流体输配管网习题

2-3 得用上题得到的无因次性能曲线 求4-72-11No5A型风机在n=2900 r/min 时的最佳效率点各参数

什，并计算该机的比转数值。计算时D2=0.5m。

解： 查无因次曲线表得：P=0.428 Q =0.203 N =0.095

u2 D2n/60 3.14*0.5*2900/60 75.9m/s

3.14*0.52

Q 3600u2Q 3600*75.9**0.203 10886

44

P u22P 1.205*75.92*0.428 2971N

D22

D22

43.14*0.52

u2N/1000 *1.025*75.93*0.095/1000 9.82kW

4

3

2-4 某一单吸单级泵，流量Q=45m /s ，扬程H=33.5m ，转速n=2900r/min ,试求其比转数为多少？如该泵为双吸式，应以Q/2作为比转数中的流量计算，则其比转数应为多少，当该泵 设计成八级泵，应以H/8作为比转数中的扬和计算值，则比转数为多少？

流体输配管网习题

nsp 3.65 85双吸式：nsp' 3.65八级式：nsp" 3.65 60.1 404.3

2-5 某一单吸单级离心泵，Q=0.0375(m3/s) ，H=14.65m ，用电机由皮带拖动，测得n=1420r/min,N=3.3kW; 后因改为电机 直接联动，n增大为1450r/min，试求此时泵的工作参数为多少？

解： 设增大后的泵的参数用Q H N 来表示

Q'n'1450 1.02解得Q' 1.02Q 0.075m3/sQn1420

H'n'214502

() () 1.04解得H' 1.04H 15.24mHn1420N'n'314503

() () 1.065解得N' 1.065N 3.5kWn1420 N

2-6 在n=2000的条件下实测一离心泵的结果为Q=0.17m /s,H=104m,N=184kW.如有一几何相似的水

泵，其叶轮比上述泵的叶轮大一倍，在1500r/min之下运行，试求在相同的工况点的流量，扬程及效率各为多少?

Q'n'D'31500 () *23 6解得Q' 6Q 1.02m/3sQnD2000

H'n'2D'2

()() 2.25解得H' 234mHnDN'n'3D'5

()() 13.5解得N' 2484kWnD N

2-7 有一转速为1480r/min的水泵，理论流量Q=0.0833m /s ，叶轮外径D =360mm，叶轮出中有效面积A=0.023㎡，叶片出口安装角β =30°，试做出口速度三角形。假设流体进入叶片前没有预旋运动，即Vu =0,试计算此泵的理论压头Ht∞.设涡流修正系数k=0.77，理论压HT这多少？

解：

Q

0.0833/0.023 3.62m/sAD1480* *0.36u2 2 27.88

260

如图所示：vu2 u2 vr2ctg 2 27.88 3.62*ctg30 21.61vr2

11u2vu2 *27.88*21.61 61.5mg9.8

HT kHT 0.77*61.5 47.4m

HT

2-8 有一台多级锅 炉给水泵，要求满足扬程H=176m，流量Q=81.6m/h，试求该泵所需的级数和轴功

3

流体输配管网习题

率各为多少？计算中不考虑涡流修正系数。其余已知条件如下：

叶轮个径 D =254m 水力效率 ηh=92% 容积效率 ηv=90% 机械效率 ηm=95 % 转速 n=1440r/min

液体出口绝对流速的切向分速为出口圆周速度的55﹪. 解：

u2

19.1m/s6011

HT u2vu2 0.55u22 20.46m

ggH HT h 18.82m

H总176 9.35取整为10级H18.82

Ne QH/1000 39.1kWN

Ne

D2n

所需级数为

h V m

39.1/0.92*0.90*0.95 49.7kW

需要的轴功率为49.7kW

2-9为什么离心式泵与风机性能曲线中的Q-η 曲线有一个最高效率点？

答：由于

QH

N

v h

N

QTHT,而且QT，HT满足关系

HT A Bctg 2QT,代入上式得：

v

N

Q（A Bctg 2

Q

h

）

在 v， h不变或变化不大的情况下， 与Q满足二次函数关系，函数图象开口向下，故 Q存在一个最高效率点。

另外，还可以参见教材P49页关于水力损失的描述。

2-10 影响泵或风机的性能的能量损失有叧几种？简单地讨论造成损失的原因。证明全效率等于各分效率之乘积。

答： 泵或风机的能量损失分为水力损失，容积损失，机械 损失，水力损失是由于过 流部件的几何形状，壁 面粗糙度以及流体的粘性而导至的局部和沿程阻力 损 失。由于机内存在高压低压 两部分，同时部件之间存在缝隙，使流体从高压区 回流到低压区，造成容积损失。机械损失包括轴承和轴封的摩擦损失，以及叶 轮转动时其外表与机壳内流体之间发生的圆盘摩擦损失。

证明： m

QH

N

QT vHT h

N

QTHT

N

, v h m

2-11 简论述相似律与比转数的含 义和用途，指出两者的区别。