泵與風(fēng)機(jī)簡(jiǎn)答題

1泵與風(fēng)機(jī)常見(jiàn)損失有哪幾種？用哪幾個(gè)參數(shù)評(píng)價(jià)這些損失的大?。看穑簷C(jī)械容積流動(dòng)機(jī)械損失功率，容積損失功率，流動(dòng)損失功率2.泵與風(fēng)機(jī)的基本性能參數(shù)有哪些？試敘述其定義。答：流量：泵與風(fēng)機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)所輸送的流體量揚(yáng)程：?jiǎn)挝恢亓康囊后w通過(guò)泵時(shí)所獲得的能量增加值。全壓：?jiǎn)挝惑w積氣體通過(guò)風(fēng)機(jī)時(shí)所獲得的能量增加值。功率：原動(dòng)機(jī)功率：原動(dòng)機(jī)傳遞給泵與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的功率。軸功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)泵與風(fēng)機(jī)獲得的功率效率：有效功率比軸功率轉(zhuǎn)速：泵與風(fēng)機(jī)每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)汽蝕余量：有效汽蝕余量泵在吸入口處單位重量液體所獲得的超過(guò)汽化壓力的富裕能頭。必需汽蝕余量液體在泵吸入口處的能頭對(duì)壓力最低點(diǎn)處?kù)o壓能頭的富裕能頭。3.在推導(dǎo)泵與風(fēng)機(jī)基本方程式之前有那些假設(shè)?推導(dǎo)泵與風(fēng)機(jī)基本方程式的理論依據(jù)是什么?寫(xiě)出離心泵的基本方程式。答：a葉輪葉片數(shù)為無(wú)限多且無(wú)限薄，流體完全沿著葉片形狀流動(dòng)b葉輪中流體為無(wú)粘性流體，即理想流體c不可壓縮流體無(wú)能量損失d穩(wěn)定流動(dòng)動(dòng)量矩定理：在定常流動(dòng)中，在單位時(shí)間內(nèi)流體質(zhì)量的動(dòng)量矩變化等于作用在該流體上的外力矩。4.簡(jiǎn)述離心泵的工作原理。答：利用旋轉(zhuǎn)葉輪產(chǎn)生離心力，借離心力輸送流體，并提高其壓力，流體沿軸向進(jìn)入葉輪轉(zhuǎn)90度后沿徑向流出，流體排出后在葉輪進(jìn)口形成真空，流體則由吸入室吸入。葉輪連續(xù)旋轉(zhuǎn)，流體則不斷被吸入和輸出。5.簡(jiǎn)述軸流泵的工作原理。答：利用旋轉(zhuǎn)葉輪葉片作用在流體上的升力來(lái)輸送流體，并提高其壓力，流體沿軸向并沿軸向流出，流體流出后在進(jìn)口形成真空，流體由吸入喇叭管吸入。葉輪連續(xù)旋轉(zhuǎn)，流體則不斷被吸入和輸出。6.何謂軸流式風(fēng)機(jī)的動(dòng)葉可調(diào)？有什么優(yōu)點(diǎn)？答：動(dòng)葉可調(diào)即改變動(dòng)葉安裝角，可以改變性能曲線的形狀，從而使性能參數(shù)隨之改變，因此隨工況變化來(lái)調(diào)整動(dòng)葉安裝角調(diào)節(jié)方便經(jīng)濟(jì)，流量變化大而揚(yáng)程變化不大，最大效率點(diǎn)變化也不大，可在較大流量范圍內(nèi)保持較高效率。7.試述風(fēng)機(jī)入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)的工作原理。答：通過(guò)調(diào)節(jié)入口導(dǎo)流器，葉片安裝角，來(lái)使其后級(jí)葉輪的入口速度三角形發(fā)生改變，從而改善性能曲線。8.軸端密封有哪幾種？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？答：填料密封：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單工作可靠但壽命短機(jī)械密封：使用壽命長(zhǎng)，密封效果好，磨損耗功也小，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度和安裝技術(shù)要求高造價(jià)貴浮動(dòng)環(huán)密封：相對(duì)機(jī)械密封結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，密封效果好10.扼要說(shuō)明汽蝕對(duì)泵有何危害？答：材料破壞，噪聲和振動(dòng)，性能下降11.試說(shuō)明泵的HT∞、HT、H各自的定義及相互間的關(guān)系式.12.熱力發(fā)電廠的給水泵、凝結(jié)水泵、循環(huán)水泵各自采用哪些方法平衡軸向推力?答：給水泵：平衡盤(pán)或平衡鼓或者二者結(jié)合不能平衡部分用推力軸承凝結(jié)水泵循環(huán)水泵：立式的用推力軸承，臥式的用雙吸葉輪，不能平衡部分用推力軸承。13.大容量高溫、高壓鍋爐給水泵為何一般多采用圓筒形雙殼體泵殼結(jié)構(gòu)?答：a級(jí)數(shù)增加后，級(jí)與級(jí)之間泄露增加，為減少泄露量，需用園筒殼體將其全部包復(fù)b拆卸安裝方便c可承受更大壓力d運(yùn)行安全性高14.試比較節(jié)流調(diào)節(jié)和變速調(diào)節(jié)的優(yōu)缺點(diǎn)？答：節(jié)流調(diào)節(jié)：簡(jiǎn)單易行工作可靠流動(dòng)損失大效率也不高且只能向流量減小方向調(diào)節(jié)變速調(diào)節(jié)：保持較高效率不變，耗軸功率減小，損失小15.為什么水泵多采用后彎式葉片？試解釋其原因。答：流道長(zhǎng)彎曲度小出口絕對(duì)速度小當(dāng)流體流經(jīng)葉輪及轉(zhuǎn)能裝置時(shí)，能量損失小，效率高，噪聲低16.集流器有哪些形狀？它的作用是什么？哪種形式最好？答：作用：以最小的流動(dòng)損失引導(dǎo)氣流均勻地充滿葉輪入口17.在一定的管路裝置中，為了增大流量，兩臺(tái)泵必須采用并聯(lián)，這種說(shuō)法對(duì)嗎？答：不對(duì)對(duì)于一定的管路裝置，管路特性曲線比較平坦的，泵或風(fēng)機(jī)的性能曲線比較陡時(shí)，采用兩級(jí)并聯(lián)；當(dāng)管路特性曲線比較陡，泵或風(fēng)機(jī)的性能曲線比較平坦時(shí)采用兩級(jí)串聯(lián)18.試分析如果水泵安裝地點(diǎn)與水泵樣本中給出的條件不符時(shí)應(yīng)怎么辦？答：安裝地點(diǎn)與樣本條件不同時(shí)，主要考慮不同海拔高度的影響，用不同海拔高度所對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽壓頭來(lái)修正19.離心式與軸流式泵與風(fēng)機(jī)在性能上有什么主要區(qū)別？答：揚(yáng)程性能曲線：離心泵較平坦軸流的較陡功率性能曲線：離心隨流量上升而上升軸流隨流量上升而下降效率性能曲線：離心較平坦有較寬的高效率區(qū)軸流較陡高效區(qū)域較窄20.汽蝕對(duì)水泵的工作有那些危害?21.就你所知,對(duì)于一臺(tái)現(xiàn)成的離心泵來(lái)說(shuō),都有那些防止汽蝕的措施?答：A減小必需汽蝕余量措施a降低葉輪入口部分流速b采用雙吸式葉輪c增加葉輪前蓋板轉(zhuǎn)彎處的曲率半徑d葉片進(jìn)口邊適當(dāng)加長(zhǎng)e首級(jí)葉輪采用抗汽蝕性能好的材料B增加有效汽蝕余量a減小吸入管路的流動(dòng)損失。可適當(dāng)加大吸入管直徑，盡量減小管路附件（如彎頭，閥門(mén)等），并使吸入管長(zhǎng)最短。b合理確定兩個(gè)高度。即幾何安裝高度和倒灌高度c采用誘導(dǎo)輪d采用雙重翼葉輪e采用超汽蝕泵f設(shè)置前置泵運(yùn)行角度考慮：a泵入口閥門(mén)全開(kāi)并禁止關(guān)小操作b泵不允許超過(guò)額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行c限制機(jī)組降負(fù)荷速度，防止除氧器壓力驟降后因給水溫度下降緩慢不能及時(shí)跟蹤壓力變化從而造成給水處于過(guò)飽和狀態(tài)。22.泵與風(fēng)機(jī)串聯(lián)及并聯(lián)工作的目的和條件是什么?答：并聯(lián)條件a擴(kuò)建機(jī)組，相應(yīng)需要的流量增大，而原有的泵或風(fēng)機(jī)仍能使用b為防止單臺(tái)泵或風(fēng)機(jī)故障而引起的鍋爐停爐運(yùn)行c由于外界負(fù)荷變化很大，流量變化幅度響應(yīng)很大，往往采用兩臺(tái)或數(shù)臺(tái)并聯(lián)工作，以增減運(yùn)行臺(tái)數(shù)來(lái)適應(yīng)外界負(fù)荷變化的要求時(shí)。串聯(lián)條件a設(shè)計(jì)制造一臺(tái)新的高壓泵或風(fēng)機(jī)比較困難，而現(xiàn)有的泵與風(fēng)機(jī)容量已足夠只是揚(yáng)程不夠。b在改建或擴(kuò)建后的管道阻力加大，要求提高揚(yáng)程以輸出較多流量時(shí)23.前彎式與后彎式葉輪在性能上各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？24.泵與風(fēng)機(jī)的葉片型式有那幾種?各有什么優(yōu)缺點(diǎn)?25.泵與風(fēng)機(jī)在長(zhǎng)期運(yùn)行中容量過(guò)大，一般應(yīng)采用什么方法解決？答：切割葉片，改變動(dòng)葉安裝角，采用入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)26.為提高流體從葉輪得到的能量，一般應(yīng)采用哪些方法？哪些方法較有利？答：提高轉(zhuǎn)速增大葉輪直徑改變動(dòng)葉安裝角提高轉(zhuǎn)速最有利27.分析離心泵產(chǎn)生軸向力的原因。答：a葉輪左右兩側(cè)腔室中壓力相等，可互相抵消，但密封環(huán)以下左側(cè)壓力為P1右側(cè)壓力為P2，且P2>P1，產(chǎn)生壓力差，從而產(chǎn)生軸向推力b液體進(jìn)入葉輪后，流動(dòng)方向右軸向改為徑向，流動(dòng)方向的改變產(chǎn)生了動(dòng)量，使流體對(duì)葉輪產(chǎn)生一個(gè)反沖力，從而引起軸向推力。c立式泵中轉(zhuǎn)子重量沿軸向，指向葉輪入口，也作為軸向推力的一部分，臥式泵則為零。28.喘振和搶風(fēng)現(xiàn)象各是如何產(chǎn)生的？答：喘振產(chǎn)生原因：性能曲線是駝峰形且工作點(diǎn)處于駝峰點(diǎn)左側(cè)，系統(tǒng)容量足夠大并且存在可壓縮流體，出口存在很大的緩沖空間，壓力變化緩慢，流體倒灌風(fēng)機(jī)，反復(fù)而形成喘振。搶風(fēng)產(chǎn)生原因：低負(fù)荷時(shí)，一臺(tái)風(fēng)機(jī)流量過(guò)大，一臺(tái)風(fēng)機(jī)流量過(guò)小，單臺(tái)風(fēng)機(jī)進(jìn)入8字型區(qū)域。