泵与风机答案何川Word下载.docx
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3、适当选取叶轮和壳体的间隙。
轴流式泵与风机应在全开阀门的情况下启动，而离心式泵与
风机应在关闭阀门的情况下启动
泵与风机（课后习题答案）
第一章
1-1有一离心式水泵，其叶轮尺寸如下：
bi=35mm,p=19mm,
Di=178mm,D2=381mm,订=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qv,T和在该流量时的无限多叶片的理论扬程H口。
解：
由题知：
流体径向流入叶轮•••：
^=90°
贝y：
*=「1781°
'
145°
=13.51（m/s）
6060
V1=V1m=u1tg1a=13.51tg18°
=4.39（m/s）
q1V=*D1b1V1m~0.1784.390.035=0.086（m'
/s）
v2^：
=u2-V2mctg2a=28.91-3.78ctg20°
=18.52（m/s）
H^.=H^V2^.：
=28.9118.52=54.63（m）
g9.8
1-2有一离心式水泵，其叶轮外径D2=220mm,转速n=2980r/min，叶片出口安装角^=45°
，出口处的轴面速度v2m=3.6m/s。
设流体径向流入叶轮，试按比例画出出口速度三
角形，并计算无限多叶片叶轮的理论扬程H“，又若环流系数
K=0.8，流动效率h=0.9时，泵的实际扬程H是多少？
±
=止=:
0.222980=34.3（m/s）
•••V2m=3.6m/s2a=45°
「.w2^^^=5.09（m/s）画出出sinla
口速度三角形
v2u：
三u2-v2mctg：
2a=34.31-3.6ctg45°
=30.71（m/s）
：
i=90°
h^=u2V2^=34.3130.71=107.5（m）
g9.8v7
实际扬程H=Kht=KhH^=0.80.9107.5=77.41（m）
1-3有一离心式水泵，叶轮外径D2=360mm,出口过流断面面积A2=0.023m2，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cl,t=86.8L/s时的理论扬程Ht设环流系数K=0.82。
流体径向流入叶轮冷=90
兀D2n
u2=2:
60
■:
0.361480
==27.88（m/s）
Cv,T_
V2m=-
A
83.810”=3.64（m/s）
0.023
=u2—v2mctg2a=27.88—3.643=21.58（m/s）
"
誉=^^=61.39（m）
ht=kht：
=0.8261.39=50.34（m）
1-4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p「:
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p=1.2kg/m3。
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
U2=
D2n=「：
0.32980=46.79（m/s）
由图知u2=V2u：
=46.79m/s
兀：
=h2V2u：
=1.246.7946.79=2626.7（Pa）
1-5有一离心式风机，转速n=1500r/min，叶轮外径D2=600mm,内径D1=480mm,叶片进、出口处空气的相对速度为^=25m/s及W2=22m/s，它们与相应的圆周速度的夹角分别为1=60°
2=120°
空气密度，=1.2kg/m3。
绘制进口及出口速度三角
形，并求无限多叶片叶轮所产生的理论全压
V1m=wsin：
1a=25sin60=21.65（m/s）
V2m=W2Sinja=22sin120=19.05（m/s）
知U、Vm、［可得速度三角形
v1u-u1-w1cos：
2a=37.68-25cos60=25.18（m/s）
v2u：
=u2-w2cos-2a=47.1-22cos120=58.1（m/s）
U2V2仁-UMu：
=1.247.158.1-37.6825.18=2145.27（Pa）
1-6有一离心式水泵，在转速n=1480r/min时，流量qv=89L/s,
扬程H=23m,水以径向流入叶轮，叶轮内的轴面速度
vim=3.6m/s。
内、外径比U/D2=0.5，叶轮出口宽度b2=0.12D2，
若不计叶轮内的损失和叶片厚度的影响，并设叶轮进口叶片的宽度bi=200mm，求叶轮外径D2、出口宽度b2及叶片进、出口安装角-1a和-2a。
_3
由％=二。
小1如得D1=匸=8910=0.039（m）=39mm
m二0.23.6
兀Dwccc
由D1/d2=0.5得d2=2D1=2390=78（mm）
_兀Dm_兀X0.0390480
b2=0.12D2=9.36mm
=3.02（m/s）
tg“=业=器=1.192得1a=50°
Ui3.02
上=込=二°
.0781480=6.04（m/s）
26060
v2m^—qV=8910=38.8（m/s）
-D2b2二0.0780.009
由仁=竽=23得林=37.31（m/s）
ctg2a=u2-v2u：
/v2m=6.04-37.31/38.8_-0.806
2a=128.85（数据有问题，离心泵出口安装角应是锐角，
即后弯式叶片）
1-7有一离心式风机，叶轮外径D2=600mm，叶轮出口宽度b2=150mm，叶片出口安装角2a=30°
，转速n=1450r/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％T=10000m3/h时，叶轮出口的相对速度W2和
绝对速度V2;
（2）叶片无限多时的理论全压九:
；
（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pt（设叶片数z=12）
（1）u2=±
=二0.61450=45.53（m/s）
由％丁=兀D2①V2m得V2m==10000=9.83
nD2b23600汉江x0.6x0.15
（m/s）
⑷:
二丰二驾二伯俛（m/s）
sin-2asin30
V?
='
.、w2u|-2w2u2cos：
2a=
45.53二sin30
10000）
36000二0.60.15tg30）
•••pt=k叶：
=0.791557.3=1230.3（Pa）
1-8有一轴流式风机，在叶轮半径380mm处。
空气以
=33.5m/s的速度沿轴向流入叶轮，当转速n=1450r/min时，其全压p=692.8Pa，空气密度，=1.2kg/m，求该半径处的平均相对速度w：
的大小和方向。
u=»
=3.140.382145°
=57.67（m/s）
v^wa=33.5（m/s）
V2u=
692.8=10.01（m/s）
「u1.257.67
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w=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cyb为多少？
设■=1°
解:
u=»
=3・14°
.7580=21.25（m/s）
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）
1-10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qt。
设'
=1°
°
口=»
=3.14O'
472000=49.19（m/s）60
Vr=wa=va=30（m/s）
由题知轴向进入v1tJ=0,所以w1u=u°
w2u=u-v2u=49.19-5.9=43.29（m/s）
1-11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
（”J。
=：
0.98375=19.23（m/s）
水轴向流入v1u=0
V2u=、、v；
二v；
hv；
二v2=4.48^4.01^2（m/s）
由速度三角形可知：
tg_1=Va=V1=4.01=0.2085uu19.23
得[=11.78
由tg■2=Va=V1=4.01=0.2327得
u-v2uu-V2u19.23-2
4=13.10
j-[=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
Pt。
入口和出口相对速度之间偏转20°
求此时的理论全压空气密度「=1.2kg/m3。
=3.14°
2521450=37.94（m/S）
內=：
「uvactg「-ctgj=1.237.9424ctg32.32-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/p^;
=0.85，；
?
=1.2kg/m3。
解
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