泵與風機計算題參考資料

PAGEPAGE1泵與風機計算題1.有一離心式水泵，其葉輪外徑=220mm,轉速n=2980r/min，葉片出口安裝角=45°，出口處的軸面速度=3.6m/s。設流體徑向流入葉輪，試計算無限多葉片葉輪的理論揚程，又若環(huán)流系數(shù)K=0.8，流動效率=0.9時，泵的實際揚程H是多少？解：===34.3（m/s）∵=3.6m/s=45°∴==5.09（m/s）=-ctg=34.31-3.6ctg45°=30.71（m/s）∵=90°===107.5(m)實際揚程H=K=K=0.80.9107.5=77.41(m)2.有一離心式水泵，葉輪外徑=360mm，出口過流斷面面積=0.023，葉片出口安裝角=30°，流體徑向流入葉輪，求轉速n=1480r/min，流量=86.8L/s時的理論揚程。設環(huán)流系數(shù)K=0.82。解：流體徑向流入葉輪=90°===27.88（m/s）===3.64（m/s）=－=27.88－3.64=21.58（m/s）===61.39（m）==0.8261.39=50.34（m）3.有一離心式風機，轉速n=1500r/min，葉輪外徑=600mm，內徑=480mm，葉片進、出口處空氣的相對速度為=25m/s及=22m/s，它們與相應的圓周速度的夾角分別為=60°，=120°，空氣密度=1.2kg/。求無限多葉片葉輪所產(chǎn)生的理論全壓。解：===37.68（m/s）===47.1（m/s）==25=21.65（m/s）==22=19.05（m/s）（m/s）=-=47.1-22=58.1（m/s）(Pa)4.有一離心式風機，葉輪外徑=600mm，葉輪出口寬度=150mm，葉片出口安裝角=30°，轉速n=1450r/min。設空氣在葉輪進口處無預旋，空氣密度=1.2kg/，試求：（1）當理論流量=10000/h時，葉輪出口的相對速度和絕對速度；（2）葉片無限多時的理論全壓；（3）葉片無限多時的反作用度；（4）環(huán)流系數(shù)K和有限葉片理論全壓（設葉片數(shù)z=12）解：（1）===45.53（m/s）由=得===9.83（m/s）===19.66（m/s）===30.15（m/s）（2）∵=45.53m/s=9.83m/s∴=ctg=45.53-9.83ctg30°=28.5（m/s）==1.245.5328.5=1557.3（Pa）（3）=1=1=0.687⑷由風機的斯托道拉公式：=0.79∴==0.791557.3=1230.3（Pa）

5.用一臺水泵從吸水池液面向50m高的水池輸送=0.3/s的常溫清水（t=20℃，=1000kg/），設水管的內徑為=300mm，管道長度=300m，管道阻力系數(shù)=0.028，求泵所需的有效功率。解：根據(jù)伯努利方程+++=+++由題知：=50；==0；=====4.246（m/s）==m代入方程得=75.76(m)==（kW）6.設一臺水泵流量=25/s，出口壓力表讀數(shù)為323730Pa，入口真空表讀數(shù)為39240Pa，兩表位差為0.8m，（壓力表高，真空表低），吸水管和排水管直徑為1000mm和750mm，電動機功率表讀數(shù)為12.5kW，電動機效率=0.95，求軸功率、有效功率、泵的總功率（泵與電動機用聯(lián)軸器直接連接）。解：由題知：=323730Pa，=39240Pa，==39240Pa=0.8m，=1000mm=1m，=750mm=0.75m=12.5kW，=0.95，=0.98m/sm/s+++=++得：=++=0.8+=37.84m===9.27（）==12.50.980.95=11.64（）=100%=100%=79.6%7.有一送風機，其全壓是1962Pa時，產(chǎn)生=40/min的風量，其全壓效率為50%，試求其軸功率。解：==（kW）8.要選擇一臺多級鍋爐給水泵，初選該泵轉速n=1441r/min，葉輪外徑300mm，流動效率=0.92，流體出口絕對速度的圓周分速為出口圓周速度的55%，泵的總效率為90%，輸送流體密度=961，要求滿足揚程=176m，流量=81.6/h，試確定該泵所需要的級數(shù)和軸功率各為多少（設流體徑向流入，并不考慮軸向渦流的影響）?解：===22.62（m/s）由題知：=0.55=0.5522.62=12.44（m/s）===28.7（m）(m)(級)kW9.