3-40_泵与风机计算题

第一章计算题1-1．已知某离心风机的转速n=1450r/min，叶轮外径D2=600mm，内径D1=480mm，叶片进口安装角β1y∞=60°，出口安装角β2y∞=120°，叶片出口径向分速υ2r∞=19m/s，叶片进口相对速度w2r∞=25m/s，设流体沿叶片的型线运动，空气密度ρ=1.2kg/m3，求该风机叶轮产生的理论全压p T∞。

1-2．某前弯离心风机，叶轮的外径D2=500mm，转速n=1000r/min，叶片出口安装角β2y∞=120°，叶片出口处空气的相对速度w2r∞=20m/s，设空气以径向进入叶轮，空气的密度ρ=1.293kg/m3，试求该风机叶轮产生的理论全压p T∞。

如叶轮尺寸、转速、空气密度及出口相对速度均相同，且空气仍径向流入叶轮，但叶片型式改为后弯β2y∞=60°，问这时的理论全压将如何变化？1-3．已知离心式水泵叶轮的直径D2=400mm，叶轮出口宽度b2=50mm，叶片厚度占出口面积的8%，流动角β2=20°，当转速n=2135r/min时，理论流量q V T=240L/s，求作叶轮出口速度三角形。

1-4．某轴流风机转速为1450r/min时，理论全压p T=866Pa（p T=ρuυ2u），在叶轮半径r2=380mm处，空气以33.5m/s的速度沿轴向流入叶轮，若空气密度ρ=1.2㎏/m3，求该处的几何平均相对速度w∞。

1-5．已知某离心泵工作叶轮直径D2=0.335m，圆周速度u2=52.3m/s，水流径向流入，出口速度的径向分速为υ2r∞=4.7m/s，叶片出口安装角β2y∞=30°，若泵的叶轮流量为5.33 m3/min，设为理想流体并忽略一切摩擦力，试求泵轴上的转矩。

1-6．某前向式离心风机、叶轮的外径D2=500mm，转速n=1000r/min，叶片出口安装角β2y=120°，叶片出口处空气的相对速度w2∞=20m/s。

设空气以径向进入叶轮，空气的密度ρ=1.2㎏/m3，试求该风机叶轮产生的理论全压。

1-7．有一离心式风机，其叶轮出口直径为500mm，叶轮出口宽度为75mm，叶片出口安装角为70°，当转速n为900r/min时，测得该风机流量为3.1m3/s，进、出口处的静压差为323.6Pa。

设空气径向流入叶轮，该风机的轴功率为1.65kW，机械效率为0.93。

如果空气密度为ρ=1.25㎏/m3，忽略叶片厚度的影响，试求流动效率、总效率及三种损失。

1-8．有一输送冷水的离心泵，当转速为1450r/min时，流量为q V =1.24m3/s，扬程H =70m，此时所需的轴功率P sh=1100kW，容积损失q=0.093m3/s，机械效率ηm=0.94，求：该泵的有效功率、容积效率、流动效率和理论扬程各为多少?（已知水的密度ρ=1000kg/m3）。

1-9．离心式水泵叶轮的外径D2=220mm，转速n=2980r/min，叶轮出口处液流绝对速度的径向速度υ2r∞=3.6m/s，β2y=15°，设液流径向进入叶轮，求离心泵的理论扬程并绘制出口速度三角形；若滑移系数K=0.8，则H T为多少？1-10．有一离心式水泵，转速为480r/min，扬程为136m时，流量为5.7m3/s，轴功率为9860kW，容积效率、机械效率均为92％，求流动效率（输送常温清水20℃）。

1-11．一离心泵装置，吸水高度为2.4m，压水高度为19m，两水池液面压力均为大气压。

从吸入口到压出口的总阻力损失h w=718q V2（其中q V的单位为m3/s），水泵叶轮直径为350mm，出口宽度为18mm，叶片安装角β2y=35°，叶片圆周方向的厚度占出口周长的5%，转速为1000r/min，水流径向流入叶轮。

设实际扬程H为叶轮理论扬程H T 的90％，若该泵的容积效率为85％，机械效率为91％，试求总效率和泵的流量。

1-12．试求输水量q V=50m3/h时离心泵所需的轴功率。

设泵出口处压力计的读数为25.5×104Pa，泵入口处真空计的读数为33340Pa，压力计与真空计的标高差为∆z=0.6m，吸水管与压水管管径相同，离心泵的总效率η =0.62。

1-13．离心式风机的吸入风道及压出风道直径均为500mm，送风量q V=18500m3/h。

试求风机产生的全压及风机入口、出口处的静压。

设吸入风道的总阻力损失为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），空气密度ρ=1.2㎏/m3。

1-14．某台离心式泵输水量q V=648m3/h，泵出口压强表读数为4.56×105Pa，泵进口真空表读数为6.57×104Pa，泵进、出口管径分别为d1=350mm，d2=300mm，且泵进、出口两表位中心高度差Z2-Z1=0.5m，水的密度ρ=1000kg/m3，泵的效率η=75%，试求：①该运行工况下泵的扬程H；②轴功率P sh；③若管路静扬程H st=45m，管路系统性能曲线方程的具体形式。

1-15．有一普通用途的离心式风机，其全压p=2000Pa，流量q V=47100m3/h，全压效率η=0.76，如果风机轴和原动机轴采用弹性联轴器联接，试计算该风机的全压有效功率、轴功率，并选配电机。

