流體輸配管網(wǎng)計(jì)算題

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上1、如圖所示h1=3.2m，h2=h3=3.0m,散熱器：Q1=700w，Q2=600w，Q3=800w。供水溫度tg=95，回水溫度th=70.求：1）雙管系統(tǒng)的重力循環(huán)作用壓力。2）單管系統(tǒng)各層之間立管的水溫。 3）單管系統(tǒng)的重力循環(huán)作用壓力。（1）供水溫度tg=95，=961.85kg/m3；回水溫度th=70，=977.8 kg/m3。第一層：第二層：第三層：2）第三層散熱器出水溫度：968.2 kg/m3第二層散熱器出水溫度：972.8 kg/m33）2、一臺普通風(fēng)機(jī) n=1000r/min時，性能如下表，應(yīng)配備多少功率電機(jī)？當(dāng)轉(zhuǎn)速提到n=1500r/min

2、，性能如何變化？列出性能表。分別應(yīng)配備多大功率的電機(jī)？電機(jī)容量儲備系數(shù)K取1.15。 以各工況下最大的N選擇電機(jī)的依據(jù)， K=1.15，所配電機(jī)Nm=1.15×52.10=60kW即取定60kW由題意，葉輪直徑和密度不變，各相似工況點(diǎn)滿足由兩式分別計(jì)算改變轉(zhuǎn)速n=1500r/min時的性能參數(shù)，列于表中：全壓（Pa）48605737.55557.553104972.54567.54117.5流量(m3/h)71565802388891497587.5.5全效率(%)82.687.588.289.088.085.780.4功率（kW）117.0146.1155.6161.7166.81

3、70.2175.8以各工況下最大的N選擇電機(jī)的依據(jù)， K=1.15，所配電機(jī)Nm=1.15×175.8=202.2kW按電機(jī)系列可配200kW電機(jī)3、已知4-72-11No.6C型風(fēng)機(jī)在轉(zhuǎn)速為1250rpm時的實(shí)測參數(shù)如下表所列，試求4-72-11系列風(fēng)機(jī)的無因次性能參數(shù)，從而繪制該系列風(fēng)機(jī)的無因次性能曲線。計(jì)算中葉輪直徑D20.6m。解：全壓系數(shù)；流量系數(shù)；功率系數(shù)(m/s。列表計(jì)算如下：序號12345678P（N/m2）843.4823.8814.0794.3755.1696.3637.4578.6Q（m3/s）1.6441.8442.0442.2502.4442.6392.84

4、73.056N（kW）1.691.771.861.962.032.082.122.15（%）82.0785.8489.4791.1890.9388.3485.6082.23流量系數(shù)0.1480.1660.1840.2030.2200.2380.2560.275全壓系數(shù)0.4540.4540.4540.4540.4540.4540.3430.312功率系數(shù)0.0820.0880.0930.1010.1100.1220.1030.104 4、已知4-72-11No.6C型風(fēng)機(jī)在轉(zhuǎn)速為1250rpm時的實(shí)測參數(shù)如下表所列，求：（1）各測點(diǎn)的全效率；（2）繪制性能曲線圖；（3）寫出該風(fēng)機(jī)最高效率點(diǎn)的性

5、能參數(shù)。計(jì)算及圖表均要求采用國際單位制。 （1）全效率計(jì)算公式為=PQ/N，各測點(diǎn)全效率計(jì)算結(jié)果見下表：序號12345678（N/m2）843.4823.8814.0794.3755.1696.3637.4578.6（m3/s）1.644 1.844 2.044 2.250 2.444 2.639 2.847 3.056 （kW）1.691.771.861.962.032.082.122.15（%）82.07 85.84 89.47 91.18 90.93 88.34 85.60 82.23 （3）該風(fēng)機(jī)最高效率點(diǎn)性能參數(shù)：流量Q=2.250m3/s；全壓P=794.3Pa；功率N=1.96k

6、W；全效率為=91.83%。5、如圖所示的泵裝置從低水箱抽送容重=980kgf/m3的液體，已知條件如下： x0.1m，y=0.35m，z=0.1m，M1讀數(shù)為1.24kgf/cm2，M2讀數(shù)為10.24kgf/cm2，Q0.025m3/s，=0.80。試求此泵所需的軸功率為多少？ 解：水泵的揚(yáng)程應(yīng)為其出口和進(jìn)口之間的測壓管水頭之差。壓力表的讀數(shù)反映了壓力表位置靜壓，壓力表與管道連接處測壓管水頭應(yīng)為壓力表讀數(shù)與位置水頭之和(1分)。則水泵揚(yáng)程應(yīng)為：式中分別為壓力表讀數(shù)折合成液柱高度的壓力。因mm則水泵軸功率：kW6、某管網(wǎng)中，安裝有兩臺12sh-6B型水泵，單臺性能參數(shù)如下表所示： （1）不改

