泵与风机课件(13)_习题分析
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泵与风机完整课件
目录
CONTENTS
• 泵与风机基本概念及分类 • 泵与风机选型与设计 • 泵与风机运行特性及调节方法 • 泵与风机性能测试与评估 • 泵与风机故障诊断与维护保养 • 泵与风机节能技术探讨
01 泵与风机基本概念及分 类
定义及工作原理
定义
泵与风机是流体机械中的两类重 要设备，用于输送气体或液体， 提升流体的压力或输送流体。
01
02
03
变速调节
通过改变泵的转速来调节 流量和扬程，适用于需要 大范围调节且对效率要求 较高的场合。
节流调节
通过改变管路中阀门的开 度来调节流量和扬程，适 用于小范围调节且对效率 要求不高的场合。
切割叶轮调节
通过切割叶轮直径来改变 泵的扬程和流量，适用于 需要降低扬程或流量的场 合。
实例分析：某泵站运行调节策略优化
。
确定流量和扬程
根据工艺要求确定所需流量和 扬程，并考虑一定余量。
选择泵或风机类型
根据流体性质、输送距离、安 装条件等选择适合的泵或风机
类型。
校核性能参数
对所选泵或风机的性能参数进 行校核，确保其满足工艺要求
。
设计计算方法
相似换算
利用相似原理，将模型试验结 果换算到实际泵或风机的性能
参数上。
系统阻力计算
采用标准化的测试程序，包括准备、 安装、调试、运行和数据分析等步骤 ，确保测试结果的准确性和可重复性 。
性能测试标准
测试参数与指标
关注流量、扬程、功率、效率等关键 性能参数，以及振动、噪音、温升等 辅助指标，全面评估泵与风机的性能 表现。
遵循国际或行业内的相关标准，如 ISO、API等，以及特定的设备制造商 标准，确保测试的公正性和客观性。
目录
CONTENTS
• 泵与风机基本概念及分类 • 泵与风机选型与设计 • 泵与风机运行特性及调节方法 • 泵与风机性能测试与评估 • 泵与风机故障诊断与维护保养 • 泵与风机节能技术探讨
01 泵与风机基本概念及分 类
定义及工作原理
定义
泵与风机是流体机械中的两类重 要设备，用于输送气体或液体， 提升流体的压力或输送流体。
01
02
03
变速调节
通过改变泵的转速来调节 流量和扬程，适用于需要 大范围调节且对效率要求 较高的场合。
节流调节
通过改变管路中阀门的开 度来调节流量和扬程，适 用于小范围调节且对效率 要求不高的场合。
切割叶轮调节
通过切割叶轮直径来改变 泵的扬程和流量，适用于 需要降低扬程或流量的场 合。
实例分析：某泵站运行调节策略优化
。
确定流量和扬程
根据工艺要求确定所需流量和 扬程，并考虑一定余量。
选择泵或风机类型
根据流体性质、输送距离、安 装条件等选择适合的泵或风机
类型。
校核性能参数
对所选泵或风机的性能参数进 行校核，确保其满足工艺要求
。
设计计算方法
相似换算
利用相似原理，将模型试验结 果换算到实际泵或风机的性能
参数上。
系统阻力计算
采用标准化的测试程序，包括准备、 安装、调试、运行和数据分析等步骤 ，确保测试结果的准确性和可重复性 。
性能测试标准
测试参数与指标
关注流量、扬程、功率、效率等关键 性能参数，以及振动、噪音、温升等 辅助指标，全面评估泵与风机的性能 表现。
遵循国际或行业内的相关标准，如 ISO、API等，以及特定的设备制造商 标准，确保测试的公正性和客观性。
泵与风机习题答案 ppt课件
1）列0－0及3－3截面的伯努利方程得：
p0
2
2 0
p
p3
2
2 3
p w1 pw2
其中p0＝0， 0＝0，p3＝0，压出风道出口速度为：
3
qV
d2
18500
3600 0.52
26.172
4
4
则风机的全压为：
(m/s)
p
p3
2
2 3
p w1 pw2
p0
2
2 0
0 1.2 26.1722 700 400 0 1510.984 (Pa) 2
p0
2
02
p1
2
12
p w1
列2－2及3－3截面的伯努利方程得：
p2
2
2 2
p3
2
2 3
p w2
则风机的全压为：
p
p2
2
22
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
p1
2
12
p3
2
32
pw1 pw2
p0
2
02
1510.984
Pa
华北电力大学
流体力学及泵与风机课程组
PPT课件
1、试求输水量qV=50m3/h时离心泵所需的轴功率。设泵出口压力表读数为 255000Pa，泵入口真空表读数为33340Pa，表位差为0.6m，吸水管与压水
提示：
0
0
12
3
pw1=700Pa 1
pw2=400Pa
2
3
风机全压：单位体积气体从风机进口截面经叶轮到风机出口截面所获得的机械能；
风机的静压：风机的全压减去风机出口截面处的动压（通常将风机出口截面处的动 压作为风机的动压）称为风机的静压。
流体力学泵与风机课件
详细描述
流量是泵在单位时间内输送的流体体积或质量，是衡量 泵输送能力的重要参数。扬程是泵所输送流体的出口压 力与入口压力之差，反映了泵对流体所做的功。功率是 泵在单位时间内所做的功或消耗的能量，反映了泵的工 作效率。效率是泵的实际输出功率与输入功率之比，反 映了泵的工作效率。转速是泵轴的旋转速度，反映了泵 的工作速度。这些性能参数是选择和使用泵的重要依据 。
