泵与风机课程自学辅导资料

1、泵与风机课程自学辅导资料二OO八年十月泵与风机课程自学进度表教材：泵与风机教材编者：安连锁 出版社：中国电力出版社出版时间：2008年周次学习内容习题作业测验作业学时自学重点、难点、基本要 求1§ 0.1- § 0.3 绪论1，3, 4，5, 7,10，122, 6, 8, 115自学重点：基本性能参数 的物理意义，能量方程、 损失和效率、运行工况点、 相似定律，汽蚀和轴向力 冋题，运行方式和调节方 式的基本概念的理解，以 及二者和安全经济运行的 关系。自学难点：泵与风机的工 作原理，工况点如何得 出？如何变化？影响汽蚀 因素和如何防止汽蚀发 生；轴向力产生原因和平 衡盘如

2、何自动平衡轴向 力。子午加速轴流风机的 结构和性能曲线的认识、 理解和分析，以及动叶可 调轴流风机和子午加速轴 流风机的性能对比分析。 利用运行调节的基本理论 解释一些平时实际工作中 遇到的问题，即理论和实 际的具体结合问题。基本要求：按时按量完成 学习进度和作业，紧密联 系实际思考解决冋题。2§ 1.1- § 1.2叶轮内流动分析和能量方程1， 3， 5， 6， 82, 4, 753§ 1.3-1.4安装角和叶片数对理论能头影响9，11，12，1510, 13, 14,1654§ 1.5损失和效率17， 19，18, 2055§ 1.6- &

3、#167; 1.7性能曲线和工况点22， 23， 2521, 2456§ 1.8- § 1.10 相似定律和比转速26，27，29，31，32，34，36，3828, 30, 33, 35,3757§ 2.1泵内汽蚀1 ， 3-6， 8， 9，11-13，15-21，2, 7, 10, 14,22, 2358§ 2.2-2.5泵结构和部件、轴向力轴端密封24，2524, 2559§ 2.6泵性能实验710§ 3.1- § 3.3，§ 3.5，§ 3.6通风机结构性 能11511§ 3.4通风机性

4、能实 验712§ 4.1串联和并联1，2, 17, 18，19，8, 11, 12,513§ 4.2节流调节、分流 调节、入口导叶调节4, 5, 15, 24,25, 283, 16, 20,514§ 4.2动叶调节、汽蚀 调节、变速调节10, 21, 309, 23, 29515§ 4.6失速与喘振713, 14516§ 4.3- § 4.5，§ 4.7 泵与风机选择相关内容6, 22, 26, 27,5注：期中（第10周左右）将前半部分测验作业寄给班主任，期末面授时将后半部分测验作业直接交给任课教师。总成绩中，作业占15

5、分。泵与风机课程自学指导书第 0 章 绪论一、本章的核心、重点及前后联系（一）本章的核心 本章的核心问题是要求学生对泵与风机有一个初步认识，这个认识从三个角度：在 火力发电厂中的重要作用；表征整体性能的基本性能参数；叶片泵的工作原理。（二）本章重点 本章的重点是基本性能参数的物理意义。（三）本章前后联系 通过本章的学习，使学生对泵与风机有一个初步了解，激发学习后续内容的兴趣， 奠定学习后续内容的基础。二、本章的基本概念、难点及学习方法指导（一）本章的基本概念 本章的基本概念是泵与风机的基本性能参数：流量、扬程、全压、轴功率、效率、 转速。（二）本章难点及学习方法指导 本章的难点是泵与风机的工作

6、原理，可以通过网络搜索一些相关动画加深理解。三、典型例题分析通过自学例 0-1，明白实际运行时的工作参数可能和额定参数不一致，造成这种情 形的原因是管路系统的影响。该例题还为解决实际问题提供了分析思路。四、思考题、习题及习题解答（一）思考题、习题1. 试述泵与风机在火力发电厂中的作用。2. 简述泵与风机的定义及它们在热力发电厂中的地位 ?3. 写出泵有效功率表达式，并解释式中各量的含义和单位。4. 风机全压和静压的定义式是什么 ?5.试求输水量 qv=50m3/h 时离心泵所需的轴功率。设泵出口处压力计的读数为 25.5x 104Pa,泵入口处真空计的读数为33340Pa压力计与真空计的标高差

