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泵与风机 杨诗成 第四版第二章计算题及答案

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2-1，某离心水泵叶轮b1=，b2=。叶片进口边内切圆圆心距轴心线的距离R1c=，叶片出口边处R2=19cm。β1g =17°，β2g =21°，n=2950r/min，设流体无预旋流入叶轮。绘制叶轮进、出口速度三角形，并计算通过叶轮的流量（不计叶片厚度）及扬程HT∞。

2-1解： 1. 首先计算叶轮进口速度三角形： （1）：u1=)/(55.2660086.02295060229506011smRDnc

（2）：171g （3）流体无预旋，901 根据以上条件可画出进口速度三角形：并计算出v1、v1m、ω1： v1=v1m=u1·tgβ1g=×tg17°=s ω1= u1/cosβ1g=cos17°=s

2. 根据进口轴面速度v1m及进口半径R1c计算出流量： qvt∞=2πR1cb1 v1m =2π×××= m3/s 3. 计算叶轮出口速度三角形 （1）：u2=)/(67.586019.02295060229506022smRDnc （2）：212g （3）计算v2m，即出口速度三角形的高： 根据连续性方程： 进口过流断面面积（2πR1c）×b1×=出口过流断面面积（2πR2）×b2×v2m

即：2π×××=2π×××v2m 计算得： v2m=s 由此可画出出口速度三角形：：并计算出v2、ω2： v2u=u2-v2m·ctgβ2g= 17.4253.666.412222222muvvv ω2= v2m/sinβ2g=sin21°=s

注意：按比例画出三角形。 4. 流量qvT∞： qvT∞=进口过流断面面积（2πR1c）×b1×v1m=出口过流断面面积（2πR2）×b2×v2m

=2πR1c×b1×v1m =2π××× =s 5. 扬程HT∞： HT∞=)(11122uuvuvug,因径向流入，v1u=0

HT∞=gvuu22=81.9)2153.667.58(67.58)(2222ctggctgvuugm HT∞=（m） 2-2，离心式风机的叶轮外径D2=400mm，转速n=2985r/min，叶轮入口处流体无预旋，v2u∞=，空气密度ρ=m3，试计算pT∞。

2-2 解：pT∞=ρ(u2v2u∞-u1 v1u∞) ∵叶轮入口处流体无预旋，∴v1u∞=0 pT∞=ρu2v2u∞

u2=smDn/49.62604.02985602

根据题意：v2u∞= u2=×=s ∴pT∞=ρu2v2u∞=××=(Pa) 3，欲将某管路系统的低位水箱的水提高30m，然后送入高位水箱。低位水箱容器液面上的压力为105Pa，高位水箱容器液面上的压力为4000kPa。整个管路系统的流动阻力，求选择泵时至少应保证的扬程。 2-3 选择泵时至少应保证的扬程为： H=whgvvgppZZ2)(21221212,代入数据：

H=m38.4146.27081.91000101040003053 2-4，离心式风机叶轮外径D2=600mm，叶轮出口宽度b2=150mm，叶片出口几何角β2g =30°，转速n=1450r/min。设叶轮进口无预旋，空气密度ρ=m3。求 当流量为10×103m3/h时，叶轮的相对速度w2和绝对速度v2； 叶片无限多时的理论全压pT∞； 叶片无限多时的反作用度Ω； 设叶片数Z=12，滑移系数及理论全压pT

2-4 解：（1）u2=smDn/53.45606.01450602 β2g=30° v2m=smbDqvt/83.915.06.03600/1010322

由此可出口画出速度三角形： 根据三角形计算ω2、v2 ω2= v2m/sinβ2g=sin30°=s v2=u2-v2m·ctgβ2g= （2）pT∞= pT∞=ρ(u2v2u∞-u1 v1u∞) ∵叶轮入口处流体无预旋，∴v1u∞=0 pT∞=ρu2v2u∞

pT∞= ××= （3）根据定义：离心泵：Ω=TdTstHH1HH总扬程静扬程

∴ 风机：Ω=TdTstpp1pp ∵pd∞=)(35.4872)050.28(2.12)(22122Pavv ∴Ω=TdTstpp1pp=1-687.01.155735.487 （4）根据斯托道拉修正公式： 即：对于后弯式叶片，β2g<90°

