泵与风机五章计算题
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泵与风机试题一、填空题(每空1分,共10分)1.泵与风机的输出功率称为_______。
2.绝对速度和圆周速度之间的夹角称为_______。
3.离心式泵与风机的叶片型式有_______、_______和_______三种。
4.为保证流体的流动相似,必须满足_______、_______和_______三个条件。
5.节流调节有_______节流调节和_______节流调节两种。
二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内。
每小题1分,共10分)1.风机的全压是指( )通过风机后获得的能量。
A.单位重量的气体B.单位质量的气体C.单位时间内流入风机的气体D.单位体积的气体2.低压轴流通风机的全压为( )A. 1~3kPaB. 0.5kPa以下C. 3~15kPaD. 15~340kPa3.单位重量的液体从泵的吸入口到叶片入口压力最低处的总压降称为( )A.流动损失B.必需汽蚀余量C.有效汽蚀余量D.摩擦损失4.关于冲击损失,下列说法中正确的是( )A.当流量小于设计流量时,无冲击损失B.当流量大于设计流量时,冲击发生在工作面上C.当流量小于设计流量时,冲击发生在非工作面上D.当流量小于设计流量时,冲击发生在工作面上5.下列哪个参数与泵的有效汽蚀余量无关?( )A.泵的几何安装高度B.流体温度C.流体压力D.泵的转速6.关于离心泵轴向推力的大小,下列说法中不正确的是( )A.与叶轮前后盖板的面积有关B.与泵的级数无关C.与叶轮前后盖板外侧的压力分布有关D.与流量大小有关7.两台泵并联运行时,为提高并联后增加流量的效果,下列说法中正确的是( )A.管路特性曲线应平坦一些,泵的性能曲线应陡一些B.管路特性曲线应平坦一些,泵的性能曲线应平坦一些C.管路特性曲线应陡一些,泵的性能曲线应陡一些D.管路特性曲线应陡一些,泵的性能曲线应平坦一些8.同一台泵用于输送密度分别为ρ1和ρ2的液体时,保持转速不变且流动相似,其对应的扬程分别是H1和是H2,对应的轴功率分别为P1和P2,若ρ1>ρ2,则下列关系式中正确的是( )A. H1>H2P1=P2B. H1=H2P1>P2C. H1>H2P1>P2D. H1=H2P1=P29.某风机用于输送320~420℃的气体,且气体中含有大量的灰粒,该风机的叶轮采用耐高温、高强度、不锈钢制造,机壳内壁衬有耐磨的锰钢衬板,轴承箱内设有水冷却装置,则该风机为( )A.送风机B.引风机C.排粉风机D.再循环风机10.下列不同形式的轴流式风机中,哪一个在设计工况下出口气流的圆周分速度不为零?( )A.单个叶轮B.单个叶轮加后置导叶C.单个叶轮加前置导叶D.单个叶轮加前后置导叶三、名词解释(每小题2分,共8分)1.泵与风机的效率2.运动相似3.排挤系数4.滑移系数四、简答题(每小题6分,共24分)1.试对泵与风机三种不同形式叶片产生的动能大小进行分析比较。
泵与风机试题及答案一、选择题1. 泵的工作原理是什么?A. 利用液体的重力B. 利用液体的静压能C. 利用液体的动能D. 利用液体的位能答案:B2. 离心泵和轴流泵的主要区别是什么?A. 泵体结构B. 叶轮形状C. 工作介质D. 转速答案:B3. 以下哪种情况会导致泵的效率降低?A. 流量增加B. 扬程增加C. 转速增加D. 泵内部磨损答案:D二、填空题4. 泵的效率是指泵的_______与_______的比值。
答案:输出功率;输入功率5. 风机的全压是指_______和_______之和。
答案:静压;动压三、简答题6. 请简述泵的启动和停止步骤。
答案:泵的启动步骤包括:检查泵和管路系统是否正常,打开进口阀,关闭出口阀,启动电机,逐渐打开出口阀。
泵的停止步骤包括:关闭出口阀,停止电机,关闭进口阀,检查泵和管路系统是否正常。
7. 离心泵在运行中出现振动的原因可能有哪些?答案:可能的原因包括:泵的安装不水平,轴承损坏,叶轮不平衡,泵内部有异物,泵的转速过高或过低。
四、计算题8. 已知一离心泵的流量为50 m³/h,扬程为30 m,转速为1450r/min,求泵的功率。
答案:首先将流量转换为m³/s,即50 m³/h ÷ 3600 s/h =0.0139 m³/s。