軸流式風(fēng)機(jī)存在較大的不穩(wěn)定工況區(qū)，而泵正處于不穩(wěn)定工況區(qū)。防止喘振措施：a大容量系統(tǒng)中盡量避免采用具有駝峰形性能曲線的泵或風(fēng)機(jī)，應(yīng)采用性能曲線平直向下傾斜的泵或風(fēng)機(jī)。b任何時(shí)候保證流量不小于Qvkc改變轉(zhuǎn)速或者在入口處加吸入閥d若兩臺(tái)并聯(lián)則關(guān)掉一臺(tái)e改變動(dòng)葉安裝角f對(duì)空排放防止搶風(fēng)措施：a避免出現(xiàn)低負(fù)荷b避免單臺(tái)風(fēng)機(jī)進(jìn)入8字型區(qū)域c改變動(dòng)葉安裝角d關(guān)掉其中一臺(tái)e緊急對(duì)空排放概念1、流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)泵與風(fēng)機(jī)所輸送的流體的量稱(chēng)為流量。2、揚(yáng)程：流經(jīng)泵的出口斷面與進(jìn)口斷面單位重量流體所具有總能量之差稱(chēng)為泵的揚(yáng)程。3、全壓：流經(jīng)風(fēng)機(jī)出口斷面與進(jìn)口斷面單位體積的氣體具有的總能量之差稱(chēng)為風(fēng)機(jī)的全壓4、有效功率：有效功率表示在單位時(shí)間內(nèi)流體從泵與風(fēng)機(jī)中所獲得的總能量。5、軸功率：原動(dòng)機(jī)傳遞到泵與風(fēng)機(jī)軸上的輸入功率為軸功率6、泵與風(fēng)機(jī)總效率：泵與風(fēng)機(jī)的有效功率與軸功率之比為總效率7、絕對(duì)速度：是指運(yùn)動(dòng)物體相對(duì)于靜止參照系的運(yùn)動(dòng)速度；8、相對(duì)速度：是指運(yùn)動(dòng)物體相對(duì)于運(yùn)動(dòng)參照系的速度；9、牽連速度：指運(yùn)動(dòng)參照系相對(duì)于靜止參照系的速度。10、泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線：性能曲線通常是指在一定轉(zhuǎn)速下，以流量qv作為基本變量，其他各參數(shù)（揚(yáng)程或全壓、功率、效率、汽蝕余量）隨流量改變而變化的曲線。11、泵與風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)：在給定的流量下，均有一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的揚(yáng)程H或全壓p，功率P及效率η值，這一組參數(shù)，稱(chēng)為一個(gè)工況點(diǎn)。12、比轉(zhuǎn)速：在相似定律的基礎(chǔ)上尋找一個(gè)包括流量、揚(yáng)程、轉(zhuǎn)速在內(nèi)的綜合相似特征量。13、通用性能曲線：由于泵與風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是可以改變的，根據(jù)不同轉(zhuǎn)速時(shí)的工況繪制出的性能和相應(yīng)的等效曲線繪制在同一張圖上的曲線組，稱(chēng)為通用性能曲線。14、 泵的汽蝕：泵內(nèi)反復(fù)出現(xiàn)液體的汽化與凝聚過(guò)程而引起對(duì)流道金屬表面的機(jī)械剝蝕與氧化腐蝕的破壞現(xiàn)象稱(chēng)為汽蝕現(xiàn)象，簡(jiǎn)稱(chēng)汽蝕。15、 吸上真空高度：液面靜壓與泵吸入口處的靜壓差。16、 有效的汽蝕余量：按照吸人裝置條件所確定的汽蝕余量稱(chēng)為有效的汽蝕余量或稱(chēng)裝置汽蝕余量17、 必需汽蝕余量：由泵本身的汽蝕性能所確定的汽蝕余量稱(chēng)為必需汽蝕余量或泵的汽蝕余量（或液體從泵吸入口至壓力最低k點(diǎn)的壓力降。）18、 泵的工作點(diǎn)：將泵本身的性能曲線與管路特性曲線按同一比例繪在同一張圖上，則這兩條曲線相交于M點(diǎn)，M點(diǎn)即泵在管路中的工作點(diǎn)。填空1、１工程大氣壓等于98.07千帕，等于10m水柱高，等于735.6毫米汞柱高。2、根據(jù)流體的流動(dòng)情況，可將泵和風(fēng)機(jī)分為以下三種類(lèi)別：離心式泵與風(fēng)機(jī)；軸流式泵與風(fēng)機(jī)；混流式泵與風(fēng)機(jī)。3、風(fēng)機(jī)的壓頭（全壓）p是指單位體積氣體通過(guò)風(fēng)機(jī)所獲的的能量增量。5、單位時(shí)間內(nèi)泵或風(fēng)機(jī)所輸送的流體量稱(chēng)為流量。6、泵或風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)是泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線與管路的性能曲線的交點(diǎn)。7、泵的揚(yáng)程H的定義是：泵所輸送的單位重量流量的流體從進(jìn)口至出口的能量增值。8、安裝角是指葉片進(jìn)、出口處的切線與圓周速度反方向之間的交角。9、泵和風(fēng)機(jī)的全效率等于容積效率，水力效率及機(jī)械效率的乘積。10、當(dāng)泵的揚(yáng)程一定時(shí)，增加葉輪轉(zhuǎn)速可以相應(yīng)的減少輪徑。11、離心式泵與風(fēng)機(jī)的流體離開(kāi)葉輪時(shí)是沿徑向流出。12、軸流式泵與風(fēng)機(jī)的流體沿軸向方向流出葉輪。13、葉片式泵與風(fēng)機(jī)按葉輪數(shù)目可以分為單級(jí)和多級(jí)泵與風(fēng)機(jī)。14、葉片式泵與風(fēng)機(jī)按轉(zhuǎn)軸安裝位置可以分為立式與臥式兩種。15、泵與風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)包括：揚(yáng)程（全風(fēng)壓）、流量、功率、效率、轉(zhuǎn)速等。16、泵與風(fēng)機(jī)的效率等于輸出功率與輸入功率之比。17、離心式泵與風(fēng)機(jī)的葉輪按葉片出口安裝角的不同，葉輪可分為前彎、后彎、徑向葉片式三種葉輪。18、影響泵與風(fēng)機(jī)效率的損失有：機(jī)械損失、容積損失、流動(dòng)損失。19、泵與風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作的目的是提高流體的揚(yáng)程，輸送流體。20、節(jié)流調(diào)節(jié)是通過(guò)改變閥門(mén)或檔板的開(kāi)度使管道特性曲線發(fā)生變化，改變泵與風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。22、節(jié)流調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)方便，但存在節(jié)流損失，經(jīng)濟(jì)性差。23、離心泵啟動(dòng)前的充水目的是排出泵體內(nèi)的空氣，泵運(yùn)行后在吸入口建立和保持一定的真空。24、離心泵的主要部件有葉輪、軸、吸入室、導(dǎo)葉、壓水室、密封裝置、軸向推力平衡裝置。25、葉片出口安裝角β2確定了葉片的型式，有以下三種：當(dāng)β2a<90°，這種葉片的彎曲方向與葉輪的旋轉(zhuǎn)方向相反，稱(chēng)為后彎式葉片。當(dāng)β2a=90°，葉片的出口方向?yàn)閺较?，稱(chēng)徑向式葉片。當(dāng)β2a>90°，葉片的彎曲方向與葉輪的旋轉(zhuǎn)方向相同，稱(chēng)為前彎式葉片。26、離心式泵和大型風(fēng)機(jī)中，為了增加效率和降低噪聲水平，幾乎都采用后向葉型。27、為保證流體流動(dòng)相似，必須具備幾何相似、運(yùn)動(dòng)相似和動(dòng)力相似三個(gè)條件，28、泵內(nèi)汽蝕對(duì)泵工作的危害是：材料的破壞、噪聲和振動(dòng)加劇、性能下降29、確定泵的幾伺安裝高度是保證泵在設(shè)計(jì)工況下工作時(shí)不發(fā)生汽蝕的重要條件。判斷題（陰影為X）1、容積式泵與風(fēng)機(jī)是通過(guò)改變工作室容積大小實(shí)現(xiàn)工作的。2、葉輪后彎葉片型泵與風(fēng)機(jī)易引起電機(jī)過(guò)載，葉片前彎葉片型泵與風(fēng)機(jī)電機(jī)不易過(guò)載。3、當(dāng)泵的入口絕對(duì)壓力小于輸送流體溫度對(duì)應(yīng)下的飽和溫度時(shí)，泵將會(huì)發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。4、多級(jí)離心泵平衡軸向推力的裝置一般采用平衡盤(pán)平衡。5、平衡孔和平衡管都可以平衡泵的軸向推力，但增加了泵與風(fēng)機(jī)的容積損失。6、離心泵與風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)應(yīng)關(guān)閉出口和入口閥門(mén)。7、當(dāng)泵的吸上真空高度小于最大吸上真空高度時(shí)，泵不會(huì)發(fā)生汽蝕。8、當(dāng)泵發(fā)生汽蝕后，應(yīng)及時(shí)調(diào)節(jié)運(yùn)行工況，增大轉(zhuǎn)速，開(kāi)大再循環(huán)門(mén)，可以有效減輕汽蝕。9、動(dòng)葉調(diào)節(jié)可以擴(kuò)大泵與風(fēng)機(jī)的高效區(qū)，調(diào)節(jié)經(jīng)濟(jì)性高。10、目前最理想的調(diào)節(jié)方法是變速調(diào)節(jié)，具有很高的經(jīng)濟(jì)性。10、防止泵與風(fēng)機(jī)不穩(wěn)定工作的措施是：限制最小流量，避免工作點(diǎn)落在不穩(wěn)定區(qū)域。11、性能相同的兩臺(tái)泵與風(fēng)機(jī)串聯(lián)后，流體獲得的能頭等于單臺(tái)轉(zhuǎn)機(jī)的能頭的2倍。12、流線是光滑的曲線，不能是折線，流線之間可以相交。13、水泵的安裝高度取決于水泵的允許真空值、供水流量和水頭損失。14、水泵的揚(yáng)程就是指它的提水高度。15、某點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)小于一個(gè)大氣壓強(qiáng)時(shí)即稱(chēng)該點(diǎn)產(chǎn)生真空。16、兩臺(tái)同型號(hào)的泵并聯(lián)工作時(shí)，揚(yáng)程等于單臺(tái)泵的揚(yáng)程，流量等于兩臺(tái)泵獨(dú)立工作時(shí)流量之和。17、兩臺(tái)同型號(hào)的泵串聯(lián)工作時(shí)，揚(yáng)程等于兩臺(tái)泵單獨(dú)工作時(shí)揚(yáng)程之和，流量等于單臺(tái)泵的流量。18、泵的調(diào)節(jié)可以采用吸入口節(jié)流調(diào)節(jié)。19、出口節(jié)流調(diào)節(jié)是效率最高的調(diào)節(jié)方法。