泵與風機課程自學輔導資料

1、泵與風機課程自學輔導資料二八年十月泵與風機課程自學進度表教材：泵與風機 教材編者：安連鎖 出版社：中國電力出版社 出版時間：2008年周次學習內(nèi)容習題作業(yè)測驗作業(yè)學時自學重點、難點、基本要求1§0.1-§0.3緒論1，3，4，5，7，10，122，6，8，115自學重點：基本性能參數(shù)的物理意義，能量方程、損失和效率、運行工況點、相似定律，汽蝕和軸向力問題，運行方式和調(diào)節(jié)方式的基本概念的理解，以及二者和安全經(jīng)濟運行的關系。自學難點：泵與風機的工作原理，工況點如何得出？如何變化？影響汽蝕因素和如何防止汽蝕發(fā)生；軸向力產(chǎn)生原因和平衡盤如何自動平衡軸向力。子午加速軸流風機的結(jié)構(gòu)和性

2、能曲線的認識、理解和分析，以及動葉可調(diào)軸流風機和子午加速軸流風機的性能對比分析。利用運行調(diào)節(jié)的基本理論解釋一些平時實際工作中遇到的問題，即理論和實際的具體結(jié)合問題?；疽螅喊磿r按量完成學習進度和作業(yè)，緊密聯(lián)系實際思考解決問題。2§1.1-§1.2葉輪內(nèi)流動分析和能量方程1，3，5，6，82，4，753§1.3-1.4安裝角和葉片數(shù)對理論能頭影響9，11，12，1510，13，14，1654§1.5損失和效率17，19，18，2055§1.6-§1.7性能曲線和工況點22，23，2521，2456§1.8-§1.1

3、0相似定律和比轉(zhuǎn)速26，27，29，31，32，34，36，3828，30，33，35，3757§2.1泵內(nèi)汽蝕1，3-6，8，9，11-13，15-21，2，7，10，14，22，2358§2.2-2.5泵結(jié)構(gòu)和部件、軸向力軸端密封24，2524，2559§2.6泵性能實驗710§3.1-§3.3，§3.5，§3.6通風機結(jié)構(gòu)性能11511§3.4通風機性能實驗712§4.1串聯(lián)和并聯(lián)1，2，17，18，19，8，11，12，513§4.2節(jié)流調(diào)節(jié)、分流調(diào)節(jié)、入口導葉調(diào)節(jié)4，5，15，24，2

4、5，283，16，20，514§4.2動葉調(diào)節(jié)、汽蝕調(diào)節(jié)、變速調(diào)節(jié)10，21，309，23，29515§4.6失速與喘振713，14516§4.3-§4.5，§4.7泵與風機選擇相關內(nèi)容6，22，26，27，5注：期中（第10周左右）將前半部分測驗作業(yè)寄給班主任，期末面授時將后半部分測驗作業(yè)直接交給任課教師?？偝煽冎校鳂I(yè)占15分。泵與風機課程自學指導書第0章 緒論一、本章的核心、重點及前后聯(lián)系（一）本章的核心本章的核心問題是要求學生對泵與風機有一個初步認識，這個認識從三個角度：在火力發(fā)電廠中的重要作用；表征整體性能的基本性能參數(shù)；葉片泵的工作

5、原理。（二）本章重點本章的重點是基本性能參數(shù)的物理意義。（三）本章前后聯(lián)系通過本章的學習，使學生對泵與風機有一個初步了解，激發(fā)學習后續(xù)內(nèi)容的興趣，奠定學習后續(xù)內(nèi)容的基礎。二、本章的基本概念、難點及學習方法指導（一）本章的基本概念本章的基本概念是泵與風機的基本性能參數(shù)：流量、揚程、全壓、軸功率、效率、轉(zhuǎn)速。（二）本章難點及學習方法指導本章的難點是泵與風機的工作原理，可以通過網(wǎng)絡搜索一些相關動畫加深理解。三、典型例題分析通過自學例0-1，明白實際運行時的工作參數(shù)可能和額定參數(shù)不一致，造成這種情形的原因是管路系統(tǒng)的影響。該例題還為解決實際問題提供了分析思路。四、思考題、習題及習題解答（一）思考題、習

6、題1.試述泵與風機在火力發(fā)電廠中的作用。2.簡述泵與風機的定義及它們在熱力發(fā)電廠中的地位?3.寫出泵有效功率表達式，并解釋式中各量的含義和單位。4.風機全壓和靜壓的定義式是什么?5.試求輸水量qv=50m3/h時離心泵所需的軸功率。設泵出口處壓力計的讀數(shù)為25.5×104Pa，泵入口處真空計的讀數(shù)為33340Pa，壓力計與真空計的標高差為z=0.6m,吸水管與壓水管管徑相同,離心泵的總效率=0.6。6.離心式風機的吸入風道及壓出風道直徑均為500mm，送風量qv=18500m3/h。試求風機產(chǎn)生的全壓及風機入口、出口處的靜壓。設吸入風道的總阻力損失為700Pa，壓出風道的總阻力損失為