然后根据泵的功率公式P = ρgQH/η,其中ρ为水的密度(1000 kg/m³),g为重力加速度(9.81 m/s²),Q为流量(0.0139 m³/s),H为扬程(30 m),η为泵的效率(假设为0.75)。
计算得 P = 1000 × 9.81 × 0.0139 × 30 / 0.75 ≈ 589.5 W。
五、论述题9. 论述泵与风机在工业应用中的重要性及其常见故障处理方法。
答案:泵与风机在工业应用中扮演着至关重要的角色,它们负责输送液体和气体,是许多工艺流程中不可或缺的设备。
泵和风机测试试题一、简答题(每小题5分,共30分)1、离心泵、轴流泵在启动时有何不同,为什么?2、试用公式说明为什么电厂中的凝结水泵要采用倒灌高度。
3、简述泵汽蚀的危害。
4、定性图示两台同性能泵串联时的工作点、串联时每台泵的工作点、仅有一台泵运行时的工作点5、泵是否可采用进口端节流调节,为什么?6、简述风机发生喘振的条件。
二、计算题(每小题15分,共60分)1、已知离心式水泵叶轮的直径D2=400mm,叶轮出口宽度b2=50mm,叶片厚度占出口面积的8%,流动角β2=20︒,当转速n=2135r/min时,理论流量q VT=240L/s,求作叶轮出口速度三角形。
2、某电厂水泵采用节流调节后流量为740t/h,阀门前后压强差为980700Pa,此时泵运行效率η=75%,若水的密度ρ=1000kg/m3,每度电费0.4元,求:(1)节流损失的轴功率∆P sh;(2)因节流调节每年多耗的电费(1年=365日)3、20sh-13型离心泵,吸水管直径d1=500mm,样本上给出的允许吸上真空高度[H s]=4m。
吸水管的长度l1=6m,局部阻力的当量长度l e=4m,设沿程阻力系数λ=0.025,试问当泵的流量q v=2000m3/h,泵的几何安装高度H g=3m时,该泵是否能正常工作。
(当地海拔高度为800m,大气压强p a=9.21×104Pa;水温为30℃,对应饱和蒸汽压强p v=4.2365 kPa,密度ρ=995.6 kg/m3)4、火力发电厂中的DG520-230型锅炉给水泵,共有8级叶轮,当转速为n=5050r/min,扬程H=2523m,流量q V=576m3/h,试计算该泵的比转速。
三、分析题(每小题5分,共10分)1、某风机工作点流量为q V A,现要求流量减小为q V B,试在同一幅图上,标出采用出口端节流调节、变速调节的工作点,并比较两种调节方法的经济性。
2、某泵向一密闭的压力容器供水,当压出容器内压力下降,其它条件不变时,图示泵工作点的变化。
泵与风机1. 有一离心式水泵,其叶轮外径2D =220mm,转速n=2980r/min ,叶片出口安装角2a β=45°,出口处的轴面速度2m v =3.6m/s 。
设流体径向流入叶轮,试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 η=0.9时,泵的实际扬程H 是多少? 解:2u =2D 60n π=0.22298060π⨯⨯=34.3 (m/s )∵2m V =3.6 m/s 2a β=45° ∴2w =22sin mav β=5.09 (m/s ) 2u V ∞=2u -2m V ctg 2a β=34.31-3.6⨯ctg45°=30.71 (m/s )∵1α=90° T H ∞=22u u V g ∞=34.3130.719.8⨯=107.5 (m) 实际扬程H=K T H =K h ηT H ∞=0.8⨯0.9⨯107.5=77.41 (m)2. 有一离心式水泵,叶轮外径2D =360mm ,出口过流断面面积2A =0.0232m ,叶片出口安装角2a β=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:流体径向流入叶轮 1α=90°2u =2D 60n π=0.36148060π⨯⨯=27.88 (m/s )2m v =,V Tq A=383.8100.023-⨯=3.64 (m/s )2u v ∞=2u -2m v 2a ctg β=27.88-3.64⨯=21.58 (m/s ) T H ∞=22u u V g ∞=27.8821.589.8⨯=61.39 (m ) T H =K T H ∞=0.82⨯61.39=50.34 (m )3. 有一离心式风机,转速n=1500r/min ,叶轮外径2D =600mm ,内径1D =480mm ,叶片进、出口处空气的相对速度为1w =25m/s 及2w =22m/s ,它们与相应的圆周速度的夹角分别为1β=60°,2β=120°,空气密度ρ=1.2kg/3m 。
