D 600mm 的风机 当叶轮出口处的圆周速度为 60m s 风量 V q 300 3 minm 有一与它相似的风机 2 D 1200mm 以相同的圆周速度运转 求其风量为多少 解 解 由题知 圆周速度相同 可得 u 2 60 pp D n 2 60 mm D n 60 得 p m n n 2 2 m p D D 1200 600 2 根据相似流量关系 Vp Vm q q 23 2 p m D D p m n n 3 600 1200 2 1 4 所以得 Vm q 4 Vp q 4 300 1200 3 minm 3 7 有一风机 其流量 V q 20 3 ms 全压 p 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 如改善传动情况后 转速提高到 n 1450r min 问风机的流量 全压 轴功率将是多少 解 解 由于是同一风机 所以满足相似 由题知 p m D D 1 p m 1 根据比例定律 Vp Vm q q p m n n 得 Vm q Vp q m p n n 20 1450 1420 20 42 3 ms p m p p 2 p m n n 得 m p p p 2 m p n n 460 2 1450 1420 479 58 Pa p m P P 3 p m n n 得 m P p P 3 m p n n 13 3 1450 1420 13 84 KW 3 8 已知某锅炉给水泵 最佳工况点参数为 V q 270 3 mh H 1490m n 2980r min i 10 级 求其比转数 s n 解 s n 34 3 65 V n q H i 34 270 3 65 2980 3600 1490 10 69 85 3 9 某单级双吸泵的最佳工况点参数为 V q 18000 3 mh H 20m n 375r min 求其比转数 s n 解 解 由于是单级双吸泵 s n 34 3 65 2 V q n H 34 18000 3 65 375 2 3600 20 228 83 3 10 G4 73 11No18 型锅炉送风机 当转速n 960r min 时的运行参数为 送风量 V q 19000 3 mh 全压 p 4276Pa 同一系列的 No8 型风机 当转速n 1450r min 时的送风量 V q 25200 3 mh 全压 p 1992Pa 它们的比转数是否相等 为什么 解 解 两台风机的比转数分别为 y n 34 20 V n q p 4 3 4276 3600 19000 960 4 17 y n 34 20 V n q p 34 25200 1450 3600 1992 12 87 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 第四章第四章 泵的汽蚀泵的汽蚀 4 1 除氧器内液面压力为 117 6 3 10 Pa 水温为该压力下的饱和温度 104 用一 台六级离心式给水泵 该泵的允许汽蚀余量 h 5m 吸水管路流动损失水头约 为 1 5m 求该水泵应装在除氧器内液面下多少米 解 g H ev PP g h w h e P v P倒灌高度 g H h w h 5 1 5 6 5 m 4 2 有一台单级离心泵 在转速 n 1450r min 时 流量为 2 6 3 minm 该泵的汽 蚀比转数 c 700 现将这台泵安装在地面上进行抽水 求吸水面在地面下多少米 时发生汽蚀 设 水面压力为 98066 5Pa 水温为 80 80 时水的密度 971 4 3 kg m 吸水管内流动损失水头为 1m 解 c 34 5 62 V r n q h 得 r h 435 62 V n q c 43 2 6 5 62 1450 60 700 3 255 m 由于发生汽蚀条件为 a h r h c h a h r h 3 255 m 根据 t 80 971 4 3 kg m查表 4 2 知 V H 4 97m g H e P g V H a h w h 98066 5 971 4 9 8 4 97 3 255 1 1 076 m 4 3 有一吸入口径为 600mm 的双吸单级泵 输送 20 的清水时 V q 0 3 3 ms n 970r min H 47m 汽蚀比转数c 900 试求 在吸水池液面压力为大气压力时 泵的允许吸上真空高度 s H 为多少 该泵如用于在海拔 1500m 的地方抽送t 40 的清水 泵的允许吸上真空高度 s H 又为多少 解 由题知 单级双吸泵c 34 5 62 2 V r q n h 900 得 r h 3 12 m c h r h 3 12 h c h K 3 12 0 3 3 42 m 由 V q s Av得 s v V q A 2 0 3 0 6 4 1 06 m s 查表 4 1 及 4 2 得 amb H 10 3 m V H 0 238 m s H ev PP g 2 2 s v g h 10 3 0 238 0 057 3 42 6 7 m 海拔 1500m 查表 4 1 amb H 8 6 t 40 查表 