7、400Pa（未計壓出風道出口的阻力損失），空氣密度=1.2kg/m3。7.有一普通用途的離心式風機，其全壓p=2000Pa，流量qv=47100m3/h，全壓效率=0.76，如果風機軸和原動機軸采用彈性聯(lián)軸器連接，試計算該風機的全壓有效功率、軸功率，并選配電機。8.發(fā)電廠的鍋爐車間裝有五臺鍋爐，由壓力計測得鍋爐工作壓力為3.9×106N/m2的情況下，每臺鍋爐的額定蒸發(fā)量為7.35×105kg/h。按照有關規(guī)定，供給鍋爐的流量應不小于所有鍋爐在額定蒸發(fā)量情況下的1.15倍，離心泵產(chǎn)生的揚程相當于鍋爐的工作壓力的1.25倍，若設置4臺型號相同的給水泵，試求每臺給水泵所配用電動

8、機的功率。設電動機的容量安全系數(shù)為10%，泵的效率=0.75，水泵和電動機軸彈性聯(lián)軸器聯(lián)接，給水密度=909.44kg/m3。9.泵與風機有哪些主要性能參數(shù)？分別是怎樣定義的？10.如何表示流體通過泵與風機后獲得的能量？11.風機和水泵的流量定義有何區(qū)別？12.流體經(jīng)泵與風機后所獲得的機械能,為何泵用揚程而風機用全壓表示?（二）習題解答（只解答難題）第6題考慮應用流體力學中的伯努力方程，第8題要求會將實際問題轉(zhuǎn)化為泵與風機課程能解決的問題，即能用基本理論可以解決的問題。第12題解答：流體的機械能有壓力能、動能和位能三種形式，壓力能與位能、動能在一定條件下是可以相互轉(zhuǎn)換的。揚程是把液體經(jīng)泵后獲得

9、的機械能以位能形式表示，其物理意義是液柱高度。對輸送水的水泵來說就是水柱高度。過去多數(shù)水泵是輸送常溫水的，并且使用的是工程單位制，在這種情況下，10米水柱高度就相當于一個工程大氣壓，所以水柱高度值直接表示了壓力值，不僅直觀而且易于換算，因而用揚程表示水經(jīng)過水泵后獲得的機械能是既直觀又易于計算。而風機若也用揚程來表示，則其所對應的高度是氣體柱高度，氣體的密度即使在常溫范圍內(nèi)也是變化較大的，即使是工程單位制，氣柱高度與壓力的關系也不能直觀地反映出來，所以風機若用揚程表示氣體經(jīng)風機獲得的機械能，既不形象直觀，也不實用。還是用單位體積氣體經(jīng)風機后獲得的機械能全壓為實用、易于計算。應該指出的是：隨著實施

10、法定計量單位，且泵所輸送的液體又不限于常溫水，泵若仍采用揚程作為液體經(jīng)泵后所獲得的機械能，有時會產(chǎn)生一些不方便之處。因此，泵在輸送高溫水或其他液體時，亦可用全壓代替揚程。第一章 葉片式泵與風機的基本理論一、本章的核心、重點及前后聯(lián)系（一）本章的核心本章的核心問題是工況點，其實也是整本教材的核心。工況點如何得出？如何變化？這兩個問題是整章為之要解決的問題。（二）本章重點本章重點是能量方程、損失和效率、運行工況點、相似定律。（三）本章前后聯(lián)系本章是整本教材的理論基礎，為后續(xù)章節(jié)提供理論支持。二、本章的基本概念、難點及學習方法指導（一）本章的基本概念本章基本概念有：流動分析假設、速度三角形、能量方程

11、、動壓頭、靜壓頭、軸向渦流、工況點、相似定律、比轉(zhuǎn)速。（二）本章難點及學習方法指導本章的難點是工況點，工況點如何得出？如何變化？學習本章的時候，先按教材上的章節(jié)順序?qū)W習，學完后，按照“工況點如何得出？如何變化？”的思路進行邏輯分析。工況點如何得出？是由泵或風機性能曲線和管路性能曲線交點得出；泵或風機性能曲線如何得出？影響因素？這就和能量方程、軸向渦流、損失和效率有關；管路性能曲線交點得出？影響因素？這就和管路特性方程有關。工況點如何變化？這部分就涉及到工況點的穩(wěn)定性，影響工況點變化的因素，具體而言有三：其一、影響泵或風機性能曲線的因素，其二、影響管路性能曲線的因素，其三、相似定律，主要是變速調(diào)

12、節(jié)。這樣整章內(nèi)容圍繞工況點這個核心問題，關系到泵或風機性能曲線和管路性能曲線這兩條線的形成和相關影響因素。三、典型例題分析例1-1：該例題雖然涉及內(nèi)容比較全面，但只要求學生掌握第（1）、（2）、（4）部分。例1-3：要求學生學會畫圖解決相關實際問題。例1-5：在掌握該例題的基礎上，進一步思考，如果是水泵的話，相似定律如何應用？進而引導學生學會做相似拋物線，找出相似工況點。四、思考題、習題及習題解答（一）思考題、習題1.簡述流體在葉輪內(nèi)的流動分析假設。2.解釋葉輪內(nèi)流體的牽連運動、相對運動及絕對運動，并畫出速度三角形。3.已知葉輪的幾何條件及轉(zhuǎn)速時，如何求圓周速度u和絕對速度的徑向分速ur？4.

