泵与风机课后习题参考答案(完整版)

1 6 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 已知管路特性曲线计算 已知管路特性曲线 方程方程 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 管路特性曲线方程某水泵在管路上工作 管路特性曲线方程 Hc 20 2000qv2 qv单位以单位以 m3 s 计算 计算 水泵性能曲线如图 水泵性能曲线如图 5 49 所示 问水泵在管路中的供水量是多少 若再所示 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 并联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 将为了增加管路中的送风量 将 No 2 风机和风机和 No 1 风机并联工作 管路特性曲风机并联工作 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 风机的性能曲风机的性能曲 线绘于图线绘于图 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 需改风机在高出力 需改风机在 B 点 点 qv 1 4 104m3 h p 2452 5pa 工作 若采用加长 工作 若采用加长 叶片的方法达到此目的 问叶片应加长多少 叶片的方法达到此目的 问叶片应加长多少 min r1142 46 145030 m m p m p v v v q n n q q 2 6 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 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 型水泵的叶轮直型水泵的叶轮直 径为径为 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 型水型水 泵的转速减至泵的转速减至 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 型型 水泵额定工况点的参数为 水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 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 v vB B qp q p 06 63 06 63 14000 3600 5 2452 K 3 6 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 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 0 10 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 36 103 m3 h 65m 与单独一台泵运行时的交于 C 点 28 103 m3 h 40m 管路中的流量减少了 36 103 28 103 8 103 m3 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到上 试问当水泵转速减少到 n2 750r min 时 管路中的流量减少多少 管路特性曲线方程为时 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 性能曲线绘于图性能曲线绘于图 5 54 所示 管路性能曲线方程式所示 管路性能曲线方程式 Hc 60 9000qv2 qv单位以单位以 m3 s 计算 计算 若采 若采 用变速调节 离心泵向管路系统供给的流量用变速调节 离心泵向管路系统供给的流量 qv 200m3 h 这时转速 这时转速 n2为多少 为多少 解 根据 Hc 60 9000qv2取点如下表所示 绘制管路特性曲线 qv m3 h 04080120160200240280 qv m3 s 00 0110 0220 0330 0440 0550 0660 077 Hc m 6061 1164 44777 7887 78100114 44 管路特性曲线与泵性能曲线交于 M 点 246 7 m3 h 101 7m 采用变速调节 可根据相似定律 min r2351 7 246 2002900 2 2 1 2 1 n n n q q v v sLq n n q q v v v 4 31 950 7508 39 2 2 1 2 1 4 6 5 11 4 13 11No 6 型风机在型风机在 n 1250r min 时的实测参数如下表所示 时的实测参数如下表所示 1 求各测点效率 求各测点效率 2 绘制性能曲线 绘制性能曲线 3 写出该风机最高效率点的参数 写出该风机最高效率点的参数 解 1 根据公式 求得各测点效率如下表所示 2 绘制性能曲线如图 1 所示 0 500 1000 1500 2000 2500 5290664073608100880095001025011000 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 1 全压 功率 效率 3 最高效率为 0 9118 对应各参数为红色标记数值 5 12 由上题已知由上题已知 n 1250r min D2 0 6m 时的性能曲线 试绘出时的性能曲线 试绘出 4 13 11 系列系列 风机的无因次性能曲线 风机的无因次性能曲线 解解 根据公式 得 A2 0 2826m2 根据公式 得 u2 39 25 根据无因次系数公式得出 和填入下表中 V qpP qv m3 h 5290664073608100880095001025011000 qv m3 s 1 471 842 042 252 442 642 853 06 p pa 843 4823 8814794 3755 1696 3637 4578 6 P kW 16901770186019602030208021202150 0 73330 85840 89470 91180 90930 88340 85600 8223 P pqv 效率系数 功率系数 全压系数 流量系数 2 3 2 2 2 22 1000 Au P P u p p Au q q sh V V m 4 2 2 2 2 D A s m 60 2 2 nD u 5 6 qv m3 h 5290664073608100880095001025011000 qv m3 s 1 471 842 042 252 442 642 853 06 p pa 843 4823 8814794 3755 1696 3 637 4578 6 P kW 16901770186019602030208021202150 流量系数 V q0 1320 1660 1840 2030 2200 238 0 2570 275 全压系数 p0 4560 4460 4400 4300 4080 377 0 3450 313 功率系数 P0 08240 08630 09070 09560 09890 102 0 1030 105 效率系数 0 7330 8590 8950 9120 9090 883 0 8560 822 以流量为横坐标绘制无因次性能曲线如下图所示 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 1 0 132477 0 166285 0 184316 0 202848 0 220378 0 237908 0 25669 0 275473 全压 功率 效率 5 13 由由 4 13 11 系列风机的无因次性能曲线查得最高效率点的参数为 系列风机的无因次性能曲线查得最高效率点的参数为 91 4 无因次参数为 无因次参数为 0 212 0 416 0 0