详细描述
风机的工作原理主要是通过叶轮旋转产生的离心力或升力，使气体获得能量，如 压力和速度等。当叶轮旋转时，气体被吸入并随叶轮一起旋转，在离心力的作用 下，气体被甩向叶轮的外部，并获得能量，然后通过导流器将气体排出。
风机的性能参数
总结词
风机的性能参数
详细描述
风机的性能参数主要包括流量、压力、功率和效率等。流量表示单位时间内通过风机的气体体积或质 量，压力表示气体通过风机时所受到的压力，功率表示风机所消耗的功率，效率表示风机输出功率与 输入功率之比。这些性能参数是衡量风机性能的重要指标。
具有流动性、连续性和不 可压缩性，对流体的作用 力可以分解为法向应力和 切向应力。
流体静力学
静压力
静压力计算
流体在平衡状态下作用在单位面积上 的力，与重力加速度和高度有关。
通过压强计或压力传感器测量流体中 的静压力。
静压力特性
静压力沿重力方向递增，垂直方向上 静压力相等。
流体动力学
流量与速
流量是单位时间内流过某 一截面的流体体积，流速 是单位时间内流过某一截 面的距离。
05
CATALOGUE
泵与风机的应用场景
泵的应用场景
工业用水处理
泵在工业用水处理中用 于输送水、悬浮物和化
学药剂等。
农业灌溉
泵与风机完整PPT课件
03
泵与风机运行调节与维护
运行调节方法
01
02
03
变速调节
通过改变泵与风机的转速 来调节流量，适用于电动 机驱动的设备。
节流调节
通过改变管道中阀门的开 度来调节流量，简单易行 但效率较低。
汽蚀调节
通过改变泵入口压力或温 度来调节流量，适用于某 些特定类型的泵。
维护保养措施
定期检查
对泵与风机的运行状态进 行定期检查，包括振动、 噪音、温度等指标。
高效水力设计
01
通过优化水力模型，降低水力损失，提高泵与风机的运行效率。
高效电机设计
02
采用高效电机，提高电机效率，降低能源消耗。
高效控制系统设计
03
采用先进的控制系统，实现泵与风机的智能控制和优化运行，
提高整体运行效率。
系统节能改造方案
系统诊断与优化
通过对现有泵与风机系统进行全 面诊断，找出能源浪费的症结所
实验讨论
03
04
05
1. 分析实验结果与理论 2. 讨论实验操作过程中 3. 提出改进实验方案或
预测的差异及原因；
遇到的问题及解决方法； 方法的建议。
THANKS
感谢观看
发生。
04
泵与风机节能技术及应用
节能技术概述
节能技术定义
通过改进设备设计、提高运行效率、减少能源浪费等手段，实现 能源的有效利用和节约。
节能技术分类
包括设备节能技术、系统节能技术广泛应用于工业、建筑、交通等领域，是实现可持续发展的重要 手段。
高效节能产品设计
确定转速n和功率P
根据所选类型和性能参数确定 转速和功率。
选型原则
根据实际需求，综合考虑性能 参数、可靠性、经济性等因素 进行选型。
泵与风机通用课件(课堂版)
泵与风机的常见故障及排除方法
风机不能启动
检查电源是否正常，检查风机的 电机是否正常，检查风机的机械
部分是否正常。
风机流量不足
检查风机的入口和出口管道是否堵 塞，检查风机的叶轮是否磨损或堵 塞，检查风机的转速是否正常。
风机振动过大
检查风机的安装基础是否牢固，检 查风机的机械部分是否正常，检查 风机的电机是否正常。
定期清洗泵的内部
长期使用会使泵内部积累杂质，影响泵的性能和使用寿命，应定期 清洗。
风机的维护与保养
定期检查风机的运行状态
01
包括风机的振动、声音、轴承温度等，确保风机处于正常工作
状态。
定期更换轴承润滑油
02
轴承润滑油能够减少轴承磨损，提高风机的工作效率和使用寿
命，应定期更换。
定期清理风机外壳
03
长期使用会使风机外壳积累灰尘和污垢，影响风机的性能和使
用寿命，应定期清理。
泵与风机的常见故障及排除方法
泵不能启动
检查电源是否正常，检查泵的电 机是否正常，检查泵的机械部分 是否正常。
泵流量不足
检查泵的入口和出口管道是否堵 塞，检查泵的叶轮是否磨损或堵 塞，检查泵的转速是否正常。
泵与风机的常见故障及排除方法
• 泵振动过大：检查泵的基础是否牢固，检查泵的机械部分 是否正常，检查泵的电机是否正常。
其他类型泵的工作原理与结构
螺杆泵
利用螺杆旋转来输送液体，具有 密封性好、压力稳定等特点。
齿轮泵
利用齿轮旋转来输送液体，具有 结构简单、维护方便等特点。
真空泵
利用负压来抽取气体或液体，具 有抽气速度快、密封性好等特点
。
03 风机的工作原理与结构
CHAPTER
泵与风机课件(13)_习题分析
送密度为800kg/m3的液体，求几何安装高度，泵能抽吸的几何安装高度是否
与密度有关？
解：对双吸泵汽蚀比转速为：c
则该泵的必需汽蚀余量为：
5.62n qV / 2 NPSHr c
4/ 3
5.62n qV / 2 NPSH r
3/ 4
5.62 2950 650 / 3600 / 2 1200
qV（m3/h）
连接到下一课件
结束
流体力学及泵与风机课程组
4
2
0 0 10 20 30 40 50
qV
60
程为：HB=7.534 m。
H B 2 7.534 2 2 qV q 0.009qV 2 2 V qVB 22.8