13、已知離心式水泵葉輪的直徑D2=400mm，葉輪出口寬度b2=50mm，葉片厚度占出口面積的8%，流動角b2=20°，當轉(zhuǎn)速n=2135r/min時，理論流量qVT=240L/s，求作葉輪出口速度三角形。5.已知某離心泵的葉輪直徑D2=140mm，其葉輪出口寬度b2=27mm，葉片出口安裝角2y=23°，轉(zhuǎn)速n=2900r/min時，經(jīng)過葉輪的流量qvT=99.79m3/h，求此葉輪在無限多葉片假設下的出口速度三角形。6.為了提高流體從葉輪獲得的能量，一般有哪些辦法?它們各有什么利弊？7.有一葉輪外徑D2=300mm的離心式風機，轉(zhuǎn)速n=2980r/min時的無限多葉片葉輪的

14、理論全壓pT是多少？設葉輪入口氣體徑向流入，葉輪出口相對速度為半徑方向，空氣的密度=1.2kg/m3。8.已知某離心泵工作葉輪直徑D2=0.335m，圓周速度u2=52.3m/s，水流徑向流入，出口速度的徑向分速為u2r¥=4.7m/s，葉片出口安裝角b2y¥=30°，若泵的葉輪流量為5.33 m3/min，設為理想流體并忽略一切摩擦力，試求泵軸上的轉(zhuǎn)矩。9.某前向式離心風機、葉輪的外徑D2=500mm，轉(zhuǎn)速n=1000r/min，葉片出口安裝角b2y=120°，葉片出口處空氣的相對速度w2¥=20m/s。設空氣以徑向進入葉輪，空氣的密度r=1

15、.2/m3，試求該風機葉輪產(chǎn)生的理論全壓。10.離心式泵與風機的葉片有哪幾種型式?它們各有何優(yōu)缺點?實際使用時采用什么型式,為什么？11.分別畫出后彎式、徑向式和前向式葉輪的出口速度三角形。12.簡述葉片安裝角和理論能頭的關系。13.三種不同型式的葉輪,哪種效率高,為什么？14.某前彎離心風機，葉輪的外徑D2=500mm，轉(zhuǎn)速n=1000r/min，葉片出口安裝角b2y¥=120°，葉片出口處空氣的相對速度w2r¥=20m/s，設空氣以徑向進入葉輪，空氣的密度r=1.293kg/m3，試求該風機葉輪產(chǎn)生的理論全壓pT¥。如葉輪尺寸、轉(zhuǎn)速、空氣密度及出口相

16、對速度均相同，且空氣仍徑向流入葉輪，但葉片型式改為后彎b2y¥=60°，問這時的理論全壓將如何變化？15.試述軸向渦流理論，畫圖說明其對進出口速度三角形的影響。16.離心式水泵葉輪的外徑D2=220mm，轉(zhuǎn)速n=2980r/min，葉輪出口處液流絕對速度的徑向速度u2r¥=3.6m/s，b2y=15°，設液流徑向進入葉輪，求離心泵的理論揚程并繪制出口速度三角形；若滑移系數(shù)K=0.8，則HT為多少？17.流體流經(jīng)泵與風機時，有哪些損失？各發(fā)生在什么部位？18.若某泵或風機的機械效對率、容積效率、流動效率值均相等，即m=v=h時，試問其機械損失Pm、容積損失

17、Pv、流動損失Ph值也是否相等？為什么？19.有一輸送冷水的離心泵，當轉(zhuǎn)速為1450r/min時，流量為qV =1.24m3/s，揚程H =70m，此時所需的軸功率Psh=1100kW，容積損失q=0.093m3/s，機械效率m=0.94，求：該泵的有效功率、容積效率、流動效率和理論揚程各為多少?（已知水的密度=1000kg/m3）。20.有一離心式水泵，轉(zhuǎn)速為480r/min，揚程為136m時，流量為5.7m3/s，軸功率為9860kW，容積效率、機械效率均為92，求流動效率（輸送常溫清水20）。21.離心泵啟動時，出口閥門是全開還是全關？為什么？22.軸流泵（非葉可調(diào)）啟動時，出口閥門是全