泵与风机计算题1、有一离心式水泵,其叶轮尺寸如下:1b =35mm, 2b =19mm, 1D =178mm, 2D =381mm, 1a β=18°,2a β=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:由题知:流体径向流入叶轮 ∴1α=90° 则:1u = 1n60D π= 317810145060π-⨯⨯⨯=13.51 (m/s )1V =1m V =1u tg 1a β=13.51⨯tg 18°=4.39 (m/s )∵1V q =π1D 1b 1m V =π⨯0.178⨯4.39⨯0.035=0.086 (3m /s )∴2m V =122V q D b π=0.0860.3810.019π⨯⨯=3.78 (m/s ) 2u =2D 60n π=338110145060π-⨯⨯⨯=28.91 (m/s )2u V ∞=2u -2m V ctg 2a β=28.91-3.78⨯ctg20°=18.52 (m/s )T H ∞=22u u V g ∞=28.9118.529.8⨯=54.63 (m ) 2、有一离心式水泵,叶轮外径2D =360mm ,出口过流断面面积2A =0.0232m ,叶片出口安装角2a β=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:流体径向流入叶轮 1α=90°2u =2D 60n π=0.36148060π⨯⨯=27.88 (m/s ) 2m v =,V T q A =383.8100.023-⨯=3.64 (m/s )2u v ∞=2u -2m v 2a ctg β=27.88-3.64⨯ (m/s )T H ∞=22u u V g ∞=27.8821.589.8⨯=61.39 (m ) T H =K T H ∞=0.82⨯61.39=50.34 (m )3、有一叶轮外径为300mm 的离心式风机,当转速为2890r/min 时。
泵与风机(课后习题答案)第五章5-1 水泵在n=1450r/min 时的性能曲线绘于图5-48中,问转速为多少时水泵供给管路中的流量为30L/s ?已知管路特性曲线方程Hc=10+8000q v 2(q v 单位以m 3/s 计算)。
【解】根据2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Hc=20+2000q v 2(q v 单位以m 3/s 计算),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2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No.2风机和No.1风机并联工作,管路特性曲线方程为p =4 q v 2(q v 单位以m 3/s 计,p 以p a 计),No.1 及No.2风机的性能曲线绘于图5-50中,问管路中的风量增加了多少?2p a ) 于单独使用No.1风机相比增加了33×103-25×103=8 m 3/h5-4 某锅炉引风机,叶轮外径为1.6m ,q v -p 性能曲线绘于图5-51中,因锅炉提高出力,需改风机在B 点(q v =1.4×104m 3/h ,p =2452.5p a )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?【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:vvB B q p q p 06.6306.631400036005.2452K ==⨯==min /r 114246145030m m p m p =⨯==v v v q n n q q ,a A 点与B 点为对应工况点,则由切割定律得m 8.1)1114(D D )(22222==''=',D D q q v v 则应加长1.8-1.6=0.2m5.5 略5-6 8BA-18型水泵的叶轮直径为268mm ,车削后的8BA-18a 型水泵的叶轮直径为250mm ,设效率不变,按切割定律计算qv 、H 、P 。