但M点与B点不是相似工况点，需利用相似抛物线找出B 点的相似工况点A。 相似抛物线方程为：H=kqV2 =
作相似抛物线交泵性能曲线于A点，则点A是点B的相似工况点。 从图中可读出，HA=8.8m，qVA=31m3/h，且nA=nM=1450（r/min） 华北电力大学
流体力学及泵与风机课程组
泵与风机 Pumps and Fans
4-1 某风机在管路系统中工作。风机转速n1＝960r/min，风机的性能曲 线如图4-39所示。管路性能曲线方程为pc＝20qV2,（式中qV 的单位以m3/s计 算）。若采用变速调节使风机向管路系统输送的风量为qV=25000m3/h，求这 时风机的转速n2。 解：取流量为0 、4 、6、8 、10（ m3/s），由pc＝20qV2 可求出各流量对 应的全压，如下表所示： qV（m3/s） qV（×103m3/h） 0 0 4 14.4 6 21.6 8 28.8 10 36
泵和风机专题教育课件
D
又 s
sin a
则 A Db（1 zs )
D sin a
令 1 zs
D sin a
为排挤系数
则过流断面面积为：
A Db
轴面速度为：
vm
qV
DbV
相对速度w旳方向或流动角β
当叶片为无限多时，相对速度w旳方向应与叶片 相应点切线方向一致，即βa=β∞
3 能量方程及其分析
动量矩定理：流体系统动量矩随时间旳变化率等于作 用在流体系统上旳外力矩旳矢量和
离心泵β2a : 20。 离心式风机β2a :
~30。
。。
40 ~60
后弯、径向和前弯式三种叶片旳比较
(2)径向式叶片：叶轮中流动损失小；后续流道流动损 失不小于后弯式；扬程较后弯式叶轮高；叶片制造简 朴，常用于通风机和排尘风机
(3)前弯式叶片：叶片弯曲度大,流道较短;流体在叶轮 出口旳绝对速度大;在叶轮及后续流道中有较大旳流动 损失；效率低；噪声也大;但扬程高；一般用于低压通 风机
2g
一而般当流v２体m∞径和向v１流m∞入相叶差轮不时大，，α能1∞够＝以90为。v，２m∞v１≈u∞v１＝m∞0相等，
Hd
v2 2u 2g
HT
u2v2u g
1
v2 2u
/ 2g
1
v2u
u2v2u / g
2u2
1 v2u
2u2
1.β2a=β2amin
v2u∞=0,则τ=1 且因HT∞=0,则 Hd∞=0, Hst∞=0
泵与风机 绪论
泵与风机旳分类
泵与风机旳主要部件 离心式泵旳主要部件：叶轮、吸入室、压出 室、导叶、密封装置等
离心式风机旳主要部件：叶轮、蜗壳、集流 器、进气箱等
又 s
sin a
则 A Db（1 zs )
D sin a
令 1 zs
D sin a
为排挤系数
则过流断面面积为：
A Db
轴面速度为：
vm
qV
DbV
相对速度w旳方向或流动角β
当叶片为无限多时，相对速度w旳方向应与叶片 相应点切线方向一致，即βa=β∞
3 能量方程及其分析
动量矩定理：流体系统动量矩随时间旳变化率等于作 用在流体系统上旳外力矩旳矢量和
离心泵β2a : 20。 离心式风机β2a :
~30。
。。
40 ~60
后弯、径向和前弯式三种叶片旳比较
(2)径向式叶片：叶轮中流动损失小；后续流道流动损 失不小于后弯式；扬程较后弯式叶轮高；叶片制造简 朴，常用于通风机和排尘风机
(3)前弯式叶片：叶片弯曲度大,流道较短;流体在叶轮 出口旳绝对速度大;在叶轮及后续流道中有较大旳流动 损失；效率低；噪声也大;但扬程高；一般用于低压通 风机
2g
一而般当流v２体m∞径和向v１流m∞入相叶差轮不时大，，α能1∞够＝以90为。v，２m∞v１≈u∞v１＝m∞0相等，
Hd
v2 2u 2g
HT
u2v2u g
1
v2 2u
/ 2g
1
v2u
u2v2u / g
2u2
1 v2u
2u2
1.β2a=β2amin
v2u∞=0,则τ=1 且因HT∞=0,则 Hd∞=0, Hst∞=0
泵与风机 绪论
泵与风机旳分类
泵与风机旳主要部件 离心式泵旳主要部件：叶轮、吸入室、压出 室、导叶、密封装置等
离心式风机旳主要部件：叶轮、蜗壳、集流 器、进气箱等
流体力学泵与风机ppt文档
流体力学泵与风机
第一章 绪 论
• §1.1 • §1.2 • §1.3 • §1.4
认识流体力学 作用在流体上的力 流体的主要力学性质 流体的力学模型
§1.1 认识流体力学
一、流体力学的定义：
研究流体在静止与运动状态下的力学规律及其工程应用的 学科（研究对象、内容及目的）
二、流体的定义：
具有流动性的物体是流体（即能够流动的物体）。
• 对于均质流体，质量力与体积成正比，又称体 积力或超距力
• 质量力包括重力和惯性力
• 单位质量所受到的质量力称为单位质量力，用
f 表示
• 对于均质流体
f FXi YjZk m
• 单位质量重力（X，Y，Z）=（0，0，-g)
• 单位质量惯性力 f ma a
m
二、表面力
• 表面力是作用在流体表面或截面上且与作用面的面积成 正比的力，表面力又称面积力或接触力
自然界物质存在的主要形态：固态、液态和气态 液体和气体是流体 流体与固体的区别 ➢固体静止时既能承受压力，也能承受拉力与剪切力 ； ➢流体只能承受压力，一般不能承受拉力，任何一个
微小的剪切力都能使流体发生连续的变形。
液体与气体的区别：
➢ 液体的流动性小于气体；