簡(jiǎn)答題1、什么是幾何相似、運(yùn)動(dòng)相似和動(dòng)力相似？答：幾何相似是指流動(dòng)空間幾何相似，即形成此空間任意相應(yīng)兩線段交角相同，任意相應(yīng)線段長(zhǎng)度保持一定的比例。運(yùn)動(dòng)相似是指兩流動(dòng)的相應(yīng)流線幾何相似，即相應(yīng)點(diǎn)的流速大小成比例，方向相同。動(dòng)力相似是指要求同名力作用，相應(yīng)的同名力成比例。2、什么是泵的揚(yáng)程？答：泵所輸送的單位重量流量的流體從進(jìn)口至出口的能量增值。也就是單位重量流量的流體通過(guò)泵所獲得的有效能量。單位是m。3、什么是氣蝕現(xiàn)象？產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象的原因是什么？答：氣蝕是指浸蝕破壞材料之意，它是空氣泡現(xiàn)象所產(chǎn)生的后果。原因有下：泵的安裝位置高出吸液面的高差太大；泵安裝地點(diǎn)的大氣壓較低；泵所輸送的液體溫度過(guò)高。4、為什么要考慮水泵的安裝高度？什么情況下，必須使泵裝設(shè)在吸水池水面以下？答：避免產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象。吸液面壓強(qiáng)處于氣化壓力之下或者吸水高度大于10米時(shí)必須使泵裝設(shè)在吸水池水面以下。5、試述離心泵與風(fēng)機(jī)的工作原理答：當(dāng)葉輪隨軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片間的流體也隨葉輪旋轉(zhuǎn)而獲得離心力，并使流體從葉片間的出口處甩出。被甩出的流體及入機(jī)殼，于是機(jī)殼內(nèi)的流體壓強(qiáng)增高，最后被導(dǎo)向出口排出。流體被甩出后，葉輪中心部分的壓強(qiáng)降低。外界氣體就能使泵與風(fēng)機(jī)的的吸入口通過(guò)葉輪前盤(pán)中央的孔口吸入，源源不斷地輸送流體。6、歐拉方程：有哪些特點(diǎn)？答：（1）用動(dòng)量矩定理推導(dǎo)基本能量方程時(shí)，并未分析流體在葉輪流道中途的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，于是流體所獲得的理論揚(yáng)程，僅與液體在葉片進(jìn)、出口的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，而與流動(dòng)過(guò)程無(wú)關(guān)；（2）流體所獲得的理論揚(yáng)程，與被輸送流體的種類(lèi)無(wú)關(guān)。也就是說(shuō)無(wú)論被輸送的流體是水或是空氣，乃至其它密度不同的流體；只要葉片進(jìn)、出口的速度三角形相同，都可以得到相同的液柱或氣柱高度（揚(yáng)程）。7、為什么離心式泵與風(fēng)機(jī)多采用后向葉型？答：動(dòng)壓水頭成分大，流體在蝸殼及擴(kuò)壓器中的流速大，從而動(dòng)靜壓轉(zhuǎn)換損失必然較大。因?yàn)樵谄渌鼦l件相同時(shí)，盡管前向葉型的泵和風(fēng)機(jī)的總的揚(yáng)程較大，但能量損失也大，效率較低。因此離心式泵全采用后向葉輪。在大型風(fēng)機(jī)中，為了增加效率或見(jiàn)得噪聲水平，也幾乎都采用后向葉型。8、流體流經(jīng)過(guò)泵或風(fēng)機(jī)時(shí)，共包括那些損失？答：（1）水力損失（降低實(shí)際壓力）；（2）容積損失（減少流量）；（3）機(jī)械損失。9、歐拉方程對(duì)流體有哪些基本假設(shè)？答：（1）流動(dòng)為恒定流（2）流體為不可壓縮流體（3）葉輪的葉片數(shù)目為無(wú)限多，葉片厚度為無(wú)限薄（4）流體在整個(gè)葉輪中的流動(dòng)過(guò)程為一理想過(guò)程，即泵與風(fēng)機(jī)工作時(shí)沒(méi)有任何能量損失10、對(duì)歐拉方程的分析，我們可以得出哪些結(jié)論？1．推導(dǎo)基本能量方程時(shí)，未分析流體在葉輪流道中途的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，得出流體所獲得的理論揚(yáng)程，僅與流體在葉片進(jìn)、出口處的速度三角形有關(guān)，而與流動(dòng)過(guò)程無(wú)關(guān)。2．流體所獲得的理論揚(yáng)程HT∞與被輸送流體的種類(lèi)無(wú)關(guān)。11、歐拉方程的物理意義？第一項(xiàng)表示流體在葉輪內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力所做的功；第二項(xiàng)表示由于葉道展寬，相對(duì)速度降低而獲得的壓能；第三項(xiàng)表示動(dòng)壓水頭增量12、軸流式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理是？軸流式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理是：旋轉(zhuǎn)葉片的擠壓推進(jìn)力使流體獲得能量，升高其壓能和動(dòng)能。13、混流式泵與風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)有哪些？流體是沿介于軸向與徑向之間的圓錐面方向流出葉輪，部分利用葉型升力，部分利用離心力流量較大、壓頭較高，是一種介于軸流式與離心式之間的葉片式泵與風(fēng)機(jī)14、簡(jiǎn)述離心泵各部件的主要作用。葉輪是將原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能傳遞給液體，提高液體能量的核心部件。軸是傳遞扭矩的主要部件。離心泵吸人管法蘭至葉輪進(jìn)口前的空間過(guò)流部分稱(chēng)為吸人室。其作用是在最小水力損失情況下，引導(dǎo)液體平穩(wěn)地進(jìn)入葉輪，并使葉輪進(jìn)口處的流速盡可能均勻地分布。液體從葉輪中流出，由螺旋線部分收集起來(lái)，而擴(kuò)散管將大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓能，進(jìn)入過(guò)渡區(qū)，起改變流動(dòng)方向的作用，再流入反導(dǎo)葉，消除速度環(huán)量，并把液體引向次級(jí)葉輪的進(jìn)口。由此可見(jiàn)，導(dǎo)葉兼有吸入室和壓出室的作用。壓水室是指葉輪出口到泵出口法蘭(對(duì)節(jié)段式多級(jí)泵是到后級(jí)葉輪進(jìn)口前)的過(guò)流部分。其作用是收集從葉輪流出的高速液體，并將液體的大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力能，然后引入壓水管。密封裝置是減小葉輪與泵體之間的泄漏損失；另一方面可保護(hù)葉輪，避免與泵體摩擦。軸推力平衡裝置是用以平衡離心泵運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的軸向推力。15、如圖所示為離心泵的平衡盤(pán)，請(qǐng)說(shuō)明其工作原理。從末級(jí)出來(lái)的帶有壓力的液體，經(jīng)過(guò)調(diào)整套徑向間隙流入平衡盤(pán)前的空腔中，空腔處于高壓狀態(tài)。平衡盤(pán)后有平衡管與泵入口相連，其壓力近似為入口壓力。這樣平衡盤(pán)兩側(cè)壓力不相等，因而也就產(chǎn)生了向后的軸向推力，即平衡力。平衡力與軸向力相反，因而自動(dòng)地平衡了葉輪的軸向推力。16、 通過(guò)對(duì)葉片型式的分析，對(duì)于離心式泵與風(fēng)機(jī)的揚(yáng)程或全壓，我們可以得出哪些結(jié)論？泵與風(fēng)機(jī)的揚(yáng)程或全壓：前向葉片葉輪給出的能量最高，后向葉片葉輪給出的能量最低，徑向葉片葉輪給出的能量居中。17、相似理論在泵與風(fēng)機(jī)中主要解決以下問(wèn)題？(1)對(duì)新設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，需將原型泵與風(fēng)機(jī)縮小為模型，進(jìn)行?；囼?yàn)以驗(yàn)證其性能是否達(dá)到要求。(2)在現(xiàn)有效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠的泵與風(fēng)機(jī)資料中，選一臺(tái)合適的(比轉(zhuǎn)數(shù)接近的)作為模型，按相似關(guān)系對(duì)該型進(jìn)行設(shè)計(jì)。(3)由性能參數(shù)的相似關(guān)系，在改變轉(zhuǎn)，速、葉輪幾何尺寸及流體密度時(shí)，可進(jìn)行性能參數(shù)的相似換算18、計(jì)算或使用泵與風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)速時(shí)，需要注意哪些？(1)同一臺(tái)泵或風(fēng)機(jī)，在不同工況下有不同的比轉(zhuǎn)數(shù)，一般是用最高效率點(diǎn)的比轉(zhuǎn)數(shù)，作為相似準(zhǔn)則的比轉(zhuǎn)數(shù)。(2)比轉(zhuǎn)數(shù)是用單級(jí)單吸入葉輪為標(biāo)準(zhǔn)，如結(jié)構(gòu)型式不是單級(jí)單吸，則應(yīng)按下式計(jì)算：雙吸單級(jí)泵，流量應(yīng)以qv／2代人計(jì)算單吸多級(jí)泵，揚(yáng)程應(yīng)以H／i代人計(jì)算，i為葉輪級(jí)數(shù)。（3)多級(jí)泵第一級(jí)為雙吸葉輪，則流量應(yīng)以qv／2代人計(jì)算，揚(yáng)程應(yīng)以qv／2代人計(jì)算。計(jì)算風(fēng)機(jī)比轉(zhuǎn)數(shù)的原則與水泵相同。(4)比轉(zhuǎn)數(shù)是由相似定律推導(dǎo)而得，因而它是一個(gè)相似準(zhǔn)則數(shù)(切不能與轉(zhuǎn)速混淆)，即幾何相似的泵與風(fēng)機(jī)在相似工況下其比轉(zhuǎn)數(shù)相等。反之，比轉(zhuǎn)數(shù)相等的泵與風(fēng)機(jī)不一定相似，因?yàn)閷?duì)同一比轉(zhuǎn)數(shù)的泵或風(fēng)機(jī)，可設(shè)計(jì)成不同的型式。19、比轉(zhuǎn)速的應(yīng)用有哪些？(1)用比轉(zhuǎn)數(shù)對(duì)泵與風(fēng)機(jī)進(jìn)行分類(lèi)(2)用比轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行泵和風(fēng)機(jī)的相似設(shè)計(jì)20、下式時(shí)泵的允許幾何安裝高度與允許吸上真空高度的關(guān)系式，為提高泵的幾何安裝高度，需要注意哪些因素？為了提高泵允許的幾何安裝高度，應(yīng)該盡量減小速度水頭和吸入管路的流動(dòng)損失。