1、测得一台模型泵设计工况的性能参数为:n=2900r/min,Q=0.17m3/s,H=104m,N=214Kw。
现有一台与该泵相似而尺寸大一倍的原型泵,求原型泵转速为n=1450r/min时的性能参数。
2、一台双吸泵,设计工况下的流量Q=2016m3/h,扬程H=12.8m,转速n=970r/min,求该泵的比转数。
一台多级泵的比转数n s=150,流量Q=5l/s,扬程H=52m,转速n=2950r/min,求该泵的级数。
3、一台单级离心泵,转速n=1800 r/min,设计工况下Q=570 m3/h,H=60m,现需选用一台与该泵相似,但Q=980 m3/h ,H=26m的泵,试问选用哪种比转数的泵?其转数应为多少?4、已知某水泵的工作参数:n=1470 r/min ,q v=130 l/s,H=54m,P sh=92kW。
如果机械损失△P m=5kW,漏损流量q=4 l/s,试求:(1)由于流量损失和水力损失所损耗的功率;(2)水泵的容积效率和水力效率。
5、某泵站安装24SH-19型水泵,水泵叶轮直径为540mm,水泵设计点的扬程为32m,流量为880l/s,轴功率为314KW。
该泵站净扬程19m,总管路阻力参数为4.24s2/m5,该水泵长期低效率运行。
为了减少能耗,希望水泵在高效点工作,拟采用车削调节。
试求车削后的叶轮直径和相应的工作参数Ha、Qa、Na、ηa 6、已知参数同第2题,如果该泵的设计转速为1450r/min,拟采用变速调节,试求水泵的转速和相应的工作参数。
7、一台水泵的进口直径为200mm,,Q=77.8l/s,[Hs]=3.6m。
估算进水管路损失为0.5m,请分别计算标准状况下及在拉萨地区(海拔3958m),从开敞进水池抽送40℃清水时,水泵的最大安装高度。
8、一台轴流泵抽水装置,叶片中心线在进水池自由水面以下0.5m处,进水池水面海拔高程80m,抽送常温清水,水泵转速750r/min,泵的允许汽蚀余量[Δh]=8.4m,泵进口部分较短,水力损失忽略不计。
第一章测试1.作用于流体的质量力包括()A:重力B:表面张力C:压力D:摩擦阻力答案:A2.液体的粘滞性只在流动时才表现出来。
A:错B:对答案:B3.液体流层之间的内摩擦力与液体所受的压力有关。
A:对B:错答案:B4.理想流体的特征是()A:可压缩性B:粘度是常数C:无粘性D:易流动性答案:C5.按连续介质的概念,流体质点是指()A:几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体B:流体分子C:流体内的固体颗粒D:几何的点答案:A6.在测量液体压强时,小直径测压管出现上升或下降的现象,主要是受到()的影响。
A:重力B:粘滞力C:表面张力D:压力答案:C7.下列有关流体的描述错误的是()A:流体既无一定的体积,也无一定的形状B:粘滞性是流体抵抗流层间相对运动的一种属性C:流体具有可压缩性和易流动性D:在任意微小剪切持续作用下流体会发生连续变形答案:A8.在1atm下,20℃时空气的密度为()kg/m3。
A:1.2B:0.12C:120D:12答案:A9.液体的粘性主要来自于()A:易变形性B:抗拒变形的能力C:分子热运动D:分子间内聚力答案:D10.牛顿内摩擦力的大小与流体的()成正比。
A:速度B:角变形速率C:角变形D:压力答案:B11.下列流体中属于牛顿流体的是()A:空气B:血液C:牙膏D:汽油E:油漆答案:AD12.当水的压强增加一个大气压时,水的密度增大约为()A:1/4000B:1/1000C:1/2000D:1/20000答案:D13.与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是()A:切应力和压强B:切应力和流速C:切应力和剪切变形D:切应力和剪切变形速度答案:D14.空气的动力粘度μ随温度升高而()A:减小B:不变C:不定D:增大答案:D15.流体运动黏度υ的国际单位是A:kg/mB:m2/sC:N/m2D:N · s/m2答案:B16.当质量力均只有重力时,水的单位质量力水银的单位质量力二者的关系是()A:前者后者C:二者相等D:不一定答案:C17.单位质量力的国际单位是()A:m/s2B:NC:PaD:N/kg答案:A18.热胀系数α越大,则液体的热胀性越大。