➢气体易于压缩；而液体难于压缩 ；
➢液体具有一定的体积，并取决于容器的形状，存在 一个自由液面；气体充满任何容器，而无一定体积， 不存在自由液面。
3. 数值方法 数值研究的一般过程是：对流体力学数学方程作简化和数
值离散化，编制程序作数值计算，将计算结果与实验结果比较。
常用的方法有：有限差分法、有限元法、有限体积法、边界 元法、谱分析法等。
计算的内容包括：飞机、汽车、河道、桥梁、涡轮机等流 场计算；湍流、流动稳定性、非线性流动等数值模拟。大型工 程计算软件已成为研究工程流动问题的有力武器。
第一章 绪 论
• §1.1 • §1.2 • §1.3 • §1.4
认识流体力学 作用在流体上的力 流体的主要力学性质 流体的力学模型
§1.1 认识流体力学
一、流体力学的定义：
研究流体在静止与运动状态下的力学规律及其工程应用的 学科（研究对象、内容及目的）
二、流体的定义：
具有流动性的物体是流体（即能够流动的物体）。
• 对于均质流体，质量力与体积成正比，又称体 积力或超距力
• 质量力包括重力和惯性力
• 单位质量所受到的质量力称为单位质量力，用
f 表示
• 对于均质流体
f FXi YjZk m
• 单位质量重力（X，Y，Z）=（0，0，-g)
• 单位质量惯性力 f ma a
m
二、表面力
• 表面力是作用在流体表面或截面上且与作用面的面积成 正比的力，表面力又称面积力或接触力
自然界物质存在的主要形态：固态、液态和气态 液体和气体是流体 流体与固体的区别 ➢固体静止时既能承受压力，也能承受拉力与剪切力 ； ➢流体只能承受压力，一般不能承受拉力，任何一个
微小的剪切力都能使流体发生连续的变形。
液体与气体的区别：
➢ 液体的流动性小于气体；
➢气体易于压缩；而液体难于压缩 ；
➢液体具有一定的体积，并取决于容器的形状，存在 一个自由液面；气体充满任何容器，而无一定体积， 不存在自由液面。
3. 数值方法 数值研究的一般过程是：对流体力学数学方程作简化和数
值离散化，编制程序作数值计算，将计算结果与实验结果比较。
常用的方法有：有限差分法、有限元法、有限体积法、边界 元法、谱分析法等。
计算的内容包括：飞机、汽车、河道、桥梁、涡轮机等流 场计算；湍流、流动稳定性、非线性流动等数值模拟。大型工 程计算软件已成为研究工程流动问题的有力武器。
流体力学泵与风机课件_PPT
2017/2/6
14
。
对不可压缩均质流体常数，
V1 A1 V2 A2
上式为不可压缩流体一维定常流动的总流连续性方程。该 式说明一维总流在定常流动条件下，沿流动方向的体积流 量为一个常数，平均流速与有效截面面积成反比，即有效 截面面积大的地方平均流速小，有效截面面积小的地方平 均流速就大。
2017/2/6
2017/2/6
4
图 3-2 流体的出流
2017/2/6
5
二、流体流动分类
可以把流体流动分为三类： （1）有压流动 总流的全部边界受固体边界的约束，即 流体充满流道，如压力水管中的流动。 （2）无压流动 总流边界的一部分受固体边界约束，另 一部分与气体接触，形成自由液面，如明渠中的流动。
（3）射流 总流的全部边界均无固体边界约束，如喷嘴 出口的流动。
36
（2）泵壳：泵体的外壳，包围叶轮 截面积逐渐扩大的蜗牛壳 形通道 液体入口— 中心 出口 — 切线
作用：
① 汇集液体，并导出液体； ② 能量转换装置
2017/2/6
2017/2/6
26
二、空蚀（气蚀） 空化产生的气泡被液流带走。当液流流到下游高压区 时，气泡内的蒸汽迅速凝结，气泡突然溃灭。气泡溃灭的 时间很短，只有几百分之一秒，而产生的冲击力却很大， 气泡溃灭处的局部压强高达几个甚至几十兆帕，局部温度 也急剧上升。大量气泡的连续溃灭将产生强烈的噪声和振 动，严重影响液体的正常流动和流体机械的正常工作；气 泡连续溃灭处的固体壁面也将在这种局部压强和局部温度 的反复作用下发生剥蚀，这种现象称为空蚀（气蚀）。剥 蚀严重的流体机械将无法继续工作。空蚀机理是尚在研究 中的问题。主要说法有二：①认为气泡突然溃灭时，周围
流体力学泵与风机PPT课件
螺杆泵
外齿轮 内齿轮 双螺杆 三螺杆
真空泵
滑片泵等
其他类型泵
喷射泵
水锤泵等
4
※ 泵与风机的主要部件※
（一）离心泵与风机的主要部件
离心泵的主要部件有：叶轮、吸入室、压出室、 密封装置等。
叶轮一般由前盖板、叶片、后盖板和轮毂组成。
叶轮的分类
封闭式一般用于输送清水效率高 半开式一般用于输送杂质的流体 开式因效率低很少采用
（3）功率。功率主要有两种。 有效功率：是指在单位时间内通过泵与风机的全部流 体获得的总能量。这部分功率完全传递给通过泵与风 机的流体，以符号Ne表示，它等于流量和扬程（全压） 的乘积，常用的单位是kW，可按下式计算：
9
泵与风机的基本性能参数
Ne=γQ H = QP
（式10.1）
式中 γ—通过泵与风机的流体容重（kN/m3）。
29
离心式泵与风机的基本理论
随着泄漏的出现导致出口流量降低，又消耗一定的功 率。泄漏量q可（m3/s）按以下公式进行计算
图10.5 机内流体泄漏回流示意图
30
离心式泵与风机的基本理论
31
离心式泵与风机的基本理论
32
离心式泵与风机的基本理论
33
泵与风机的性能曲线
离心式泵与风机的性能曲线
