相似理论的应用

1、相似理论的应用1、通风机的铭牌参数为 n=1250r/min, Q=8300m3/h, p=79mmH2O, N=2kW, n=89%。现将此风机装在海拔3000m的地区使用，当地夏季气温为40，转速不变，试求该机在最高效率点的运行参数Q、p、N及比转数n。s解：风机的标准条件指的是1atm,20C,空气湿度为50%的大气条件，用下标“0”表示。Y_ p 273 + 七=7.1 273 + 20 = 06Y p 273 +1 10.33 273 + 40 = .Q = Q , - = = 0.6,N = = 0.60 p N 0000Q = Q = 8300m3 /h, p= 0.6p = 0

2、.6x 79 = 47.4mmH Ose(83001250 x1/2nQ1/2N = 0.6 N0 = 0.6 x 2 = 1.2 驯se(83001250 x1/2nQ1/2=18.96H 3/4(9.807 X 47.4)3/42、某系列 No.4 风机(D2=0.4m)在最佳工况下 Q=2882m3/h，全压 p=47.2mmH2O，n=1450r/min，现若 改用该系列No.6风机，问当n=1250r/min时，最佳工况的性能参数Q、p是多少？比转数n是多 少？解：No.4和No.6属于同一系列的相似机器，由相似律12501450 x12501450 x空 J310.4 J=2.91

3、Q= 2.91Q = 2.91x 2882 = 8386.6m3 / hIT DI2 l n IT DI2 l n 八 D )x| 0.6 J210.4 J=1.67p = 1.67p = 1.67 x 47.2 = 78.8mmH O1250 xf 尝 JnQ 1/2 由比转数公式：n =广 s H 3/41/2l 3600 ) 13(9.807 x 78.8)3/43、某离心泵原用电机皮带拖动,转速n=1400r/min，最高效率门max*5时,流量Q=72L/s,扬程 H=15.5m。今改为电机直联，转速增大为1450r/min,试求最高效率时的流量及扬程；如电机功率为 17kW，问转速

4、提高后功率是否够?ffnffn* = n Q =1450 ,x 72 = 74.6L / s 1400H Hn H=ln)f1450)2 i 00)X15.5 = 16.63m=16.22kW 17kWn = N n N = Y QmaxH maxmax N1000nmax9807 x 74.6 X10-3 X16.631000 x 0.75所以转速提高后功率仍够用。4、根据4-72-11型通风机的无因次性能曲线绘出No.10风机在n=1800r/min的性能曲线p-Q、N-Q及n -Q。解：60兀 Dn 3.14 x 1x 1800 心 , = 94.2 m / s解：6060由公式: TO

5、C o 1-5 h z _ p由公式:p =n p = p pu2 HYPERLINK l bookmark100 o Current Document PU 222 HYPERLINK l bookmark222 o Current Document Q- D 2-Qn Q = Q - 3600u 一2 HYPERLINK l bookmark106 o Current Document -D 22 43600u 一2 2 4方兀D21000Nm N 42 P；N = 布 n N = 一诘而一以及相似工况点效率相等得到实际的p-Q、N-Q及n -Q之间的PU342关系。5、写出上题中该风机的

6、铭牌参数，并计算该风机的比转数气值。解：由图查得最高效率对应的流量系数为Q = 0.222, p = 0.418, N = 0.112 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark118 o Current Document -=-八-D2 3.14X12 ,从而得实际的流量Q = Q - 3600u = 0.222x 3600 x 94.2 x= 59098m3 / h HYPERLINK l bookmark121 o Current Document 244p = p p U2 = 0.418 x 1.2 x 94.22 = 4451pN-Dl PU30.112x