1. 泵输送的是,风机输送的是,两者均属流体,故泵与风机也称为流体机械。
★检查答案标准答案:流体|气体1. 流体;2. 气体;2. 机械损失主要包括轴端密封与轴承间的损失及叶轮前后盖板外表面与流体之间的★检查答案标准答案:摩擦|圆盘(摩擦)1. 摩擦; 2. 圆盘(摩擦);3. 已知泵与风机原动机功率为Pg,原动机效率为ηg,传动效率为ηtm,泵与风机效率为η,则轴功率为P =,有效功率为Pe =★检查答案标准答案:P=Pg ηtm |Pe = Pg ηtm η1. P=Pg ηtm ; 2. Pe = Pg ηtm η;4. 按产生压力的大小分类,泵可以分为(2MPa以下)、(2-6MPa)、★检查答案标准答案:低压泵|中压泵|高压泵1. 低压泵; 2. 中压泵; 3. 高压泵;5. 按照封闭方式,叶轮有式、式和式三种。
★检查答案标准答案:封闭|半开|开1. 封闭; 2. 半开; 3. 开;6. 圆盘摩擦损失随和的增加而急剧增大。
★检查答案标准答案:转速|外径1. 转速; 2. 外径;7. 由于压力作用,在叶轮入口与外壳密封环之间的间隙产生的损失为损失。
★检查答案标准答案:容积1. 容积;8. 只有叶片、后盖板和轮毂的叶轮称为式叶轮;前后盖板均没有,只有叶片和轮毂的叶轮称为式叶轮。
★检查答案标准答案:半开|开1. 半开; 2. 开;9. 泵或风机轴每分钟的转数,称为转速,用表示,单位为★检查答案标准答案:n|r/min(或转/分钟)1. n; 2. r/min(或转/分钟);10. 流动损失发生在、、导叶和蜗壳中。
★检查答案标准答案:吸入室|叶轮流道1. 吸入室; 2. 叶轮流道;11. 要提高泵与风机的效率就必须在设计、制造及运行等各方面注意减少损失,损失,损失。
★检查答案标准答案:机械|容积|流动1. 机械; 2. 容积; 3. 流动;12. 单位重量液体通过泵时所获得的能量增加值,称为,用表示,单位为★检查答案标准答案:扬程|H|m(米)1. 扬程; 2. H; 3. m(米);13. 单位体积气体通过风机时所获得的能量增加值,称为,用表示,单位为★检查答案标准答案:全压|p|Pa(帕斯卡)1. 全压; 2. p; 3. Pa(帕斯卡);14. 泵与风机的性能曲线指的是,在的转速下,以为基本变量,其他各参数随其变化的曲线。
流体力学泵与风机第五版答案第五章一、单选题(每题3分,共10道小题,总分值30分)1.某给定的开敞式(进、出水池水面为一个大气压)离心泵系统中,当进水池的水面升高时,水泵的工作扬程将减小,而其轴功率将()。
(3分)A不变B增大C减小正确答案B您的答案是 B回答正确展开2.离心式水泵叶轮的叶片形状一般采用()。
(3分)A向前弯曲B径向延伸C向后弯曲正确答案C您的答案是未作答回答错误展开3.两台风机并联运行的主要目的是()(3分)A增加流量B增加扬程C增加全压D既增加扬程也增加全压正确答案A您的答案是未作答回答错误展开4.立式混流水轮机的安装高程是指()的高程。
(3分)A其固定底座平面;B其基准面;C其进口导叶水平中心平面。
正确答案C您的答案是未作答回答错误展开5.离心式泵的主要部件不包括()(3分)A叶轮B汽缸C机壳D吸入室正确答案B您的答案是未作答回答错误展开6.某台水泵在转速不变时,当输送的水温度增加时,其轴功率()(3分)A增加B降低C不变D先降低,后增加正确答案B您的答案是未作答回答错误展开7.当流体以的方向进入叶轮时,离心式泵的无限多叶片的理论扬程为()(3分)8.下列各项中与有效汽蚀余量NPSHa值无关的是()(3分)A吸入管路参数B管路中流量C泵的结构D泵入口压力正确答案C您的答案是未作答回答错误展开9.水轮机的轴功率N()(3分)A是发电机的输出功率B是水轮机的输出功率C等于正确答案B您的答案是未作答回答错误展开10.对于某叶片式流体机械,当流过它的流量偏离设计值时,冲角会发生变化,正冲角将导致在叶片的()产生旋涡。
(3分)A工作面B背面C工作面和背面正确答案B您的答案是未作答回答错误展开二、判断题(每题3分,共10道小题,总分值30分)1.给定流量等其他参数不变,控制在一定的限制范围内提高叶轮的转速,其叶片进口的冲角将加大。