一臺G4-73型離心式風機，在工況1（流量=70300/h，全壓=1441.6Pa，軸功率=33.6k）及工況2（流量=37800/h，全壓=2038.4Pa，軸功率=25.4k）下運行，問該風機在哪種工況下運行較為經(jīng)濟？解：工況1：===100%=83.78%工況2：===100%=84.26%∵∴在工況2下運行更經(jīng)濟。10.有一泵轉速n=2900r/min，揚程H=100m，流量=0.17/s，若用和該泵相似但葉輪外徑為其2倍的泵，當轉速n=1450r/min時，流量為多少？解：由題知：=2，由于兩泵相似根據(jù)流量相似關系===得：==0.68（/s）11.有一泵轉速n=2900r/min，其揚程H=100m，流量=0.17/s，軸功率=183.8。現(xiàn)用一出口直徑為該泵2倍的泵，當轉速n=1450r/min時，保持運動狀態(tài)相似，問其軸功率應是多少？解：由于兩泵相似且=2根據(jù)功率相似關系：===得：=4=4183.8=735.2（）12.G4-73型離心風機在轉速n=1450r/min和=1200mm時，全壓=4609Pa，流量=71100/h，軸功率=99.8，若轉速變到n=730r/min時，葉輪直徑和氣體密度不變，試計算轉速變化后的全壓、流量和軸功率。解：由題可知：=1；=1根據(jù)比例定律：===3.945得==1168.3（Pa）===1.9863得===35795.2（）===7.837得==12.73（）13.葉輪外徑=600mm的風機，當葉輪出口處的圓周速度為60m/s，風量=300。有一與它相似的風機=1200mm，以相同的圓周速度運轉，求其風量為多少？解：由題知：圓周速度相同可得===60得===2根據(jù)相似流量關系==2=所以得=4=4300=1200（）14.有一風機，其流量=20，全壓=460Pa，用電動機由皮帶拖動，因皮帶滑動，測得轉速n=1420r/min，此時所需軸功率為13。如改善傳動情況后，轉速提高到n=1450r/min，問風機的流量、全壓、軸功率將是多少？解：由于是同一風機，所以滿足相似由題知：=1=1根據(jù)比例定律=得==20=20.42（）=得==460=479.58（Pa）=得==13=13.84（）15.已知某鍋爐給水泵，最佳工況點參數(shù)為：=270，=1490m，=2980r/min，=10級。求其比轉數(shù)。解：===69.8516.G4-73-11No18型鍋爐送風機，當轉速=960r/min時的運行參數(shù)為：送風量=19000，全壓=4276Pa；同一系列的No8型風機，當轉速=1450r/min時的送風量=25200，全壓=1992Pa，它們的比轉數(shù)是否相等？為什么？解：兩臺風機的比轉數(shù)分別為===4.17===12.87比轉數(shù)不相等，因為一臺風機在不同工況下有不同的比轉數(shù)，一般用最高效率點的比轉數(shù)，作為相似準則的比轉數(shù)。所以題中的兩臺風機（同一系列）在最高效率點的比轉數(shù)是相同的，但題中給出的工況不同，所以比轉數(shù)不同。17.除氧器內液面壓力為117.6Pa，水溫為該壓力下的飽和溫度104℃，用一臺六級離心式給水泵，該泵的允許汽蝕余量[h]=5m，吸水管路流動損失水頭約為1.5m，求該水泵應裝在除氧器內液面下多少米？解：[]=－[]－＝倒灌高度∴[]=－[]－＝―5―1.5＝－6.5（m）18.有一臺單級離心泵，在轉速n=1450r/min時，流量為2.6，該泵的汽蝕比轉數(shù)c=700?，F(xiàn)將這臺泵安裝在地面上進行抽水，求吸水面在地面下多少米時發(fā)生汽蝕。設：水面壓力為98066.5Pa，水溫為80℃（80℃時水的密度=971.4），吸水管內流動損失水頭為1m。解：＝得＝＝＝3.255（m）由于發(fā)生汽蝕條件為＝＝∴＝＝3.255（m）根據(jù)t＝80℃，＝971.4查表4-2知＝4.97m＝―――＝―4.97―3.255―1＝1.076（m）19.在泵吸水的情況下，當泵的幾何安裝高度與吸入管路的阻力損失之和大于6Pa時，發(fā)現(xiàn)泵剛開始汽化。吸入液面的壓力為101.3Pa，水溫為20℃，試求水泵裝置的有效汽蝕余量為多少？解：＝＝－(＋)（m）20.有一離心式水泵：=4000，=495r/min，倒灌高度