泵与风机习题答案-第一章

华北电力大学流体力学及泵与风机课程组泵与风机PumpsandFans作业反映出的问题：1、对一些公式中的单位不明确：1-9求比转速ns。在计算比转速的时候，流量的单位应为m3/s，但题目中给出的单位是m3/h，这时需进行单位换算。2、工程概念不清楚，做完题目后没有进行思考：1）1-7求流量减少20％后的转速，有部分同学求出的转速比原先的大，应该有明确的概念，流量减少后，转速应该是降低的；2）转速只能为整数。3)无因次参数:同一类型的风机，其性能所以不同，是因为受到结构尺寸、转速及介质密度的影响，如果将风机性能参数中的影响因素的计量单位除去，则同一类型风机只有一组性能参数，只有一条曲线，由于参数没有因次，称为无因次性能参数。4）有效功率：泵,扬程;风机,全压华北电力大学流体力学及泵与风机课程组泵与风机PumpsandFans3、没有掌握课堂所讲的重点内容：相似工况点的选取(1-7)4、符号的写法：正体（单位）和斜体（变量）的区别。Pa；kW；mkPa；5、重力加速度的选择:g=9.806m/s2：有效数字，对于不同地点，取值应该有区别π6、解题要完整：叶轮型式；是否能正常工作eshVPgqHPkg/m3华北电力大学流体力学及泵与风机课程组泵与风机PumpsandFans1、分析：离心风机的吸入风道及压出风道直径均为500mm，送风量qV=18500m3/h。试求风机产生的全压及风机入口、出口出的静压，设吸入风道的总压力损失为700Pa，压出风道的总阻力损失为400Pa。（未计压出风道出口的阻力损失）空气的密度=1.2kg/m3。00112233pw1=700Papw2=400Pa提示：风机全压：单位体积气体从风机进口截面经叶轮到风机出口截面所获得的机械能；风机的静压：风机的全压减去风机出口截面处的动压（通常将风机出口截面处的动压作为风机的动压）称为风机的静压。华北电力大学流体力学及泵与风机课程组泵与风机PumpsandFans解：取距风机吸入风道无穷远处为0－0截面，风机入口、出口处分别为1－1、2－2截面，风机的压出风道出口为3－3截面，设风机的全压为p。1）列0－0及3－3截面的伯努利方程得：2123320022wwppppp其中p0＝0，0＝0，p3＝0，压出风道出口速度为：(m/s)172.265.043600185004223dqV则风机的全压为：2002123322pppppww(Pa)984.15100400700172.2622.102华北电力大学流体力学及泵与风机课程组泵与风机PumpsandFans2）由于风机的吸入管道和压出管道直径均为500mm，因此风机进口和出口处的速度分别为：m/s172.26321风机入口处和出口处的动压为：Pa)(984.410172.2622.122222212dd1pp列0－0及1－1截面的伯努利方程得：121120022wppp则风机入口处的静压为：Pa984.111021211wpp列2－2及3－3截面的伯努利方程得：223322222wppp则风机出口处的静压为：Pa40022wpp华北电力大学流体力学及泵与风机课程组泵与风机PumpsandFans解法2：1）列0－0及1－1截面的伯努利方程得：列2－2及3－3截面的伯努利方程得：121120022wppp223322222wppp则风机的全压为：Pa984.1510222220021233211222pppppppww华北电力大学流体力学及泵与风机课程组泵与风机PumpsandFans1、试求输水量qV=50m3/h时离心泵所需的轴功率。设泵出口压力表读数为255000Pa，泵入口真空表读数为33340Pa，表位差为0.6m，吸水管与压水管管径相同，离心泵的总效率=0.62。解：由于吸水管与压水管管径相同，因此21该泵的扬程为：222121Z255000()0.6030210009.80633340ppHHgg（m）轴功率59.662.036001000004.3050806.91000eshHgqPPV(kW)注意问题：真空华北电力大学流体力学及泵与风机课程组泵与风机PumpsandFans2、有一台可把15℃冷空气加热到170℃的空气预热器，当其流量qm=2.957×103kg/h时，预热器及管道系统的全部阻力损失为150kPa，如果在该系统中装一台离心风机，问把它装在预热器前，还是装在预热器后（设风机效率=70%）？解：由于风机的全压用来克服预热器及管道系统的全部阻力损失，因此全压p＝150kPa225.117967.02查表得在1atm下，15℃时空气密度为170℃时空气密度为kg/m3kg/m3风机的轴功率为：10001000meshpqpqPPV注意：经济性分析-轴功率大小；测量流量：风机入口；泵出口；华北电力大学流体力学及泵与风机课程组泵与风机PumpsandFans测量流量时，对风机以进口流量计算，因此当风机装在预热器前时：1447.0225.1360010001015010957.233sh1P（kW）当风机装在预热器后时：2217.07967.0360010001015010957.233sh2P（kW）由于Psh2Psh1，即风机装在预热器后时消耗的轴功率大，所以应将风机装在预热器前。