34
泵与风机的性能曲线
11
泵与风机的基本性能参数
汽蚀余量是指水泵吸入口处单位重量液体必须具有的 超过饱和蒸汽压力的富余能量，也称为必须的净正吸 入水头。汽蚀余量一般用来反映泵的吸水性能，其单 位仍为mH2O。 Hs值与Hsv值是从不同角度反映水泵 吸水性能的参数，通常，Hs值越大，水泵吸水性能越 好；Hsv越小，水泵吸水性能越好。Hs及Hsv是确定 水泵安装高度的参数。 为了方便用户使用，每台泵或风机出厂前在机壳上都 嵌有一块铭牌，铭牌上简明地列出了该泵或风机生产 年月日及在设计转速下运转时，效率最高时的流量、 扬程(或全压)、转速、电机功率及允许吸上真空高度 值。
外齿轮 内齿轮 双螺杆 三螺杆
真空泵
滑片泵等
其他类型泵
喷射泵
水锤泵等
4
※ 泵与风机的主要部件※
（一）离心泵与风机的主要部件
离心泵的主要部件有：叶轮、吸入室、压出室、 密封装置等。
叶轮一般由前盖板、叶片、后盖板和轮毂组成。
叶轮的分类
封闭式一般用于输送清水效率高 半开式一般用于输送杂质的流体 开式因效率低很少采用
（3）功率。功率主要有两种。 有效功率：是指在单位时间内通过泵与风机的全部流 体获得的总能量。这部分功率完全传递给通过泵与风 机的流体，以符号Ne表示，它等于流量和扬程（全压） 的乘积，常用的单位是kW，可按下式计算：
9
泵与风机的基本性能参数
Ne=γQ H = QP
（式10.1）
式中 γ—通过泵与风机的流体容重（kN/m3）。
29
离心式泵与风机的基本理论
随着泄漏的出现导致出口流量降低，又消耗一定的功 率。泄漏量q可（m3/s）按以下公式进行计算
图10.5 机内流体泄漏回流示意图
30
离心式泵与风机的基本理论
31
离心式泵与风机的基本理论
32
离心式泵与风机的基本理论
33
泵与风机的性能曲线
离心式泵与风机的性能曲线
34
泵与风机的性能曲线
11
泵与风机的基本性能参数
汽蚀余量是指水泵吸入口处单位重量液体必须具有的 超过饱和蒸汽压力的富余能量，也称为必须的净正吸 入水头。汽蚀余量一般用来反映泵的吸水性能，其单 位仍为mH2O。 Hs值与Hsv值是从不同角度反映水泵 吸水性能的参数，通常，Hs值越大，水泵吸水性能越 好；Hsv越小，水泵吸水性能越好。Hs及Hsv是确定 水泵安装高度的参数。 为了方便用户使用，每台泵或风机出厂前在机壳上都 嵌有一块铭牌，铭牌上简明地列出了该泵或风机生产 年月日及在设计转速下运转时，效率最高时的流量、 扬程(或全压)、转速、电机功率及允许吸上真空高度 值。
泵与风机完整通用课件
泵无法启动
检查电源连接、电机和泵的机械部件 是否正常，如有问题及时维修或更换 。
流量不足
检查泵的入口和出口管道是否堵塞、 叶轮是否磨损或堵塞，根据情况进行 清理或更换。
噪音过大
检查泵的机械部件是否松动或损坏、 润滑是否良好，根据情况进行紧固或 更换。
温度过高
检查泵的运行环境是否良好、润滑是 否良好、泵的机械部件是否正常，如 有问题及时处理。
风机的常见故障及处理方法
风机振动过大
流量不足
检查风机的安装基础是否牢固、机械部件 是否松动或损坏，根据情况进行加固或更 换。
检查风机的入口和出口管道是否堵塞、叶 片是否磨损或松动，根据情况进行清理或 更换。
噪音过大
温度过高
检查风机的机械部件是否正常、润滑是否 良好，根据情况进行维修或更换。
检查风机的运行环境是否良好、润滑是否 良好、机械部件是否正常，如有问题及时 处理。
泵的选型与设计
详细描述 根据工艺流程和介质特性选择泵的类型，如离心泵、往复泵、齿轮泵等。
根据流量和扬程等参数选择合适的泵型号，确保满足工艺要求。
泵的选型与设计
• 考虑泵的效率、可靠性、维修性等因素，选择质 量可靠、性能稳定的泵产品。
泵的选型与设计
风机的选型与设计
总结词：根据风量、风压、介质特性等参数选择合适的风机类型，考虑风机的能 效、噪音、振动等因素。
感谢您的观看
THANKS
高效的风机能够降低能源消耗 和运行成本，未来风机将通过 优化设计、改进制造工艺等方 式提高效率，降低能耗。
智能化技术将在风机领域得到 广泛应用，实现远程监控、故 障预警、自动调节等功能，提 高风机的运行效率和可靠性。
未来风机将更加注重环保性能 ，采用环保材料和工艺，降低 噪音和振动，提高能效，减少 对环境的影响。同时，开发可 再生能源的风机将成为行业的 重要发展方向。
检查电源连接、电机和泵的机械部件 是否正常，如有问题及时维修或更换 。
流量不足
检查泵的入口和出口管道是否堵塞、 叶轮是否磨损或堵塞，根据情况进行 清理或更换。
噪音过大
检查泵的机械部件是否松动或损坏、 润滑是否良好，根据情况进行紧固或 更换。
温度过高
检查泵的运行环境是否良好、润滑是 否良好、泵的机械部件是否正常，如 有问题及时处理。
风机的常见故障及处理方法
风机振动过大
流量不足
检查风机的安装基础是否牢固、机械部件 是否松动或损坏，根据情况进行加固或更 换。
检查风机的入口和出口管道是否堵塞、叶 片是否磨损或松动，根据情况进行清理或 更换。
噪音过大
温度过高
检查风机的机械部件是否正常、润滑是否 良好，根据情况进行维修或更换。
检查风机的运行环境是否良好、润滑是否 良好、机械部件是否正常，如有问题及时 处理。
泵的选型与设计