為了減小速度水頭，在同一流量下，可以選用直徑稍大的吸入管路；為了減小流動(dòng)損失除了選用直徑稍大的吸入管以外，吸人管段應(yīng)盡可能的短，并盡量減少如彎頭等增加局部損失的管路附件。泵制造廠只能給出[Hs]值，而不能直接給出[Hg]值，為什么？因?yàn)槊颗_(tái)泵由于使用地區(qū)不同、水溫不同，吸人管路的布置情況也各異。因此，只能由用戶根據(jù)具體條件進(jìn)行計(jì)算確定[Hg]。安裝地點(diǎn)的海拔越高，大氣壓力就越低，允許吸上真空高度就越小。輸送水的溫度越高時(shí)，所對(duì)應(yīng)的汽化壓力就越高，水就越容易汽化。這時(shí)，泵的允許吸上真空高度也就越小。21、有效汽蝕余量的物理意義是什么？物理意義：吸入口液面上的壓力水頭，在克服吸水管路裝置中的流動(dòng)損失，并把水提高到一定高度后，所剩余的超過(guò)汽化壓頭的能量。22、有效汽蝕余量和必須汽蝕余量的關(guān)系是什么？△ha是吸人系統(tǒng)所提供的在泵吸人口大于飽和蒸汽壓力的富余能量?！鱤a越大，表示泵抗汽蝕性能越好。而必需汽蝕余量是液體從泵吸入口至k點(diǎn)的壓力降，△hr越小，則表示泵抗汽蝕性能越好，可以降低對(duì)吸人系統(tǒng)提供的有效汽蝕余量△hr的要求。23、提高泵本身抗汽蝕性能的措施有哪些？(1)降低葉輪入口部分流速(2)采用雙吸式葉輪此時(shí)單側(cè)流量減小一半，從而使v0減小(3)增加葉輪前蓋板轉(zhuǎn)彎處的曲率半徑這樣可以減小局部阻力損失。(4)葉片進(jìn)口邊適當(dāng)加長(zhǎng)即向吸人方向延伸，并作成扭曲。(5)首級(jí)葉輪采用抗汽蝕性能好的材料。24、提高吸入系統(tǒng)裝置的有效汽蝕余量的措施有哪些？(1)減小吸人管路的流動(dòng)損失即可適當(dāng)加大吸人管直徑，盡量減少管路附件，如彎頭、閥門(mén)等，并使吸人管長(zhǎng)最短；(2)合理確定兩個(gè)高度即幾何安裝高度及倒灌高度；(3)設(shè)置前置泵；（4）采用誘導(dǎo)輪；(5)采用雙重翼葉輪；(6)采用超汽蝕泵。計(jì)算題1．某一單吸單級(jí)泵，流量Q=45m3/h，揚(yáng)程H=33.5m，轉(zhuǎn)速n=2900r/min，試求其比轉(zhuǎn)數(shù)nsp為多少？如該泵為雙吸式，應(yīng)以Q/2作為比轉(zhuǎn)數(shù)中的流量計(jì)算值，則其比轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)為多少？當(dāng)該泵設(shè)計(jì)成八級(jí)泵，應(yīng)以H/8作為比轉(zhuǎn)數(shù)中的揚(yáng)程計(jì)算值，則比轉(zhuǎn)數(shù)為多少？[解]根據(jù)計(jì)算公式可得：雙吸式：八級(jí)泵：2、某單吸單級(jí)離心泵Q=0.0735m3/h，H=14.65m，用電機(jī)皮帶拖動(dòng)，測(cè)得n=1420r/min，N=3.3kW；后因改為電機(jī)直接聯(lián)動(dòng)，n增大為1450r/min，試求此時(shí)泵的工作參數(shù)為多少？[解]以下腳“1”表示有滑動(dòng)現(xiàn)象時(shí)的參數(shù)，無(wú)下腳為改善運(yùn)轉(zhuǎn)后的參數(shù)。則：3、有一臺(tái)多級(jí)鍋爐給水泵，要求滿足揚(yáng)程H=176m，流量Q=81.6m3/h，試求該泵所需的級(jí)數(shù)和軸功率各為多少？計(jì)算中不考慮渦流修正系數(shù)。其余已知條件如下：葉輪外徑D=254mm水力效率ηh=92%容積效率ηv=90%機(jī)械效率ηm=95%轉(zhuǎn)速n=1440r/min流體出口絕對(duì)流速的切向分速度為出口圓周速度的55%[解]先求出出口圓周速度及出口速度的切向分速度，以便求出理論壓頭。當(dāng)不計(jì)渦流損失時(shí)，每級(jí)壓頭為：滿足揚(yáng)程176m176/16.17=10.88≈11級(jí)軸功率：4、已知下列數(shù)據(jù)，試求泵所需要的揚(yáng)程。水泵軸線標(biāo)高130m，吸水面標(biāo)高126m，上水池液面標(biāo)高170m，吸人管段阻力0.81m，壓力管段阻力1.91m。[解](130-126)+（170-130）+0.81+1.91=46.72m5、由泵樣品中得知某臺(tái)離心泵的汽蝕余量為【NPSH】=3.29m，欲安裝在海拔500m高度的地方工作，該地區(qū)夏天最高水溫為40℃，若吸水管路的流動(dòng)損失為1m，速度水頭為0.2m，求該泵的允許幾何安裝高度【Hg】(注：海拔500米大氣壓頭為9.7m；水溫40℃時(shí)水的飽和蒸汽壓力為0.752m)解：一，填空（每空1分共15分）1.葉輪是離心泵的能量轉(zhuǎn)換元件，它的結(jié)構(gòu)形式有開(kāi)式，閉式，半開(kāi)半閉式三種。2.泵與風(fēng)機(jī)中能量轉(zhuǎn)換時(shí)的損失可分為機(jī)械損失，流動(dòng)損失，容積損失三種。3.前向式葉輪的葉片彎曲方向與葉輪旋轉(zhuǎn)方向相同。4.我國(guó)水泵行業(yè)習(xí)慣使用的比轉(zhuǎn)速表達(dá)式為5.泵或風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)是管網(wǎng)特性曲線與泵的特性曲線的交點(diǎn)。6.當(dāng)使用比例定律進(jìn)行流體機(jī)械的變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)時(shí)，其流量和轉(zhuǎn)速的一次方成正比，壓力和轉(zhuǎn)速的二次方成正比，功率和轉(zhuǎn)速的三次方成正比。7.泵與風(fēng)機(jī)的無(wú)因次特性曲線是以流量系數(shù)為橫坐標(biāo)；壓力系數(shù)為縱坐標(biāo)繪制的。8.離心泵葉輪根據(jù)葉片出口相對(duì)流動(dòng)角β2的不同可分為三種不同形式，當(dāng)β2<90o時(shí)為后彎，β2=90o時(shí)為徑向，β2>90o時(shí)為前彎.9、裝置有效汽蝕余量越大，機(jī)械低壓側(cè)液體具有的能量超過(guò)液體汽化壓力的余量越多，越不容易發(fā)生氣蝕。10反作用度表示靜壓能在總能量頭中的比重。11.通用特性曲線是以流量系數(shù)為橫坐標(biāo)；壓力系數(shù)為縱坐標(biāo)繪制的。12、.泵與風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)工況的方法有節(jié)流調(diào)節(jié)，導(dǎo)葉調(diào)節(jié)，動(dòng)葉調(diào)節(jié)，氣蝕調(diào)節(jié)，變速調(diào)節(jié)，改變臺(tái)數(shù)調(diào)節(jié)。二、選擇（每題2分共20分）1．根據(jù)泵與風(fēng)機(jī)的工作原理，離心式泵屬于那種類(lèi)型的泵。（C）A.容積式B.往復(fù)式C.葉片式D.其它類(lèi)型的泵2．下面的哪一條曲線是泵的特性曲線？（A）A泵所提供的流量與揚(yáng)程之間的關(guān)系曲線B流量與沿程損失系數(shù)之間的關(guān)系曲線C管路的流量與揚(yáng)程之間的關(guān)系曲線D管路的性能曲線3．離心式葉輪有三種不同的形式，其葉輪形式取決于（B）A． 葉片入口安裝角B.葉片出口安裝角C.葉輪外徑和寬度D.葉輪內(nèi)徑和寬度4．對(duì)徑向式葉輪，其反作用度τ值的大小為（D）A．B．C．D．5．管路系統(tǒng)能頭和流量的關(guān)系曲線是（C）A． 斜率為的直線，為綜合阻力系數(shù)B． 水平直線C.二次拋物線D.任意曲線6．在離心式風(fēng)機(jī)葉輪前的入口附近，設(shè)置一組可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)角的靜導(dǎo)葉，通過(guò)改變靜導(dǎo)葉的角度以實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)流量調(diào)節(jié)的方式稱(chēng)為（B）.A.節(jié)流調(diào)節(jié)B.導(dǎo)流器調(diào)節(jié)C.動(dòng)葉調(diào)節(jié)D.靜葉調(diào)節(jié)7.泵與風(fēng)機(jī)的有效功率Pe，軸功率P和原動(dòng)機(jī)輸入功率P’g之間的關(guān)系為(B)。A.Pe<Pg’<PB.Pe<P<Pg’C.P<Pe<Pg’D.P<Pg’<Pe8.兩臺(tái)泵串聯(lián)運(yùn)行時(shí)，為提高串聯(lián)后增加揚(yáng)程的效果，下列說(shuō)法中正確的是(D)。A.管路特性曲線應(yīng)平坦一些，泵的性能曲線應(yīng)陡一些B.管路特性曲線應(yīng)平坦一些，泵的性能曲線應(yīng)平坦一些C.管路特性曲線應(yīng)陡一些，泵的性能曲線應(yīng)陡一些D.管路特性曲線應(yīng)陡一些，泵的性能曲線應(yīng)平坦一些9.泵在不同工況下有不同的比轉(zhuǎn)速，作為相似準(zhǔn)則的比轉(zhuǎn)速是指(C)。A.最大流量工況下的比轉(zhuǎn)速B.最高轉(zhuǎn)速工況下的比轉(zhuǎn)速C.最高效率工況下的比轉(zhuǎn)速D.最高揚(yáng)程工況下的比轉(zhuǎn)速10.在工作點(diǎn)處，泵提供給流體的能量與流體在管路系統(tǒng)中流動(dòng)所需的能量關(guān)系為(C)。A.泵提供的能量大于流體在管路系統(tǒng)中流動(dòng)所需的能量B.泵提供的能量小于流體在管路系統(tǒng)中流動(dòng)所需的能量C.泵提供的能量等于流體在管路系統(tǒng)中流動(dòng)所需的能量D.以上說(shuō)法都不正確三、簡(jiǎn)答（每題5分共15分）1.什么是汽蝕現(xiàn)象？它對(duì)泵的工作性能有何危害？液體在葉輪中流動(dòng)時(shí)由于流體壓力降低產(chǎn)生的氣體或液體中溶解的氣體析出，對(duì)葉輪起腐蝕作用，我們把汽泡的形成，發(fā)展，和破裂以致材料受到破壞的全部過(guò)程稱(chēng)為汽蝕現(xiàn)象。危害材料造成破壞產(chǎn)生噪聲或震動(dòng)流道堵塞揚(yáng)程下降效率降低2.離心式水泵有哪過(guò)流部件？各起什么作用？葉輪：是能量轉(zhuǎn)換的元件吸入室：向葉輪提供具有合適大小的均勻分布的入流速度。壓水室:將葉輪內(nèi)流出的介質(zhì)收集起來(lái)送到出口管路或下一級(jí)，將圓周速度對(duì)應(yīng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能。導(dǎo)流器：用于工況調(diào)節(jié)3．泵與風(fēng)機(jī)工況調(diào)節(jié)的方法有哪幾種？出口節(jié)流調(diào)節(jié)進(jìn)口節(jié)流調(diào)節(jié)采用導(dǎo)流器調(diào)節(jié)采用可轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片調(diào)節(jié)變速調(diào)節(jié)改變臺(tái)數(shù)調(diào)節(jié)4．