gmgctguZK22

2

21sin1

∴791.0626.0131.013053.4583.9130sin121ctgK

∴pT=KpT∞=×= 2-5，离心水泵在转速n=2950r/min时，流量为89L/s，H=13m。水以径向进入叶轮（α=90°），叶轮内的轴面速度v1m=s。内外径比D1/D2=，叶轮出口宽度b2=，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b1=20cm，求叶轮外径D2，出口宽度b2及叶片进出口角β1g 和β2g。 2-5 解：(1)根据已知流量为89L/s及叶轮内的轴面速度v1m=s，可求出几口直径D1: 即：qv=（πD1）×b1×v1m

D1=mvbqmv039.06.32.0089.011

由此可计算出：D2=D1/== b2==×= u2=smDn/19.1560098.02950602

u1=smDn/02.660039.02950601 smbDqvvm/51.240118.0098.0089.0222

(2)画出速度三角形，确定其它参数： 根据已知H=13m得：

HT∞=)(11122uuvuvug,因径向流入，v1u=0 smugHvTu/43.813.151381.922

根据进口速度三角形，得：598.002.660.3111uvtgmg 88.301gtg 根据出口速度三角形，得：：658.343.813.1551.242222umgvuvtg 71.741gtg

2-6，离心泵叶轮直径D2=360mm，出口有效截面积A2=，叶轮出口几何角β2g =30°，若不计叶轮进口的预旋（v1u=0），求转速n=1480r/min，流量为s时的理论扬程HT。设K=。 2-6 解：HT∞=)(11122uuvuvug,因径向流入，v1u=0

HT∞=)(122uvug，HT=K HT∞

∵u2=smDn/88.276036.01480602 又∵已知流量及出口截面面积，可求出v2m: 即：v2m=smAqbDqvtvt/64.3023.00838.0222

又∵已知β2g=30° 可画出出口速度三角形：

smctgctgvuvgmu/57.213064.388.272222

∴HT= K )(122uvug=×sm/28.50)57.2188.27(81.91 2-7，叶轮外径D2=450mm的离心风机，气流无预旋进入叶轮，叶轮出口的绝对速度圆周分速v2u=，空气密度ρ=m3。求风机转速n=2950r/min时，风机所产生的全压pT。 2-7 解： pT∞=ρ(u2v2u∞-u1 v1u∞) 叶轮入口处流体无预旋，∴v1u∞=0 pT∞=ρu2v2u∞

u2=smDn/47.6960450.02950602

v2u∞==×=s ∴pT∞=ρu2v2u∞=××=(Pa) 由于题中未提到是否为无限多叶片,因此不计有限叶片时的损失,即: pT= pT∞=ρu2v2u∞=(Pa) 2-8，离心泵叶轮叶片出口角β2g =45°，出口截面排挤系数ψ=，在转速n=1450r/min时，流量qv=150L/s，扬程H=。液流径向进入叶轮，v1m=v2m=s，叶轮出口能量的40%可转化成扬程。求叶轮所需的外径D2和出口宽度b2。 2-8:解: 8.192.015.0222222bDbDqvvm

.............................(1)

根据题意:叶轮出口动能的40%可转化为扬程： HT∞/40%=)(11122uuvuvug=)(122uvug=)((12222gmctguug=)(122222gmctguug

即：HT∞=)6060(1222222gmctgDnDng×40% 代入数据得：=)458.1601450601450(81.912222ctgDD×40% 22D

2D解方程：

aacbbD2/)4(22 )79.2342/())8.19(79.234464.5464.54(22D D2=

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泵与风机部分思考题及习题答案.(何川 郭立君.第四版)

泵与风机部分思考题及习题答案.(何川 郭立君.第四版)

泵与风机（思考题答案）绪论3.泵与风机有哪些主要的性能参数？铭牌上标出的是指哪个工况下的参数？答：泵与风机的主要性能参数有：流量、扬程（全压）、功率、转速、效率和汽蚀余量。