()(3分)正确答案正确您的答案是未作答回答错误展开2.有限多叶片叶槽内轴向旋涡的旋向与叶轮转动的方向相同。
泵与风机五章计算题(总21页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一章1-1有一离心式水泵,其叶轮尺寸如下:1b =35mm, 2b =19mm, 1D =178mm, 2D =381mm, 1a β=18°,2a β=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:由题知:流体径向流入叶轮 ∴1α=90° 则:1u = 1n60D π= 317810145060π-⨯⨯⨯= (m/s )1V =1m V =1u tg 1a β=⨯tg °= (m/s )∵1V q =π1D 1b 1m V =π⨯⨯⨯ (3m /s ) ∴2m V =122V q D b π=0.0860.3810.019π⨯⨯= (m/s ) 2u =2D 60n π=338110145060π-⨯⨯⨯= (m/s ) 2u V ∞=2u -2m V ctg 2a β=⨯ (m/s )T H ∞=22u u V g∞=28.9118.529.8⨯= (m ) 1-2有一离心式水泵,其叶轮外径2D =220mm,转速n=2980r/min ,叶片出口安装角2a β=45°,出口处的轴面速度2m v =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=,流动效率h η=时,泵的实际扬程H 是多少解:2u =2D 60n π=0.22298060π⨯⨯= (m/s )∵2m V = m/s 2a β=45°∴2w =22sin m av β= (m/s ) 画出出口速度三角形 2u V ∞=2u -2m V ctg 2a β=⨯ (m/s )∵1α=90°T H ∞=22u u V g∞=34.3130.719.8⨯= (m)实际扬程H=K T H =K h ηT H ∞=⨯⨯ (m)1-3有一离心式水泵,叶轮外径2D =360mm ,出口过流断面面积2A =2m ,叶片出口安装角2a β=30°,流体径向流入叶轮,求转速n=1480r/min ,流量,V T q =s 时的理论扬程T H 。
第一章1-1有一离心式水泵,其叶轮尺寸如下:1b =35mm, 2b =19mm, 1D =178mm, 2D =381mm,1a β=18°,2a β=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:由题知:流体径向流入叶轮 ∴1α=90° 则:1u =1n60D π=317810145060π-⨯⨯⨯= (m/s )1V =1m V =1u tg 1a β=⨯tg °= (m/s )∵1V q =π1D 1b 1m V =π⨯⨯⨯ (3m /s )∴2m V =122V q D b π=0.0860.3810.019π⨯⨯= (m/s )2u =2D 60n π=338110145060π-⨯⨯⨯= (m/s )2u V ∞=2u -2m V ctg 2a β=⨯ (m/s ) T H ∞=22u u V g ∞=28.9118.529.8⨯= (m ) 1-2有一离心式水泵,其叶轮外径2D =220mm,转速n=2980r/min ,叶片出口安装角2a β=45°,出口处的轴面速度2m v =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=,流动效率h η=时,泵的实际扬程H 是多少 解:2u =2D 60n π=0.22298060π⨯⨯= (m/s )∵2m V = m/s 2a β=45°∴2w =22sin mav β= (m/s ) 画出出口速度三角形2u V ∞=2u -2m V ctg 2a β=⨯ (m/s )∵1α=90°T H ∞=22u u V g ∞=34.3130.719.8⨯= (m) 实际扬程H=K T H =K h ηT H ∞=⨯⨯ (m)1-3有一离心式水泵,叶轮外径2D =360mm ,出口过流断面面积2A =2m ,叶片出口安装角2a β=30°,流体径向流入叶轮,求转速n=1480r/min ,流量,V T q =s 时的理论扬程T H 。
