泵与风机计算题

泵与风机计算题1、有一离心式水泵，其叶轮尺寸如下：1b=35mm,2b=19mm,1D=178mm,2D=381mm,1a=18°，2a=20°。设流体径向流入叶轮，如n=1450r/min，试画出出口速度三角形，并计算理论流量,VTq和在该流量时的无限多叶片的理论扬程TH。解：由题知：流体径向流入叶轮∴1=90°则：1u=1n60D=317810145060=13.51（m/s）1V=1mV=1utg1a=13.51tg18°=4.39（m/s）∵1Vq=1D1b1mV=0.1784.390.035=0.086（3m/s）∴2mV=122VqDb=0.0860.3810.019=3.78（m/s）2u=2D60n=338110145060=28.91（m/s）2uV=2u-2mVctg2a=28.91-3.78ctg20°=18.52（m/s）TH=22uuVg=28.9118.529.8=54.63（m）2、有一离心式水泵，叶轮外径2D=360mm，出口过流断面面积2A=0.0232m，叶片出口安装角2a=30°，流体径向流入叶轮，求转速n=1480r/min，流量,VTq=86.8L/s时的理论扬程TH。设环流系数K=0.82。解：流体径向流入叶轮1=90°2u=2D60n=0.36148060=27.88（m/s）2mv=,VTqA=383.8100.023=3.64（m/s）2uv=2u－2mv2actg=27.88－3.643=21.58（m/s）TH=22uuVg=27.8821.589.8=61.39（m）TH=KTH=0.8261.39=50.34（m）3、有一叶轮外径为300mm的离心式风机，当转速为2890r/min时。无限多叶片叶轮的理论全压Tp是多少？设叶轮入口气体沿径向流入，叶轮出口的相对速度，设为半径方向。空气密度ρ=1.2kg/3m。解：气体沿径向流入1=90°又叶轮出口相对速度沿半径方向2a=90°2u=2D60n=0.3298060=46.79（m/s）2u=2uV=46.79m/s∴Tp=22uuV=1.246.7946.79=2626.7（Pa）4、有一离心式水泵，转速为480r/min，总扬程为136m时，流量Vq=5.73m/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/3m。解：=ePP=1000VgqHP=10005.713610009860g=0.77又∵=hVm∴h=Vm=0.770.920.92=0.91=91%5、用一台水泵从吸水池液面向50m高的水池输送Vq=0.33m/s的常温清水（t=20℃，=1000kg/3m），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。解：根据伯努利方程1z+1pg+212vg+H=2z+2pg+222vg+wh由题知：1z2z=50；1p=2p=0；1v=2v1v=2v=24Vqd=20.30.34=4.246（m/s）wh=ld22vg=76.258.92246.43.0300028.02m代入方程得H=75.76(m)eP=1000VgqH=7.222100076.753.08.91000（kW）6、设一台水泵流量Vq=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：2eP=323730Pa，1vP=39240Pa，1eP=1vP=39240Pa12zz=0.8m，1d=1000mm=1m，2d=750mm=0.75m'gP=12.5kW，g=0.95，tm=0.98032.0114.3100025442211dqvvm/s057.075.014.3100025442222dqvvm/s1z+1pg+212vg+H=2z+2pg+222vg得：H=12zz+21ppg+22212vvg=0.8+323730(39240)10009.88.92032.0057.022=37.84meP=1000VgqH=310009.8251037.841000=9.27（KW）P='gPtmg=12.50.980.95=11.64（KW）=ePP100%=9.311.64100%=79.6%7、一台G4-73型离心式风机，在工况1（流量Vq=703003m/h，全压p=1441.6Pa，轴功率P=33.6kW）及工况2（流量Vq=378003m/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？解：工况1：1=ePP=1000VqpP=6.33360010006.144170300100%=83.78%工况2：2=ePP=1000VqpP=4.25360010004.203837800100%=84.26%∵21∴在工况2下运行更经济。8、有一离心式送风机，转速n=1450r/min，流量Vq=1.53m/min，全压p=1200Pa，输送空气的密度为=1.23/kgm。今用该风机输送密度=0.93/kgm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：pmDD=1；各效率相等，pp=mp根据全压相似关系pmpp=pm2()pmDD2()pmnn=pm2()pmnn=1得mn=pnpm=14501.20.9=1674.32(r/min)流量与密度无关，根据相似关系VpVmqq=pmnn得Vmq=mVppnqn=1674.321.51450=1.73(3m/min)9、G4-73型离心风机在转速n=1450r/min和2D=1200mm时，全压p=4609Pa，流量Vq=711003m/h，轴功率P=99.8KW，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：22pmDD=1；pm=1根据比例定律：pmpp=2()pmnn=21450()730=3.945得mp=46093.945=1168.3（Pa）VpVmqq=pmnn=1450730=1.9863得Vmq=1.986Vpq=9863.171100=35795.2（3/mh）pmPP=3()pmnn=31450()730=7.837得mP=99.87.837=12.73（KW）