18、開還是全關？為什么？23.什么是泵與風機的運行工況點?泵的揚程與泵的管路系統(tǒng)能頭的區(qū)別和聯(lián)系？24.對自江河、水庫取水的電廠循環(huán)水泵而言，其流量-揚程性能曲線應怎樣比較好？而對于電廠的給水泵、凝結(jié)水泵，其流量-揚程性能曲線應怎樣比較好？為什么？25.某臺離心式泵輸水量qV=648m3/h，泵出口壓強表讀數(shù)為4.56×105Pa，泵進口真空表讀數(shù)為6.57×104Pa，泵進、出口管徑分別為d1=350mm，d2=300mm，且泵進、出口兩表位中心高度差Z2-Z1=0.5m，水的密度=1000kg/m3，泵的效率h=75%，試求：該運行工況下泵的揚程H；軸功率Psh；若管路靜揚

19、程Hst=45m，管路系統(tǒng)性能曲線方程的具體形式。26.有一離心式送風機，轉(zhuǎn)速1450r/min時，流量qV=15m3/min，全壓p=1177Pa（空氣的密度r=1.2/m3）。今用同一送風機輸送r=0.9/m3的煙氣，全壓與輸送空氣時同，此時轉(zhuǎn)速應為多少？其流量是多少？27.某臺鍋爐引風機額定參數(shù)qV05×105m3/h，p03800Pa，h0=90%，n0=730r/min，配用電機功率800kW，現(xiàn)用此風機輸送20的清潔空氣，轉(zhuǎn)速不變，求在新工作條件下的性能參數(shù)（qV、p、Psh），并核算一下電機是否能滿足要求？注：200煙氣r0.745kg/m3，20空氣r1.2kg/m3

20、，聯(lián)軸器傳動效率htm=98%，電機容量安全系數(shù)K=1.15。28.現(xiàn)有Y9-6.3(35)-1210D型鍋爐引風機一臺，銘牌參數(shù)為：n0=960r/min，p0=1589Pa，qV0=20000m3/h，h=60%，配用電機功率22kW?，F(xiàn)用此風機輸送20的清潔空氣，轉(zhuǎn)速不變，聯(lián)軸器傳動效率htm=0.98。求在新工作條件下的性能參數(shù)，并核算電機是否能滿足要求。29.G4-73型離心風機在轉(zhuǎn)速n=1450r/min和D2=1200mm時，全壓p=4609Pa，流量qV=71100m3/h，軸功率Psh=99.80kW，空氣密度r=1.2/m3，若轉(zhuǎn)速和直徑不變，但改為輸送鍋爐煙氣，煙氣溫度t

21、 =200，大氣壓力pa=0.1MPa，試計算密度變化后的全壓、流量和軸功率。30.已知某電廠的鍋爐送風機用960r/min的電機驅(qū)動時，流量qV1=261000m3/h，全壓p1=6864Pa，需要的軸功率為Psh=570kW。當流量減小到qV2=158000m3/h時，問這時的轉(zhuǎn)速應為多少？相應的軸功率、全壓又是多少？設空氣密度不變。31.已知某電廠的鍋爐送風機用960r/min的電機驅(qū)動時，流量qV1=261000m3/h，全壓p1=6864Pa，需要的軸功率為Psh=570kW。當流量減小到qV2=158000m3/h時，問這時的轉(zhuǎn)速應為多少？相應的軸功率、全壓又是多少？設空氣密度不變

22、。32.某水泵當轉(zhuǎn)速n=2900r/min時，流量qV=9.5m3/min，H=120m，另有一與該泵相似的泵，其流量為q¢V=38 m3/min，H¢=80m。問模型泵葉輪的轉(zhuǎn)速應為多少？33.有一臺離心式水泵運行過程中須進行變速調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)后的流量是調(diào)節(jié)前的95%，問調(diào)節(jié)后的轉(zhuǎn)速是調(diào)節(jié)前的百分之多少？（大于95%、等于95%、小于95%）。34.已知某單吸離心泵的比轉(zhuǎn)速ns=60，當轉(zhuǎn)速為n=2900r/min時的最高效率h=0.6，此時對應的揚程（稱額定揚程）H=50m，求該泵的（額定）流量和軸功率。35.火力發(fā)電廠中的DG520-230型鍋爐給水泵，共有8級葉輪，當轉(zhuǎn)

23、速n=5050r/min時，揚程H=2523m，流量qV=576m3/h，試計算該泵的比轉(zhuǎn)速，并指出該葉輪的型式。36.某鍋爐送風機，設計點的參數(shù)為qV=105m3/h，全壓p=2452Pa， 空氣溫度 t=40，轉(zhuǎn)速n=980 r/min，當?shù)卮髿鈮簆a=92236 Pa，求該風機的比轉(zhuǎn)速ny？37.某水泵以3600r/min旋轉(zhuǎn)時，相對應的揚程為H =128m，流量qV=1.23 m3/min，為滿足該流量，擬采用比轉(zhuǎn)速ns=85133范圍的單吸多級泵，試確定所用泵葉輪的級數(shù)。38.若某臺泵轉(zhuǎn)速由n變?yōu)閚/2時，其比轉(zhuǎn)速增大、減小還是不變，為什么？（二）習題解答（只解答難題）第二章 葉片式