7、为 z=0.6m,吸水管与压水管管径相同，离心泵的总效率n =0.6。36.离心式风机的吸入风道及压出风道直径均为 500mm,送风量qv=18500m/h。试求 风机产生的全压及风机入口、出口处的静压。设吸入风道的总阻力损失为700Pa,压出风道的总阻力损失为400Pa （未计压出风道出口的阻力损失），空气密度p =1.2kg/m3。37有一普通用途的离心式风机，其全压p=2000Pa流量qv=47100m /h,全压效率n =0.76，如果风机轴和原动机轴采用弹性联轴器连接，试计算该风机的全压有效功率、 轴功率，并选配电机。8. 发电厂的锅炉车间装有五台锅炉，由压力计测得锅炉工作压力为3.

8、9x 1 06N/m 2的情况下，每台锅炉的额定蒸发量为7.35X 105kg/h。按照有关规定，供给锅炉的流量应不 小于所有锅炉在额定蒸发量情况下的 1.15倍，离心泵产生的扬程相当于锅炉的工作压力的 1.25倍，若设置 4台型号相同的给水泵， 试求每台给水泵所配用电动机的功率。 设电 动机的容量安全系数为 10%，泵的效率 n =0.75，水泵和电动机轴弹性联轴器联接，给 水密度 p =909.44kg/m3。9. 泵与风机有哪些主要性能参数？分别是怎样定义的？10. 如何表示流体通过泵与风机后获得的能量？11. 风机和水泵的流量定义有何区别？12. 流体经泵与风机后所获得的机械能，为何泵

9、用扬程而风机用全压表示？（二）习题解答（只解答难题） 第6题考虑应用流体力学中的伯努力方程，第 8题要求会将实际问题转化为泵与 风机课程能解决的问题，即能用基本理论可以解决的问题。第12题解答：流体的机械能有压力能、动能和位能三种形式，压力能与位能、动 能在一定条件下是可以相互转换的。扬程是把液体经泵后获得的机械能以位能形式表 示，其物理意义是液柱高度。对输送水的水泵来说就是水柱高度。过去多数水泵是输送 常温水的，并且使用的是工程单位制，在这种情况下， 10 米水柱高度就相当于一个工 程大气压，所以水柱高度值直接表示了压力值，不仅直观而且易于换算，因而用扬程表 示水经过水泵后获得的机械能是既直

10、观又易于计算。而风机若也用扬程来表示，则其所 对应的高度是气体柱高度，气体的密度即使在常温范围内也是变化较大的，即使是工程 单位制，气柱高度与压力的关系也不能直观地反映出来，所以风机若用扬程表示气体经 风机获得的机械能，既不形象直观，也不实用。还是用单位体积气体经风机后获得的机 械能全压为实用、易于计算。应该指出的是：随着实施法定计量单位，且泵所输送 的液体又不限于常温水，泵若仍采用扬程作为液体经泵后所获得的机械能，有时会产生 一些不方便之处。因此，泵在输送高温水或其他液体时，亦可用全压代替扬程。19第一章 叶片式泵与风机的基本理论一、本章的核心、重点及前后联系（一）本章的核心本章的核心问题是

11、工况点，其实也是整本教材的核心。工况点如何得出？如何变 化？这两个问题是整章为之要解决的问题。（二）本章重点 本章重点是能量方程、损失和效率、运行工况点、相似定律。（三）本章前后联系 本章是整本教材的理论基础，为后续章节提供理论支持。二、本章的基本概念、难点及学习方法指导（一）本章的基本概念 本章基本概念有：流动分析假设、速度三角形、能量方程、动压头、静压头、轴向 涡流、工况点、相似定律、比转速。（二）本章难点及学习方法指导 本章的难点是工况点，工况点如何得出？如何变化？学习本章的时候，先按教材上 的章节顺序学习， 学完后，按照“工况点如何得出？如何变化？” 的思路进行逻辑分析。 工况点如何得

12、出？是由泵或风机性能曲线和管路性能曲线交点得出； 泵或风机性能曲线 如何得出？影响因素？这就和能量方程、轴向涡流、损失和效率有关；管路性能曲线交 点得出？影响因素？这就和管路特性方程有关。 工况点如何变化？这部分就涉及到工况 点的稳定性，影响工况点变化的因素，具体而言有三：其一、影响泵或风机性能曲线的 因素，其二、影响管路性能曲线的因素，其三、相似定律，主要是变速调节。这样整章内容围绕工况点这个核心问题， 关系到泵或风机性能曲线和管路性能曲线 这两条线的形成和相关影响因素。三、典型例题分析例 1-1：该例题虽然涉及内容比较全面，但只要求学生掌握第（ 1）、（ 2）、（4）部分 例 1-3 ：要