详细描述 根据工艺流程和介质特性选择泵的类型，如离心泵、往复泵、齿轮泵等。
根据流量和扬程等参数选择合适的泵型号，确保满足工艺要求。
泵的选型与设计
• 考虑泵的效率、可靠性、维修性等因素，选择质 量可靠、性能稳定的泵产品。
泵的选型与设计
风机的选型与设计
总结词：根据风量、风压、介质特性等参数选择合适的风机类型，考虑风机的能 效、噪音、振动等因素。
感谢您的观看
THANKS
高效的风机能够降低能源消耗 和运行成本，未来风机将通过 优化设计、改进制造工艺等方 式提高效率，降低能耗。
智能化技术将在风机领域得到 广泛应用，实现远程监控、故 障预警、自动调节等功能，提 高风机的运行效率和可靠性。
未来风机将更加注重环保性能 ，采用环保材料和工艺，降低 噪音和振动，提高能效，减少 对环境的影响。同时，开发可 再生能源的风机将成为行业的 重要发展方向。
泵与风机的工作分析课件
智能化
未来泵的发展将更加注重智能化， 通过引入传感器和控制系统，实现 远程监控、故障诊断和自动调节等 功能。
多样化
针对不同应用领域和工况，泵的类 型和规格将更加丰富，以满足各种 特殊需求。
风机的发展趋势
大型化
随着能源和交通等基础设施建设 的加速，风机的单机容量将进一
步增大，提高风能利用率。
高效化
通过改进设计和制造工艺，提高 风机的能效比和可靠性，降低运
泵与风机的工作原理
总结词
理解泵与风机的工作原理是掌握其性能和选型的关键。
详细描述
泵的工作原理主要是通过叶轮旋转产生的离心力将能量传递给液体，使液体压力 增加并克服阻力输送至所需位置。风机的工作原理则是利用叶轮旋转产生的空气 动力学效应，使气体获得动能并克服排气压力将气体排出。
泵与风机在工业中的应用
效率影响因素
风机的效率受多种因素影 响，如转速、气流阻力、 机械摩擦等。
能效提升途径
通过改进设计、选用高效 材料、优化运行工况等方 式可以提高风机能效。
04 泵与风机的维护与保养
泵的维护与保养
定期检查泵的密封件
确保密封件完好无损， 如发现损坏应及时更换 ，以防止泄漏。
定期清洗泵的内部
清除残留物，保持泵的 清洁，以防止堵塞和磨 损。
行成本。
智能化
引入传感器、控制系统和人工智 能技术，实现风机的远程监控、
故障预警和智能调控。
泵与风机的新技术应用
数字孪生技术
利用数字孪生技术构建泵与风机的虚拟模型，进 行性能分析和优化设计，提高产品研发效率。
磁悬浮技术
应用磁悬浮技术减少泵与风机运行中的机械摩擦 和振动，提高设备的稳定性和寿命。
复合材料的应用
泵与风机的构造及工作原理解析ppt课件
叶片式
工作原理
容积式其他Fra bibliotek本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
第二部分 泵与风机
叶片式
主要是通过高速旋转的叶轮对流体做功，使流体获 得能量；
表2 通风机用途汉语拼音代号
本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
第二部分 泵与风机
当前泵与风机的发展趋势和特点有以下几个方面：
9.1 离心泵的基本构造及工作原理
本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
9.1 离心泵的基本构造及工作原理
图9.2 单级双吸卧式离心泵剖面图 1—泵体； 2—泵盖； 3—泵轴； 4—叶轮； 5—叶轮上减漏环； 6—泵壳上减漏 环；7—水封管；8—充水孔； 9—油孔； 10—双列滚珠轴承； 11—键； 12—填 料套； 13—填料环； 14—填料；15—压盖； 16—联轴器； 17—油杯指示管； 18—压水管法兰；19—泵座； 20—吸水管；21—泄水孔； 22—放油孔
9.1 离心泵的基本构造及工作原理
9.1.1.2 泵壳
泵壳的主要作用是以最小的
图
损失汇集由叶轮流出的液体，
9.6
使其部分动能转变为压能，
工作原理
容积式其他Fra bibliotek本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
第二部分 泵与风机
叶片式
主要是通过高速旋转的叶轮对流体做功，使流体获 得能量；
表2 通风机用途汉语拼音代号
本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
第二部分 泵与风机
当前泵与风机的发展趋势和特点有以下几个方面：
9.1 离心泵的基本构造及工作原理
本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
9.1 离心泵的基本构造及工作原理
图9.2 单级双吸卧式离心泵剖面图 1—泵体； 2—泵盖； 3—泵轴； 4—叶轮； 5—叶轮上减漏环； 6—泵壳上减漏 环；7—水封管；8—充水孔； 9—油孔； 10—双列滚珠轴承； 11—键； 12—填 料套； 13—填料环； 14—填料；15—压盖； 16—联轴器； 17—油杯指示管； 18—压水管法兰；19—泵座； 20—吸水管；21—泄水孔； 22—放油孔
9.1 离心泵的基本构造及工作原理
9.1.1.2 泵壳
泵壳的主要作用是以最小的
图
