泵和壓縮機習題課(1-3章)2023.11.15

離心泵1、一臺離心泵從開口水池吸水，其裝置如圖所示：，吸入管徑，設泵的流量為34，吸入管內(nèi)摩擦阻力系數(shù)λ=0.02，吸入管總當量長度為18m，試計算輸水時，泵入口處真空表讀數(shù)為多少汞柱，其絕對壓力為多少水柱？[解]取1-1，2-2界面能量平衡方程，,柱=柱真空度H=760-407.13=352.87mmHg=4.79m2、離心泵傳送密度為750Kg汽油，實測得泵出口壓力表讀數(shù)為147100Pa,入口真空表讀數(shù)為300mm汞柱，兩表垂直距離（表位差）0.5m,吸管與排除管直徑相同，試求以液柱表示的泵實際揚程。[解]泵揚程進出管直徑相同，很短3設某離心水泵流量Q=0.025,排除管壓力表讀數(shù)為323730Pa,吸入管真空表讀數(shù)為39240Pa，表位差0.8m，吸入管直徑為100mm，排除管直徑為75mm。電動機功率表讀數(shù)為12.5KW,電動機的效率為0.93，泵與電動機采用直聯(lián)。試計算離心泵的軸功率，有效功率和泵的總功率。解：=38.955有效功率kw軸功率kw泵總效率4、謀輸送油品的離心泵裝置如圖，試計算泵需要提供的實際揚程為多少？已知：油品密度缸Ⅰ內(nèi)壓力缸Ⅱ內(nèi)壓力吸入管損失排出管損失經(jīng)加熱爐壓降吸入排出管相同解10、有一離心泵，轉(zhuǎn)速為480rpm，總揚程H=136m,流量為Q=5.7，軸功率N=9860，設，求水力效率為多少。（常溫清水密度）解：有效功率總功率，，11、有一離心水泵，轉(zhuǎn)速為2900rpm，揚程H=100m,流量為Q=0.17，軸功率N=183.8，現(xiàn)用一臺D2為該泵2倍的相似泵，當轉(zhuǎn)速時流量，揚程和軸功率各應為多少？解：根據(jù)相似定律（1）（2）（3）12、有一臺轉(zhuǎn)速為1450rpm的離心泵，當流量Q=35時的揚程H=62m，功率，向原動機的轉(zhuǎn)速提升到多少才能滿足要求？此時揚程和軸功率各為多少？解：此題目是相似理論中的比例定律問題（1）（2）（3）相似拋物線問題13、已知離心泵的葉輪外徑D2=220，當轉(zhuǎn)速2900rpm時其性能參數(shù)如下表015305060H（m）6867.5656055//101314.5%033546260試求（1）將轉(zhuǎn)速降到2320rpm時的性能參數(shù)，并畫出兩種轉(zhuǎn)速下泵的基本性能曲線。（2）若要求此泵在Q=40m3/h，H=50m解（1）按比例定律求01224404843.5243.241.638.435.2/4.085.126.667.424033546260（2）若此泵在Q=40m3/h,H=50m下工作，求調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速Q(mào)=40m3/h,H=相似拋物線020304050012.528.135078.13作相似拋物線與泵2900rpm的特性交于Q=44.5m3/hH=62m處，求工作點在Q=40m3/hH=50m的工作轉(zhuǎn)速，是Q=44.5m3則該泵應在2600rpm轉(zhuǎn)速下工作求解問題14、有一離心水泵當轉(zhuǎn)速n=2900rpm時，流量Q=9.5m3/min揚程H=120m,另有一臺和此泵相似的離心水泵，流量Q=38m3/min，揚程H=解：此題是相似問題，1、兩泵相似其比轉(zhuǎn)數(shù)相同第一泵=第二泵兩泵相似比轉(zhuǎn)數(shù)相同2、根據(jù)相似定律聯(lián)立兩式得將代入（a）或（b）式先代入（a）代入（b）15、有一單吸四級離心水泵，額定流量（1）該泵屬于什么類型（ns=?）