24、泵的性能及結(jié)構(gòu)一、本章的核心、重點及前后聯(lián)系（一）本章的核心本章的核心是性能和結(jié)構(gòu)的相互關系。（二）本章重點本章的重點是汽蝕和軸向力問題。（三）本章前后聯(lián)系本章的內(nèi)容可以利用前一章的基本理論得到很好的解釋。二、本章的基本概念、難點及學習方法指導（一）本章的基本概念汽蝕的概念、幾何安裝高度、有效汽蝕余量、必須汽蝕余量、軸向力。（二）本章難點及學習方法指導本章的難點是影響汽蝕因素和如何防止汽蝕發(fā)生；軸向力產(chǎn)生原因和平衡盤如何自動平衡軸向力。汽蝕部分，從分析有效汽蝕余量和必須汽蝕余量性能曲線交點入手。分析軸向力時利用流體動力學的基本理論以及運動學中的損失理論。三、典型例題分析例2-2為這一部分的典型

25、例子，利用相關公式解決實際問題中的安裝高度問題。四、思考題、習題及習題解答（一）思考題、習題1.分析粘性對汽蝕的影響。2.什么是汽蝕現(xiàn)象? 簡要說明其對泵工作的影響。3.提高泵的抗汽蝕性能可采取哪些措施？4.為了防止泵內(nèi)汽蝕,為什么規(guī)定最大流量和最小流量？5.火力發(fā)電廠凝結(jié)水泵和給水泵啟動時,為什么要開啟旁路閥？6.簡述泵內(nèi)汽蝕的危害。7.試從安裝方面舉出兩種提高泵抗汽蝕性能的措施。8.當流量增大時，NPSHa將如何變化？9.為什么大型鍋爐給水泵的首級都采用雙吸式葉輪？10.從設計方面舉出兩種提高泵抗汽蝕性能的措施。11.何為倒灌，電廠中的凝結(jié)水泵為什么要采用倒灌高度。12.有效汽蝕余量NPS

26、Ha和必需汽蝕余量NPSHr各與哪些因素有關？13.為何在泵的首級葉輪前加裝誘導輪可提高其抗汽蝕性能？14.如何避免泵在運行中發(fā)生汽蝕？15.對于低比轉(zhuǎn)數(shù)和高比轉(zhuǎn)數(shù)的離心泵，發(fā)生汽蝕的結(jié)果有什么不同？16.為什么不允許用泵的入口閥調(diào)節(jié)流量？17.提高轉(zhuǎn)速后，對泵的汽蝕性能有何影響？18.發(fā)電廠的鍋爐車間裝有5臺鍋爐，鍋爐的工作壓力為3.9×106Pa，每臺鍋爐的額定蒸發(fā)量為75×103kg/h，根據(jù)有關規(guī)定，給水泵的流量應不小于鍋爐額定蒸發(fā)量的1.15倍，泵的全壓應為鍋爐工作壓力的1.25倍。若設置4臺給水泵，泵的效率=0.75，泵與電機之間的傳動效率tm=1，電機容量安全

27、系數(shù)為1.1，給水密度為909.44kg/m3，若已知給水泵的允許汽蝕余量NPSH=6m，吸水管阻力hw=1m，求泵的允許幾何安裝高度Hg。19.300MW機組配套的軸流循環(huán)泵，流量為2120m3/h，揚程為23.2m，軸功率為1680kW,樣本給出NPSHr=12.7m，估計吸入管道流動損失為1.0m，管徑為250mm。在標準條件下，試求該泵的允許幾何安裝高度Hg。（注：標準條件下(pa-pV)/()=10.33-0.24，安全量K取0.5m）20.300MW機組配套的軸流循環(huán)泵，流量qV =2.12×104m3/h，揚程H=23.2m，軸功率N=1680kW，樣本給出NPSHr=

28、12.7m，估算吸入流道流動損失hw=1.0mH2O。求標準條件下該泵的允許幾何安裝高度Hg。若安裝時泵軸在吸水池液面下3.5m，是否能正常工作。注：標準條件：(pa-pV)/(g)=10.33-0.24，安全量K取0.5m21.在汽輪機凝汽器下面的某凝結(jié)水泵，已知其設計工況的參數(shù)為qV =120m3/h，H=60m，轉(zhuǎn)速n=2950r/min。設凝汽器熱水井液面壓力p0=5×103Pa，相應的飽和水溫為306.1K，吸水管道損失hw=0.4m，若已知該泵的允許汽蝕余量NPSH為5.28m，求：該泵的允許幾何安裝高度和泵的比轉(zhuǎn)速。22.有一臺疏水泵，疏水器液面壓力等于水的飽和蒸汽壓力