7、變管網(wǎng)，兩臺水泵并聯(lián)運(yùn)行，求解此時管網(wǎng)的總工作流量；每臺水泵的工況點(diǎn) （2）不改變管網(wǎng)，兩臺水泵串聯(lián)運(yùn)行，求解此時的水泵聯(lián)合運(yùn)行曲線、串聯(lián)運(yùn)行的工況點(diǎn) ；每臺水泵的工作流量、揚(yáng)程。解：（1）首先求兩臺水泵并聯(lián)運(yùn)行時的性能曲線，對單臺性能曲線I上的3個性能參數(shù)點(diǎn)（見表），按相同揚(yáng)程時流量疊加的方法獲得，見解答圖中曲線II。管網(wǎng)的阻抗mH2O/(m3/h)2。即管網(wǎng)特性曲線方程為，作管網(wǎng)特性曲線，見解答圖中曲線III。曲線II與III的交點(diǎn)2為兩臺水泵并聯(lián)運(yùn)行的工況點(diǎn)。由圖可知，管網(wǎng)的總工作流量為756.7m3/h，每臺水泵的工作流量為378.4 m3/h，揚(yáng)程為73.9mH2O。（2）此兩臺水泵

8、串聯(lián)時，按照相同流量下?lián)P程疊加的方法獲得總的性能曲線，見圖中曲線IV，曲線III和IV的交點(diǎn)3為管網(wǎng)總工作點(diǎn)，由圖可知，管網(wǎng)總工作流量889 m3/h，總揚(yáng)程115.47 mH2O；每臺水泵流量889 m3/h，揚(yáng)程57.7 mH2O。 9、在n2000rpm的條件下實(shí)測以離心式泵的結(jié)果為：Q0.17m3/s，H104m，N184kW。如有一與之幾何相似的水泵，其葉輪比上述泵的葉輪大一倍，在1500rpm之下運(yùn)行，試求在效率相同的工況點(diǎn)的流量、揚(yáng)程及效率各為多少？解：此時泵的工作參數(shù)計(jì)算如下：流量 m3/s流量 m3/s揚(yáng)程 m功率 kW效率 11、某閉式空調(diào)冷凍水管網(wǎng)并聯(lián)有兩臺相同的循環(huán)水泵

9、。單臺水泵性能參數(shù)如下：轉(zhuǎn)速2900r/min，所配電機(jī)功率2.2kW。流量揚(yáng)程性能如下表。管網(wǎng)中開啟一臺水泵時，流量為15m3/h，揚(yáng)程為18.5m。（1）畫出單臺水泵運(yùn)行時水泵的性能曲線和管網(wǎng)特性曲線，并標(biāo)出工況點(diǎn)；（2）若管網(wǎng)只需流量10m3/h， ，比較采用這兩種方法耗用電能的情況；（3）若管網(wǎng)需要增加流量，讓這兩臺水泵并聯(lián)工作，管網(wǎng)系統(tǒng)流量能否達(dá)到30m3/h？此時每臺水泵的流量和揚(yáng)程各是多少？解：（1）如解答圖，單臺水泵的性能曲線為曲線I。管網(wǎng)阻抗S=18.5/152=0.08222 mH2O/(m3/h)2，作管網(wǎng)特性曲線為曲線II，二者的交點(diǎn)1為水泵的工況點(diǎn)，輸出流量為15 m

10、3/h，揚(yáng)程為18.5m。（2）關(guān)小閥門時，要求的輸出流量是10 m3/h，水泵的性能曲線不變，仍為曲線I，由橫坐標(biāo)Q=10 m3/h作垂線，與曲線I交點(diǎn)2為要求的工況點(diǎn)，此時，流量10 m3/h，揚(yáng)程21.2 m。管網(wǎng)的阻抗S=21.2/102=0.212 mH2O/(m3/h)2，增加阻抗為: mH2O/(m3/h)2，采用調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的方法時，管網(wǎng)特性曲線仍為II，由橫坐標(biāo)Q=10 m3/h作垂線，與曲線II交點(diǎn)3為要求的工況點(diǎn)。由于曲線II上的點(diǎn)滿足，即曲線II是過單臺水泵性能曲線I上點(diǎn)1的相似工況曲線，點(diǎn)3與點(diǎn)1是相似工況點(diǎn)，所以轉(zhuǎn)速r/min。設(shè)水泵效率基本不變，調(diào)節(jié)閥門的耗功率和調(diào)節(jié)

