泵与风机计算题参考资料

PAGEPAGE1泵与风机计算题1.有一离心式水泵，其叶轮外径=220mm,转速n=2980r/min，叶片出口安装角=45°，出口处的轴面速度=3.6m/s。设流体径向流入叶轮，试计算无限多叶片叶轮的理论扬程，又若环流系数K=0.8，流动效率=0.9时，泵的实际扬程H是多少？解：===34.3（m/s）∵=3.6m/s=45°∴==5.09（m/s）=-ctg=34.31-3.6ctg45°=30.71（m/s）∵=90°===107.5(m)实际扬程H=K=K=0.80.9107.5=77.41(m)2.有一离心式水泵，叶轮外径=360mm，出口过流断面面积=0.023，叶片出口安装角=30°，流体径向流入叶轮，求转速n=1480r/min，流量=86.8L/s时的理论扬程。设环流系数K=0.82。解：流体径向流入叶轮=90°===27.88（m/s）===3.64（m/s）=－=27.88－3.64=21.58（m/s）===61.39（m）==0.8261.39=50.34（m）3.有一离心式风机，转速n=1500r/min，叶轮外径=600mm，内径=480mm，叶片进、出口处空气的相对速度为=25m/s及=22m/s，它们与相应的圆周速度的夹角分别为=60°，=120°，空气密度=1.2kg/。求无限多叶片叶轮所产生的理论全压。解：===37.68（m/s）===47.1（m/s）==25=21.65（m/s）==22=19.05（m/s）（m/s）=-=47.1-22=58.1（m/s）(Pa)4.有一离心式风机，叶轮外径=600mm，叶轮出口宽度=150mm，叶片出口安装角=30°，转速n=1450r/min。设空气在叶轮进口处无预旋，空气密度=1.2kg/，试求：（1）当理论流量=10000/h时，叶轮出口的相对速度和绝对速度；（2）叶片无限多时的理论全压；（3）叶片无限多时的反作用度；（4）环流系数K和有限叶片理论全压（设叶片数z=12）解：（1）===45.53（m/s）由=得===9.83（m/s）===19.66（m/s）===30.15（m/s）（2）∵=45.53m/s=9.83m/s∴=ctg=45.53-9.83ctg30°=28.5（m/s）==1.245.5328.5=1557.3（Pa）（3）=1=1=0.687⑷由风机的斯托道拉公式：=0.79∴==0.791557.3=1230.3（Pa）

5.用一台水泵从吸水池液面向50m高的水池输送=0.3/s的常温清水（t=20℃，=1000kg/），设水管的内径为=300mm，管道长度=300m，管道阻力系数=0.028，求泵所需的有效功率。解：根据伯努利方程+++=+++由题知：=50；==0；=====4.246（m/s）==m代入方程得=75.76(m)==（kW）6.设一台水泵流量=25/s，出口压力表读数为323730Pa，入口真空表读数为39240Pa，两表位差为0.8m，（压力表高，真空表低），吸水管和排水管直径为1000mm和750mm，电动机功率表读数为12.5kW，电动机效率=0.95，求轴功率、有效功率、泵的总功率（泵与电动机用联轴器直接连接）。解：由题知：=323730Pa，=39240Pa，==39240Pa=0.8m，=1000mm=1m，=750mm=0.75m=12.5kW，=0.95，=0.98m/sm/s+++=++得：=++=0.8+=37.84m===9.27（）==12.50.980.95=11.64（）=100%=100%=79.6%7.有一送风机，其全压是1962Pa时，产生=40/min的风量，其全压效率为50%，试求其轴功率。解：==（kW）8.要选择一台多级锅炉给水泵，初选该泵转速n=1441r/min，叶轮外径300mm，流动效率=0.92，流体出口绝对速度的圆周分速为出口圆周速度的55%，泵的总效率为90%，输送流体密度=961，要求满足扬程=176m，流量=81.6/h，试确定该泵所需要的级数和轴功率各为多少（设流体径向流入，并不考虑轴向涡流的影响）?解：===22.62（m/s）由题知：=0.55=0.5522.62=12.44（m/s）===28.7（m）(m)(级)kW9.