13、求学生学会画图解决相关实际问题。例 1-5：在掌握该例题的基础上，进一步思考，如果是水泵的话，相似定律如何应用？进而引导学生学会做相似抛物线，找出相似工况点四、思考题、习题及习题解答（一）思考题、习题1. 简述流体在叶轮内的流动分析假设。2. 解释叶轮内流体的牵连运动、相对运动及绝对运动，并画出速度三角形。3. 已知叶轮的几何条件及转速时，如何求圆周速度u和绝对速度的径向分速：r?4. 已知离心式水泵叶轮的直径 D2=400mm,叶轮出口宽度b2=50mm,叶片厚度占出 口面积的8%，流动角-2=20，当转速n=2135r/min时，理论流量qvT=240L/s，求作叶轮 出口速度三角形。5.

14、 已知某离心泵的叶轮直径D2=140mm其叶轮出口宽度b=27mm叶片出口安装角 B 2y=23°,转速n=2900r/min时，经过叶轮的流量qvT=99.79m3/h，求此叶轮在无限多叶 片假设下的出口速度三角形。6. 为了提高流体从叶轮获得的能量，一般有哪些办法？它们各有什么利弊？7. 有一叶轮外径D2=300mm勺离心式风机，转速n=2980r/min时的无限多叶片叶轮的 理论全压PT*是多少？设叶轮入口气体径向流入，叶轮出口相对速度为半径方向，空气3的密度 p =1.2kg/m。8. 已知某离心泵工作叶轮直径 D2=0.335m,圆周速度U2=52.3m/s,水流径向流入，

15、 出口速度的径向分速为 2n=4.7m/s,叶片出口安装角Jy：=30，若泵的叶轮流量为5.33 m3/min，设为理想流体并忽略一切摩擦力，试求泵轴上的转矩。9. 某前向式离心风机、叶轮的外径 D2=500mm,转速n=1000r/min,叶片出口安装 角：2y=120，叶片出口处空气的相对速度 W2：=20m/s。设空气以径向进入叶轮，空气的 密度亠1.2 kg /m3,试求该风机叶轮产生的理论全压。10. 离心式泵与风机的叶片有哪几种型式？它们各有何优缺点？实际使用时采用什么 型式,为什么？11. 分别画出后弯式、径向式和前向式叶轮的出口速度三角形。12. 简述叶片安装角和理论能头的关系

16、。13. 三种不同型式的叶轮，哪种效率高，为什么？14. 某前弯离心风机，叶轮的外径 D2=500mm,转速n=1000r/min,叶片出口安装角 2y =120，叶片出口处空气的相对速度 W2r：:=20m/S,设空气以径向进入叶轮，空气的密 度丄1.293kg/m3，试求该风机叶轮产生的理论全压 p:。如叶轮尺寸、转速、空气密度及出口相对速度均相同，且空气仍径向流入叶轮，但叶片型式改为后弯伽：=60，问这时的理论全压将如何变化？15.试述轴向涡流理论，画图说明其对进出口速度三角形的影响。16. 离心式水泵叶轮的外径 D2=220mm,转速n=2980r/min,叶轮出口处液流绝对速 度的径

17、向速度：2r：=3.6m/s,创=15，设液流径向进入叶轮，求离心泵的理论扬程并绘制 出口速度三角形；若滑移系数 K=0.8,则Ht为多少？17. 流体流经泵与风机时，有哪些损失？各发生在什么部位？18. 若某泵或风机的机械效对率、容积效率、流动效率值均相等，即n m=n v=n h时，试问其机械损失 Pm容积损失厶Pv、流动损失厶Ph值也是否相等？为什么？19. 有一输送冷水的离心泵，当转速为1450r/min时,流量为qv=1.24m3/s,扬程H =70m, 此时所需的轴功率Psh=1100kW，容积损失q=0.093m?/s，机械效率n m=0.94,求：该泵的 有效功率、容积效率、流