試述泵與風(fēng)機(jī)的工作原理當(dāng)葉輪隨軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片間的氣體也隨葉輪旋轉(zhuǎn)而獲得離心力，并使氣體從葉片間的出口處甩出。被甩出的氣體及入機(jī)殼，于是機(jī)殼內(nèi)的氣體壓強(qiáng)增高，最后被導(dǎo)向出口排出。氣體被甩出后，葉輪中心部分的壓強(qiáng)降低。外界氣體就能使風(fēng)機(jī)的的吸入口通過(guò)葉輪前盤(pán)中央的孔口吸入，源源不斷地輸送氣體。5、葉片一般分為哪幾種形式?各有何優(yōu)缺點(diǎn)?前彎葉片：能產(chǎn)生較大的能量頭，但其效率比較低，容易出現(xiàn)多工況工作的情況。徑向葉片：產(chǎn)生的能量頭界與前彎葉片與后彎葉片之間，效率居中。后彎葉片：產(chǎn)生的能量頭較低，但效率較前彎葉片高，且不容易出現(xiàn)不穩(wěn)定工作區(qū)。6、降低泵必需汽蝕余量的措施有哪些？(1)首級(jí)葉輪采用雙吸式葉輪(2)加裝誘導(dǎo)輪(3)采用雙重翼葉輪、超汽蝕葉輪7、.某水泵按圖紙要求安裝后，開(kāi)動(dòng)起來(lái)抽不上水，試分析可能原因。吸水管路不嚴(yán)密，有空氣漏入。泵內(nèi)未灌滿水，有空氣存在。安裝高度太高了.電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)了.葉輪及出水口堵塞。四、計(jì)算（共50分）1.（12分）離心式水泵最高效率為86%，軸功率為122.5kw，流量為720噸/時(shí)，揚(yáng)程為50m流體介質(zhì)密度為1000kg/m3。求有效功率和效率并分析在此效率下該泵工作的經(jīng)濟(jì)性。解：有效功率N1==9800*720/3600*50=98000w=98kw效率η=N1/N=98/122.5=0.8泵的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行條件為效率不小于0.93*0.86=0.7998計(jì)算可知水泵在此效率下工作符合經(jīng)濟(jì)性要求。2.（15分）已知某離心風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1000r/min，葉輪外徑為600mm，出口葉片安裝角45度，出口軸面速度20m/s，法向入口，空氣密度為1.2kg/m3。欲滿足600Pa的全壓要求按無(wú)窮葉片數(shù)考慮該風(fēng)機(jī)能否滿足。解：速度三角形如圖，有題可得u2=2πnr/60=2π*1000*0.3/60=31.4m/scu2=u2-cr2*ctg45o=11.4m/s由歐拉方程得=1.2(31.4*11.4-0)=429.5Pa風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的全壓小于所需的全壓，故不能滿足要求。3.(10分)某水泵允許吸上真空度為6.5米，吸水管流速為3.15米/秒，吸水管水頭損失0.5米?，F(xiàn)將水泵安裝于距水面5.8米處，問(wèn)水泵能否正常工作。解：根據(jù)水泵安裝高度計(jì)算公式有Hz=[Hs]-v2/2g-hl=6.5-3.152/2g-0.5=5.5m（8分）為保證水泵正常工作，不發(fā)生氣蝕，安裝高度不應(yīng)超過(guò)5.5米，現(xiàn)將其安裝于距水面5.8米處，不能保證水泵正常工作。（10分）4.（13分）有一臺(tái)通風(fēng)機(jī)，其風(fēng)量為70m3/s,轉(zhuǎn)速為450r/min,風(fēng)壓為2610Pa,由于通風(fēng)管路阻力增大，使其流量減小為原來(lái)的一半，問(wèn)要保持原流量不變，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)調(diào)為多少？解：對(duì)于通風(fēng)機(jī)的管網(wǎng)特性曲線有：（3分）因此管網(wǎng)特性曲線和等效率曲線重合。（8分）則有：（12分）那么：n2=2n1=900r/min（13分）5.（10分）有一水泵，當(dāng)其轉(zhuǎn)速為n=2900r/min時(shí)，流量Q=9.5m3/min，揚(yáng)程為H=120m,另有一和該泵相似制造的泵，流量為Q=38m3/min，揚(yáng)程為H=80m。問(wèn)其葉輪的轉(zhuǎn)速應(yīng)為多少？解：原泵的比轉(zhuǎn)速(3分)相似泵的比轉(zhuǎn)速(6分）相似泵的比轉(zhuǎn)速應(yīng)相等即那么r/m（10分）6、（15分）某工廠由冷凍站輸送冷凍水到空氣調(diào)節(jié)室的蓄水池，采用一臺(tái)單吸單級(jí)離心式水泵。在吸水口測(cè)得流量為60L/s，泵前真空計(jì)指示真空度為4m，吸水口徑25cm。泵本身向外泄漏流量約為吸水口流量的2％。泵出口壓力表讀數(shù)為3.0/,泵出口直徑為0.2m。壓力表安裝位置比真空計(jì)高0.3m，求泵的揚(yáng)程。解：=3.0/=30000/9.807=294.0(3分)(3分)(4分)(4分)(1分)7、（20分）有一離心泵，葉輪外徑D2=22cm，葉輪出口寬度b2=1cm，葉輪出口安裝角b2=22о，轉(zhuǎn)速n=2900r/min，理論流量Q=0.025m3/s，設(shè)流體徑向流入葉輪，即1=90о，求，u2，w2，v2，2并計(jì)算無(wú)限多葉片葉輪的理論揚(yáng)程.解：m/s(3分)m/s（4分）m/s（4分）m/s（4分）m（5分）8、（15分）如圖所示，水泵吸水管內(nèi)徑d=50mm，總長(zhǎng)L=60m，H=30m,泵的流量Q=15m3/h，管路中有彎頭一個(gè)局部損失系數(shù)為＝0.5，底閥一個(gè)＝5.0，且沿程阻力系數(shù)＝0.03。試求泵入口處的表壓力。解：選?。保焙停玻矁蛇^(guò)流斷面，列伯努利方程沿程損失----------------10分局部損失---------13分代入數(shù)據(jù)：故此泵不能正常吸水，泵入口處的表壓力為零．----------------------------15分新浪微博：@孟得明揚(yáng)程：?jiǎn)挝恢亓恳后w從泵進(jìn)口截面到泵出口截面所獲得的機(jī)械能。流量qv：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)風(fēng)機(jī)進(jìn)口的氣體的體積。全壓p：?jiǎn)挝惑w積氣體從風(fēng)機(jī)進(jìn)口截面到風(fēng)機(jī)出口截面所獲得的機(jī)械能。軸向渦流的定義：容器轉(zhuǎn)了一周，流體微團(tuán)相對(duì)于容器也轉(zhuǎn)了一周，其旋轉(zhuǎn)角速度和容器的旋轉(zhuǎn)角速度大小相等而方向相反，這種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)就稱(chēng)軸向渦流。影響：使流線發(fā)生偏移從而使進(jìn)出口速度三角形發(fā)生變化。使出口圓周速度減小。葉片式泵與風(fēng)機(jī)的損失：（一）機(jī)械損失：指葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，軸與軸封、軸與軸承及葉輪圓盤(pán)摩擦所損失的功率。（二）容積損失：部分已經(jīng)從葉輪獲得能量的流體從高壓側(cè)通過(guò)間隙向低壓側(cè)流動(dòng)造成能量損失。泵的葉輪入口處的容積損失，為了減小這部分損失，一般在入口處都裝有密封環(huán)。（三），流動(dòng)損失：流體和流道壁面生摸差，流道的幾何形狀改變使流體產(chǎn)生旋渦，以及沖擊等所造成的損失。多發(fā)部位：吸入室，葉輪流道，壓出室。如何降低葉輪圓盤(pán)的摩擦損失：1、適當(dāng)選取n和D2的搭配。2、降低葉輪蓋板外表面和殼腔內(nèi)表面的粗糙度可以降低△Pm2。3、適當(dāng)選取葉輪和殼體的間隙。軸流式泵與風(fēng)機(jī)應(yīng)在全開(kāi)閥門(mén)的情況下啟動(dòng)，而離心式泵與風(fēng)機(jī)應(yīng)在關(guān)閉閥門(mén)的情況下啟動(dòng)。泵與風(fēng)機(jī)（課后習(xí)題答案）第一章1-1有一離心式水泵，其葉輪尺寸如下：=35mm,=19mm,=178mm,=381mm,=18°，=20°。設(shè)流體徑向流入葉輪，如n=1450r/min，試畫(huà)出出口速度三角形，并計(jì)算理論流量和在該流量時(shí)的無(wú)限多葉片的理論揚(yáng)程。解：由題知：流體徑向流入葉輪∴=90°則：===13.51（m/s）===13.5118°=4.39（m/s）∵==0.1784.390.035=0.086（/s）∴===3.78（m/s）===28.91（m/s）=-ctg=28.91-3.78ctg20°=18.52（m/s）===54.63（m）1-2有一離心式水泵，其葉輪外徑=220mm,轉(zhuǎn)速n=2980r/min，葉片出口安裝角=45°，出口處的軸面速度=3.6m/s。設(shè)流體徑向流入葉輪，試按比例畫(huà)出出口速度三角形，并計(jì)算無(wú)限多葉片葉輪的理論揚(yáng)程，又若環(huán)流系數(shù)K=0.8，流動(dòng)效率=0.9時(shí)，泵的實(shí)際揚(yáng)程H是多少？解：===34.3（m/s）∵=3.6m/s=45°∴==5.09（m/s）畫(huà)出出口速度三角形=-ctg=34.31-3.6ctg45°=30.71（m/s）∵=90°===107.5(m)實(shí)際揚(yáng)程H=K=K=0.80.9107.5=77.41(m)1-3有一離心式水泵，葉輪外徑=360mm，出口過(guò)流斷面面積=0.023，葉片出口安裝角=30°，流體徑向流入葉輪，求轉(zhuǎn)速n=1480r/min，流量=86.8L/s時(shí)的理論揚(yáng)程。設(shè)環(huán)流系數(shù)K=0.82。解：流體徑向流入葉輪=90°===27.88（m/s）===3.64（m/s）=－=27.88－3.64=21.58（m/s）===61.39（m）==0.8261.39=50.34（m）1-4有一葉輪外徑為300mm的離心式風(fēng)機(jī)，當(dāng)轉(zhuǎn)速為2890r/min時(shí)。無(wú)限多葉片葉輪的理論全壓是多少？設(shè)葉輪入口氣體沿徑向流入，葉輪出口的相對(duì)速度，設(shè)為半徑方向?？諝饷芏圈?1.2kg/。解：氣體沿徑向流入=90°又葉輪出口相對(duì)速度沿半徑方向=90°===46.79（m/s）由圖知==46.79m/s∴==1.246.7946.79=2626.7（Pa）1-5有一離心式風(fēng)機(jī)，轉(zhuǎn)速n=1500r/min，葉輪外徑=600mm，內(nèi)徑=480mm，葉片進(jìn)、出口處空氣的相對(duì)速度為=25m/s及=22m/s，它們與相應(yīng)的圓周速度的夾角分別為=60°，=120°，空氣密度=1.2kg/。