(计算题)泵与压缩机题库

计算部分

Y ● 1.有一台离心式水泵，转速n=1480r/min,流量=110L/s,叶片进口宽度=45mm ，叶轮出口直径=400mm,叶片出口安装角=45，叶轮进出口的轴面速度相等。设流体沿径向流入叶轮，求无限多叶片叶轮的理论扬程。

解：===354(m)

===30.98(m/s)

=-ctg=30.98-3.54ctg45=27.44（m ）

因为流体沿径向流入， 所以，===86.66（m ）

Y ● 3、有一台离心泵用来输送清水 ，转速 n =640r/min ，总扬程H=130m ，

流量 Q=6.4m 3

/s ，轴功率N=10860kw ，设 m η =0.92，v η=0.88，求

水力效率

h η，总效率 η，理论扬程。

总效率 η

=ηm ηh ηv =0.92×0.88×0.93=0.75

Y ●有一离心泵，其叶轮外径=220mm ，转速n=2980r/min ，叶轮出口叶片角，出口处的径向速度=3.6m/s 。设流体轴向流入叶轮，是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为多少？设叶片数z=8，r1/r2=0.5，滑移系数μ=0.76.求有限叶片数时的理论扬程。

解、===34.31m/s

=ctg=34.31-3.6ctg38=29.7m/s

为=90，所以=0，因此 =（）==103.98m 已知滑移指数=0.76 则理论扬程==0.76=79m

M ● 某输送油品的离心泵装置如题附图所示。试计算泵需要提供的实际扬程为多少？已知：油品密度为850kg/m3，罐内压力p1=196133Pa （绝），罐外压力p2=176479.7Pa （绝），Z 1=8m ；

Z 2=8m ；Z 3=4m ；吸入管内损失hs=1m ；排出管内损失hd=25m ，经过加热炉时的压降为Δp

=1372930Pa 。吸入管与排出管管径相同。

解、根据伯努力方程，以泵入口处为基准，则有

其中

P A =196133Pa ，P B =176479.7+1372930=1549409.7Pa ，ρ

=850kg/m3，

Z A =8m ，Z B =14+4=18m ，

由于吸入管与排出管直径相同，所以 CA = CB ，

代入上式，求得

则泵需要提供的实际扬程为 198.5m 水柱。

M ● 某离心油泵装置如附图所示。已知罐内油面压力p A 与油品饱

和蒸汽压p v 相等，该泵转速n=1450r/min ，最小汽蚀余量NPSHr=k 0Q 2

，

吸入管内流动损失h s = k 1Q 2

，试分别计算：

（1）当Zg=8m ，Q=0.5m 3

/min 时，泵的[NPSHr]=4.4m ，吸入管路阻力损失hs = 2m ， 此时泵能否正常吸入？

（2）保持Q=0.5m 3

/min 时，液面下降到什么位置泵开始发生汽蚀？ （3）当 Zg=4m 时，若保证泵安全运转，泵的最大流量时多少（设k0,k1不变）？

解：

（1）由题可知，P A =P v ，Zg =-8m ，Σh A -S = 2m ， 此泵的有效汽蚀余量NPSHa=(P A -P V )/ ρg- Zg-Σh A-s =

8-2=6m ，

同时泵的必需汽蚀余量[NPSH r ] = 4.4m

则NPSH a ＞[NPSH r ] ，所以此时泵能够正常吸入。 （2）因为流量保持不变，所以最小汽蚀余量、流动阻力损失不变。

当泵开始发生汽蚀时满足 NPSH a =[NPSH r ] ，即NPSH a = [NPSH r ]= 4.4，

所以NPSHa=(P A -P V )/ ρg- Zg-ΣhA-s =-Zg -4.4时，开始发生汽蚀

求得 Zg =-6.4m ，即液面下降到6.4m 位置时，泵开始发生汽蚀。

（ 3 ） 如果ko 、k1 不变， 由上题可知当流量为0.5m3/s ，

h s = k 1 Q 2 =2，[ NPSH r ] = k 0,Q 2

= 4.4。求得k 1 =8， k 0 =17.6

当 Zg =-4m ，泵的流量满足NPSHa ≥[NPSH r ]

即NPSHa=(P A -P V )/ ρg- Zg-ΣhA-s =4-k 1Q 2

≥[NPSH r ]= k 0Q 2

Q 2≤4/( k 0- k 1)，求得Q ≤ 0.65m 3 / s 则泵的最大流量

为 0.65 m 3

/s 。

M ●

2、某离心泵的[Hs]=4.5m.现用它来输送

3

750m kg

=ρ的油品(粘度与水接近)油品的饱和蒸汽

压,

Pa

p v 2942=,泵工作流量Q=25s

l 吸入罐内压力

Pa

p A 5.95124=.吸入直径为

150m 管长为15m ，局部阻力系数

∑=l

ζ，沿程阻力系数

037

.0=λ，当大地压力

A

a p p =试计算泵

的允许安装高度

][1g H

解： [][]s A s

s g h g

C H H ---'=22

1

806

.97502942

5.9512410][][⨯-+-='s s H H

=53.12105.4+-m 03.7=

s m

s m

d

Q

C s 415.10177.0025.0)

15.0(4

025.04

2

3

2

===

=

π

π

g c d l h S

A 2)(2∑∑+=-ζλg

2415.1)615.015037.0(2+⨯= m g

122

)

67.3(=+= 12415.103.7][21

--=g

m H

g 1102.003.7--==5.93

Y ●

有一台转速为1450r/min 的离心泵，当流量Q=35/h 时的

扬程为H=62m ，轴功率N=7.6kW 。若流量增加到=63/h ，问原动机的转速提高到多少才能满足要求？此时的扬程和轴功率应为多少？

∵

∴=n=1450×=2610r/min =H=62× =200.88m

=N =7.6× =44.3232kW

Y ●

有一单吸四级离心水泵，额定流量Qopt=64m3/h ，扬程H=280m ，转速n=2900rpm

（1）该泵属于什么类型（ns=?）

（2）当此泵在1450rmp 下运转时，比转数为多大？

解：

（1）该泵属于什么类型，求比转数

3.5842803600

64290065.365.34

34

3

=⎪⎭

⎫ ⎝⎛⨯=

=

H

Q n n s

属于低比转数离心水泵

（2）当泵在1450rpm 工作，

3

.584703600

32

145065.3702802900145032642900

14504

32

2

3=⎪⎭

⎫

⎝⎛⨯=

=⨯⎪⎭

⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛'='=⨯='=

's n m H n n H h m Q n n Q

Y ●

有一台8sh-6泵，流量Q=234h /m 3

，叶轮外径D=282mm ， 欲用切割叶轮的方法使其流量Q 降到150h /m 3

时，问是否可以？为什么？

解：

Q/Q ’=D/D ’

D ’=D/(Q/Q ’)=282/（234/150）=180.77mm

此时的切割量为：（282-180.77）/282*100%=35.9%

而该泵的比转数ns=60，允许切割量的最大为20%，故不能用切割叶轮的方法达到流量

Q ’=150h /m 3

，否则切割后效率降低太大。