18、动效率和理论扬程各为多少？（已知水的密度p=1000kg/m3）。320. 有一离心式水泵，转速为480r/min，扬程为136m时，流量为5.7m /s，轴功率 为9860kW，容积效率、机械效率均为92%，求流动效率（输送常温清水 20C）。21. 离心泵启动时，出口阀门是全开还是全关？为什么？22. 轴流泵（非叶可调）启动时，出口阀门是全开还是全关？为什么？23. 什么是泵与风机的运行工况点？泵的扬程与泵的管路系统能头的区别和联系？24. 对自江河、水库取水的电厂循环水泵而言，其流量-扬程性能曲线应怎样比较好？而对于电厂的给水泵、凝结水泵，其流量 -扬程性能曲线应怎样比较好？为什么？25

19、. 某台离心式泵输水量qV=648m3/h,泵出口压强表读数为4.56X 105Pa,泵进口真 空表读数为6.57X 104Pa,泵进、出口管径分别为d1=350mm, d2=300mm,且泵进、出3 一口两表位中心高度差Z2-Z1=0.5m,水的密度p =1000kg/m，泵的效率=75%,试求： 该运行工况下泵的扬程H;轴功率Psh；若管路静扬程Hst=45m,管路系统性能曲线 方程的具体形式。26. 有一离心式送风机，转速1450r/min时，流量qV=15m3/min，全压p=1177Pa（空 气的密度:?=1.2 kg/m3）。今用同一送风机输送 丄0.9 kg/m3的烟气，全压与输

20、送空气时同， 此时转速应为多少？其流量是多少？27. 某台锅炉引风机额定参数 qw= 5X 105m3/h, p°= 3800Pa %=90%, n0=730r/min, 配用电机功率800kW,现用此风机输送20E的清洁空气，转速不变，求在新工作条件下的 性能参数（qV、p、Psh）,并核算一下电机是否能满足要求？ 注: 200C烟气70.745kg/m3,20C空气 1.2kg/m3，联轴器传动效率tm=98%,电机容量安全系数K=1.15。28. 现有丫9-6.3（35）-12M10D型锅炉引风机一台，铭牌参数为：no=96Or/min ,3p0=1589Pa, qv°

21、;=20000m/h,=60%，配用电机功率22kW。现用此风机输送 20C的清洁空气，转速不变，联轴器传动效率tm=0.9 8。求在新工作条件下的性能参数，并核算电机是否能满足要求。29. G4-73型离心风机在转速 n=1450r/min和D2=1200mm时，全压p=4609Pa,流量 qv=71100m3/h，轴功率Psh=99.80kW，空气密度*1.2 kg/m3,若转速和直径不变，但改 为输送锅炉烟气，烟气温度t=200C，大气压力pa=0.1MPa,试计算密度变化后的全压、 流量和轴功率。30. 已知某电厂的锅炉送风机用 960r/min的电机驱动时，流量qw=261000m3

22、/h，全 压P1=6864Pa,需要的轴功率为Psh=570kW。当流量减小到qv2=158000m3/h时，问这时 的转速应为多少？相应的轴功率、全压又是多少？设空气密度不变。331. 已知某电厂的锅炉送风机用 960r/min的电机驱动时，流量qw=261000m/h，全 压p1=6864Pa,需要的轴功率为 Psh=570kW。当流量减小到qv2=158000m3/h时，问这时 的转速应为多少？相应的轴功率、全压又是多少？设空气密度不变。32. 某水泵当转速n=2900r/min时，流量qV=9.5m3/min, H=120m,另有一与该泵相 似的泵，其流量为qv=38 m3/min ,

23、 H =80m。问模型泵叶轮的转速应为多少？33. 有一台离心式水泵运行过程中须进行变速调节，调节后的流量是调节前的95%问调节后的转速是调节前的百分之多少？（大于 95%等于95%小于95%）。34. 已知某单吸离心泵的比转速ns=60,当转速为n=2900r/min时的最高效率=0.6, 此时对应的扬程（称额定扬程）H=50m，求该泵的（额定）流量和轴功率。35. 火力发电厂中的DG520-230型锅炉给水泵，共有8级叶轮，当转速n=5050r/min 时，扬程H=2523m,流量qv=576m3/h,试计算该泵的比转速，并指出该叶轮的型式。36. 某锅炉送风机，设计点的参数为qV=105

