泵与压缩机教材作业解答(优选.)

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《泵与压缩机》教材作业及解答

（P78习题）

1．某离心泵输送密度为800kg/m 3的油品，实测到泵出口压力表读数为147100Pa ，入口真空表读数为300mm 汞柱，两表测点的垂直距离（表位差）为0.5m ，吸入管与排出管直径相同，试求泵的实际扬程。

解：①入口压力的换算：

Pa Pa mmHg P s 7.39998329.133300300-=⨯-=-=

②入出口管径相同，说明动能差不大，即：d C Cs ≈

③此时泵的扬程为：

m z z g C C g P P H s d s d s d 36.245.08.98007.39998147100)(22

2=+⨯+≈-+-+-=ρ

2．有一台离心泵用来输送清水，转速n ＝480r/min ，总扬程 H ＝136m ，流量为Q ＝5.7m 3/s ，轴功率N ＝9860kW ，设ηv ＝ηm ＝0.92，求水力效率ηh 为多少？

解法一：①计算理论流量Q T ： 由容积效率T v Q Q =η可得：s m Q Q v T /20.692

.07.53===η

②计算理论扬程H T ：

因为水力功率T T h H gQ N ρ=

而机械效率N

N h m =η 所以理论扬程m gQ N gQ N H T m T h T 1492

.68.9100010986092.03

=⨯⨯⨯⨯===ρηρ ③则水力效率91.0149

136===T h H H η 解法二：因为泵的总效率m h v e N N ηηηη==

而有效功率)()(1000W gQH KW gQH N e ρρ==

所以915.092

.092.010********.58.910003=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==

m v h N gQH ηηρη 3．某离心油泵装置如1-75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 ，试分别计算：

⑴当Z g ＝8m ，Q ＝0.5m 3/min 时，泵的[NPSH r ]＝4.4m ，吸入管路阻力损失h f ＝2m ，此时泵能否正常吸入？

⑵保持Q ＝0.5m 3/min 时，液面下降到什么位置时，泵开始发生汽蚀？

⑶当Z g ＝8m ，

Q ＝0.5m 3/min 时，

若将泵的转速提高

到n ’＝2900r/min ，

还能否正常吸入？

解：⑴此时吸

入装置汽蚀余量为：

=---=f g v A a h z g

P P NPSH ρ m NPSH m r 4.462)8(0=>=---=

所以此时泵可以正常吸入。

⑵考虑罐内压力及管路流量不变，则NPSH a ＝4.4m 时开始出现汽蚀现象。

此时液面下降到m h z f g 4.64.424.4=+=+='

⑶这是一个相似泵的汽蚀比转速问题。（P37）

①我国的汽蚀比转速规定为：

4/3)(62.5r NPSH Q

n C =

该值越大，则NPSH r 越小，泵的抗汽蚀性能越好。

②初始数据时的汽蚀比转速为：

86.2444

.460/5.0145062.5)(62.54/34/3=⨯⨯==r NPSH Q n C ③根据比转速比例定律，转速增大一倍以后，流量也增大一倍。

所以n ＝2900r/min 时泵的汽蚀余量为：

>>=⨯⨯=⨯=m C Q n NPSH r 7.81)86

.24460/1290062.5()62.5(3/43/4 m NPSH a 6=>>

由此判定，泵将无法正常吸入。

附加题：

1．已知3NB-1300型钻井泵，泵的总效率为0.75，最小缸套时其最大允许压力为30MPa ，泥浆重度γ=1200Kg/m 3，泵的冲次不

变。试求此泵的有效压头H 、有效功率N 、实际排量Q 。

解：查表得3NB-1300型钻井泵：单作用泵，额定功率960kW ，冲程长度305mm ，额定泵速120r/min ，最大排出压力35.6MPa ，最大流量不小于46.6L/s 。 ①有效压头m P H 250012001010301

6=⨯⨯=≈-γ表

②有效功率kW N N a 7201096075.03=⨯⨯==总η

③根据H Q N γ=得：

s L H N Q /242500

120010107201

3=⨯⨯⨯==-γ

2．已知某钻井泵（往复泵）的平均理论排量为1600 L/min ，排出口表压力为140大气压，吸入口真空度为0.25大气压，两表高差为1.8米，泵的机械效率和转化效率均为0.9，传动效率为0.95，泥浆重度为1200公斤/m 3。试求泵的有效功率、输入功率及发动机功率。

解：泵的转化效率ηt ＝容积效率ηv ×水力效率ηh

泵的总效率η总＝机械效率ηm ×转化效率ηt ＝0.9×0.9＝0.81

设排量系数α＝100%，所以Q 实＝αQ 理论＝1600L/min

①∵有效压头：

m H P P H 6.11708.110101200

25.0140150=+⨯⨯+=++≈-γγ真

表

∴有效功率kW H Q N 5.376.1170120060

1016003

=⨯⨯⨯==-γ实