泵和压缩机作业及解答

泵和压缩机作业及解答《泵与压缩机》教材作业及解答（P103习题）1．某离心泵输送密度为800kg/m3的油品，实测到泵出口压力表读数为147100Pa，入口真空表读数为300mm汞柱，两表测点的垂直距离（表位差）为0.5m，吸入管与排出管直径相同，试求泵的实际扬程。解：①入口压力的换算：②入出口管径相同，说明动能差不大，即：③此时泵的扬程为：2．有一台离心泵用来输送清水，转速n＝480r/min，总扬程H＝136m，流量为Q＝5.7m3/s，轴功率N＝9860kW，设v＝m＝0.92，求水力效率h为多少？解法一：①计算理论流量QT：由容积效率可得：②计算理论扬程HT：因为水力功率而机械效率所以理论扬程③则水力效率解法二：因为泵的总效率而有效功率所以3．某离心油泵装置如图1-115所示。已知罐内油面压力pA与油品饱和蒸汽压pv相等，该泵转速n＝1450r/min，最小汽蚀余量hr=k0Q2，取安全余量为0.4，则[h]=0.4+hr=0.4+k0Q2，吸入管内流动阻力损失hf=k1Q2，试分别计算：⑴当Zg＝8m，Q＝0.5m3/min时，泵的[NPSHr]＝4.4m，吸入管路阻力损失hf＝2m，此时泵能否正常吸入？ZgPA=Pv⑵ZgPA=Pv⑶当Zg＝8m，Q＝0.5m3/min时，若将泵的转速提高到n’＝2900r/min，还能否正常吸入？解：⑴方法一：用汽蚀判别式判断。因此时吸入装置有效汽蚀余量为：所以此时泵可以正常吸入。④叶轮对气体做功消耗的总功率：⑤叶轮对单位质量有效气体的总耗功（即总能头Htot）：或：（P312习题）1．用一台往复活塞式压缩机压缩油田气，进口压力为1.0×105Pa（绝压），出口压力为3.0×105Pa（绝压），进口温度为20℃。若将油田气看作理想气体，求压缩过程分别为：⑴等温过程；⑵多变过程（m=1.15）；⑶绝热（k=1.25）过程时，压缩每立方米进口状态油田气所消耗的功及其温升。解：由题可知V1=1m3。⑴等温过程等温功为：等温出口温度为：，⑵多变过程多变功为：多变出口温度为：，⑶绝热过程绝热功为：绝热出口温度为：，2．⑴若压缩机的相对余隙容积=0.1，若膨胀过程多变指数与压缩过程多变指数相同，即m=m′=1.2，求压力比为6，12，17.8三种情况的容积系数v值。⑵又若压力比=6，m=m′=1.2时，求当相对容积系数为0.1，0.15，0.2，0.29四种情况下的v值，并以计算结果作v-和v-曲线。⑶v=0和v=1在什么情况下出现？试分析在出现这两种情况时气缸内的工作过程怎样？用p-V图说明。解：⑴由可得：时，时，时，⑵此时v为：时，时，时，时，v-和v-曲线如下图所示：vO0.10.20.30.40.50.60.70.10.150.200.250.30vO0.10.20.30.40.50.60.7246810121416181⑶由以上计算及曲线，分析得出：①v=0的情况：在相对余隙容积=0.1，膨胀多变指数m′=1.2条件下，此时最大名义压力比为max=17.8（如上左图）。即在此条件下，当=17.8时，余隙容积中的气体膨胀过程占据了整个气缸（工作容积Vh）（如下左图）。或者，在=6，m′=1.2条件下，此时最大相对余隙容积max=0.29（如上右图）。否则就会出现膨胀过程占据了整个工作容积Vh，无法出现压缩过程，即压缩机无流量输出（如下右图）。②v=1的情况：在有余隙容积Vc存在（即≠0）的前提下，要想使容积系数v=1，只能是使=1（因为，如上左图），但这样又失去了压缩气体的目的（如下左图）。若能消除Vc（即=0），则v