29、，已知該泵的允許汽蝕余量NPSH=0.7m，吸水管水力損失hw=0.2m，試問該泵安裝在疏水器液面下1m是否安全？23.在泵吸水的情況下，當泵的幾何安裝高度Hg與吸入管路的阻力損失之和大于60000Pa時，發(fā)現(xiàn)泵內(nèi)剛開始汽化。吸入液面壓力為101300Pa，水溫為20，水的密度為1000kg/m3，試求水泵裝置的有效汽蝕余量為多少？24.軸向力產(chǎn)生的原因是什么？如何平衡軸向力？為什么平衡盤能自動平衡軸向力？25.常用的軸端密封有哪些？（二）習題解答（只解答難題）第三章 葉片式通風機的結(jié)構(gòu)和性能一、本章的核心、重點及前后聯(lián)系（一）本章的核心本章的核心是性能和結(jié)構(gòu)的相互關系。（二）本章重點動靜葉調(diào)

30、節(jié)。（三）本章前后聯(lián)系本章的內(nèi)容可以利用第一章的基本理論得到很好的解釋。二、本章的基本概念、難點及學習方法指導（一）本章的基本概念本章的基本概念主要有子午加速軸流式通風機、無因次性能曲線、選擇曲線、動葉調(diào)節(jié)、靜葉調(diào)節(jié)。（二）本章難點及學習方法指導難點主要是對子午加速軸流風機的結(jié)構(gòu)和性能曲線的認識、理解和分析，以及動葉可調(diào)軸流風機和子午加速軸流風機的性能對比分析?？梢酝ㄟ^實例比較進行學習，或者通過畫圖進行定性的分析。三、典型例題分析四、思考題、習題及習題解答（一）思考題、習題1.某臺鍋爐送風機，其進口壓力為ps¢=95968Pa，進口溫度ts¢=50，流量qV¢ =

31、85400m3/h，全壓p=3728Pa。試確定該通風機的系列并計算葉輪直徑和功率。若輸送流量改為qV=74300m3/h，其它參數(shù)不變，又怎樣？（取轉(zhuǎn)速n=1450r/min，電動機容量安全系數(shù)為1.15）（二）習題解答（只解答難題）第四章 泵與風機的運行、調(diào)節(jié)及選擇一、本章的核心、重點及前后聯(lián)系（一）本章的核心本章的核心是運行方式和調(diào)節(jié)方式。（二）本章重點本章的重點是運行方式和調(diào)節(jié)方式的基本概念的理解，以及二者和安全經(jīng)濟運行的關系。（三）本章前后聯(lián)系本章主要是在前幾章基本理論、性能和結(jié)構(gòu)的基礎上，分析實際運行的一些最基本問題，以期解決工作中遇到的問題。二、本章的基本概念、難點及學習方法指導

32、（一）本章的基本概念本章的基本概念主要有串聯(lián)、并聯(lián)、節(jié)流調(diào)節(jié)、分流調(diào)節(jié)、入口導葉調(diào)節(jié)、動葉調(diào)節(jié)、汽蝕調(diào)節(jié)、變速調(diào)節(jié)、失速與喘振。（二）本章難點及學習方法指導本章的難點主要是利用運行調(diào)節(jié)的基本理論解釋一些平時實際工作中遇到的問題，即理論和實際的具體結(jié)合問題?？梢赃x擇某一個實際問題進行分析，來加深對本章知識的理解和掌握。另外失速與喘振概念的理解也是本部分的一個難點。三、典型例題分析四、思考題、習題及習題解答（一）思考題、習題1.泵或風機并聯(lián)運行時，為什么有時會出現(xiàn)“搶水”或“搶風現(xiàn)象?2.兩臺泵(或風機)并聯(lián)，起動第一臺后，再起動第二臺時,為何有時第二臺泵無流量輸出?3.為什么離心式風機入口節(jié)流調(diào)

33、節(jié)比出口節(jié)流調(diào)節(jié)經(jīng)濟？4.用進口速度三角形及性能曲線簡要說明離心式風機采用入口導流器的節(jié)能原理。5.作圖說明對于離心式風機入口導流器調(diào)節(jié)比出口節(jié)流調(diào)節(jié)經(jīng)濟。6.磨損的機理如何?采取哪些措施可減輕泵與風機的磨損?7.旋轉(zhuǎn)脫流、喘振和搶風現(xiàn)象各是如何產(chǎn)生的？采取什么措施可以防止或消除這些現(xiàn)象？8.兩臺同性能的泵串聯(lián)運行時，總揚程總流量如何變化？9.繪圖說明在同一流量下，泵采用節(jié)流調(diào)節(jié)和變速調(diào)節(jié)的運行工況點與經(jīng)濟性。10.繪圖說明在同一流量下，風機采用入口節(jié)流 、出口節(jié)流、變速調(diào)節(jié)的運行工況點與經(jīng)濟性。11.定性圖示兩臺同性能泵并聯(lián)運行時的性能曲線及其運行工況點（包括并聯(lián)前后單臺泵的工作點）。12.

