泵与风机课后习题答案答案(1-4章).(DOC) 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/25 11:05:54星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

???arctg???2v1?w1u?w2u??2?33.35????arctg?32.34 ????57.67?47.66??1-9有一单级轴流式水泵,转速n=580r/min,在叶轮直径700mm处,水以v1=5.8m/s的速度沿轴向流入叶轮,又以圆周分速v2u=2.3m/s从叶轮流出,试求cy少?设?=1°。

?Dn3.14?0.7?580?21.25(m/s) 解:u==

6060 v1?wa?va?5.8(m/s)

由题知轴向进入v1u?0,所以w1u?u。w2u?u?v2u?21.25?2.3?18.95(m/s)

b为多t???arctg???2v1?w1u?w2u?2?5.8?????arctg?16.09 ????21.25?18.95??b2?v2u?v1u?sin??2??2.3?0?sin16.09?cy????0.207 ??tva1?tg?/tg??5.81?tg1/tg16.091-10有一后置导叶型轴流式风机,在外径D2=0.47m处,空气从轴向流入,

va=30m/s,在转速n=2000r/min时,圆周分速v2u=5.9m/s,求cy解:u=

b。设?=1°。 t?Dn3.14?0.47?2000?49.19(m/s) =

6060 v1?wa?va?30(m/s)

由题知轴向进入v1u?0,所以w1u?u。w2u?u?v2u?49.19?5.9?43.29(m/s)

???arctg???2v1?w1u?w2u?2?30?????arctg?32.97 ???49.19?43.29???b2?v2u?v1u?sin??2??5.9?0?sin32.97?cy????0.208 ??tva1?tg?/tg??301?tg1/tg32.971-11有一单级轴流式水泵,转速为375r/min,在直径为980mm处,水以速度

v1=4.01m/s轴向流入叶轮,在出口以v2=4.48m/s的速度流出。试求叶轮进出口相对速度的角度变化值(?2??1)。 解: u=

?Dn??0.98?375==19.23(m/s) 6060 水轴向流入 v1u=0

222?va?v12=4.482?4.012?2(m/s) v2u=v2=v2 由速度三角形可知:tg?1= 由tg?2=

vav14.01== =0.2085 得?1=11.78?

19.23uu4.01vav1?0.2327 得?2=13.10? ==

u?v2uu?v2u19.23?2 ?2??1=13.10??11.78??1.32°

1-12有一单级轴流式风机,转速n=1450r/min,在半径为250mm处,空气沿轴向以24m/s的速度流入叶轮,并在叶轮入口和出口相对速度之间偏转20°,求此时的理论全压pT。空气密度?=1.2kg/m3。 解:u=

tg?1??Dn3.14?0.25?2?1450?37.94(m/s) =

6060v124??0.6326 ?1?32.32? ?2??1?20??52.32? u37.94pT??uva?ctg?1?ctg?2??1.2?37.94?24??ctg32.32??ctg52.32???883.43Pa 第二章

2-1有一叶轮外径为460mm的离心式风机,在转速为1450r/min时,其流量为5.1m3/s,试求风机的全压与有效功率。设空气径向流入叶轮,在叶轮出口处的相对速度方向为半径方向,设其p/pT?=0.85,?=1.2kg/m3。 解:u2=

6060∵叶轮出口处的相对速度为半径方向

?D2n??0.46?1450==34.9(m/s)

∴?2=90°V2u?=u2

pT?=?u2V2u?=1.2?34.9?34.9=1462.14(Pa)

p=0.85pT?=0.85?1462.1=1242.82(Pa)

Pe=

qvP5.1?1242.8==6.34(kW) 100010002-2有一单级轴流式水泵,转速为375r/min,入口直径为980mm,水以v1=4.01m/s的速度沿轴向流入叶轮,以v2=4.48m/s的速度由叶轮流出,总扬程为H=3.7m,求该水泵的流动效率?h。

?Dn??980?10?3?375解:u===19.23(m/s)