繪制進(jìn)口及出口速度三角形，并求無(wú)限多葉片葉輪所產(chǎn)生的理論全壓。解：===37.68（m/s）===47.1（m/s）==25=21.65（m/s）==22=19.05（m/s）知、、可得速度三角形（m/s）=-=47.1-22=58.1（m/s）(Pa)1-6有一離心式水泵，在轉(zhuǎn)速n=1480r/min時(shí)，流量=89L/s，揚(yáng)程H=23m，水以徑向流入葉輪，葉輪內(nèi)的軸面速度=3.6m/s。內(nèi)、外徑比/=0.5，葉輪出口寬度=0.12，若不計(jì)葉輪內(nèi)的損失和葉片厚度的影響，并設(shè)葉輪進(jìn)口葉片的寬度=200mm，求葉輪外徑、出口寬度及葉片進(jìn)、出口安裝角和。解：由=得===0.039(m)=39mm由/=0.5得=2=2390=78(mm)=0.12=9.36mm===3.02（m/s）tg===1.192得=50°===6.04（m/s）===38.8（m/s）由==23得=37.31（m/s）（數(shù)據(jù)有問(wèn)題，離心泵出口安裝角應(yīng)是銳角，即后彎式葉片）1-7有一離心式風(fēng)機(jī)，葉輪外徑=600mm，葉輪出口寬度=150mm，葉片出口安裝角=30°，轉(zhuǎn)速n=1450r/min。設(shè)空氣在葉輪進(jìn)口處無(wú)預(yù)旋，空氣密度=1.2kg/，試求：（1）當(dāng)理論流量=10000/h時(shí)，葉輪出口的相對(duì)速度和絕對(duì)速度；（2）葉片無(wú)限多時(shí)的理論全壓；（3）葉片無(wú)限多時(shí)的反作用度；（4）環(huán)流系數(shù)K和有限葉片理論全壓（設(shè)葉片數(shù)z=12）解：（1）===45.53（m/s）由=得===9.83（m/s）===19.66（m/s）===30.15（m/s）（2）∵=45.53m/s=9.83m/s∴=ctg=45.53-9.83ctg30°=28.5（m/s）==1.245.5328.5=1557.3（Pa）（3）=1=1=0.687⑷由風(fēng)機(jī)的斯托道拉公式：=0.79∴==0.791557.3=1230.3（Pa）1-8有一軸流式風(fēng)機(jī)，在葉輪半徑380mm處?？諝庖?33.5m/s的速度沿軸向流入葉輪，當(dāng)轉(zhuǎn)速n=1450r/min時(shí)，其全壓=692.8Pa，空氣密度=1.2kg/，求該半徑處的平均相對(duì)速度的大小和方向。解：==（m/s）=33.5（m/s）＝=（m/s）由題知軸向進(jìn)入，所以。(m/s)m/s1-9有一單級(jí)軸流式水泵，轉(zhuǎn)速n=580r/min，在葉輪直徑700mm處，水以=5.8m/s的速度沿軸向流入葉輪，又以圓周分速=2.3m/s從葉輪流出，試求為多少？設(shè)=1°。解：==（m/s）（m/s）由題知軸向進(jìn)入，所以。(m/s)1-10有一后置導(dǎo)葉型軸流式風(fēng)機(jī)，在外徑=0.47m處，空氣從軸向流入，=30m/s，在轉(zhuǎn)速n=2000r/min時(shí)，圓周分速=5.9m/s，求。設(shè)=1°。解：==（m/s）（m/s）由題知軸向進(jìn)入，所以。(m/s)1-11有一單級(jí)軸流式水泵，轉(zhuǎn)速為375r/min，在直徑為980mm處，水以速度=4.01m/s軸向流入葉輪，在出口以=4.48m/s的速度流出。試求葉輪進(jìn)出口相對(duì)速度的角度變化值（）。解：===19.23（m/s）水軸向流入=0===（m/s）由速度三角形可知：====0.2085得=由===得==1.32°1-12有一單級(jí)軸流式風(fēng)機(jī)，轉(zhuǎn)速n=1450r/min，在半徑為250mm處，空氣沿軸向以24m/s的速度流入葉輪，并在葉輪入口和出口相對(duì)速度之間偏轉(zhuǎn)20°，求此時(shí)的理論全壓?？諝饷芏?1.2kg/。解：==（m/s）Pa第二章2-1有一葉輪外徑為460mm的離心式風(fēng)機(jī)，在轉(zhuǎn)速為1450r/min時(shí)，其流量為5.1/s，試求風(fēng)機(jī)的全壓與有效功率。設(shè)空氣徑向流入葉輪，在葉輪出口處的相對(duì)速度方向?yàn)榘霃椒较?，設(shè)其/=0.85，=1.2kg/。解：===34.9（m/s）∵葉輪出口處的相對(duì)速度為半徑方向∴=90°===1.234.934.9=1462.14（Pa）=0.85=0.851462.1=1242.82（Pa）===6.34（kW）2-2有一單級(jí)軸流式水泵，轉(zhuǎn)速為375r/min，入口直徑為980mm，水以=4.01m/s的速度沿軸向流入葉輪，以=4.48m/s的速度由葉輪流出，總揚(yáng)程為H=3.7m，求該水泵的流動(dòng)效率。解：===19.23（m/s）∵水沿軸向流入∴===4.01m/s===1.998(m/s)=m===0.949=94.9%2-3有一離心式水泵，轉(zhuǎn)速為480r/min，總揚(yáng)程為136m時(shí)，流量=5.7/s，軸功率為=9860KW，其容積效率與機(jī)械效率均為92%，求流動(dòng)效率。設(shè)輸入的水溫度及密度為：t=20℃，=1000kg/。解：====0.77又∵=∴===0.91=91%2-4用一臺(tái)水泵從吸水池液面向50m高的水池輸送=0.3/s的常溫清水（t=20℃，=1000kg/），設(shè)水管的內(nèi)徑為=300mm，管道長(zhǎng)度=300m，管道阻力系數(shù)=0.028，求泵所需的有效功率。解：根據(jù)伯努利方程+++=+++由題知：=50；==0；=====4.246（m/s）==m代入方程得=75.76(m)==（kW）2-5設(shè)一臺(tái)水泵流量=25/s，出口壓力表讀數(shù)為323730Pa，入口真空表讀數(shù)為39240Pa，兩表位差為0.8m，（壓力表高，真空表低），吸水管和排水管直徑為1000mm和750mm，電動(dòng)機(jī)功率表讀數(shù)為12.5kW，電動(dòng)機(jī)效率=0.95，求軸功率、有效功率、泵的總功率（泵與電動(dòng)機(jī)用聯(lián)軸器直接連接）。解：由題知：=323730Pa，=39240Pa，==39240Pa=0.8m，=1000mm=1m，=750mm=0.75m=12.5kW，=0.95，=0.98m/sm/s+++=++得：=++=0.8+=37.84m===9.27（）==12.50.980.95=11.64（）=100%=100%=79.6%2-6有一送風(fēng)機(jī)，其全壓是1962Pa時(shí)，產(chǎn)生=40/min的風(fēng)量，其全壓效率為50%，試求其軸功率。解：==（kW）2-7要選擇一臺(tái)多級(jí)鍋爐給水泵，初選該泵轉(zhuǎn)速n=1441r/min，葉輪外徑300mm，流動(dòng)效率=0.92，流體出口絕對(duì)速度的圓周分速為出口圓周速度的55%，泵的總效率為90%，輸送流體密度=961，要求滿足揚(yáng)程=176m，流量=81.6/h，試確定該泵所需要的級(jí)數(shù)和軸功率各為多少（設(shè)流體徑向流入，并不考慮軸向渦流的影響）?解：===22.62（m/s）由題知：=0.55=0.5522.62=12.44（m/s）===28.7（m）(m)(級(jí))kW2-8一臺(tái)G4-73型離心式風(fēng)機(jī)，在工況1（流量=70300/h，全壓=1441.6Pa，軸功率=33.6k）及工況2（流量=37800/h，全壓=2038.4Pa，軸功率=25.4k）下運(yùn)行，問(wèn)該風(fēng)機(jī)在哪種工況下運(yùn)行較為經(jīng)濟(jì)？解：工況1：===100%=83.78%工況2：===100%=84.26%∵∴在工況2下運(yùn)行更經(jīng)濟(jì)。第三章相似理論3-1有一離心式送風(fēng)機(jī)，轉(zhuǎn)速n=1450r/min，流量=1.5/min，全壓=1200Pa，輸送空氣的密度為=1.2。今用該風(fēng)機(jī)輸送密度=0.9的煙氣，要求全壓與輸送空氣時(shí)相同，問(wèn)此時(shí)轉(zhuǎn)速應(yīng)變?yōu)槎嗌?？流量又為多少？解：由題知：=1；各效率相等，=根據(jù)全壓相似關(guān)系===1得==1450=1674.32(r/min)流量與密度無(wú)關(guān)，根據(jù)相似關(guān)系=得===1.73(/min)3-2有一泵轉(zhuǎn)速n=2900r/min，揚(yáng)程H=100m，流量=0.17/s，若用和該泵相似但葉輪外徑為其2倍的泵，當(dāng)轉(zhuǎn)速n=1450r/min時(shí)，流量為多少？解：由題知：=2，由于兩泵相似根據(jù)流量相似關(guān)系===得：==0.68（/s）3-3有一泵轉(zhuǎn)速n=2900r/min，其揚(yáng)程H=100m，流量=0.17/s，軸功率=183.8?，F(xiàn)用一出口直徑為該泵2倍的泵，當(dāng)轉(zhuǎn)速n=1450r/min時(shí)，保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相似，問(wèn)其軸功率應(yīng)是多少？解：由于兩泵相似且=2根據(jù)功率相似關(guān)系：===得：=4=4183.8=735.2（）3-4G4-73型離心風(fēng)機(jī)在轉(zhuǎn)速n=1450r/min和=1200mm時(shí)，全壓=4609Pa，流量=71100/h，軸功率=99.8，若轉(zhuǎn)速變到n=730r/min時(shí)，葉輪直徑和氣體密度不變，試計(jì)算轉(zhuǎn)速變化后的全壓、流量和軸功率。解：由題可知：=1；=1根據(jù)比例定律：===3.945得==1168.3（Pa）===1.9863得===35795.2（）===7.837得==12.73（）3-5G4-73型離心風(fēng)機(jī)在轉(zhuǎn)速n=1450r/min和=1200mm時(shí)，全壓=4609Pa，流量=71100，軸功率=99.8，空氣密度=1.2，若轉(zhuǎn)速和直徑不變，但改為輸送鍋爐煙氣，煙氣溫度t=200℃，當(dāng)?shù)卮髿鈮?0.1MPa，試計(jì)算密度變化后的全壓、流量和軸功率。解：由題知=1=1由于流量與密度無(wú)關(guān)所以流量不變，m3/hkg/m3全壓==Pa軸功率==kW3-6葉輪外徑=600mm的風(fēng)機(jī)，當(dāng)葉輪出口處的圓周速度為60m/s，風(fēng)量=300。有一與它相似的風(fēng)機(jī)=1200mm，以相同的圓周速度運(yùn)轉(zhuǎn)，求其風(fēng)量為多少？解：由題知：圓周速度相同可得===60得===2根據(jù)相似流量關(guān)系==2=所以得=4=4300=1200（）3-7有一風(fēng)機(jī)，其流量=20，全壓=460Pa，用電動(dòng)機(jī)由皮帶拖動(dòng)，因皮帶滑動(dòng)，測(cè)得轉(zhuǎn)速n=1420r/min，此時(shí)所需軸功率為13。