7、 3：x1 x1.2x94.23 HYPERLINK l bookmark130 o Current Document N10而10而882驯e 1800 xr 纣e 1800 xr 纣1/2k 3600)= 13.38(4451)3/4该风机的铭牌参数为流量：流量：59098m3 /h,风压：4451p ,功率：88.2kW6、某电厂有一冷凝泵，转速35m3 / h , H = 62m , P = 7.6kw，n= 0.82，如图所示，问当转速n =2900r / min时，与A点对应的相似工况点的参数为多少？解由于四=%.芬=A ni +H 3/4j?n n = 960 r / min ,

8、 p0 = 140mmH O , 三角皮带传动，传动效率气=98 % , 求在这种实际情况下风机的性能参数，所以相fel点参故，知一争，注=7Qn3/h n=248m尸I =尸7、现有KZG - 13型锅炉引风机一台，铭牌上的参数为Q0 =12000m3/们n=65%。配用电机功率为15 kw，今用此引风机输送温度为20 C的清洁空气，n不变，并校核该配用电机的功率能否满足要求。解：当改送20 C空气时其相应的容重 =27 + 0 = 273 + 200 = 1.614 y 0273 +1273 + 20Q = Q0 = 12000m3 / h, pf = p0 = 1.614 x140 =

9、226mmH O, “0N v Qp 12000/3600 x 9807 x 0.2261000 x 0.65门=y n N = = 11.37kW1000 x 0.65N1000n配用电机的功率N = kN = 1.15x1137 = 13.34kW 15kW m 门0.98i所以该配用电机的功率能够满足要求。8、50CHTA / 6型高压锅炉给水泵，最高效率点的流量qv =675 m3 / h，扬程H = 2370m，转速n=5900r / min，试计算比转速ns。解：该泵为单吸人泵，共六级，因此取 H = 2370 / 6 = 395mQ 5900 x ：业=105.24n = 3.6

10、5= 3.65 x600=105.24H 3/43953/49、试计算常态下4 -13.2型12 #离心风机在两种不同工况下的比转数气。其转数n = 1450r / min。第一种工况=5720m7h,楠 Pa, 7=0.537解：gu = 8!ilCi0inVh , ：=4335Pa . ?=。、93解：1/2ns1nQ1/2H 3/413600=3.24ns1nQ1/2H 3/413600=3.24(4658)3/4ns2nQ1/2H 3/41450 xf 竺0 )1/2I 3600=13.2(4335)3/410、有一离心式送风机，转速 n = 1450r /min ,流量 q = 1.

11、5m3/min,全压 p = 1200 Pa, p =1.2kg/m3, 今用同一送风机输送P =0.9kg/m3的烟气，全压与输送空气时相同，此时，转速应变为多少？其实际流量为多少?p P解：(1)p P解：(1)根据全压相似定律1p 0P1.2 14、有一台7级离心泵，其叶轮外径D2=18cm，在转速n=2950r/min时，所得实验数据如下表:p0解：（1）根据实验数据绘出的H -q、门-q性能曲线如图示（图略）（2）绘制ni=2250r/min时的性能曲线；应用比例定律将转速几时的若干工况换算出转速n,时与其相似的对应工况:q =氏 q =5 q = 0.7627 qvi n v 29

12、50 vv（n ）2（22501=J H =顽J H = 0.5817H计算结果列表如下q (L / s)0.733.094.235.105.806.667.67H(m)238.8225.6206186.5167.4138.599q (L / s) v10.562.363.233.894.425.085.85H1(m)138.9131.2119.8108.597.480.657.6将表中qvi与H1数据点描在上图中，绘出n = 2250r/min时的H1 -q1 1性能曲线；并按 工况相似效率相等绘出n = 2250r/min时气-q 1性能曲线。（3）首先求出通过该工况的比例曲线方程，然后绘