6060 ∵水沿轴向流入 ∴V1u?0 V1=V1a=V2a=4.01m/s

2222?v2 v2u?=v2a=4.48?4.01=1.998(m/s) HT=

u?V2u?V1u??19.23??1.998?0??3.9m g9.8 ?h=

H3.7==0.949=94.9% HT3.92-3有一离心式水泵,转速为480r/min,总扬程为136m时,流量qV=5.7m3/s,轴功率为P=9860KW,其容积效率与机械效率均为92%,求流动效率。设输入的水温度及密度为:t=20℃,?=1000kg/m3。 解:?=

Pe?gqVH1000?g?5.7?136===0.77 P1000P1000?9860又∵?=?h?V?m ∴?h=

0.77?==0.91=91% ?V?m0.92?0.922-4用一台水泵从吸水池液面向50m高的水池输送qV=0.3m3/s的常温清水(t=20℃,?=1000kg/m3),设水管的内径为d=300mm,管道长度L=300m,管道阻力系数?=0.028,求泵所需的有效功率。

2p1v12p2v2解:根据伯努利方程 z1+++H=z2+++h

?g2g?g2gw由题知:z1?z2=50; p1=p2=0; v1=v2 v1=v2=

?2d4qV=

0.3?4=4.246(m/s)

?0.32lv23004.2462??25.76m hw=?=0.028?d2g0.32?9.8 代入方程得H=75.76(m)

Pe=

?gqVH1000=

1000?9.8?0.3?75.76?222.7(kW)

10002-5设一台水泵流量qV=25L/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?g=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:P2e=323730Pa,P1v=39240Pa,P1e=?P1v=?39240Pa z2?z1=0.8m,d1=1000mm=1m ,d2=750mm=0.75m Pg'=12.5kW, ?g=0.95, ?tm=0.98

v1?4qv4?25??0.032m/s 22?d11000?3.14?14qv4?25??0.057m/s 2?d21000?3.14?0.752 v2?2p1v12p2v2++H=z2++ 得: z1+

?g2g?g2g2323730?(?39240)0.0572?0.0322p2?p1v2?v12H=z2?z1+?+=0.8+=37.84m

1000?9.82?9.82g?g1000?9.8?25?10?3?37.84==9.27(KW) Pe=

10001000?gqVHP=Pg'?tm?g=12.5?0.98?0.95=11.64(KW)

?=

Pe9.3?100%=?100%=79.6%

11.64P2-6有一送风机,其全压是1962Pa时,产生qV=40m3/min的风量,其全压效率为50%,试求其轴功率。 解:P=

qVp40?1962?2.62(kW) =

1000?60?1000?0.52-7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

D2?300mm,流动效率?h=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?=961kg/m3,要求满足扬程

H=176m,流量qV=81.6m3/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)?

?D2n??0.3?1441解:u2===22.62(m/s)

6060 由题知:v2u=0.55u2=0.55?22.62=12.44(m/s) HT=

u2v2u22.62?12.44==28.7(m)

9.8g H1?HT?h?28.7?0.92?26.42(m) i?H176??6.66?7(级) H126.42P?Pe?gqVH961?9.8?81.6?176???41.7kW 1000?1000?1000?3600?0.92-8一台G4-73型离心式风机,在工况1(流量qV=70300m3/h,全压p=1441.6Pa,轴功率P=33.6kW)及工况2(流量qV=37800m3/h,全压p=2038.4Pa,轴功率

P=25.4kW)下运行,问该风机在哪种工况下运行较为经济?

Pqp70300?1441.6解:工况1:?1=e=V= ?100%=83.78%

P1000P1000?3600?33.6Pqp37800?2038.4 工况2:?2=e=V=?100%=84.26%

P1000P1000?3600?25.4 ∵?2??1 ∴在工况2下运行更经济。 第三章 相似理论

3-1有一离心式送风机,转速n=1450r/min,流量qV=1.5m3/min,全压p=1200Pa,输送空气的密度为?=1.2kg/m3。今用该风机输送密度?=0.9kg/m3的烟气,要求全压与输送空气时相同,问此时转速应变为多少?流量又为多少? 解:由题知:

DpDm=1 ;各效率相等,pp=pm

?pDp2np2?pnp2根据全压相似关系 =()()=()=1

pm?mDmnm?mnmpp得nm=np?p1.2=1450?=1674.32( r/min) ?m0.9