11、轉(zhuǎn)速時的耗功率對比情況如下：，即采用調(diào)節(jié)閥門的方法耗用電能是采用調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的2.59倍。（3）按照水泵并聯(lián)工作的聯(lián)合運(yùn)行工作性能曲線的求解方法，作出此2臺水泵并聯(lián)工作的聯(lián)合運(yùn)行工作性能曲線，如圖中曲線III，與管網(wǎng)特性曲線II交點(diǎn)4為聯(lián)合運(yùn)行的工作點(diǎn)，此時總流量16.2 m3/h，不能達(dá)到30 m3/h，揚(yáng)程為22.0 mH2O。12、有一泵裝置的已知條件如下：Q=0.24m3/s,吸入管徑D0.3m,水溫為40（密度992kg/m3飽和蒸汽壓力7.5 k Pa）,Hs=5m,吸水面標(biāo)高100m，水面為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，吸入管段阻力為0.79m.試求：（1）泵軸的標(biāo)高最高為多少？（2）如此泵裝在昆明

12、地區(qū)，海拔高度為1750m（當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?5k Pa），輸送水溫為40(汽化壓力0.75m水柱)，求泵的最大安裝高度Hss。（3）設(shè)此泵輸送水溫不變， ，安裝位置有何限制？解：（1)先計(jì)算修正后的允許吸上真空高度HS：已知水溫為40C時，水的飽和蒸汽壓力為Pv=7500Pa,則hv=0.75m，安裝地點(diǎn)的大氣壓力為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，大氣壓力水頭ha為10.33 m。根據(jù)HSHs (10.33-ha)+（0.24-hv）求得：HS5-(10.33-10.33)+（0.24-0.75）4.49 m由Q=V1×D2×/4，代入已知數(shù)據(jù) 0.24= V1×0.32×

13、;3.14/4 ，求得水泵吸入口處平均流速V1 =3.4m/s再求泵的最大安裝高度Hss：已知hs=0.79 m，根據(jù)Hss= HS-( V12/2g+hs) 代入數(shù)據(jù)求得泵的最大安裝高度 Hss4.49- 3.42/2g -0.793.11 m所以泵軸的標(biāo)高最高為3.11+100103.11 m （2）此泵裝在昆明地區(qū)時，海拔高度為1750m，當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?5k Pa，大氣壓力水頭ha為8.5m根據(jù)HSHs (10.33-ha)+（0.24-hv）求得HS5-(10.33-8.66)+（0.24-0.77）2.8 m（3）當(dāng)泵為凝結(jié)水泵時冷凝水箱內(nèi)壓強(qiáng)低于大氣壓，泵必須安裝于液面下才不會發(fā)

14、生氣蝕（1分）求安裝于液面下的高度為Hg；Hg(Pv-Po)/+h+ hs=(Pv-Po)/+（hmin +0.3）+ hs = (7500-9000)/(992*9.807)+（1.9+0.3）+0.79=2.84 m，所以泵軸和水箱液面的高差必須不小于2.84米13、有一泵裝置的已知條件如下：Q=0.24m3/s,吸入管徑D0.3m,水溫為40（密度992kg/m3飽和蒸汽壓力7.5 k Pa）,Hs=5m,吸水面標(biāo)高100m，水面為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，吸入管段阻力為0.79m.試求：（1）泵軸的標(biāo)高最高為多少？（2）如此泵裝在昆明地區(qū)，求泵的最大安裝高度Hss。（3）設(shè)此泵輸送水溫不變，。泵的

15、安裝位置有何限制？解：（1）如下圖，曲線II為兩臺水泵并聯(lián)運(yùn)行的性能曲線（在曲線I上任取3個以上的參數(shù)點(diǎn)，按等揚(yáng)程、流量加倍的方法可獲得對應(yīng)的一組參數(shù)點(diǎn)，并光滑連接）；（2）管網(wǎng)的總阻抗是（2分），作管網(wǎng)特性曲線，與曲線II的交點(diǎn)b工況點(diǎn)為兩臺水泵并聯(lián)運(yùn)行的工況點(diǎn)（1分），工況點(diǎn)管網(wǎng)總流量152m3/h（3）過c作水平線，與曲線I的交點(diǎn)c是每臺水泵工作點(diǎn)（1分），流量76 m3/h。 14、某通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)風(fēng)量為750m3/h，系統(tǒng)阻力為675Pa，預(yù)選風(fēng)機(jī)的特性曲線如圖所示。試計(jì)算（1）風(fēng)機(jī)的實(shí)際工作點(diǎn)；（2）該風(fēng)機(jī)是否滿足設(shè)計(jì)要求？如不滿足可采取什么措施？（3）當(dāng)系統(tǒng)阻力減少26%時，風(fēng)機(jī)的