设环流系数K=。
解:流体径向流入叶轮 1α=90°2u =2D 60n π=0.36148060π⨯⨯= (m/s )2m v =,V Tq A =383.8100.023-⨯= (m/s )2u v ∞=2u -2m v 2a ctg β=-⨯= (m/s ) T H ∞=22u u V g ∞=27.8821.589.8⨯= (m ) T H =K T H ∞=⨯ (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ρ=3m 。
解:气体沿径向流入1α=90°又叶轮出口相对速度沿半径方向2a β=90°2u =2D 60n π=0.3298060π⨯⨯=(m/s )由图知2u =2u V ∞=s∴T p ∞=22u u V ρ∞=⨯⨯(Pa )1-5有一离心式风机,转速n=1500r/min ,叶轮外径2D =600mm ,内径1D =480mm ,叶片进、出口处空气的相对速度为1w =25m/s 及2w =22m/s ,它们与相应的圆周速度的夹角分别为1β=60°,2β=120°,空气密度ρ=3m 。
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:1u =1n 60D π=0.48150060π⨯⨯=(m/s )2u =2D 60n π=0.6150060π⨯⨯=(m/s )1m v =11sin a w β=25⨯sin 60︒=(m/s )2m v =22sin a w β=22⨯sin120︒=(m/s ) 知u 、m v 、β可得速度三角形18.2560cos 2568.37cos 2111=⨯-=-=∞ a u w u v β(m/s )2u v ∞=2u -2w 2cos a β=⨯cos120︒=(m/s )()()27.214518.2568.371.581.472.11122=⨯-⨯⨯=-=∞∞∞u u T v u v u p ρ(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 =s 。
内、外径比1D /2D =,叶轮出口宽度2b =2D ,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1b =200mm ,求叶轮外径2D 、出口宽度2b 及叶片进、出口安装角1a β和2a β。
解:由V q =π1D 1b 1m V 得1D =11V m q b v π=389100.2 3.6π-⨯⨯=(m)=39mm由1D /2D =得 2D =21D =2⨯390=78(mm) 2b =2D =1u =1n 60D π=0.039148060π⨯⨯=(m/s )tg 1a β=11m v u =3.63.02= 得1a β=50° 2u =2D 60n π=0.078148060π⨯⨯=(m/s )2m v =22V q D b π=389100.0780.009π-⨯⨯⨯=(m/s )由T H ∞=22u u V g∞=23 得2u V ∞=(m/s ) ()()806.08.38/31.3704.6/2222-=-=-=∞m u a v v u ctg β85.1282=a β(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2D =600mm ,叶轮出口宽度2b =150mm ,叶片出口安装角2a β=30°,转速n=1450r/min 。
设空气在叶轮进口处无预旋,空气密度ρ=3m ,试求:(1)当理论流量,V T q =100003m /h 时,叶轮出口的相对速度2w 和绝对速度2v ; (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τ;(4)环流系数K 和有限叶片理论全压T p (设叶片数z=12) 解:(1)2u =2D 60n π=0.6145060π⨯⨯=(m/s )由,V T q =π2D 2b 2m V 得2m V =,22V Tq D b π=1000036000.60.15π⨯⨯⨯=(m/s )2w =22sin m a V β=9.83sin 30︒=(m/s )2V=(m/s ) (2)∵2u =s 2m V =s∴2u V ∞=2u -2m V ctg 2a β=⨯(m/s )T p ∞=ρ2u 2u V ∞=⨯⨯(Pa )(3)τ=1-222u V u ∞=1-28.5245.53⨯= ⑷由风机的斯托道拉公式:K =1-22,2222sin ()aV Tau q z u D b tg πβπβ-K =1-45.53sin 301000012(45.53)360000.60.1530tg ππ⨯︒-⨯⨯⨯⨯︒=∴T p =K T p ∞=⨯(Pa )1-8有一轴流式风机,在叶轮半径380mm 处。