24、m3/h,全压p=2452Pa,空气温度t=40C, 转速n=980 r/min，当地大气压pa=92236 Pa求该风机的比转速ny？37. 某水泵以3600r/min旋转时，相对应的扬程为H =128m,流量qV=1.23 n?/min,为 满足该流量，拟采用比转速ns=85133范围的单吸多级泵，试确定所用泵叶轮的级数。38. 若某台泵转速由n变为n/2时，其比转速增大、减小还是不变，为什么？（二）习题解答（只解答难题）第二章 叶片式泵的性能及结构一、本章的核心、重点及前后联系（一）本章的核心 本章的核心是性能和结构的相互关系。（二）本章重点 本章的重点是汽蚀和轴向力问题。（三）本章前后

25、联系 本章的内容可以利用前一章的基本理论得到很好的解释。二、本章的基本概念、难点及学习方法指导（一）本章的基本概念 汽蚀的概念、几何安装高度、有效汽蚀余量、必须汽蚀余量、轴向力。（二）本章难点及学习方法指导 本章的难点是影响汽蚀因素和如何防止汽蚀发生； 轴向力产生原因和平衡盘如何自 动平衡轴向力。汽蚀部分，从分析有效汽蚀余量和必须汽蚀余量性能曲线交点入手。分 析轴向力时利用流体动力学的基本理论以及运动学中的损失理论。三、典型例题分析例 2-2 为这一部分的典型例子，利用相关公式解决实际问题中的安装高度问题。四、思考题、习题及习题解答（一）思考题、习题1. 分析粘性对汽蚀的影响。2. 什么是汽蚀

26、现象 ? 简要说明其对泵工作的影响。3. 提高泵的抗汽蚀性能可采取哪些措施？4. 为了防止泵内汽蚀 ,为什么规定最大流量和最小流量？5. 火力发电厂凝结水泵和给水泵启动时 ,为什么要开启旁路阀？6. 简述泵内汽蚀的危害。7. 试从安装方面举出两种提高泵抗汽蚀性能的措施。8.当流量增大时， NPSHa 将如何变化？9. 为什么大型锅炉给水泵的首级都采用双吸式叶轮？10. 从设计方面举出两种提高泵抗汽蚀性能的措施。11. 何为倒灌，电厂中的凝结水泵为什么要采用倒灌高度。12. 有效汽蚀余量NPSHa和必需汽蚀余量NPSHr各与哪些因素有关？13. 为何在泵的首级叶轮前加装诱导轮可提高其抗汽蚀性能？

27、14. 如何避免泵在运行中发生汽蚀？15. 对于低比转数和高比转数的离心泵，发生汽蚀的结果有什么不同？16. 为什么不允许用泵的入口阀调节流量？17. 提高转速后，对泵的汽蚀性能有何影响？18. 发电厂的锅炉车间装有5台锅炉，锅炉的工作压力为3.9X 106Pa,每台锅炉的额定蒸发量为75 x 103kg/h,根据有关规定，给水泵的流量应不小于锅炉额定蒸发量的1.15倍，泵的全压应为锅炉工作压力的1.25倍。若设置4台给水泵，泵的效率n =0.75,泵 与电机之间的传动效率n tm=1,电机容量安全系数为1.1,给水密度为909.44kg/m3,若 已知给水泵的允许汽蚀余量NPSH=6m，吸水

28、管阻力hw=1m，求泵的允许几何安装高 度Hg o19.300MW机组配套的轴流循环泵，流量为 2120m3/h，扬程为23.2m,轴功率为 1680kW,样本给出NPSHr=12.7m,估计吸入管道流动损失为1.0m,管径为250mm。在 标准条件下，试求该泵的允许几何安装高度 Hgo(注：标准条件下(pa-p/)/(p )=10.33-0.24，安全量 K 取 0.5m)20.300MW机组配套的轴流循环泵， 流量qv =2.12x 104m3/h,扬程H=23.2m,轴功 率N=1680kW,样本给出NPSHr=12.7m,估算吸入流道流动损失hw=1.0mH2O。求标准 条件下该泵的允

