泵与风机 杨诗成 第四版第二章计算题及答案

1、2-1，某离心水泵叶轮b1=3.2cm，b2=1.8cm。叶片进口边内切圆圆心距轴心线的距离R1c=8.6cm，叶片出口边处R2=19cm。1g =17°，2g =21°，n=2950r/min，设流体无预旋流入叶轮。绘制叶轮进、出口速度三角形，并计算通过叶轮的流量（不计叶片厚度）及扬程HT。2-1解：1. 首先计算叶轮进口速度三角形： （1）：u1=（2）：（3）流体无预旋，根据以上条件可画出进口速度三角形：并计算出v1、v1m、1： v1=v1m=u1·tg1g=26.55×tg17°=8.12m/s 1= u1/cos1g=26.55/c

2、os17°=27.76m/s2. 根据进口轴面速度v1m及进口半径R1c计算出流量：qvt=2R1cb1 v1m =2×0.086×0.032×8.12=0.1403 m3/s3. 计算叶轮出口速度三角形（1）：u2=（2）：（3）计算v2m，即出口速度三角形的高：根据连续性方程：进口过流断面面积（2R1c）×b1×8.12=出口过流断面面积（2R2）×b2×v2m即：2×0.086×0.032×8.12=2×0.19×0.018×v2m计算得：v2m=6

3、.53m/s由此可画出出口速度三角形：并计算出v2、2： v2u=u2-v2m·ctg2g=58.67-6.53×ctg21°=41.66m/s 2= v2m/sin2g=6.53/sin21°=18.22m/s 注意：按比例画出三角形。4. 流量qvT：qvT=进口过流断面面积（2R1c）×b1×v1m=出口过流断面面积（2R2）×b2×v2m =2R1c×b1×v1m=2×0.086×0.032×8.12=0.1403m3/s5. 扬程HT：HT=,因径向流入，

4、v1u=0HT=HT=249.15（m）2-2，离心式风机的叶轮外径D2=400mm，转速n=2985r/min，叶轮入口处流体无预旋，v2u=0.8u2，空气密度=1.2kg/m3，试计算pT。2-2解：pT=(u2v2u-u1 v1u)叶轮入口处流体无预旋，v1u=0pT=u2v2uu2=根据题意：v2u=0.8 u2=0.8×62.49=49.99m/spT=u2v2u=1.2×62.49×49.99=3748.6(Pa)3，欲将某管路系统的低位水箱的水提高30m，然后送入高位水箱。低位水箱容器液面上的压力为105Pa，高位水箱容器液面上的压力为4000kP

5、a。整个管路系统的流动阻力27.6m，求选择泵时至少应保证的扬程。2-3选择泵时至少应保证的扬程为：H=,代入数据：H=2-4，离心式风机叶轮外径D2=600mm，叶轮出口宽度b2=150mm，叶片出口几何角2g =30°，转速n=1450r/min。设叶轮进口无预旋，空气密度=1.2kg/m3。求当流量为10×103m3/h时，叶轮的相对速度w2和绝对速度v2；叶片无限多时的理论全压pT；叶片无限多时的反作用度；设叶片数Z=12，滑移系数及理论全压pT2-4解：（1）u2= 2g=30° v2m=由此可出口画出速度三角形：根据三角形计算2、v2 2= v2m/s

6、in2g=9.83/sin30°=19.66m/sv2=u2-v2m·ctg2g=45.53-9.83×ctg30°=28.50m/s （2）pT= pT=(u2v2u-u1 v1u)叶轮入口处流体无预旋，v1u=0pT=u2v2upT= 1.2×45.53×28.50=1557.1Pa（3）根据定义：离心泵：= 风机：=pd=1-（4）根据斯托道拉修正公式： 即：对于后弯式叶片，2g<90° pT=KpT=0.791×1557.1=1231.3Pa2-5，离心水泵在转速n=2950r/min时，流量为89L

7、/s，H=13m。水以径向进入叶轮（=90°），叶轮内的轴面速度v1m=3.6m/s。内外径比D1/D2=0.4，叶轮出口宽度b2=0.12D2，若不计叶轮内的损失和叶片厚度的影响，并设叶轮进口叶片的宽度b1=20cm，求叶轮外径D2，出口宽度b2及叶片进出口角1g 和2g。2-5解：(1)根据已知流量为89L/s及叶轮内的轴面速度v1m=3.6m/s，可求出几口直径D1:即：qv=（D1）×b1×v1mD1=由此可计算出：D2=D1/0.4=0.039/0.4=0.098m b2=0.12D2=0.12×0.098=0.0118m u2= u1= (2

8、)画出速度三角形，确定其它参数：根据已知H=13m得： HT=,因径向流入，v1u=0 根据进口速度三角形，得： 根据出口速度三角形，得： 2-6，离心泵叶轮直径D2=360mm，出口有效截面积A2=0.023m2，叶轮出口几何角2g =30°，若不计叶轮进口的预旋（v1u=0），求转速n=1480r/min，流量为83.8L/s时的理论扬程HT。设K=0.82。2-6解：HT=,因径向流入，v1u=0HT=，HT=K HTu2=又已知流量及出口截面面积，可求出v2m:即：v2m=又已知2g=30° 可画出出口速度三角形：HT= K =0.82×2-7，叶轮外径D

9、2=450mm的离心风机，气流无预旋进入叶轮，叶轮出口的绝对速度圆周分速v2u=0.85u2，空气密度=1.2kg/m3。求风机转速n=2950r/min时，风机所产生的全压pT。2-7 解：pT=(u2v2u-u1 v1u)叶轮入口处流体无预旋，v1u=0pT=u2v2uu2= v2u=0.85u2=0.85×69.47=59.05m/spT=u2v2u=1.2×69.47×59.05=4922.8(Pa)由于题中未提到是否为无限多叶片,因此不计有限叶片时的损失,即:pT= pT=u2v2u=4922.8(Pa)2-8，离心泵叶轮叶片出口角2g =45°，出口截面排挤系数=0.92，在转速n=1450r/min时，流量qv=150L/s，扬程H=19.8m。液流径向进入叶轮，v1m=v2m=1.8m/s，叶轮出口能量的40%可转化成扬程。求叶轮