（2）當此泵在1450rmp下運轉(zhuǎn)時，此轉(zhuǎn)數(shù)為多大？解：（1）該泵屬于什么類型，求比轉(zhuǎn)數(shù)屬于低轉(zhuǎn)數(shù)離心水泵（2）當泵在1450rpm工作，ns切割定律16、原有一臺8BA-18水泵，葉輪直徑為268mm，削后變?yōu)?50mm，設效率不變，計算其流量Q，揚程H和功率N為多少？（8BA—18原設計點參數(shù)為：）解：此題是切割定律問題轉(zhuǎn)速仍為1450rpm設計點效率不變19、某離心泵從樣本上查得允許吸上真空度[Hs]=7m，現(xiàn)將該泵安裝在海拔600m的地方，輸水溫為402c,問修正原[解]修正[Hs]20、一臺離心水泵，輸水時泵的允許吸上真空度[Hs]=9m，現(xiàn)用來輸送，則汽油（粘度與水相近）輸送溫度為20℃，汽油在20℃時的飽和蒸汽壓為150mm[解]：此題競是修允許吸上真空度21、某離心油泵裝置如21圖，已知罐內(nèi)油面壓力PA與油泵飽和重汽壓PV相等。該泵轉(zhuǎn)速,最小汽飩余量,吸入管內(nèi)流動阻力損失,試分別計算。(1)當Hg1=8m,Q=0.5m3/min時，泵的[h]=4.4m,吸入管阻力損失hf=2m,此時泵能否正常吸入？(2)保持Q=0.5m3/min時，液面下降到什么位置，泵開始發(fā)生汽蝕（3）當Hg1=4m時，若保證泵安全運轉(zhuǎn)，泵的最大流量為多少？（此時k0，k1不變）（4）若將泵轉(zhuǎn)速提高到，還能否正常吸入？解：（1）當Hg1=8m,Q=0.5m3/min時泵的[]=4.4m，吸入管阻力損失，此時泵能否正常吸入？解法1：由[h]確定泵的允許幾何安裝高度實際安裝高度Hg1為-8m，，所以泵能正常吸入。解法2：計算裝置的有效汽蝕余量m>[h]=4.4m,所以泵能正常吸入。(2)保持Q=0.5m3解：根據(jù)泵的允許安裝高度所以當液面下降至-6.4m即Hg1=6.4m時有可能發(fā)生汽蝕。對于開始發(fā)生汽蝕的條件，應該是所以當液面下降至-5.9m即Hg1=5.9m時開始發(fā)生汽蝕。（3）當Hg1=4m時，若保證泵安全運轉(zhuǎn)，泵的最大流量為多少？（此時k0，k1不變）是否考慮允許汽蝕余量（考慮）？（4）若將泵轉(zhuǎn)速提高到，還能否正常吸入？當轉(zhuǎn)速時-8>-24.1,此時泵不能正常工作。離心壓縮機1、已知某離心式空氣壓縮機第一級葉輪直徑為D2=280mm，D1=202mm，葉輪出口葉片角，葉片數(shù)Z=16；設流量系數(shù)，葉輪轉(zhuǎn)數(shù)，。求葉輪對單位質(zhì)量氣體所做的理論能頭HT及葉片無限多的葉輪理論能頭，并加以比較。[解]有限葉片能頭無限葉片能頭2已知某離心式空氣壓縮機某級葉輪的有效流量m=6.95kg/s，漏氣損失系數(shù)為，輪阻損失系數(shù)為。