损失汇集由叶轮流出的液体，
9.6
使其部分动能转变为压能，
泵与风机完整PPT课件
汽蚀余量Δhr:单位重量液体从泵吸入口至叶轮进口压力最低处的压力降
体积流量一定要在一定热力条件下定义才有意义。
功率和效率
轴功率：传到泵与风机
有效功率：
原动机输出功率：
轴上的功率
Pg
Psh
/ tm（kW）
Psh
Pe
/ （kW）
Pe
gqV H
1000
pqV（kW） 1000
原动机
传动装置
泵与风机
传动效率： tm
液体流经叶轮后所增
Hp（静压头） Hc(动压头) 加的动压头（在蜗壳
中其中一部分将转变 为静压能）
Hp用于克服装置中的流阻、液位 Hc表现为液流绝对速度增加。要 差和反压。要求Hp大于这三者之 求Hc不宜过大，因Hc大流阻大。
（四）损失与效率
Psh
Ph qVT HT
P qV HT
Байду номын сангаас
Pe qV H
PV Pm 容积损失功率 机械损失功率
正位移特性（容积泵、正位移泵） H
a）流量与管路特性无关
qV,Tf(z,A F,s,nr)
式中：
z泵缸;数 AF活塞面 ; 积
s冲程 ;
nr 往复次 . 数
b）压头与流量无关，取决于管路需要
理论上，往复泵压头可按系统需要无限增大。
实际上，受泵体强度及泵原动机限制。
qV
qV
qVT
往复泵特性曲线
有自吸能力，不需灌泵；旁路调节，不能封闭启动
• 另外，泵壳内的液体部分动能
还转变成静压能。
16
离心泵工作过程
•开泵前，泵内灌满要输送的液体。
•开泵后，泵轴带动叶轮一起高速旋转产
体积流量一定要在一定热力条件下定义才有意义。
功率和效率
轴功率：传到泵与风机
有效功率：
原动机输出功率：
轴上的功率
Pg
Psh
/ tm（kW）
Psh
Pe
/ （kW）
Pe
gqV H
1000
pqV（kW） 1000
原动机
传动装置
泵与风机
传动效率： tm
液体流经叶轮后所增
Hp（静压头） Hc(动压头) 加的动压头（在蜗壳
中其中一部分将转变 为静压能）
Hp用于克服装置中的流阻、液位 Hc表现为液流绝对速度增加。要 差和反压。要求Hp大于这三者之 求Hc不宜过大，因Hc大流阻大。
（四）损失与效率
Psh
Ph qVT HT
P qV HT
Байду номын сангаас
Pe qV H
PV Pm 容积损失功率 机械损失功率
正位移特性（容积泵、正位移泵） H
a）流量与管路特性无关
qV,Tf(z,A F,s,nr)
式中：
z泵缸;数 AF活塞面 ; 积
s冲程 ;
nr 往复次 . 数
b）压头与流量无关，取决于管路需要
理论上，往复泵压头可按系统需要无限增大。
实际上，受泵体强度及泵原动机限制。
qV
qV
qVT
往复泵特性曲线
有自吸能力，不需灌泵；旁路调节，不能封闭启动
• 另外，泵壳内的液体部分动能
还转变成静压能。
16
离心泵工作过程
•开泵前，泵内灌满要输送的液体。
•开泵后，泵轴带动叶轮一起高速旋转产
《泵与风机讲义》PPT课件
联立上述两式并消去
n0/n得：
H A H B H const.
qV2A
qV2B
qV2
图4-26 转速不同时的性能换算
可见：当转速改变时，工况相似的一系列点其扬程与流 量的平方之比为一常数。上式还可改写为：
即相似抛物线方程： H KqV2 （4－35）
上式表明：当转速改变时，工况相似的一系列点是按二次抛 物线规律变化的，且抛物线的顶点位于坐标原点。我们称此
b1p b2 p D2 p b1 b2 D2
Dp D
Z p vZ1p w1p v2 p
v1
w1
v2
u2 p Dp np u2 D n
可推导出：
qvp qv
Dp D
3
np n
Vp V
可变形：
qV D32nV
q VP D32Pn PVP
Dp
D
np n
2 hp
h
D n
（4－26）
（4－27）
H
D22 n 2 h
const.
或
p
D22 n 2 h
const.
描述：几何相似泵（或风机），在相似的工况下，其扬程 （或全压）与叶轮直径及转速的二次方、以及流动效率 （或流体密度）的一次方成正比。
3、功率相似定律
m
k1 k3 k1
k2 k1n2 D4
a
b n2 D4
（假定线性尺寸D2不变）
结论：对于小模型、降转速，↓↓（m↓）。
三、相似定律的特例
实际应用相似定律时，会遇到以下特殊情况：
n0/n得：
H A H B H const.
qV2A
qV2B
qV2
图4-26 转速不同时的性能换算
可见：当转速改变时，工况相似的一系列点其扬程与流 量的平方之比为一常数。上式还可改写为：
即相似抛物线方程： H KqV2 （4－35）
上式表明：当转速改变时，工况相似的一系列点是按二次抛 物线规律变化的，且抛物线的顶点位于坐标原点。我们称此
b1p b2 p D2 p b1 b2 D2
Dp D
Z p vZ1p w1p v2 p
v1
w1
v2
u2 p Dp np u2 D n
可推导出：
qvp qv
Dp D
3
np n
Vp V
可变形：
qV D32nV
q VP D32Pn PVP
Dp
D
np n
2 hp
h
D n
（4－26）
（4－27）
H
D22 n 2 h
const.
或
p
D22 n 2 h
const.