在铭牌上标出的是：额定工况下的各参数5.离心式泵与风机有哪些主要部件？各有何作用？答：离心泵叶轮：将原动机的机械能传递给流体，使流体获得压力能和动能。

吸入室：以最小的阻力损失引导液体平稳的进入叶轮，并使叶轮进口处的液体流速分布均匀。

压出室：收集从叶轮流出的高速流体，然后以最小的阻力损失引入压水管或次级叶轮进口，同时还将液体的部分动能转变为压力能。

导叶：汇集前一级叶轮流出的液体，并在损失最小的条件下引入次级叶轮的进口或压出室，同时在导叶内把部分动能转化为压力能。

密封装置：密封环：防止高压流体通过叶轮进口与泵壳之间的间隙泄露至吸入口。

轴端密封：防止高压流体从泵内通过转动部件与静止部件之间的间隙泄漏到泵外。

离心风机叶轮：将原动机的机械能传递给流体，使流体获得压力能和动能蜗壳：汇集从叶轮流出的气体并引向风机的出口，同时将气体的部分动能转化为压力能。

集流器：以最小的阻力损失引导气流均匀的充满叶轮入口。

进气箱：改善气流的进气条件，减少气流分布不均而引起的阻力损失。

9.试简述活塞泵、齿轮泵及真空泵、喷射泵的作用原理？答：活塞泵：利用工作容积周期性的改变来输送液体，并提高其压力。

齿轮泵：利用一对或几个特殊形状的回转体如齿轮、螺杆或其他形状的转子。

在壳体内作旋转运动来输送流体并提高其压力。

喷射泵：利用高速射流的抽吸作用来输送流体。

真空泵：利用叶轮旋转产生的真空来输送流体。

第一章1．试简述离心式与轴流式泵与风机的工作原理。

答：离心式：叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量，即流体通过叶轮后，压能和动能都得到提高，从而能够被输送到高处或远处。

流体沿轴向流入叶轮并沿径向流出。

轴流式：利用旋转叶轮、叶片对流体作用的升力来输送流体，并提高其压力。

流体沿轴向流入叶轮并沿轴向流出。

泵与风机课后习题参考答案(完整版)(基础教育)

泵与风机课后习题参考答案(完整版)(基础教育)

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Hc=10+17500q v 2（q v 单位以m 3/s 计算）？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）。

2q v (L/s) 0 10 20 30 40 50 q v (m 3/s) 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 Hc （m ） 10 10.8 13.2 17.2 22.8 30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2q v (L/s) 0 10 20 30 40 50 60 q v (m 3/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？2q v (103m 3/h) 0 5 10 15 20 25 q v (m 3/s) 0 1.4 2.8 4.2 5.6 7p （p a ）0 7.84 31.36 70.56 125.44 196 ×103m 3/h ，700p 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？min /r 114246145030m m p m p =⨯==v v v q n n q q ，【解】锅炉引风机一般为离心式，可看作是低比转速。

化工原理(第四版)习题解 第二章 流体输送机械.

化工原理(第四版)习题解 第二章 流体输送机械.

第二章 流体输送机械离心泵特性【2-1】某离心泵用15℃的水进行性能实验，水的体积流量为540m 3/h ，泵出口压力表读数为350kPa ，泵入口真空表读数为30kPa 。

若压力表与真空表测压截面间的垂直距离为350mm ，吸入管与压出管内径分别为350mm 及310 mm ，试求泵的扬程。

解 水在15℃时./39957kg m ρ=，流量/V q m h =3540 压力表350M p kPa =，真空表30V p kPa =-（表压） 压力表与真空表测压点垂直距离00.35h m = 管径..12035031d m d m ==，流速 / ./(.)1221540360015603544V q u m s d ππ===⨯. ../.221212035156199031d u u m s d ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭扬程 222102M V p p u u Ηh ρg g--=++ ()(.)(.)....⨯--⨯-=++⨯⨯332235010301019915603599579812981....m =++=0353890078393 水柱【2-2】原来用于输送水的离心泵现改为输送密度为1400kg/m 3的水溶液，其他性质可视为与水相同。