4 2 V H 0 752 s H s H 10 33 amb H 0 24 V H 6 7 10 33 8 6 0 24 0 752 4 46 m 4 4 在泵吸水的情况下 当泵的几何安装高度 g H 与吸入管路的阻力损失之和大于 6 4 10 Pa 时 发现泵刚开始汽化 吸入液面的压力为 101 3 3 10 Pa 水温为 20 试求水泵装置的有效汽蚀余量为多少 解 a h c h ev PP g g H w h 976 3 8 91000 106 238 0 8 91000 10 3 101 43 m 4 5 有一离心式水泵 V q 4000 L s n 495r min 倒灌高度为 2m 吸入管路阻 力损失为 6000Pa 吸水液面压力为 101 3 3 10 Pa 水温为 35 试求水泵的汽 蚀比转数c 解 r h a h ev PP g g H w h 25 11 8 974 988 6000 258 0 8 974 988 10 3 101 3 m c 34 5 62 V r n q h 4 3 25 11 1000 4000 49562 5 905 4 6 有一台吸入口径为 600mm 的双吸单级泵 输送常温水 其工作参数为 V q 880 L s 允许吸上真空高度为 3 2m 吸水管路阻力损失为 0 4m 试问该泵 装在离吸水池液面高 2 8m 处时 是否能正常工作 解 11 3 6 014 3 1000 88044 22 D q V V s m s mmh g V HsHg w s 8 23 24 0 8 92 11 3 2 3 2 22 所以不能正常工作 4 7 有一台疏水泵 疏水器液面压力等于水的饱和蒸汽压力 已知该泵的 h 0 7m 吸水管水力损失为 0 2m 问该泵可安装在疏水器液面下多少米 解 由题知 ev PP 所以 g H h w h 0 7 0 2 0 9 m 例 在海拔 500m 某地安装一台水泵 其输水 qV 135L s 输送水温 t 30 该泵样本上提供的允许吸上真空高度 Hs 5 5m 吸水管内径 d 250mm 设吸入 管路总损失 hs 0 878m 求 Hg 应为多少 解 由表查得海拔 500m 力时大气压强 pa 9 51 104Pa 由附录 查得水 温为 t 30 时的饱和蒸汽压强 pV 4 2365kPa 查表得 30 水的密度 995 6 m3 修正后的吸上真空高度为 ss 10 330 24 g aV pp HH 4 9 51 104236 5 5 510 330 244 716 m 995 6 9 806 s m 752 2 25 014 3 1013544 2 3 2 s d q A q VV 22 s 2 752 0 385 m 2g2 9 806 所以 泵的几何安装高度应为 2 s gss 4 7160 3850 8783 453 m 2g HHh 泵与风机 课后习题答案 泵与风机 课后习题答案 第五章第五章 5 1 水泵在水泵在 n 1450r min 时的性能曲线绘于图时的性能曲线绘于图 5 48 中 问转速为多少时水泵供中 问转速为多少时水泵供 给管路中的流量为给管路中的流量为 Hc 10 17500qv2 qv单位以单位以 m3 s 计算计算 已知管路特性曲线方 已知管路特性曲线方 程程 Hc 10 8000qv2 qv单位以单位以 m3 s 计算计算 解 根据 Hc 10 8000qv2取点如下表所示 绘制管路特性曲线 qv L s 01020304050 qv m3 s 00 010 020 030 040 05 Hc m 1010 813 217 222 830 管路特性曲线与泵并联前性能曲线交于 M 点 46L s 27m 同一水泵 且输送流体不变 则根据相似定律得 5 2 某水泵在管路上工作某水泵在管路上工作 管路特性曲线方程管路特性曲线方程 Hc 20 2000qv2 qv单位以单位以 m3 s 计计 算算 水泵性能曲线如图水泵性能曲线如图 5 49 所示所示 问水泵在管路中的供水量是多少 若再并联问水泵在管路中的供水量是多少 若再并联 一台性能相同的水泵工作时 供水量如何变化 一台性能相同的水泵工作时 供水量如何变化 解 绘出泵联后性能曲线 根据 Hc 20 2000qv2取点如下表所示 绘制管路特性曲线 qv L s 0102030405060 qv m3 s 00 010 020 030 040 050 06 Hc m 2020 220 821 823 22527 2 管路特性曲线与泵并联前性能曲线交于 C 点 33L s 32m 管路特性曲线与泵并联后性能曲线交于 M 点 56L s 25m 5 3 为了增加管路中的送风量为了增加管路中的送风量 将将 No 2 风机和风机和 No 1 风机并联工作风机并联工作 管路特性曲管路特性曲 线方程为线方程为 p 4 qv2 qv单位以单位以 m3 s 计计 p 以以 pa计计 No 1 及及 No 2 风机的性能曲线风机的性能曲线 绘于图绘于图 5 50 中 问管路中的风量增加了多少 中 问管路中的风量增加了多少 解 根据 p 4 