一台G4-73型离心式风机，在工况1（流量=70300/h，全压=1441.6Pa，轴功率=33.6k）及工况2（流量=37800/h，全压=2038.4Pa，轴功率=25.4k）下运行，问该风机在哪种工况下运行较为经济？解：工况1：===100%=83.78%工况2：===100%=84.26%∵∴在工况2下运行更经济。10.有一泵转速n=2900r/min，扬程H=100m，流量=0.17/s，若用和该泵相似但叶轮外径为其2倍的泵，当转速n=1450r/min时，流量为多少？解：由题知：=2，由于两泵相似根据流量相似关系===得：==0.68（/s）11.有一泵转速n=2900r/min，其扬程H=100m，流量=0.17/s，轴功率=183.8。现用一出口直径为该泵2倍的泵，当转速n=1450r/min时，保持运动状态相似，问其轴功率应是多少？解：由于两泵相似且=2根据功率相似关系：===得：=4=4183.8=735.2（）12.G4-73型离心风机在转速n=1450r/min和=1200mm时，全压=4609Pa，流量=71100/h，轴功率=99.8，若转速变到n=730r/min时，叶轮直径和气体密度不变，试计算转速变化后的全压、流量和轴功率。解：由题可知：=1；=1根据比例定律：===3.945得==1168.3（Pa）===1.9863得===35795.2（）===7.837得==12.73（）13.叶轮外径=600mm的风机，当叶轮出口处的圆周速度为60m/s，风量=300。有一与它相似的风机=1200mm，以相同的圆周速度运转，求其风量为多少？解：由题知：圆周速度相同可得===60得===2根据相似流量关系==2=所以得=4=4300=1200（）14.有一风机，其流量=20，全压=460Pa，用电动机由皮带拖动，因皮带滑动，测得转速n=1420r/min，此时所需轴功率为13。如改善传动情况后，转速提高到n=1450r/min，问风机的流量、全压、轴功率将是多少？解：由于是同一风机，所以满足相似由题知：=1=1根据比例定律=得==20=20.42（）=得==460=479.58（Pa）=得==13=13.84（）15.已知某锅炉给水泵，最佳工况点参数为：=270，=1490m，=2980r/min，=10级。求其比转数。解：===69.8516.G4-73-11No18型锅炉送风机，当转速=960r/min时的运行参数为：送风量=19000，全压=4276Pa；同一系列的No8型风机，当转速=1450r/min时的送风量=25200，全压=1992Pa，它们的比转数是否相等？为什么？解：两台风机的比转数分别为===4.17===12.87比转数不相等，因为一台风机在不同工况下有不同的比转数，一般用最高效率点的比转数，作为相似准则的比转数。所以题中的两台风机（同一系列）在最高效率点的比转数是相同的，但题中给出的工况不同，所以比转数不同。17.除氧器内液面压力为117.6Pa，水温为该压力下的饱和温度104℃，用一台六级离心式给水泵，该泵的允许汽蚀余量[h]=5m，吸水管路流动损失水头约为1.5m，求该水泵应装在除氧器内液面下多少米？解：[]=－[]－＝倒灌高度∴[]=－[]－＝―5―1.5＝－6.5（m）18.有一台单级离心泵，在转速n=1450r/min时，流量为2.6，该泵的汽蚀比转数c=700。现将这台泵安装在地面上进行抽水，求吸水面在地面下多少米时发生汽蚀。设：水面压力为98066.5Pa，水温为80℃（80℃时水的密度=971.4），吸水管内流动损失水头为1m。解：＝得＝＝＝3.255（m）由于发生汽蚀条件为＝＝∴＝＝3.255（m）根据t＝80℃，＝971.4查表4-2知＝4.97m＝―――＝―4.97―3.255―1＝1.076（m）19.在泵吸水的情况下，当泵的几何安装高度与吸入管路的阻力损失之和大于6Pa时，发现泵刚开始汽化。吸入液面的压力为101.3Pa，水温为20℃，试求水泵装置的有效汽蚀余量为多少？解：＝＝－(＋)（m）20.有一离心式水泵：=4000，=495r/min，倒灌高度