若管路状况不变，泵前后两个开口容器的液面间的高度不变，试说明：(1)泵的压头（扬程）有无变化；(2)若在泵出口装一压力表，其读数有无变化；(3)泵的轴功率有无变化。

解 (1)液体密度增大，离心泵的压头（扬程）不变。

（见教材） (2)液体密度增大，则出口压力表读数将增大。

(3)液体密度ρ增大，则轴功率V q gHP ρη=将增大。

【2-3】某台离心泵在转速为1450r/min 时，水的流量为18m 3/h ，扬程为20m(H 2O)。

试求：(1)泵的有效功率，水的密度为1000kg/m 3; (2)若将泵的转速调节到1250r/min 时，泵的流量与扬程将变为多少？解 (1)已知/,/V q m h H m kg m ρ===331820 1000水柱， 有效功率 .e V P q gH W ρ==⨯⨯⨯=181000981209813600(2) 转速 /m i n 11450n r =时流量3118V q m h =／，扬程1220m H O H =柱 转速 /m i n 21250n r = 流量 ./322111250181551450V V n q q m h n ==⨯= 扬程 .2222121125020149m H O 1450n H H n ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭柱 管路特性曲线、工作点、等效率方程【2-4】用离心泵将水由敞口低位槽送往密闭高位槽，高位槽中的气相表压为98.1kPa ，两槽液位相差4m 且维持恒定。

泵与风机-何川主编-第四版-课后习题+思考题(全7章)答案

泵与风机-何川主编-第四版-课后习题+思考题(全7章)答案

绪论思考题1．在火力发电厂中有那些主要的泵与风机其各自的作用是什么答：给水泵：向锅炉连续供给具有一定压力和温度的给水。

循环水泵：从冷却水源取水后向汽轮机凝汽器、冷油器、发电机的空气冷却器供给冷却水。

凝结水泵：抽出汽轮机凝汽器中的凝结水，经低压加热器将水送往除氧器。

疏水泵：排送热力系统中各处疏水。

补给水泵：补充管路系统的汽水损失。

灰渣泵：将锅炉燃烧后排出的灰渣与水的混合物输送到贮灰场。

送风机：向锅炉炉膛输送燃料燃烧所必需的空气量。

\引风机：把燃料燃烧后所生成的烟气从锅炉中抽出，并排入大气。

2．泵与风机可分为哪几大类发电厂主要采用哪种型式的泵与风机为什么答：泵按产生压力的大小分：低压泵、中压泵、高压泵风机按产生全压得大小分：通风机、鼓风机、压气机泵按工作原理分：叶片式：离心泵、轴流泵、斜流泵、旋涡泵容积式：往复泵、回转泵其他类型：真空泵、喷射泵、水锤泵风机按工作原理分：叶片式：离心式风机、轴流式风机容积式：往复式风机、回转式风机发电厂主要采用叶片式泵与风机。

其中离心式泵与风机性能范围广、效率高、体积小、重量轻，能与高速原动机直联，所以应用最广泛。

轴流式泵与风机与离心式相比，其流量大、压力小。

故一般用于大流量低扬程的场合。

目前，大容量机组多作为循环水泵及引送风机。

3．@4．泵与风机有哪些主要的性能参数铭牌上标出的是指哪个工况下的参数答：泵与风机的主要性能参数有：流量、扬程（全压）、功率、转速、效率和汽蚀余量。

在铭牌上标出的是：额定工况下的各参数5．水泵的扬程和风机的全压二者有何区别和联系答：单位重量液体通过泵时所获得的能量增加值称为扬程；单位体积的气体通过风机时所获得的能量增加值称为全压联系：二者都反映了能量的增加值。

区别：扬程是针对液体而言，以液柱高度表示能量，单位是m。

全压是针对气体而言，以压力的形式表示能量，单位是Pa。

6．离心式泵与风机有哪些主要部件各有何作用！答：离心泵叶轮：将原动机的机械能传递给流体，使流体获得压力能和动能。