離心泵離心壓縮機(jī)計(jì)算題及答案

1、己知離心式空氣壓縮機(jī)第一級(jí)葉輪直徑D2=380mm,D=2O2mm：葉輪出11葉片角02人=40,出門(mén)葉片數(shù)Z=16：設(shè)流量系數(shù)您=0.233,葉輪轉(zhuǎn)速=1380r/min；a,=90%求葉輪對(duì)單位質(zhì)駅氣體所做的理論能頭Ht及葉片無(wú)限多的葉輪理論能頭并加以比較.u.=274.6Ju.=274.6Ju；=75391.54(P卄=0.233Ht=u;(1-(plrctgp2Asin02Z7THt=75391.54(1-0.233c/g40一一sin40)16=75391.54(1-0.233x1.1918-x0.6428)16=75391.54x0.5961=44940.66J/kgHTHT=44

2、940.661_l-0.233ctg400.12420.7223=1-0.17470.12420.7223=1-0.1747=0.8253HtHt_44940.66/T0.8253=54454.68J/kg有限葉片能頭Ht=44940.66J/kg無(wú)限葉片能頭坷8=5445468J/kg己知離心式空氣壓縮機(jī)某級(jí)葉輪的尙效流龜加=6.95kg/s,漏氣損失系數(shù)為A=0.013,輪損失系數(shù)為Pdf=0.03。葉輪對(duì)單位質(zhì)量氣體作功%=45895J/kg。試計(jì)算葉輪對(duì)氣體做的理論功率、輪阻損失功率、漏氣損失功率、葉輪對(duì)氣體作功消耗的總功率和葉輪對(duì)單位質(zhì)最有效氣體的總耗功。解：(1)壓縮機(jī)消耗的總功率

3、6.95x458951000（1+0.013+0.036.95x458951000（1+0.013+0.03）=332684hvm=6.95kg/sHy=45895J/kgA=0.0130=O.O3漏氣損失功率Nf=AmHT/1000=0.013x6.95x45895/1000=4.147bv（3）輪阻損失功率也10001000葉輪對(duì)氣體作功的功率泌二6.95X45895“8.970加710001000葉輪對(duì)單位質(zhì)最有效氣體的總耗功Hm二(1十A十pdf)Ht=(1+0.013+0.03)x45895=47868.485J/kg或Hlol=滄=3空86x1000二47868.489丿/kgm6

4、.95已知單位離心式鼓風(fēng)機(jī)的性能要求：進(jìn)II壓力化=98066.5Pa,出I丨壓力幾=147099.TPa,進(jìn)氣溫度ts=20C,進(jìn)II容積流Qs=200m7min,氣體常數(shù)/?=288.4J/(kg-K),絕熱指數(shù)k=1.4,選取多變效率7pol=0.77,多變能頭系數(shù)中冋=0.65o試確定葉輪的圓周速度u2o解：(1)求多變指數(shù)mm-k-o.77x14-2.695po1k-1.4-1m=l.59(2)求多變能頭也H刨二:斗皿（仏）點(diǎn)-1加-1億1591470997159=yx28&4x293（w）3_i1.59-198066.5=2.695x288.4x293（1.5）371-1=2.69

5、5x288.4x2931.162-l=36892.38/(3)求U2已知離心鼓風(fēng)機(jī)入II壓力為1X105Pa（絕），氣體溫度為20C,出II壓力為0.5x109a（表），出I溫度為此60C問(wèn)：此鼓風(fēng)機(jī)的壓縮過(guò)程指數(shù)是多少？答：計(jì)算多變指數(shù)m加_吃（卩2/卩）_lg（1.5/1.0）萬(wàn)二1一陀/人）一lg（273十60）/（273十20）,得到m=1.461=3.1684某離心壓縮機(jī)設(shè)計(jì)介質(zhì)為乩氣，第一級(jí)設(shè)計(jì)條件為化=1.25X105Pa（絕人tx=40C,2二123m/min,H=13200rpm,/?=4121.74J/kgK?，F(xiàn)用空氣作第一級(jí)特性試驗(yàn)，空氣進(jìn)氣條件為ps=1.0X105Pa

