泵与风机-计算题参考资料

泵与风机泵与风机 1. 有一离心式水泵，其叶轮外径D 2 220mm,转速 n2980r/min，叶片出口安装角  2a 45，出口处的轴面速度v 2m 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H T ，又若环流系数 K0.8，流动效率 h 0.9 时，泵的实际扬程 H 是 多少 解u 2 D2n0.222980 60 60 34.3 （m/s） ∵V 2m 3.6 m/s 2a 45 ∴w 2 v 2m5.09 （m/s） sin 2a V 2u u 2 -V 2m ctg 2a 34.31-3.6ctg4530.71 （m/s） ∵ 1 90H T u 2V2u 34.3130.71 107.5 m g9.8 实际扬程 HKH T K h H T 0.80.9107.577.41 m 2. 有一离心式水泵，叶轮外径D 2 360mm，出口过流断面面积A 2 0.023m2，叶片出口 安装角 2a 30，流体径向流入叶轮，求转速 n1480r/min，流量q V ,T 86.8L/s 时的 理论扬程H T 。设环流系数 K0.82。 解流体径向流入叶轮 1 90 u 2 D2n0.361480 60 q V,T 60 27.88 （m/s） 83.8103 v 2m 3.64 （m/s） 0.023A v 2u u 2 －v 2m ctg 2a 27.88－3.64321.58（m/s） H T u 2V2u 27.8821.58 61.39 （m） g9.8 H T KH T 0.8261.3950.34 （m） 3. 有一离心式风机，转速 n1500r/min，叶轮外径D 2 600mm，内径D 1 480mm，叶片 1 进、出口处空气的相对速度为w 1 25m/s 及w 2 22m/s，它们与相应的圆周速度的夹角分 别为 160，2 120，空气密度1.2kg/m3。求无限多叶片叶轮所产生的理论全 压p T 。 解u 1 u 2 D 1n 0.481500 60 60 37.68（m/s） D2n0.61500 60 60 47.1（m/s） v 1m w 1 sin 1a 25sin6021.65（m/s） v 2m w 2 sin 2a 22sin12019.05（m/s） v 1u  u 1  w 1 cos 2a  37.68 25cos60  25.18（m/s） v 2u u 2 -w 2 cos 2a 47.1-22cos12058.1（m/s） p T u 2v2u u 1v1u 1.247.158.137.6825.18 2145.27 Pa 4. 有一离心式风机，叶轮外径D 2 600mm，叶轮出口宽度b 2 150mm，叶片出口安装角  2a 30，转速 n1450r/min。设空气在叶轮进口处无预旋，空气密度1.2kg/m3， 试求 （1）当理论流量q V ,T 10000m3/h 时，叶轮出口的相对速度w 2 和绝对速度v 2 ； （2）叶片无限多时的理论全压p T ； （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p T （设叶片数 z12） 解 （1）u 2 D 2n 0.61450 60 60 45.53（m/s） q V ,T 由q V ,T D 2 b 2 V 2m 得V 2m w 2 D 2b2 10000 9.83（m/s） 36000.60.15 V 2m 9.83 19.66（m/s） sin 2a sin30 22V 2 w 2 u 2 2w 2u2 cos 2a 19.66245.532219.6645.53cos30 30.15（m/s） （2）∵u 2 45.53m/sV 2m 9.83m/s ∴V 2u u 2 V 2m ctg 2a 45.53-9.83ctg3028.5（m/s） 2 p T u 2 V 2u 1.245.5328.51557.3（Pa） （3）1 V 2u 28.5 10.687 2u 2 245.53 （4）由风机的斯托道拉公式K  1 u 2 sin 2a q V ,Tzu 2  D 2b2tg  2a K  1 45.53sin30 0.79 10000 1245.53 360000.60.15tg30 ∴p T Kp T 0.791557.31230.3（Pa） 5. 用一台水泵从吸水池液面向 50m 高的水池输送q V 0.3m3/s 的常温清水（t20℃， ， 设水管的内径为d300mm， 管道长度L300m， 管道阻力系数0.028，1000kg/m3） 求泵所需的有效功率。 2p 1 v 1 2p 2 v 2解根据伯努利方程z 1 Hz 2 h w g2gg2g 由题知z 1 z 2 50；p 1 p 2 0；v 1 v 2 v 1 v 2  2d 4 q V 0.3  4 4.246（m/s） 20.3 3004.2462lv2  25.76mh w 0.028 0.329.8d2g 代入方程得H75.76m P e 6. 设一台水泵流量q V 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 g0.95，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P 2e 323730Pa，P 1v 39240Pa，P 1e P 1v 39240Pa z 2  z 1 0.8m，d 1 1000mm1m ，d 2 750mm0.75m 3 gq VH 10009.80.375.76 1000 1000  222.7（kW） P g 12.5kW， g 0.95， tm 0.98 v 1  4q v 425  0.032m/s d 1 210003.1412 4q v 425  0.057m/s d 2 210003.140.752 v 2  2p 1 v 1 2p 2 v 2z 1 Hz 2 得 g2gg2g 2p 2  p 1 v 2 v 1 2323730392400.05