如改善傳動(dòng)情況后，轉(zhuǎn)速提高到n=1450r/min，問(wèn)風(fēng)機(jī)的流量、全壓、軸功率將是多少？解：由于是同一風(fēng)機(jī)，所以滿足相似由題知：=1=1根據(jù)比例定律=得==20=20.42（）=得==460=479.58（Pa）=得==13=13.84（）3-8已知某鍋爐給水泵，最佳工況點(diǎn)參數(shù)為：=270，=1490m，=2980r/min，=10級(jí)。求其比轉(zhuǎn)數(shù)。解：===69.853-9某單級(jí)雙吸泵的最佳工況點(diǎn)參數(shù)為=18000，=20m，=375r/min。求其比轉(zhuǎn)數(shù)。解：由于是單級(jí)雙吸泵===228.833-10G4-73-11No18型鍋爐送風(fēng)機(jī)，當(dāng)轉(zhuǎn)速=960r/min時(shí)的運(yùn)行參數(shù)為：送風(fēng)量=19000，全壓=4276Pa；同一系列的No8型風(fēng)機(jī)，當(dāng)轉(zhuǎn)速=1450r/min時(shí)的送風(fēng)量=25200，全壓=1992Pa，它們的比轉(zhuǎn)數(shù)是否相等？為什么？解：兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)數(shù)分別為===4.17===12.87比轉(zhuǎn)數(shù)不相等，因?yàn)橐慌_(tái)風(fēng)機(jī)在不同工況下有不同的比轉(zhuǎn)數(shù)，一般用最高效率點(diǎn)的比轉(zhuǎn)數(shù)，作為相似準(zhǔn)則的比轉(zhuǎn)數(shù)。所以題中的兩臺(tái)風(fēng)機(jī)（同一系列）在最高效率點(diǎn)的比轉(zhuǎn)數(shù)是相同的，但題中給出的工況不同，所以比轉(zhuǎn)數(shù)不同。第四章泵的汽蝕4-1除氧器內(nèi)液面壓力為117.6Pa，水溫為該壓力下的飽和溫度104℃，用一臺(tái)六級(jí)離心式給水泵，該泵的允許汽蝕余量[h]=5m，吸水管路流動(dòng)損失水頭約為1.5m，求該水泵應(yīng)裝在除氧器內(nèi)液面下多少米？解：[]=－[]－＝倒灌高度∴[]=－[]－＝―5―1.5＝－6.5（m）4-2有一臺(tái)單級(jí)離心泵，在轉(zhuǎn)速n=1450r/min時(shí)，流量為2.6，該泵的汽蝕比轉(zhuǎn)數(shù)c=700?，F(xiàn)將這臺(tái)泵安裝在地面上進(jìn)行抽水，求吸水面在地面下多少米時(shí)發(fā)生汽蝕。設(shè)：水面壓力為98066.5Pa，水溫為80℃（80℃時(shí)水的密度=971.4），吸水管內(nèi)流動(dòng)損失水頭為1m。解：＝得＝＝＝3.255（m）由于發(fā)生汽蝕條件為＝＝∴＝＝3.255（m）根據(jù)t＝80℃，＝971.4查表4-2知＝4.97m＝―――＝―4.97―3.255―1＝1.076（m）4-3有一吸入口徑為600mm的雙吸單級(jí)泵，輸送20℃的清水時(shí)，=0.3，=970r/min，=47m，汽蝕比轉(zhuǎn)數(shù)=900。試求：⑴在吸水池液面壓力為大氣壓力時(shí)，泵的允許吸上真空高度[]為多少？⑵該泵如用于在海拔1500m的地方抽送=40℃的清水，泵的允許吸上真空高度[]又為多少？解：⑴由題知：?jiǎn)渭?jí)雙吸泵＝＝900得＝3.12（m）＝＝3.12[]＝+＝3.12+0.3＝3.42（m）由＝得＝＝＝1.06（m/s）查表4-1及4-2得＝10.3（m）＝0.238（m）[]＝＋－[]＝10.3－0.238＋0.057－3.42＝6.7（m）⑵海拔1500m查表4-1＝8.6=40℃查表4-2＝0.752＝[]－10.33＋＋0.24－＝6.7－10.33＋8.6＋0.24－0.752＝4.46（m）4-4在泵吸水的情況下，當(dāng)泵的幾何安裝高度與吸入管路的阻力損失之和大于6Pa時(shí)，發(fā)現(xiàn)泵剛開(kāi)始汽化。吸入液面的壓力為101.3Pa，水溫為20℃，試求水泵裝置的有效汽蝕余量為多少？解：＝＝－(＋)（m）4-5有一離心式水泵：=4000，=495r/min，倒灌高度為2m，吸入管路阻力損失為6000Pa，吸水液面壓力為101.3Pa，水溫為35℃，試求水泵的汽蝕比轉(zhuǎn)數(shù)。解：＝＝＋－＝m＝＝＝9054-6有一臺(tái)吸入口徑為600mm的雙吸單級(jí)泵，輸送常溫水，其工作參數(shù)為：=880，允許吸上真空高度為3.2m，吸水管路阻力損失為0.4m，試問(wèn)該泵裝在離吸水池液面高2.8m處時(shí)，是否能正常工作。解：m/s所以不能正常工作。4-7有一臺(tái)疏水泵，疏水器液面壓力等于水的飽和蒸汽壓力，已知該泵的[]=0.7m，吸水管水力損失為0.2m，問(wèn)該泵可安裝在疏水器液面下多少米？解：由題知：所以[]=－[]－＝―0.7―0.2＝－0.9（m）**例】在海拔500m某地安裝一臺(tái)水泵，其輸水qV=135L/s，輸送水溫t=30℃，該泵樣本上提供的允許吸上真空高度[Hs]=5.5m.吸水管內(nèi)徑d=250mm,設(shè)吸入管路總損失∑hs=0.878m。求：[Hg]應(yīng)為多少？【解】由表查得海拔500m力時(shí)大氣壓強(qiáng)pa=9.51×104Pa，由附錄Ⅳ查得水溫為t=30℃時(shí)的飽和蒸汽壓強(qiáng)pV=4.2365kPa。查表得30℃水的密度r=995.6㎏/m3。修正后的吸上真空高度為：所以，泵的幾何安裝高度應(yīng)為：泵與風(fēng)機(jī)（課后習(xí)題答案）第五章5-1水泵在n=1450r/min時(shí)的性能曲線繪于圖5-48中，問(wèn)轉(zhuǎn)速為多少時(shí)水泵供給管路中的流量為Hc=10+17500qv2（qv單位以m3/s計(jì)算）？已知管路特性曲線方程Hc=10+8000qv2（qv單位以m3/s計(jì)算）?！窘狻扛鶕?jù)Hc=10+8000qv2取點(diǎn)如下表所示，繪制管路特性曲線：qv(L/s) 0 10 20 30 40 50qv(m3/s) 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05Hc（m） 10 10.8 13.2 17.2 22.8 30管路特性曲線與泵并聯(lián)前性能曲線交于M點(diǎn)（46L/s，27m）同一水泵，且輸送流體不變，則根據(jù)相似定律得：5-2某水泵在管路上工作，管路特性曲線方程Hc=20+2000qv2（qv單位以m3/s計(jì)算），水泵性能曲線如圖5-49所示，問(wèn)水泵在管路中的供水量是多少？若再并聯(lián)一臺(tái)性能相同的水泵工作時(shí)，供水量如何變化？【解】繪出泵聯(lián)后性能曲線根據(jù)Hc=20+2000qv2取點(diǎn)如下表所示，繪制管路特性曲線：qv(L/s) 0 10 20 30 40 50 60qv(m3/s) 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06Hc（m） 20 20.2 20.8 21.8 23.2 25 27.2管路特性曲線與泵并聯(lián)前性能曲線交于C點(diǎn)（33L/s，32m）管路特性曲線與泵并聯(lián)后性能曲線交于M點(diǎn)（56L/s，25m）.5-3為了增加管路中的送風(fēng)量，將No.2風(fēng)機(jī)和No.1風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作，管路特性曲線方程為p=4qv2（qv單位以m3/s計(jì)，p以pa計(jì)），No.1及No.2風(fēng)機(jī)的性能曲線繪于圖5-50中，問(wèn)管路中的風(fēng)量增加了多少？【解】根據(jù)p=4qv2取點(diǎn)如下表所示，繪制管路特性曲線：qv(103m3/h) 0 5 10 15 20 25qv(m3/s) 0 1.4 2.8 4.2 5.6 7p（pa） 0 7.84 31.36 70.56 125.44 196管路特性曲線與No.2風(fēng)機(jī)和No.1風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作后性能曲線交于點(diǎn)M（33×103m3/h，700pa）于單獨(dú)使用No.1風(fēng)機(jī)相比增加了33×103-25×103=8m3/h5-4某鍋爐引風(fēng)機(jī)，葉輪外徑為1.6m，qv-p性能曲線繪于圖5-51中，因鍋爐提高出力，需改風(fēng)機(jī)在B點(diǎn)（qv=1.4×104m3/h，p=2452.5pa）工作，若采用加長(zhǎng)葉片的方法達(dá)到此目的，問(wèn)葉片應(yīng)加長(zhǎng)多少？【解】鍋爐引風(fēng)機(jī)一般為離心式，可看作是低比轉(zhuǎn)速。求切割直線：描點(diǎn)做切割直線qv(104m3/h) 2 4 6 8 10 12 14qv(m3/s) 5.56 11.11 16.67 22.22 27.78 33.36 38.89p（pa） 350.6 700.6 1051.2 1401.2 1751.8 2103.7 2452.4切割直線與泵性能曲線交于A（11m3/h，2000pa）A點(diǎn)與B點(diǎn)為對(duì)應(yīng)工況點(diǎn)，則由切割定律得則應(yīng)加長(zhǎng)1.8-1.6=0.2m5.5略5-68BA-18型水泵的葉輪直徑為268mm，車(chē)削后的8BA-18a型水泵的葉輪直徑為250mm，設(shè)效率不變，按切割定律計(jì)算qv、H、P。如果把8BA-18a型水泵的轉(zhuǎn)速減至1200r/min，假設(shè)效率不變，其qv、H、P各為多少？8BA-18型水泵額定工況點(diǎn)的參數(shù)為：n=1450r/min，qv=7.9L/s，H=18m，P=16.6kW，η=84%?！窘狻扛鶕?jù)公式得：可知該泵為低比轉(zhuǎn)速，可用如下切割定律求出切割后的qv、H、P，其值如下：對(duì)8BA-18a型水泵只改變轉(zhuǎn)速，可根據(jù)相似定律計(jì)算泵的qv、H、P，其值如下：5-7有兩臺(tái)性能相同的離心式水泵（其中一臺(tái)的性能曲線繪于圖5-12上），并聯(lián)在管路上工作，管路特性曲線方程Hc=0.65qv2（qv單位以m3/s計(jì)算）。問(wèn)當(dāng)一臺(tái)水泵停止工作時(shí)，管路中的流量減少了多少？【解】根據(jù)Hc=0.65qv2取點(diǎn)如下表所示，繪制管路特性曲線：qv(m3/h) 0 10×103 20×103 30×103 40×103qv(m3/s) 0 2.78 5.56 8.33 11.12Hc（m） 0 5.02 20.09 45.10 80.38同時(shí)繪出兩臺(tái)性能相同的泵并聯(lián)后的性能曲線畫(huà)圖得管路特性曲線與泵并聯(lián)后性能曲線交于M點(diǎn)（36×103m3/h，65m）.