34、定性圖示兩臺同性能泵串聯(lián)運行時的性能曲線及其運行工況點（包括串聯(lián)前后單臺泵的工作點）。13.簡述風機產(chǎn)生喘振的條件。14.簡述防止風機發(fā)生喘振的措施。15.回流調(diào)節(jié)的經(jīng)濟性如何？為什么要采用回流調(diào)節(jié)？16.定性圖示風機采用入口導流器調(diào)節(jié)時的性能曲線及運行工況點。17.簡述當兩臺離心泵串聯(lián)運行時，泵的啟動順序。18.兩臺同性能的泵并聯(lián)運行，若其中一臺泵進行變速調(diào)節(jié)時，定性圖示兩泵運行工況點的變化，說明此時應注意哪些問題？19.兩臺同性能的泵并聯(lián)運行，若其中一臺泵進行節(jié)流調(diào)節(jié)時，定性圖示兩泵運行工況點的變化，說明此時應注意哪些問題？20.定性圖示泵與風機回流調(diào)節(jié)時的性能曲線及運行工況點。21.泵與

35、風機的非變速調(diào)節(jié)方式有哪幾種？22.離心泵與混流泵的葉片切割方式有什么不同？23.離心泵在變速調(diào)節(jié)前流量為qV，揚程為H，轉(zhuǎn)速為，現(xiàn)流量降低為qV1，揚程為H1，試用圖解法求新的轉(zhuǎn)速n1。24.簡述軸流式泵與風機入口靜葉調(diào)節(jié)的主要特點。25.簡述軸流式泵與風機動葉調(diào)節(jié)的主要特點。26.簡述泵的選擇程序。27.簡述風機的選擇程序。28.某電廠水泵采用節(jié)流調(diào)節(jié)，若節(jié)流后泵的流量為740T/h，閥門前后的壓強差Dp=980700Pa，此時泵的運行效率=0.75，求節(jié)流損失的軸功率。若水的密度=1000kg/m3，每度電費為0.4元，求采用節(jié)流調(diào)節(jié)每年多耗的電費（1年=365天）。29.已知某離心泵在

36、轉(zhuǎn)速為n=1450r/min時的參數(shù)為：qV（m3/h）07.214.421.628.83643.250.4H（m）11.010.810.510.09.28.47.46.0h（%）015304560655530將此泵安裝在靜揚程Hst=6m的管路系統(tǒng)中，已知管路的綜合阻力系數(shù)=0.00185h2/m5，試用圖解法求運行工況點的參數(shù)？如果流量降低20，試確定這時的水泵轉(zhuǎn)速應為多少？設綜合阻力系數(shù)不變。30.在完成29題的基礎上，若設變速調(diào)節(jié)后對應工況效率不變，采用變速調(diào)節(jié)方式比出口節(jié)流調(diào)節(jié)方式能節(jié)約多少軸功率（不計變速調(diào)節(jié)時傳動裝置的功率損失）？（二） 習題解答（只解答難題）1.答：具有不穩(wěn)定上

37、升段的Hqv或pqv曲線的泵或風機并聯(lián)運行時，即使是并聯(lián)的泵或風機性能完全相同,有時也可能出現(xiàn)一臺的流量很大，另一臺的流量卻很小的情形，這就是所謂的“搶水“或“搶風”現(xiàn)象.出現(xiàn)“搶水”或“搶風”現(xiàn)象的原因是泵或風機的并聯(lián)運行工況點位于并聯(lián)性能曲線的不穩(wěn)定工況區(qū)。圖示為兩臺性能相同的軸流通風機的pqv性能曲線圖,因它是駝峰形的，因此用作并聯(lián)性能曲線的方法作出的并聯(lián)性能曲線(pqv)并中,出現(xiàn)了一個字形的不穩(wěn)定工作區(qū),當并聯(lián)運行工作點位于此不穩(wěn)定區(qū),就可能發(fā)生“搶風”現(xiàn)象。如圖所示,當并聯(lián)運行工況點為M1時，相應于每臺風機均工作在E1點,風機運行在穩(wěn)定區(qū)，不會產(chǎn)生“搶風”現(xiàn)象。但在不穩(wěn)定的區(qū)運行，

38、管路性能曲線和風機并聯(lián)性能曲線就有兩個交點、即有兩個運行工況點M2和M3。這時若風機實際上運行在M2點，則相應每臺風機均工作在E2點，兩風機流量相等，未出現(xiàn)“搶風”現(xiàn)象。但風機不可能始終穩(wěn)定在M2點運行，而往往在一些引起風量及風壓波動的偶然因素作用下移到M3點，這時相應于每臺風機來說，分別工作在E3及E3a點，即風量大的這臺風機工作在穩(wěn)定區(qū)的E3點，而風量小的風機則工作在不穩(wěn)定區(qū)的E3a點。由于風機工作在不穩(wěn)定區(qū)，所以上述的暫時平衡狀態(tài)隨時有被破壞的可能，即導致兩臺風機工作點的互相倒換。這過程的反復出現(xiàn)即是“搶風”現(xiàn)象。除了具有不穩(wěn)定段Hqv或pqv曲線的泵與風機并聯(lián)運行時可能發(fā)生“搶水”或“