空气以1v =s 的速度沿轴向流入叶轮,当转速n=1450r/min 时,其全压p =,空气密度ρ=3m ,求该半径处的平均相对速度w ∞的大小和方向。
解:u =60Dn π=67.57601450238.014.3=⨯⨯⨯(m/s ) a w v =1=(m/s )2u v =p u ρ=01.1067.572.18.692=⨯(m/s ) 由题知轴向进入01=u v ,所以u w u =1。
66.4701.1067.5722=-=-=u u v u w (m/s)42.62266.4767.575.3322222121=⎪⎭⎫⎝⎛++=⎪⎭⎫ ⎝⎛++=∞u u w w v w m/s34.3266.4767.5735.3322211=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=∞arctg w w v arctg u u β 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1v =s 的速度沿轴向流入叶轮,又以圆周分速2u v =s 从叶轮流出,试求y c bt为多少设λ=1°。
解:u =60Dn π=25.21605807.014.3=⨯⨯(m/s ) 8.51===a a v w v (m/s )由题知轴向进入01=u v ,所以u w u =1。
95.183.225.2122=-=-=u u v u w (m/s)09.1695.1825.218.522211=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=∞arctg w w v arctg u u β ()()207.009.16/1109.16sin 8.503.22/1sin 212=+⨯-⨯=+-=∞∞tg tg tg tg v v v t b c a u u y βλβ 1-10有一后置导叶型轴流式风机,在外径2D =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 =s ,求y bc t。
设λ=1°。
解:u =60Dn π=19.4960200047.014.3=⨯⨯(m/s ) 301===a a v w v (m/s )由题知轴向进入01=u v ,所以u w u =1。
29.439.519.4922=-=-=u u v u w (m/s)97.3229.4319.493022211=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=∞arctg w w v arctg u u β ()()208.097.32/1197.32sin 3009.52/1sin 212=+⨯-⨯=+-=∞∞tg tg tg tg v v v t b c a u u y βλβ 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1v =s 轴向流入叶轮,在出口以2v =s 的速度流出。
试求叶轮进出口相对速度的角度变化值(2β-1β)。
解: u =60Dn π=0.9837560π⨯⨯=(m/s ) 水轴向流入 1u v =02u v=201.448.422=-(m/s ) 由速度三角形可知:1tg β=a v u =1v u = 4.0119.23= 得1β=78.11 由2tg β=2a u v u v -=12u v u v -=2327.0223.1901.4=- 得2β= 10.132β-1β==- 78.1110.13°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 。