與單獨(dú)一臺(tái)泵運(yùn)行時(shí)的交于C點(diǎn)（28×103m3/h，40m）管路中的流量減少了36×103-28×103=8×103m3/h5-8n1=950r/min時(shí)，水泵的特性曲線繪于圖5-53上，試問(wèn)當(dāng)水泵轉(zhuǎn)速減少到n2=750r/min時(shí)，管路中的流量減少多少？管路特性曲線方程為Hc=10+17500qv2（qv單位以m3/s計(jì)算）?！窘狻扛鶕?jù)Hc=10+17500qv2取點(diǎn)如下表所示，繪制管路特性曲線：qv(L/s) 0 10 20 30 40 50qv(m3/s) 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05Hc（m） 10 11.75 17 25.75 38 53.75管路特性曲線與泵性能曲線交于M點(diǎn)（39.8L/s，37m）.同一臺(tái)泵，輸送相同流體有減少量為：39.8-31.4=8.4（L/s）5-9在轉(zhuǎn)速n1=2900r/min時(shí)，ISI25-100-135型離心水泵的qv-H性能曲線繪于圖5-54所示。管路性能曲線方程式Hc=60+9000qv2（qv單位以m3/s計(jì)算）。若采用變速調(diào)節(jié)，離心泵向管路系統(tǒng)供給的流量qv=200m3/h，這時(shí)轉(zhuǎn)速n2為多少？【解】根據(jù)Hc=60+9000qv2取點(diǎn)如下表所示，繪制管路特性曲線：qv(m3/h) 0 40 80 120 160 200 240 280qv(m3/s) 0 0.011 0.022 0.033 0.044 0.055 0.066 0.077Hc（m） 60 61.11 64.44 7 77.78 87.78 100 114.44管路特性曲線與泵性能曲線交于M點(diǎn)（246.7m3/h，101.7m）采用變速調(diào)節(jié)，可根據(jù)相似定律5-114-13-11No.6型風(fēng)機(jī)在n=1250r/min時(shí)的實(shí)測(cè)參數(shù)如下表所示：（1）求各測(cè)點(diǎn)效率。（2）繪制性能曲線。（3）寫(xiě)出該風(fēng)機(jī)最高效率點(diǎn)的參數(shù)?！窘狻浚?）根據(jù)公式，求得各測(cè)點(diǎn)效率如下表所示。qv(m3/h) 5290 6640 7360 8100 8800 9500 10250 11000qv(m3/s) 1.47 1.84 2.04 2.25 2.44 2.64 2.85 3.06p(pa) 843.4 823.8 814 794.3 755.1 696.3 637.4 578.6P(kW) 1690 1770 1860 1960 2030 2080 2120 2150η 0.7333 0.8584 0.8947 0.9118 0.9093 0.8834 0.8560 0.8223（2）繪制性能曲線如圖1所示（3）最高效率為0.9118，對(duì)應(yīng)各參數(shù)為紅色標(biāo)記數(shù)值。5-12由上題已知n=1250r/min，D2=0.6m時(shí)的性能曲線，試?yán)L出4-13-11系列風(fēng)機(jī)的無(wú)因次性能曲線。【解】根據(jù)公式得A2=0.2826m2根據(jù)公式得u2=39.25根據(jù)無(wú)因次系數(shù)公式得出、、和填入下表中：qv(m3/h) 5290 6640 7360 8100 8800 9500 10250 11000qv(m3/s) 1.47 1.84 2.04 2.25 2.44 2.64 2.85 3.06p(pa) 843.4 823.8 814 794.3 755.1 696.3 637.4 578.6P(kW) 1690 1770 1860 1960 2030 2080 2120 2150流量系數(shù)/0.132 0.166 0.184 0.203 0.220 0.238 0.257 0.275全壓系數(shù)/0.456 0.446 0.440 0.430 0.408 0.377 0.345 0.313功率系數(shù)/0.0824 0.0863 0.0907 0.0956 0.0989 0.102 0.103 0.105效率系數(shù)/0.733 0.859 0.895 0.912 0.909 0.883 0.856 0.822以流量為橫坐標(biāo)繪制無(wú)因次性能曲線如下圖所示：5-13由4-13-11系列風(fēng)機(jī)的無(wú)因次性能曲線查得最高效率點(diǎn)的參數(shù)為：η=91.4%，無(wú)因次參數(shù)為：=0.212，=0.416，=0.0965，求當(dāng)風(fēng)機(jī)的葉輪直徑D2=0.4m，n=2900r/min時(shí)，該風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)速ny為多少？【解】將參數(shù)D2=0.4m，n=2900r/min，=0.212，=0.416帶入下述公式：，求得最高效率點(diǎn)時(shí)的流量qv=1.62m3/s，全壓p=1841.35pa根據(jù)公式：，帶入n，qv，和p得出：ny=13.13思考題答案緒論思考題1． 在火力發(fā)電廠中有那些主要的泵與風(fēng)機(jī)？其各自的作用是什么？答：給水泵：向鍋爐連續(xù)供給具有一定壓力和溫度的給水。循環(huán)水泵：從冷卻水源取水后向汽輪機(jī)凝汽器、冷油器、發(fā)電機(jī)的空氣冷卻器供給冷卻水。凝結(jié)水泵：抽出汽輪機(jī)凝汽器中的凝結(jié)水，經(jīng)低壓加熱器將水送往除氧器。疏水泵：排送熱力系統(tǒng)中各處疏水。補(bǔ)給水泵：補(bǔ)充管路系統(tǒng)的汽水損失?；以茫簩㈠仩t燃燒后排出的灰渣與水的混合物輸送到貯灰場(chǎng)。送風(fēng)機(jī)：向鍋爐爐膛輸送燃料燃燒所必需的空氣量。引風(fēng)機(jī)：把燃料燃燒后所生成的煙氣從鍋爐中抽出，并排入大氣。2． 泵與風(fēng)機(jī)可分為哪幾大類(lèi)？發(fā)電廠主要采用哪種型式的泵與風(fēng)機(jī)？為什么？答：泵按產(chǎn)生壓力的大小分：低壓泵、中壓泵、高壓泵風(fēng)機(jī)按產(chǎn)生全壓得大小分：通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓氣機(jī)泵按工作原理分：葉片式：離心泵、軸流泵、斜流泵、旋渦泵容積式：往復(fù)泵、回轉(zhuǎn)泵其他類(lèi)型：真空泵、噴射泵、水錘泵風(fēng)機(jī)按工作原理分：葉片式：離心式風(fēng)機(jī)、軸流式風(fēng)機(jī)容積式：往復(fù)式風(fēng)機(jī)、回轉(zhuǎn)式風(fēng)機(jī)發(fā)電廠主要采用葉片式泵與風(fēng)機(jī)。其中離心式泵與風(fēng)機(jī)性能范圍廣、效率高、體積小、重量輕，能與高速原動(dòng)機(jī)直聯(lián)，所以應(yīng)用最廣泛。軸流式泵與風(fēng)機(jī)與離心式相比，其流量大、壓力小。故一般用于大流量低揚(yáng)程的場(chǎng)合。目前，大容量機(jī)組多作為循環(huán)水泵及引送風(fēng)機(jī)。3． 泵與風(fēng)機(jī)有哪些主要的性能參數(shù)？銘牌上標(biāo)出的是指哪個(gè)工況下的參數(shù)？答：泵與風(fēng)機(jī)的主要性能參數(shù)有：流量、揚(yáng)程（全壓）、功率、轉(zhuǎn)速、效率和汽蝕余量。在銘牌上標(biāo)出的是：額定工況下的各參數(shù)4． 水泵的揚(yáng)程和風(fēng)機(jī)的全壓二者有何區(qū)別和聯(lián)系？答：?jiǎn)挝恢亓恳后w通過(guò)泵時(shí)所獲得的能量增加值稱(chēng)為揚(yáng)程；單位體積的氣體通過(guò)風(fēng)機(jī)時(shí)所獲得的能量增加值稱(chēng)為全壓聯(lián)系：二者都反映了能量的增加值。區(qū)別：揚(yáng)程是針對(duì)液體而言，以液柱高度表示能量，單位是m。全壓是針對(duì)氣體而言，以壓力的形式表示能量，單位是Pa。5． 離心式泵與風(fēng)機(jī)有哪些主要部件？各有何作用？答：離心泵葉輪：將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能傳遞給流體，使流體獲得壓力能和動(dòng)能。吸入室：以最小的阻力損失引導(dǎo)液體平穩(wěn)的進(jìn)入葉輪，并使葉輪進(jìn)口處的液體流速分布均勻。壓出室：收集從葉輪流出的高速流體，然后以最小的阻力損失引入壓水管或次級(jí)葉輪進(jìn)口，同時(shí)還將液體的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?。?dǎo)葉：匯集前一級(jí)葉輪流出的液體，并在損失最小的條件下引入次級(jí)葉輪的進(jìn)口或壓出室，同時(shí)在導(dǎo)葉內(nèi)把部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能。密封裝置：密封環(huán)：防止高壓流體通過(guò)葉輪進(jìn)口與泵殼之間的間隙泄露至吸入口。軸端密封：防止高壓流體從泵內(nèi)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)部件與靜止部件之間的間隙泄漏到泵外。離心風(fēng)機(jī)葉輪：將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能傳遞給流體，使流體獲得壓力能和動(dòng)能蝸殼：匯集從葉輪流出的氣體并引向風(fēng)機(jī)的出口，同時(shí)將氣體的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能。集流器：以最小的阻力損失引導(dǎo)氣流均勻的充滿葉輪入口。進(jìn)氣箱：改善氣流的進(jìn)氣條件，減少氣流分布不均而引起的阻力損失。6． 軸流式泵與風(fēng)機(jī)有哪些主要部件？各有何作用？答：葉輪：把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為流體的壓力能和動(dòng)能的主要部件。導(dǎo)葉：使通過(guò)葉輪的前后的流體具有一定的流動(dòng)方向，并使其阻力損失最小。吸入室（泵）：以最小的阻力損失引導(dǎo)液體平穩(wěn)的進(jìn)入葉輪，并使葉輪進(jìn)口處的液體流速分布均勻。集流器（風(fēng)機(jī)）：以最小的阻力損失引導(dǎo)氣流均勻的充滿葉輪入口。擴(kuò)壓筒：將后導(dǎo)葉流出氣流的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能。7． 軸端密封的方式有幾種？各有何特點(diǎn)？用在哪種場(chǎng)合？答：填料密封：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，但使用壽命短，廣泛應(yīng)用于中低壓水泵上。