13、出比例曲线，确定己知H -q性能曲线上与其 相似的工况，应用比例定律即可求出结果。由于相似律只能适用于相似工况，故在求改变流量后的转数等参数之前，首先要求出对应于D点的， 在=2900r/min条件下的相似工况点。对于Q-H曲线上的相似工况点应同时满足=8.89H 180=8.89确定该比例曲线方程的常数K:D =确定该比例曲线方程的常数K:Q 24.52D即比例曲线方程为H = 8.89q 2v绘制比例曲线：由比例方程计算该曲线上若干点的结果列表如下:q (L / s)0123455.5H(m)08.8935.5680142.22222.22268.89将表中数据在上图中描点作出比例曲线如图

14、示；确定该工况时泵的转速（设其转速为与）：由图可知B点与A点在同一比例曲线上，它们是工况相似点，固此，可以应用比例定律求得A点对应的转速：（由图读qB = 4.71L/s,H,=197m）q 4.5n = n = 一 x 2950 = 2818.47r/mina q 4.7或 nA = 1 = 10 x 2950 = 2819.84, /min B计算结果差异是由于读数误差所致。（4）根据误泵的最佳工况参数确定其比转数：该泵实验数据的最佳工况为q = 5.1L / s, H = 186.5mB=65.6Mn打=65.6186.5 )3/415、已知一锅炉给水泵，最佳工况点的参数为:qv = 2

15、70m3/h，H186.5 )3/415、已知一锅炉给水泵，最佳工况点的参数为:qv = 270m3/h，H = 1490m，n = 2980 r/min，i = 10级，试求其比转速。270解根据条件知：该泵为单吸多级泵且最佳工况言3600 = .075,单级H=1490/10=149m,应用比转数公式得Mn和 y 2980 x（顽5n = 3.65 H v = 3.65x= 69.85该泵属低比转数离心泵。16、有一单级双吸泵，已知最佳工况点的参数为：q =18000m3 / h， H = 20m， n = 375 r/min，试求其比转速。9000解：依题意该泵的比转数为:9000360

16、0 = 228.83一 375 n = 3.65 rHL =3600 = 228.8317、某一中比转数离心泵叶轮直径为。广174mm，泵的性能曲线和工作管路特性曲线如图6-9所 示，原工作点A的流量qA =27.3L/s，扬程HA=33.8N.m/N，若用切割叶轮外径的方法使流量减少10%， 试求出叶轮的切割量和相对切割量。解：切割叶轮外径后的流量为：qvB = 0.9q诅=24.57L/s，根据qB在泵工作的管路特性曲线上确定 削后的工作点“B ”，对应的扬程HB = 31m .过“B”点作切割抛物线，其切割常数：k 1 = B切割曲线方程为：q 224.572-31H = q 2 = 0

17、.0514q 2由H = 0.0514q 2计算的结果列表如下: 24.572q (L / s)05101520253035H(m)01.285.1411.5520.5432.0946.2262.91将表中的数据在坐标系中描点绘出切割抛物线如图中虚线。切割曲线与H-PV曲线的交点“C”为与 工况吓”对应的工况点，可读得勺优=26.17L/s.应用切割定律可得，qvc(i=DTV 2 y1/3D =2(2457 /3x 174 = 170.38mm所以叶轮的切割量AD = D D = 174 qvc(i=DTV 2 y1/3D =2(2457 /3x 174 = 170.38mm-D 17418

18、、某锅炉引风机，叶轮外径D2=1.6m，彳P性能曲线绘于图6-10 锅炉提高出力，需该风机在B4 x IO4 3x 1CF4 12 x iG*(m/h)中，因图6 10习题6 2附图4 x IO4 3x 1CF4 12 x iG*(m/h)中，因(q = 14 x104 m31 h, p = 2452.5p) 少？解：首先根据叶片加长后的工作点“工作，若采用加长叶片的方法达到此目的，问叶片应加长多B ”求出切割（或加长）曲线方程。切割（加长）常数K1 = 土 = 2452.5 = 1.25 x 10 -7 qvB2 14 x 104 少工作，若采用加长叶片的方法达到此目的，问叶片应加长多B ”求出切割（或加长）曲线方程。切割（加长）常数所以通过“B”点的切割曲线