qv2取点如下表所示 绘制管路特性曲线 qv 103m3 h 0510152025 qv m3 s 01 42 84 25 67 p pa 07 8431 3670 56125 44196 管路特性曲线与 No 2 风机和 No 1 风机并联工作后性能曲线交于点 M 33 103m3 h 700pa 于单独使用 No 1 风机相比增加了 33 103 25 103 8 m3 h 5 4 某锅炉引风机 叶轮外径为某锅炉引风机 叶轮外径为 1 6m qv p 性能曲线绘于图性能曲线绘于图 5 51 中 因锅炉提中 因锅炉提 高出力高出力 需改风机在需改风机在 B 点点 qv 1 4 104m3 h p 2452 5pa 工作工作 若采用加长叶若采用加长叶 片的方法达到此目的 问叶片应加长多少 片的方法达到此目的 问叶片应加长多少 解 锅炉引风机一般为离心式 可看作是低比转速 求切割直线 v vB B qp q p 06 63 06 63 14000 36005 2452 K min r1142 46 145030 m m p m p v v v q n n q q 描点做切割直线 qv 104m3 h 2468101214 qv m3 s 5 5611 1116 6722 2227 7833 3638 89 p pa 350 6700 61051 21401 21751 82103 72452 4 切割直线与泵性能曲线交于 A 11 m3 h 2000 pa A 点与 B 点为对应工况点 则由切割定律得 m8 1 11 14 DD 22 2 2 2 D D q q v v 则应加长 1 8 1 6 0 2m 5 5 略略 5 6 8BA 18 型水泵的叶轮直径为型水泵的叶轮直径为 268mm 车削后的车削后的 8BA 18a 型水泵的叶轮直径型水泵的叶轮直径 为为 250mm 设效率不变 按切割定律计算 设效率不变 按切割定律计算 qv H P 如果把 如果把 8BA 18a 型水泵型水泵 的转速减至的转速减至 1200r min 假设效率不变 其 假设效率不变 其 qv H P 各为多少 各为多少 8BA 18 型水型水 泵额定工况点的参数为泵额定工况点的参数为 n 1450r min qv 7 9L s H 18m P 16 6kW 84 解 根据公式得 可知该泵为低比转速 可用如下切割定律求出切割后的 qv H P 其值如下 对 8BA 18a 型水泵只改变转速 可根据相似定律计算泵的 qv H P 其值如下 5 7 有两台性能相同的离心式水泵 其中一台的性能曲线绘于图 5 12 上 并联 在管路上工作 管路特性曲线方程 Hc 0 65qv2 qv单位以 m3 s 计算 问当一台 64 22 18 109 71450 H n 4 3 3 4 3 s v qn kW35 156 16 260 250 64 1681 260 250 L s3 77 9 260 250 44 2 2 22 2 2 22 2 2 P D D P P mH D D H H q D D q q v v v kW51 1035 15 1450 1200 m4 1164 16 1450 1200 04 6 1450 12003 7 22 m p 22 m p m m p m p m m p m m p v v v P n n P P H n n H H sLq n n q q 水泵停止工作时 管路中的流量减少了多少 解 根据 Hc 0 65qv2取点如下表所示 绘制管路特性曲线 qv m3 h 010 10320 10330 10340 103 qv m3 s 02 785 568 3311 12 Hc m 05 0220 0945 1080 38 同时绘出两台性能相同的泵并联后的性能曲线 画图得管路特性曲线与泵并联后性能曲线交于 M 点 36 103m3 h 65m 与单独一台泵运行时的交于 C 点 28 103m3 h 40m 管路中的流量减少了 36 103 28 103 8 103m3 h 5 8 n1 950r min 时 水泵的特性曲线绘于图时 水泵的特性曲线绘于图 5 53 上 试问当水泵转速减少上 试问当水泵转速减少到到 n2 750r min 时时 管路中的流量减少多少 管路特性曲线方程为管路中的流量减少多少 管路特性曲线方程为 Hc 10 17500qv2 qv单位以单位以 m3 s 计算计算 解 根据 Hc 10 17500qv2取点如下表所示 绘制管路特性曲线 qv L s 01020304050 qv m3 s 00 010 020 030 040 05 Hc m 1011 751725 753853 75 管路特性曲线与泵性能曲线交于 M 点 39 8L s 37m 同一台泵 输送相同流体有 减少量为 39 8 31 4 8 4 L s 5 9 在转速在转速 n1 2900r min 时时 ISI25 100 135 型离心水泵的型离心水泵的 qv H 性能曲线绘于性能曲线绘于图图 5 54 所示所示 管路性能曲线方程式管路性能曲线方程式 Hc 60 9000qv2 qv单位以单