6、,rv=20C,R=287.04J/（kgK）。求空氣試驗(yàn)時(shí)的當(dāng)量轉(zhuǎn)速是多少？答：在壓縮機(jī)的性能試驗(yàn)中，則此時(shí)滿足完全相似條件。此時(shí)應(yīng)首先根據(jù)M=Ma和k二/相似條件，確定試驗(yàn)轉(zhuǎn)速/與設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速應(yīng)滿足的關(guān)系：其中得到當(dāng)鼠轉(zhuǎn)速為=1.0287.04x(273,20)20其中得到當(dāng)鼠轉(zhuǎn)速為=1.0287.04x(273,20)20()4121.74x(273+40)=3370rpm已知長(zhǎng)輸管道離心壓縮機(jī)級(jí)的設(shè)計(jì)條件為，介質(zhì)為天然氣，分子量“=168kg/kmol,。進(jìn)氣條件化二6.2MPa（絕對(duì)壓力），r5=22C,壓縮過(guò)程的比熱比k=1.32,設(shè)計(jì)點(diǎn)的參數(shù)Qs=4.3Nm3/s,Z=0.88,Pd

7、=9.95MPa（絕對(duì)壓力）,“悶二088,/pol=6693（kj/kg）n=5216rpm,N二15511k仏葉輪外徑D.=0.755m。現(xiàn)用空氣作為試驗(yàn)介質(zhì)進(jìn)行壓縮機(jī)性能測(cè)定試驗(yàn)，己知二1.416,分子量M=28.0kg/kmol,p；二l.OMPa,T=30Co試求性能試驗(yàn)時(shí)應(yīng)采用的轉(zhuǎn)速，并估算與設(shè)計(jì)點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)的氣龜及試驗(yàn)所需的功率。2解：首先計(jì)算設(shè)計(jì)工質(zhì)入11狀態(tài)卜的參數(shù)：dik32由=嘰嚴(yán)一x0.88=363,得到加=1.38m-k-51.32-183148314R=494.88J/(kgK)fl16.8Li依據(jù)公式心扇得到龍xO755x5216/6O瓦2=/一JmZRT,由剛=”剛

8、=0.88,in_k/_=14161=8314=8314=29693/28.0己知人=1.0,由于試驗(yàn)介質(zhì)和設(shè)計(jì)介質(zhì)的k不同，因此應(yīng)按近似相似計(jì)算,丄丄由公式二存,可得到求得=1.672,P；=1.672由公式（2-72）得到試驗(yàn)時(shí)的轉(zhuǎn)速yfinZR1.38x0.88x494.88x(273+22)_489可計(jì)算試驗(yàn)介質(zhì)的多變指數(shù)1416xO,88=3,OO,m=1.5995、忑z、1丄（Pjn（P；=（】.6。5回十七J佃6.2得到加一1RT,-11.51.5-1x296.93x(273+30)1.67215-152161.5-1Pv3何水析出即叭冬P.2PxPz水氣分壓Pu水氣飽和蒸汽壓0

9、=0.87/Ai35)=5.622x103/Aipyl(40=7.375xlO3PPx15.1x107.375x10、lxlO55.1x107.375x10、lxlO50.95lx1055.02625X105二0.964中間冷卻器有水析出（2）確定二級(jí)缸凝析系數(shù)P；（pP、片_1x105-0.87x5.622x1035.1x10s1（3）8小時(shí)產(chǎn)生多少公斤水一級(jí)吸入濕容器V；=270/w?/h二級(jí)吸入濕容器V*=270 x0.964=260.28/3/?水流體積二270-260.28=9.72腫/h根據(jù)分壓定律PV=mRTRV水柱1x105x9.72AQ/1/tn=6.84k/hRT461.5x3088小時(shí)加=6.84x8=54JIkg某空氣壓縮機(jī)工作時(shí)，當(dāng)?shù)厝藲鈮簽?XlOa（絕）；人氣溫度20Co已知壓縮機(jī)的工作容積lOOmVmin,相對(duì)余隙容積a=0.05：多變膨脹指數(shù)m=1.2；人,舜心=0.9;絕熱壓縮指數(shù)為21.4,試求：（1）若需要實(shí)際排氣量為80.2m7min，其最高排出壓力值可達(dá)多少？（2）若此時(shí)測(cè)得壓縮機(jī)指示