29、许几何安装高度Hg o若安装时泵轴在吸水池液面下3.5m,是否能正常 工作。注：标准条件：(ParpV)/( p g)=10.33-0.24,安全量 K 取 0.5m21. 在汽轮机凝汽器下面的某凝结水泵,已知其设计工况的参数为qv =120m3/h,H=60m,转速n=2950r/min。设凝汽器热水井液面压力 p°=5X103Pa,相应的饱和水温为 306.1K，吸水管道损失hw=0.4m,若已知该泵的允许汽蚀余量NPSH为5.28m,求：该 泵的允许几何安装高度和泵的比转速。22. 有一台疏水泵, 疏水器液面压力等于水的饱和蒸汽压力, 已知该泵的允许汽蚀余 量NPSH=0.7m

30、 ,吸水管水力损失hw=0.2m，试问该泵安装在疏水器液面下 1m是否安23. 在泵吸水的情况下，当泵的几何安装高度 Hg 与吸入管路的阻力损失之和大于60000Pa时，发现泵内刚开始汽化。吸入液面压力为 101300PQ水温为20C，水的密度 为1000kg/m3，试求水泵装置的有效汽蚀余量为多少？24. 轴向力产生的原因是什么？如何平衡轴向力？为什么平衡盘能自动平衡轴向 力？25. 常用的轴端密封有哪些？（二）习题解答（只解答难题）第三章 叶片式通风机的结构和性能一、本章的核心、重点及前后联系（一）本章的核心本章的核心是性能和结构的相互关系。（二）本章重点动静叶调节。（三）本章前后联系本章

31、的内容可以利用第一章的基本理论得到很好的解释。二、本章的基本概念、难点及学习方法指导（一）本章的基本概念本章的基本概念主要有子午加速轴流式通风机、无因次性能曲线、选择曲线、动叶 调节、静叶调节。（二）本章难点及学习方法指导难点主要是对子午加速轴流风机的结构和性能曲线的认识、理解和分析，以及动叶 可调轴流风机和子午加速轴流风机的性能对比分析。可以通过实例比较进行学习，或者 通过画图进行定性的分析。三、典型例题分析四、思考题、习题及习题解答（一）思考题、习题1.某台锅炉送风机，其进口压力为ps=95968Pa,进口温度ts=50C，流量 qv=85400m3/h,全压p=3728Pa=试确定该通风

32、机的系列并计算叶轮直径和功率。若输送流3量改为qv=74300m /h，其它参数不变，又怎样？（取转速 n =1450r/min，电动机容量安 全系数为1.15）（二）习题解答（只解答难题）第四章 泵与风机的运行、调节及选择一、本章的核心、重点及前后联系（一）本章的核心 本章的核心是运行方式和调节方式。（二）本章重点本章的重点是运行方式和调节方式的基本概念的理解， 以及二者和安全经济运行的 关系。（三）本章前后联系 本章主要是在前几章基本理论、性能和结构的基础上，分析实际运行的一些最基本 问题，以期解决工作中遇到的问题。二、本章的基本概念、难点及学习方法指导（一）本章的基本概念 本章的基本概念

33、主要有串联、并联、节流调节、分流调节、入口导叶调节、动叶调 节、汽蚀调节、变速调节、失速与喘振。（二）本章难点及学习方法指导 本章的难点主要是利用运行调节的基本理论解释一些平时实际工作中遇到的问题， 即理论和实际的具体结合问题。可以选择某一个实际问题进行分析，来加深对本章知识 的理解和掌握。另外失速与喘振概念的理解也是本部分的一个难点。三、典型例题分析四、思考题、习题及习题解答（一）思考题、习题1. 泵或风机并联运行时，为什么有时会出现 “抢水 ”或“抢风'现象?2. 两台泵（或风机 ）并联，起动第一台后，再起动第二台时 ,为何有时第二台泵无流量 输出?3. 为什么离心式风机入口节流调

34、节比出口节流调节经济？4. 用进口速度三角形及性能曲线简要说明离心式风机采用入口导流器的节能原理。5作图说明对于离心式风机入口导流器调节比出口节流调节经济。6磨损的机理如何？采取哪些措施可减轻泵与风机的磨损？7. 旋转脱流、喘振和抢风现象各是如何产生的？采取什么措施可以防止或消除这些 现象？8. 两台同性能的泵串联运行时，总扬程总流量如何变化？9. 绘图说明在同一流量下，泵采用节流调节和变速调节的运行工况点与经济性。10. 绘图说明在同一流量下，风机采用入口节流、出口节流、变速调节的运行工况点与经济性。11. 定性图示两台同性能泵并联运行时的性能曲线及其运行工况点（包括并联前后单 台泵的工作点