16、實(shí)際工作點(diǎn)如何變化？解：（1）由P=SQ2得在圖上做出曲線P=SQ2,和風(fēng)機(jī)的特性曲線交于A實(shí)際工作點(diǎn)（2分），工作點(diǎn)A為QA=675m3/h，PA=550Pa。（2） 該風(fēng)機(jī)實(shí)際工作流量小于設(shè)計(jì)要求，不能滿足要求，可采用開大閥門、減小管網(wǎng)阻抗的方法來滿足要求。（1分）根據(jù)該風(fēng)機(jī)的性能曲線，在流量為750 m3/h時，能夠提供的壓頭是500Pa，（1分）因此系統(tǒng)阻抗應(yīng)減小到：（3）則通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)風(fēng)量為750m3/h，系統(tǒng)阻力為500Pa，由P=SQ2得所以在圖上做出曲線P=S´Q2，和風(fēng)機(jī)的特性曲線交與實(shí)際工作點(diǎn)B點(diǎn)，工作點(diǎn)B為QB=750m3/h，PB=500Pa?？梢姶藭r風(fēng)機(jī)工作

17、點(diǎn)右移，風(fēng)量增大，壓力減小。15、已知：某水泵的性能曲線用如下多項(xiàng)式表示： 其中，A1、A2、A3為已知數(shù)值的系數(shù)。求這樣的兩臺水泵并聯(lián)及串聯(lián)時聯(lián)合工作性能曲線的數(shù)學(xué)表達(dá)式.、解：（1）兩臺相同的水泵并聯(lián)運(yùn)行時，聯(lián)合運(yùn)行的性能曲線可由相同揚(yáng)程下流量加倍的方法獲得，因此有：可得：因此并聯(lián)運(yùn)行的聯(lián)合運(yùn)行性能曲線可表示為：（2）兩臺相同的水泵串聯(lián)運(yùn)行時，聯(lián)合運(yùn)行的性能曲線可由相同流量下?lián)P程加倍的方法獲得，因此有：可得：因此串聯(lián)運(yùn)行的聯(lián)合運(yùn)行性能曲線可表示為： 16、一臺水泵裝置的已知條件如下：Q=0.88 m3/s，吸入管徑D=0.6米，當(dāng)?shù)卮髿鈮毫茷?個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力，輸送20清水。泵的允許吸上

18、真空高度為Hs=3.5m，吸入段的阻力為0.4m。求：該水泵在當(dāng)?shù)剌斔颓逅畷r的最大安裝高度。若實(shí)際安裝高度超過此最大安裝高度時，該泵能否正常工作？為什么？ 解：該水泵吸入管中的平均速度為m/s。該水泵在當(dāng)?shù)剌斔颓逅畷r的最大安裝高度為：m若實(shí)際安裝高度超過此最大安裝高度時，該泵不能正常，因?yàn)榇藭r泵內(nèi)最低壓力點(diǎn)的壓力將可能低于該水溫下的氣化壓力，可能發(fā)生氣蝕現(xiàn)象。六、分析題1、某熱水供暖管網(wǎng)，水泵運(yùn)行時管網(wǎng)動水壓圖如圖。開大調(diào)節(jié)閥c，繪制管網(wǎng)調(diào)節(jié)后動水壓圖和靜水壓圖，說明用戶A、B、C流量將如何變化？解答：開大調(diào)節(jié)閥C后，水壓圖如下，虛線表示調(diào)節(jié)后動水壓圖，靜水壓圖在調(diào)節(jié)前后不變，如jj所示。由于

19、調(diào)節(jié)后管網(wǎng)總阻抗變小，總流量將變大。調(diào)節(jié)后供、回干管水壓線均比調(diào)節(jié)前變陡（），A、B用戶資用壓力減少，流量將變?。挥钟捎诳偭髁吭龃?，故C用戶流量將增大。對于用戶A和B，將是不等比的一致失調(diào) 3、下圖為一熱水網(wǎng)路圖和相應(yīng)的水壓圖，當(dāng)只對閥門C關(guān)閉時，管網(wǎng)的水壓圖如何變化（在原圖上繪制）？定性說明關(guān)閉閥門C時管網(wǎng)的水力工況如何變化？解答：閥門C關(guān)閉（熱用戶3停止工作）時的水力工況：閥門C關(guān)閉后，網(wǎng)路的總阻抗將增加，總流量Q將減少。從熱源到用戶3之間的供水和回水管的水壓線將變得平緩一些，在用戶3處供回水管之間的壓差，相當(dāng)于用戶4和5的總作用壓差增加，因而使用戶4和5的流量按相同的比例增加，并使用戶3以后的供水管和回水管的水壓線變得陡峭一些。變化后的水壓線將成為下圖中虛線所示。在整個網(wǎng)路中，對于用戶4和5，是等比的一致失調(diào)。對于用戶1和2，將是不等比的一致失調(diào)。4、下圖為一熱水網(wǎng)路圖和干管在正常水力工況下的水壓曲線,請繪出（1）關(guān)小閥門A（2）關(guān)小閥門B兩種情況下的水壓曲線,并