葉輪對單位質(zhì)量氣體做功HT=45895J/kg。試計算葉輪做功消耗掉的理論功率、漏氣損失功率、輪阻損失功率以及葉輪對氣體做功消耗的總功率和葉輪對單位質(zhì)量有效氣體的總耗功。解：葉輪做功消耗掉的理論功率kW漏氣損失功率kW輪阻損失功率kW葉輪對氣體做功消耗的總功率kW葉輪對單位質(zhì)量有效氣體的總耗功J/kg3、已知單級離心式鼓風機的性能要求：進口壓力ps=98066.5Pa出口壓力pd=147099.7Pa進口溫度ts=20℃進口流量氣體常數(shù)絕熱指數(shù)k=1.4多變效率多變能頭系數(shù)選多邊效率試確定葉輪圓周速度u2。解：由得（1）求多變指數(shù)m（2）求多變能頭（3）求u24、題3中的鼓風機壓縮過程若分別為等溫壓縮，絕熱壓縮和多變壓縮（m=1.59）時，試計算單位質(zhì)量氣體的壓縮功各為多少？解：（1）等溫壓縮His（2）絕熱壓縮Had（3）Hp01多變壓縮往復活賽式壓縮機1用一臺往復活塞式壓縮機壓縮油田氣。進口壓力為，出口壓力為，進口溫度為。若將油田氣看作理想氣體，求壓縮過程分別為（1）等溫過程；（2）多變過程;(3)絕熱過程時,壓縮每立方米進口狀態(tài)油田氣所有耗的功及其溫度.解:功等溫過程多變過程絕熱過程溫度等溫過程多變過程絕熱過程3.某單級空氣壓縮機的相對余隙容積，在某地區(qū)使用，該地區(qū)大氣壓力為，氣溫為設多變膨脹過程指數(shù)，壓縮機排氣壓力為其質(zhì)量排氣量m=200kg/h。現(xiàn)該機欲用于一地區(qū)，該地區(qū)大氣壓力為，氣溫為。排氣壓力為同前地區(qū)。若兩地區(qū)使用中壓力系數(shù)，溫度系數(shù)及泄漏系數(shù)不變，試求在兩地區(qū)使用時該機的容積排量和質(zhì)量排量各為多少？解：1、兩地區(qū)吸氣狀態(tài)下的容積排量不同是由于不同引起的地區(qū)質(zhì)量排量不同是由于容積排量變化及狀態(tài)不同而引起的第一地區(qū)吸氣狀態(tài)第二地區(qū)吸氣狀態(tài)4、型空壓機為雙缸、立式、單作用、單級壓縮機結構如圖：已知，熱力參數(shù)名義吸氣壓力名義排氣壓力吸氣溫度結構尺寸參數(shù)活塞行程mm缸徑缸數(shù)2轉(zhuǎn)速活塞外止點與缸蓋間隙1.5mm汽缸鏡面倒角每個缸氣閥總余隙容積為（沖液法測得）試計算每個缸的相對余隙容積是多少？其中哪部分余隙占的比例最大？計算容積系數(shù)若實際使用中名義排氣壓力為（絕）此時容積系數(shù)為多大？解：（1）每個缸的相對余隙吞積止點氣閥錐體（2）容積系數(shù)（3）6、按提４的條件，計算該空壓機軸功率及所配電機功率（經(jīng)皮帶輪轉(zhuǎn)動），此時該機的比功率為多少？解：(1)①低壓級取(231頁)②δ1=0.05δ2=0.06活塞平均速度m/s②③④⑤(2)、軸功率取機械效率（小型）(3)、電機功率取轉(zhuǎn)動效率皮帶轉(zhuǎn)動(4)、比功率按表3-2查取排氣系數(shù)kW/m3/min7、按題４的空壓機，若名義吸氣壓力（絕），名義排氣壓力，吸氣溫度。試計算：(1)氣缸進行絕熱壓縮時排氣溫度為多少？(2)測得實際排氣溫度為93℃解：(1)按絕熱壓縮術終溫。(2)實測(3)分析：實際排氣溫度低于絕熱計算值，說明缸內(nèi)有良好冷卻氣缸中不是絕熱過程而是多變過程，。10某空氣壓