35、）。12. 定性图示两台同性能泵串联运行时的性能曲线及其运行工况点（包括串联前后单台泵的工作点）。13. 简述风机产生喘振的条件。14. 简述防止风机发生喘振的措施。15. 回流调节的经济性如何？为什么要采用回流调节？16. 定性图示风机采用入口导流器调节时的性能曲线及运行工况点。17. 简述当两台离心泵串联运行时，泵的启动顺序。18. 两台同性能的泵并联运行，若其中一台泵进行变速调节时，定性图示两泵运行工 况点的变化，说明此时应注意哪些问题？19. 两台同性能的泵并联运行，若其中一台泵进行节流调节时，定性图示两泵运行工 况点的变化，说明此时应注意哪些问题？20. 定性图示泵与风机回流调节时的

36、性能曲线及运行工况点。21. 泵与风机的非变速调节方式有哪几种？22. 离心泵与混流泵的叶片切割方式有什么不同？23. 离心泵在变速调节前流量为qv，扬程为H，转速为，现流量降低为qv1，扬程 为比，试用图解法求新的转速 门1。24. 简述轴流式泵与风机入口静叶调节的主要特点。25. 简述轴流式泵与风机动叶调节的主要特点。26. 简述泵的选择程序。27. 简述风机的选择程序28. 某电厂水泵采用节流调节，若节流后泵的流量为740T/h,阀门前后的压强差 p=980700Pa,此时泵的运行效率n =0.75，求节流损失的轴功率。若水的密度=1000kg/m3,每度电费为0.4元，求采用节流调节每

37、年多耗的电费（1年=365天）。29.已知某离心泵在转速为n=1450r/min时的参数为:qv (m3/h)07.214.421.628.83643.250.4H (m)11.010.810.510.09.28.47.46.0(%)015304560655530将此泵安装在静扬程Hst=6m的管路系统中，已知管路的综合阻力系数© =0.00185h2/m5, 试用图解法求运行工况点的参数？如果流量降低20%，试确定这时的水泵转速应为多少？设综合阻力系数不变。30.在完成29题的基础上，若设变速调节后对应工况效率不变，采用变速调节方式 比出口节流调节方式能节约多少轴功率（不计变速调节

38、时传动装置的功率损失）？（二）习题解答（只解答难题）1答：具有不稳定上升段的H qv或p qv曲线的泵或风机并联运行时，即使是并 联的泵或风机性能完全相同，有时也可能出现一台的流量很大，另一台的流量却很小的情 形，这就是所谓的 抢水 或 抢风”现象.出现 抢水”或 抢风”现象的原因是泵或风机的并联运行工况点位于并联性能曲线的 不稳定工况区。图示为两台性能相同的轴流通风机的 pqv性能曲线图，因它是驼峰形的， 因此用作并联性能曲线的方法作出的并联性能曲线（pqv）并中，出现了一个字形的不稳定工作区，当并联运行工作点位于此不稳定区，就可能发生抢风”现象。如图所示，当并 联运行工况点为M1时，相应于

39、每台风机均工作在E1点,风机运行在稳定区，不会产生 抢 风”现象。但在不稳定的区运行，管路性能曲线和风机并联性能曲线就有两个交点、 即有两个运行工况点M2和M3。这时若风机实际上运行在 M2点，则相应每台风机均工 作在E2点，两风机流量相等，未出现 抢风”现象。但风机不可能始终稳定在 M2点运行， 而往往在一些引起风量及风压波动的偶然因素作用下移到M3点，这时相应于每台风机来说，分别工作在E3及E3a点，即风量大的这台风机工作在稳定区的E3点，而风量小的风机则工作在不稳定区的 E3a点。由于风机工作在不稳定区，所以上述的暂时平衡状 态随时有被破坏的可能，即导致两台风机工作点的互相倒换。这过程的

