泵和壓縮機(jī)作業(yè)及解答

泵和壓縮機(jī)作業(yè)及解答《泵與壓縮機(jī)》教材作業(yè)及解答（P103習(xí)題）1．某離心泵輸送密度為800kg/m3的油品，實(shí)測(cè)到泵出口壓力表讀數(shù)為147100Pa，入口真空表讀數(shù)為300mm汞柱，兩表測(cè)點(diǎn)的垂直距離（表位差）為0.5m，吸入管與排出管直徑相同，試求泵的實(shí)際揚(yáng)程。解：①入口壓力的換算：②入出口管徑相同，說(shuō)明動(dòng)能差不大，即：③此時(shí)泵的揚(yáng)程為：2．有一臺(tái)離心泵用來(lái)輸送清水，轉(zhuǎn)速n＝480r/min，總揚(yáng)程H＝136m，流量為Q＝5.7m3/s，軸功率N＝9860kW，設(shè)v＝m＝0.92，求水力效率h為多少？解法一：①計(jì)算理論流量QT：由容積效率可得：②計(jì)算理論揚(yáng)程HT：因?yàn)樗β识鴻C(jī)械效率所以理論揚(yáng)程③則水力效率解法二：因?yàn)楸玫目傂识行Чβ仕?．某離心油泵裝置如圖1-115所示。已知罐內(nèi)油面壓力pA與油品飽和蒸汽壓pv相等，該泵轉(zhuǎn)速n＝1450r/min，最小汽蝕余量hr=k0Q2，取安全余量為0.4，則[h]=0.4+hr=0.4+k0Q2，吸入管內(nèi)流動(dòng)阻力損失hf=k1Q2，試分別計(jì)算：⑴當(dāng)Zg＝8m，Q＝0.5m3/min時(shí)，泵的[NPSHr]＝4.4m，吸入管路阻力損失hf＝2m，此時(shí)泵能否正常吸入？ZgPA=Pv⑵ZgPA=Pv⑶當(dāng)Zg＝8m，Q＝0.5m3/min時(shí)，若將泵的轉(zhuǎn)速提高到n’＝2900r/min，還能否正常吸入？解：⑴方法一：用汽蝕判別式判斷。因此時(shí)吸入裝置有效汽蝕余量為：所以此時(shí)泵可以正常吸入。④葉輪對(duì)氣體做功消耗的總功率：⑤葉輪對(duì)單位質(zhì)量有效氣體的總耗功（即總能頭Htot）：或：（P312習(xí)題）1．用一臺(tái)往復(fù)活塞式壓縮機(jī)壓縮油田氣，進(jìn)口壓力為1.0×105Pa（絕壓），出口壓力為3.0×105Pa（絕壓），進(jìn)口溫度為20℃。若將油田氣看作理想氣體，求壓縮過(guò)程分別為：⑴等溫過(guò)程；⑵多變過(guò)程（m=1.15）；⑶絕熱（k=1.25）過(guò)程時(shí)，壓縮每立方米進(jìn)口狀態(tài)油田氣所消耗的功及其溫升。解：由題可知V1=1m3。⑴等溫過(guò)程等溫功為：等溫出口溫度為：，⑵多變過(guò)程多變功為：多變出口溫度為：，⑶絕熱過(guò)程絕熱功為：絕熱出口溫度為：，2．⑴若壓縮機(jī)的相對(duì)余隙容積=0.1，若膨脹過(guò)程多變指數(shù)與壓縮過(guò)程多變指數(shù)相同，即m=m′=1.2，求壓力比為6，12，17.8三種情況的容積系數(shù)v值。⑵又若壓力比=6，m=m′=1.2時(shí)，求當(dāng)相對(duì)容積系數(shù)為0.1，0.15，0.2，0.29四種情況下的v值，并以計(jì)算結(jié)果作v-和v-曲線。⑶v=0和v=1在什么情況下出現(xiàn)？試分析在出現(xiàn)這兩種情況時(shí)氣缸內(nèi)的工作過(guò)程怎樣？用p-V圖說(shuō)明。解：⑴由可得：時(shí)，時(shí)，時(shí)，⑵此時(shí)v為：時(shí)，時(shí)，時(shí)，時(shí)，v-和v-曲線如下圖所示：vO0.10.20.30.40.50.60.70.10.150.200.250.30vO0.10.20.30.40.50.60.7246810121416181⑶由以上計(jì)算及曲線，分析得出：①v=0的情況：在相對(duì)余隙容積=0.1，膨脹多變指數(shù)m′=1.2條件下，此時(shí)最大名義壓力比為max=17.8（如上左圖）。即在此條件下，當(dāng)=17.8時(shí)，余隙容積中的氣體膨脹過(guò)程占據(jù)了整個(gè)氣缸（工作容積Vh）（如下左圖）?；蛘?，在=6，m′=1.2條件下，此時(shí)最大相對(duì)余隙容積max=0.29（如上右圖）。否則就會(huì)出現(xiàn)膨脹過(guò)程占據(jù)了整個(gè)工作容積Vh，無(wú)法出現(xiàn)壓縮過(guò)程，即壓縮機(jī)無(wú)流量輸出（如下右圖）。②v=1的情況：在有余隙容積Vc存在（即≠0）的前提下，要想使容積系數(shù)v=1，只能是使=1（因?yàn)椋缟献髨D），但這樣又失去了壓縮氣體的目的（如下左圖）。若能消除Vc（即=0），則v