泵与风机杨诗成第四版计算题及答案

1、Ric=8.6cm，叶片出口边处 R?=19cmo3 ig=17,3 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Ha。2-1 解：1. 首先计算叶轮进口速度三角形:（1）： U1=!_D6029502 Rc6029502 0.0866026.55（m/s）（2）： 1g 17(3)流体无预旋，1 90根据以上条件可画出进口速度三角形：并计算出V1=V1m=U1 tg 31g=26.55 x tg17 =8.12m/s31= ucos B1g=26.53cos17 =27.76m/s2. 根据进口轴面速

2、度 V1m及进口半径R1c计算出流量:qvt=2 nRicb1 V1m =2 nX 0.086 x 0.032 x 8.12=0.1403 m3/s3. 计算叶轮出口速度三角形（1）：U2=n D26029502 R2c6029502 0.196058.67（m/s）（2） ：2g 21（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（2 nRic）X b1 X 8.12=出口过流断面面积（2 uR2）X b2X v2m即：2 nX 0.086 X 0.032 X 8.12=2 nX 0.19 X 0.018 X v2m计算得：V2m=6.53m/s由此可画出出口速度三

3、角形：并计算出V2、32：V2u=u2-V2m ctg 伦g=58.67-6.53 X ctg21 =41.66m/s2 2 : 22_. V2u V2mv 41.666.5342.1732= V2m/sin 伦g=6.53/sin21 =18.22m/s4. 流量 qvTa：qvT=进口过流断面面积(2 7tRlc)X blX vim=出口过流断面面积(2 uR2)X b2X v2m=2 TtRicX bi X Vim=2 nX 0.086 X 0.032 X 8.12=0.1403m3/s5. 扬程Hw:1 、Ht=(u2v2u u1v1u),因径向流入，viu=0 gHt8=u2v2u

4、= U2(U2V2mCtg 2g )gg58.67 (58.67 6.53 ctg21 )9.81Ht=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,V2ua=0.8u2，空气密度 p =1.2kg/m 3，试计算 Pw。2-2解：PTs= p(u2V2u8-u1 V1u a) 叶轮入口处流体无预旋，u2=60根据题意：29850.462.49 m/s60V2ua=0.8 u2=0.8X 62.49=49.99m/sV1u 8=0pTa= p2V2u apt= pj2V2u=1.2 X 62.49 X 49.99=3748

5、.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4000kPa。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=(Z2 乙)P2P12ghw,代入数据:H=304000 103 1051000 9.810 27.6414.38m2g2-4,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B=30,转速n=1450r/min。设叶轮进口无预旋，空气密度p=1.2kg/m3。求当流量为10 x 103m3/h时，叶轮的相对

6、速度W2和绝对速度V2；叶片无限多时的理论全压pg；叶片无限多时的反作用度Q;设叶片数Z=12，滑移系数及理论全压pt2-4解：(1 ) U2=n D260陆=30 V2m= qvtD2b214506045.53m/s310 10 /36009.83m/s0.6 0.152即：对于后弯式叶片，伦g90 32= V2m/sin 32g=9.83sin30 =19.66m/sV2=u2-V2m ctg 住g=45.53-9.83 x ctg30 =28.50m/s(2) pT8= pT8= pU2V2u8-U1 V1u切叶轮入口处流体无预旋，V1u -=0PT= pJ2V2u aPT= 1.2 x

7、 45.53X 28.50=1557.1Pa(3)根据定义：离心泵：Q =静扬程 仏 1 hi 总扬程 HtHtPtPt21.2 (28.500)487.35(Pa)2 2:Pda=_VJ2PtP = 1-487.35pT 1557.10.687(4)根据斯托道拉修正公式:K1Zsin2gsin 3011 輕 ctg3045.530.1310.6260.791二 PT=Kpr=0.791 X 1557仁 1231.3Pa2-5，离心水泵在转速 n=2950r/min时，流量为89L/s, H=13m。水以径向进入叶轮(a =90),叶轮内的轴面速度 v1m=3.6m/s。内外径比 D/D2=0

8、.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B 1g和B 2g。2-5解：根据已知流量为89L/s及叶轮内的轴面速度即：qv= ( dD1)X b1 X V1mv1m=3.6m/s，可求出几口直径 D1:D1=qvbWm0.0890.2 3.60.039m由此可计算出：D2=D1/0.4=0.039/0.4=0.098mb2=0.12D2=0.12 X 0.098=0.0118mU2= n D 26029500.0986015.19m/s=n D16029500.039606.02

9、m/sqvD2 b20.0890.098 0.011824 .51m/s画出速度三角形，确定其它参数:根据已知H=13m得：HTs=(U2V2u UMu),因径向流入，V1u=0“ggHTU29.81 138.43m/ s15.1330.88根据进口速度三角形，得：tg 1g 如 360 0.598 tg 1gu16.02根据出口速度三角形，得如u?t爲3备3-658/1Mu= B. n/stg 1g 74.712-6,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B2g=30,若不计叶轮进口的预旋(viu=O)，求转速n=1480r/min，流量为83.8

10、L/S时的理论扬程 Ht。设 K=0.82。2-6解：HTRgVzu U1V|u),因径向流入，V1u=0g1HT8= ( U2V2U ) ， Ht = K HTn D26014800.366027.88m/s又已知流量及出口截面面积，可求出V2m:即：V2m= qvtqvtD2b2A20.08380.0233.64 m/s又已知血g=30可画出出口速度三角形:七二 2T” 83 n/=：v2u u2 v2mctg 2g 27.88 3.64 ctg30 21.57m/s1二 Ht= K !(u2v2u)=0.82X(27.88 21.57) 50.28m/sg 2 29.812-7，叶轮外径

11、 D2=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P =1.2kg/m3。求风机转速n=2950r/min时，风机所产生的全压PT。2-7 解：PT8= pu2V2u 8-u 1 V1uTViu 8=0叶轮入口处流体无预旋，PT= p2V2u 8u2_n D229500.450u2=269.47m/s60 60V2u=0.85u 2=0.85 X 69.47=59.05m/spt= pj2V2u=1.2 X 69.47 X 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= pT8= pj

12、2v2u =4922.8(Pa)2-8,离心泵叶轮叶片出口角B2g =45，出口截面排挤系数“ =0.92，在转速n=1450r/minVlm=V2m = 1.8m/S，叶轮出口能量的时，流量qv=150L/s，扬程H=19.8m。液流径向进入叶轮，求叶轮所需的外径D2和出口宽度b2。40%可转化成扬程。2-8 :解：0.150.92D2b21.8(1)根据题意：叶轮出口动能的1HT8/40%=(u2V2u5V1u)=g40%可转化为扬程：1 _ 1(u2V2u)=(氏(氏2mCtgg g_ 1 22g)= W2 u2 2mCtg 2g ) g即：Ht= 1 (gn D2602n D2+、2mCtg 2g ) 60X 40%代入数据得:19.8=(1450 D29.81