40、反复出现即是 抢 风”现象。风务两台轴流通凤机并联运行除了具有不稳定段H qv或p qv曲线的泵与风机并联运行时可能发生 抢水”或 抢 风”现象外。并联泵（或风机）采用变速调节时，若其Hqv（或p qv）曲线很平坦，则在变 速时若不能保持各泵（风机）的转速一致，亦可能产生上述现象。泵或风机并联运行时产生 抢水”或 抢风”现象，不但影响正常运行，还可能引起振 动、泵内汽蚀、电动机过载等。2. 答:当泵（或风机）具有不稳定上升段的性能曲线 Hqv（或pqv）时，有时台出现不能 顺利并入的情况。设有两台同性能泵并联，每台泵的Hqv曲线如图所示，则当单台泵的运行工况点位于Hqv上的AB段时，因这两台泵

41、的关死点（qv二0）的扬程Ha低于单 泵运行工况点的扬程.因此，在第一台泵运行时再起动第二台泵，因第二台泵的出口压力 低于其出口共用管路内的压力，就不能打开该泵出口的逆止阀，使得第二台泵不能并入 工作，而处于阀门全关下的空转状况，进而可能引起泵内汽蚀。泵与风机课程实验指导书第二章泵性能实验一、实验目的1熟悉离心泵性能测定装置的结构与工作原理;2掌握离心泵性能曲线测定方法。二、预习要点1熟悉离心泵性能测定装置；2熟悉测量仪表的使用方法；3. 熟悉实验的基本步骤。三、实验项目1. 流量-扬程曲线2. 流量-功率曲线3. 流量-效率曲线四、实验设备1011121水泵入口调节阀水斗 9.计量水箱2力臂

42、及砝码3水泵 4电机5真空表6.出口调节阀7压力表8换向10调试水箱排水管 放水阀 13.储水箱泄水阀 支架离心泵性能实验的实验台，流量测量仪表，压力测量仪表，转速测量仪表，轴功率 测量仪表。五、实验说明及操作步骤实验说明：1、H -qv曲线利用阀门6调节流量，测定h、qv的数值。qv用计量水箱和秒表测定；H值可 由下式计算：2 2H = M V Z V2 生2g式中：M 压力表2读数，Mpa，换算成水柱高，mV真空表3读数，Mpa，换算成水柱高，mZ 压力表至真空表接出点之间的高度，mW,V2 泵进口流速，一般进口和出口管径相同，d d!,v V!所以2 2V2 i02g逐次改变阀门6的开度

43、，测得不同的qV1值和其相应得水头值（M!和V值）， 在H -cv坐标系中得到相应的若干测点，将这些点光滑地连接起来，即得水泵得H - qv曲线。2、P - qv曲线测定泵在不同流量qv1时的泵输入功率P （为电机的输出功率），绘制P - qv曲线。实验装置中，泵电机转子的轴安装在固定支座的轴承上，而定子做成悬浮的。当定 子通入电流时，与转子产生感应力矩，使转子旋转，驱动泵的叶轮旋转；而定子也由于 反力矩而产生转动，利用定子上接出的测力矩力臂2及相应的砝码，使力臂平衡（成水平）不转动，从而就可以测定泵相应情况下的力矩Mi，再利用转速表测出电机（泵）的转速ni，即可算出泵的实用功率P，2 m2

44、mR = M i “Ti = Fi 丄(Gi Go)丄,kg m/s60 60或P=(G-Gs)丄如呗102 汉 60式中：Mi相应工况下的感应力矩，kg.m'i相应工况下的电机（泵）旋转角速度ni相应工况下的电机（泵）旋转速度，转/分Fi 相应工况下的力臂上的作用力，kgL 力臂长度，mG 相应工况下的砝码总重，kgGo 空转情况下平衡时的初始砝码重量，kg逐次改变阀门的开度，测得不同的qV1值和其相应泵实用功率Pi值，在P - qv坐标 系中得到相应得若干测点，将这些点光滑地连接起来，即得水泵得P-qv曲线3.- qv曲线利用h -qv和P-%曲线，任取一个qvi值可以得出相应的Hi和P值，由此可得该 流量下得相应效率1值：r % Hii102 P取若干个qVl值，并求得相应Hi和P值，即可算出其相应的ni值，在耳- 坐标系中 可光滑地连出泵的- qv效率曲线。实验步骤：i实验前准备1）记录装置的常数：Z，L值2）接上电源3）使水泵充水，直至充满为止2. 进行实验i91）开动电机，使水泵运转，此时阀门6关闭，为空截状态，测读压力表7读数M。,真