39、搶風”現(xiàn)象外。并聯(lián)泵(或風機)采用變速調(diào)節(jié)時，若其Hqv(或pqv)曲線很平坦，則在變速時若不能保持各泵(風機)的轉(zhuǎn)速一致，亦可能產(chǎn)生上述現(xiàn)象。泵或風機并聯(lián)運行時產(chǎn)生“搶水”或“搶風”現(xiàn)象，不但影響正常運行，還可能引起振動、泵內(nèi)汽蝕、電動機過載等。2.答:當泵(或風機)具有不穩(wěn)定上升段的性能曲線Hqv(或pqv)時,有時臺出現(xiàn)不能順利并入的情況。設有兩臺同性能泵并聯(lián)，每臺泵的Hqv曲線如圖所示，則當單臺泵的運行工況點位于Hqv上的AB段時，因這兩臺泵的關死點(qv0)的揚程HA低于單泵運行工況點的揚程.因此,在第一臺泵運行時再起動第二臺泵，因第二臺泵的出口壓力低于其出口共用管路內(nèi)的壓力，就不能

40、打開該泵出口的逆止閥，使得第二臺泵不能并入工作，而處于閥門全關下的空轉(zhuǎn)狀況，進而可能引起泵內(nèi)汽蝕。泵與風機課程實驗指導書第二章 泵性能實驗一、實驗目的1熟悉離心泵性能測定裝置的結(jié)構(gòu)與工作原理；2掌握離心泵性能曲線測定方法。二、預習要點1熟悉離心泵性能測定裝置；2熟悉測量儀表的使用方法；3熟悉實驗的基本步驟。三、實驗項目1流量-揚程曲線2流量-功率曲線3流量-效率曲線四、實驗設備1.水泵入口調(diào)節(jié)閥 2.力臂及砝碼 3.水泵 4.電機 5.真空表 6. 出口調(diào)節(jié)閥 7.壓力表 8.換向水斗 9.計量水箱 10.調(diào)試水箱 11.排水管 12.放水閥 13.儲水箱 14.泄水閥 15.支架離心泵性能實

41、驗的實驗臺，流量測量儀表，壓力測量儀表，轉(zhuǎn)速測量儀表，軸功率測量儀表。五、實驗說明及操作步驟實驗說明：1、曲線利用閥門6調(diào)節(jié)流量，測定、的數(shù)值。用計量水箱和秒表測定；值可由下式計算：式中：壓力表2讀數(shù)，Mpa ，換算成水柱高，m V真空表3讀數(shù)，Mpa ，換算成水柱高，m Z壓力表至真空表接出點之間的高度，m 泵進口流速，一般進口和出口管徑相同， 所以逐次改變閥門6的開度，測得不同的值和其相應得水頭值（和值），在坐標系中得到相應的若干測點，將這些點光滑地連接起來，即得水泵得曲線。2、曲線測定泵在不同流量時的泵輸入功率（為電機的輸出功率），繪制曲線。實驗裝置中，泵電機轉(zhuǎn)子的軸安裝在固定支座的軸承

42、上，而定子做成懸浮的。當定子通入電流時，與轉(zhuǎn)子產(chǎn)生感應力矩，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動泵的葉輪旋轉(zhuǎn)；而定子也由于反力矩而產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，利用定子上接出的測力矩力臂2及相應的砝碼，使力臂平衡（成水平）不轉(zhuǎn)動，從而就可以測定泵相應情況下的力矩，再利用轉(zhuǎn)速表測出電機（泵）的轉(zhuǎn)速，即可算出泵的實用功率，或 式中：相應工況下的感應力矩， kg.m 相應工況下的電機（泵）旋轉(zhuǎn)角速度 相應工況下的電機（泵）旋轉(zhuǎn)速度，轉(zhuǎn)/分相應工況下的力臂上的作用力，kg L力臂長度，m 相應工況下的砝碼總重，kg 空轉(zhuǎn)情況下平衡時的初始砝碼重量，kg逐次改變閥門的開度，測得不同的值和其相應泵實用功率值，在坐標系中得到相應得若干測點，將這些點光滑地連接起來，即得水泵得曲線3曲線利用和曲線，任取一個值可以得出相應的和值，由此可得該流量下得相應效率值：取若干個值，并求得相應和值，即可算出其相應的值，在坐標系中可光滑地連出泵的效率曲線。實驗步驟：1.實驗前準備1）記錄裝置的常數(shù)：Z，L值2）接上電源3）使水泵充水,直至充滿為止2.進行實驗1）開動電機,使水泵運轉(zhuǎn),此時閥門6關閉,為空截狀態(tài),測讀壓力表7讀數(shù),真空表5讀數(shù),轉(zhuǎn)速表讀數(shù)和測矩力臂平衡砝碼。 2）略開閥門6，水