1-16．有一离心式送风机，转速1450r/min时，流量q V=15m3/min，全压p=1177Pa （空气的密度ρ=1.2㎏/m3）。

今用同一送风机输送ρ=0.9㎏/m3的烟气，全压与输送空气时同，此时转速应为多少？其流量是多少？1-17．某台锅炉引风机额定参数q V0＝5×105m3/h，p0＝3800Pa，η0=90%，n0=730r/min，配用电机功率800kW，现用此风机输送20℃的清洁空气，转速不变，求在新工作条件下的性能参数（q V、p、P sh），并核算一下电机是否能满足要求？[注：200℃烟气ρ＝0.745kg/m3，20℃空气ρ＝1.2kg/m3，联轴器传动效率ηtm=98%，电机容量安全系数K=1.15。

]1-18．现有Y9-6.3(35)-12№10D型锅炉引风机一台，铭牌参数为：n0=960r/min，p0=1589Pa，q V0=20000m3/h，η=60%，配用电机功率22kW。

现用此风机输送20℃的清洁空气，转速不变，联轴器传动效率ηtm=0.98。

求在新工作条件下的性能参数，并核算电机是否能满足要求。

1-19．有一台可把15℃冷空气加热到170℃热空气的空气预热器，当它的流量q m=2.957×103㎏/h时，预热器及管道系统的全部阻力损失为150Pa，如果在该系统中装一台离心风机，问从节能的角度考虑，是把它装在预热器前，还是预热器后（设风机效率η =70%）?1-20．G4-73型离心风机在转速n=1450r/min和D2=1200mm时，全压p=4609Pa，流量q V=71100m3/h，轴功率P sh=99.80kW，空气密度ρ=1.2㎏/m3，若转速和直径不变，但改为输送锅炉烟气，烟气温度t=200℃，大气压力p a=0.1MPa，试计算密度变化后的全压、流量和轴功率。

1-21．已知某电厂的锅炉送风机用960r/min的电机驱动时，流量q V1=261000m3/h，全压p1=6864Pa，需要的轴功率为P sh=570kW。

当流量减小到q V2=158000m3/h时，问这时的转速应为多少？相应的轴功率、全压又是多少？设空气密度不变。

1-22．已知某单吸离心泵的比转速n s=60，当转速为n=2900r/min时的最高效率η=0.6，此时对应的扬程（称额定扬程）H=50m，求该泵的（额定）流量和轴功率。

1-23．已知某电厂的锅炉送风机用960r/min的电机驱动时，流量q V1=261000m3/h，全压p1=6864Pa，需要的轴功率为P sh=570kW。

当流量减小到q V2=158000m3/h时，问这时的转速应为多少？相应的轴功率、全压又是多少？设空气密度不变。

1-24．某水泵当转速n=2900r/min时，流量q V=9.5m3/min，H=120m，另有一与该泵相似的泵，其流量为q′V=38 m3/min，H′=80m。

问模型泵叶轮的转速应为多少？1-25．火力发电厂中的DG520-230型锅炉给水泵，共有8级叶轮，当转速n=5050r/min 时，扬程H=2523m，流量q V=576m3/h，试计算该泵的比转速，并指出该叶轮的型式。

1-26．某锅炉送风机，设计点的参数为q V=105m3/h，全压p=2452Pa，空气温度t=40℃，转速n=980 r/min，当地大气压p a=92236 Pa，求该风机的比转速n y？1-27．某水泵以3600r/min旋转时，相对应的扬程为H =128m，流量q V=1.23 m3/min，为满足该流量，拟采用比转速n s=85～133范围的单吸多级泵，试确定所用泵叶轮的级数。

第二章计算题2-1．在海拔500m的某地安装一台水泵，输水量q V =135L/s，水温t=30℃，该泵样本上提供的允许吸上真空高度[H s]=5.5m，吸水管内径d=250mm，吸入管路总损失h w=0.88m，试求：具体使用条件下的允许吸上真空高度[H s]’和几何安装高度[H g]。

（海拔500m的大气压头H amb=9.7m，30℃水的饱和蒸汽压头H V=0.58m，水的密度ρ=995.6kg/m3）。

2-2．发电厂的锅炉车间装有5台锅炉，锅炉的工作压力为3.9×106Pa，每台锅炉的额定蒸发量为75×103kg/h，根据有关规定，给水泵的流量应不小于锅炉额定蒸发量的1.15倍，泵的全压应为锅炉工作压力的1.25倍。

若设置4台给水泵，泵的效率η=0.75，泵与电机之间的传动效率ηtm=1，电机容量安全系数为1.1，给水密度为909.44kg/m3，若已知给水泵的允许汽蚀余量[NPSH]=6m，吸水管阻力h w=1m，求泵的允许几何安装高度[H g ]。

2-3．300MW 机组配套的轴流循环泵，流量为2120m 3/h ，扬程为23.2m ，轴功率为1680kW,样本给出NPSH r =12.7m ，估计吸入管道流动损失为1.0m ，管径为250mm 。

在标准条件下，试求：①该泵的允许几何安装高度[H g ]；②该泵的允许吸上真空高度[H s ]。

（注：标准条件下(p a -p V )/( ρg)=10.33-0.24，安全量K 取0.5m ）。

2-4．300MW 机组配套的轴流循环泵，流量q V =2.12×104m 3/h ，扬程H =23.2m ，轴功率N =1680kW ，样本给出NPSH r =12.7m ，估算吸入流道流动损失h w =1.0mH 2O 。