描述：几何相似泵（或风机），在相似的工况下，其扬程 （或全压）与叶轮直径及转速的二次方、以及流动效率 （或流体密度）的一次方成正比。
3、功率相似定律
m
k1 k3 k1
k2 k1n2 D4
a
b n2 D4
（假定线性尺寸D2不变）
结论：对于小模型、降转速，↓↓（m↓）。
三、相似定律的特例
实际应用相似定律时，会遇到以下特殊情况：
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2 p2 p1 2 12 255000 ( 33340) H H Z 0.6 0 30（m） g 2g 1000 9.806
轴功率为：
gqV H 1000 9.806 50 30.004 Psh 6.59 （kW） 1000 3600 0.62
12
H
10
Hc－qV
图中Hc－qV 曲线与H－qV 曲线的交 点M即为泵的运行工况点。从图中可以 读出：qVM=36m3/h，HM=8.4m。
A
8
M B
H－qV
6
2）流量降低20％后，q V B =(1-20 ％)qV =28.8（m3/h），此时的运行工况 点位于Hc－qV 上流量为28.8 m3/h这一点， 即图中的B 点，从图中可读出该点的扬
华北电力大学
流体力学及泵与风机课程组
泵与风机 Pumps and Fans
1-7 已知某离心泵在转速为n＝1450r/min时的参数见表1-10。
表1-10 qV（m3/h）
H (m)
参数表 0
11.0 0
7.2
10.8 15
14.4
10.5 30
21.6
10.0 45
28.8
9.2 60
36
8.4 65
送密度为800kg/m3的液体，求几何安装高度，泵能抽吸的几何安装高度是否
与密度有关？
解：对双吸泵汽蚀比转速为：c
则该泵的必需汽蚀余量为：
5.62n qV / 2 NPSHr c
4/ 3
5.62n qV / 2 NPSH r
3/ 4
5.62 2950 650 / 3600 / 2 1200
4/ 3
6.671 (m)
允许汽蚀余量为：[NPSH]=NPSHr+k =6.671+0.3=6.971 (m)
由于吸入液面压强pe等于汽化压强pV，故
安高度与密度无关，为：
pe pV 0 , 即该泵的允许几何 g
[Hg]=-[NPSH]-hs=-6.971-0.5 =-7.471 （m） 计算结果[Hg]为负值，故该泵的叶轮进口中心应在容器液面以下7.471m。 华北电力大学
qV（m3/h）
连接到下一课件
结束
流体力学及泵与风机课程组
扬程H：(m) ； 有效功率：Pe＝gqV H/1000＝qV p /1000 (kW)。
2、工程概念不清楚，没进行题后思考
1）1-7 求流量减少20％后的转速，有部分同学求出的转速比原先的大，
应该有明确的概念，流量减少后，转速应该是降低的；
2）1-9 求比转速ns。在计算比转速的时候，流量的单位应为m3/s，但 题目中给出的单位是m3/h，这时需进行单位换算； 3）表1-9 中给出了叶片式泵的比转速范围是30~1000，部分同学的计 算结果为5000。
H (m)
1800
H-qV M
泵 单 独 运 行 ，
H-qV 与Hc-qV的交点 N点即为一台泵0
运行时的运行工况点，
从图中可读出： qVN=285m3/h。 则当一台水泵停
1200
Hc－qV
1000 0 100 200 300 400 500 600 700
止工作后，流量占并联运行时流量的百分比为： qVN 285 100% 63% qVM 455 返回到课程导航 华北电力大学
泵与风机 Pumps and Fans
泵与风机
主 编：安连锁 课件制作：吕玉坤
华北电力大学
流体力学及泵与风机课程组
泵与风机 Pumps and Fans
习题分析课
一、存在的主要问题 二、部分习题解
华北电力大学
流体力学及泵与风机课程组
泵与风机 Pumps and Fans
一、存在的主要问题
1、对一些重要参数的单位不明确
由于在图中流量的单位为 m3/h ， 需对流量进行换算后才可在图中作出
Hc－qV 性能曲线，如图所示。
华北电力大学
流体力学及泵与风机课程组
泵与风机 Pumps and Fans
图中H -qV与Hc-qV 的交点M点即为并联后的联合运行工况点，从图中 可读出：qVM=455 m3/h。2000 3） 一 台 泵 停 止 工作后，相当于一台
ns
3.65n qV
H/i 3 / 4
3.65 5050 576 / 3600 98.52 3/ 4 2523 / 8
查表1－9 可知该泵为中比转速泵，叶片形状为入口处扭曲，出口处柱形。 华北电力大学
流体力学及泵与风机课程组
泵与风机 Pumps and Fans
2-3 设计一台双吸泵，n=2950r/min，流量qV=650m3/h，吸入液面压强pe 等于汽化压强pV，c=1200，hs=0.5m，安全余量k=0.3m。假定设计的泵抽
P Pa
n2 n1
qV2 25000 960 685.71 686 (r/min) qV1 35000
华北电力大学
） （
p－qV M
pc－qV
M
15
20
25
30
35
40
45
qV（×103m3/h）
流体力学及泵与风机课程组
泵与风机 Pumps and Fans
4-3 两台性能完全相同2DG-10型水泵并联运行，每台泵的H－qV性能曲
πD2 n π 0.5 1000 26.18 (m/s) 60 60
2u u2 w2 cos 120 26.18 20 0.5 36.18 (m/s)
速度三角形如图所示： 理论全压为：
2
w2
u2
pT＝ u2u＝1.2×26.18×36.18＝1136.63（Pa）
pc (Pa) 0 320 720 1280 2000 由于在图中流量的单位为×103m3/h，需对流量进行换算后才可在图中 作出pc－qV 性能曲线，如下图所示。
华北电力大学
流体力学及泵与风机课程组
泵与风机 Pumps and Fans
3500 风机性能曲线p－q V与管路 性能曲线pc－qV的交点M为运行 3000 工况点，从图可读出该点流量 2500 为：q V1 =35×10 3 m 3 /h。变速调 2000 节后风机的性能曲线要变化， 1500 但管路性能曲线不变，因此变 1000 速后新的运行工况点必在管路 500 性能曲线上流量qV2=25000 m3/h 这一点，即M点。 0 0 5 10 对风机管路性能曲线即为相 似抛物线，即M点与M’点为相似工 况点。由相似定律可得风机变速后的转速为：
流体力学及泵与风机课程组
泵与风机 Pumps and Fans
4-1 某风机在管路系统中工作。风机转速n1＝960r/min，风机的性能曲 线如图4-39所示。管路性能曲线方程为pc＝20qV2,（式中qV 的单位以m3/s计 算）。若采用变速调节使风机向管路系统输送的风量为qV=25000m3/h，求这 时风机的转速n2。 解：取流量为0 、4 、6、8 、10（ m3/s），由pc＝20qV2 可求出各流量对 应的全压，如下表所示： qV（m3/s） qV（×103m3/h） 0 0 4 14.4 6 21.6 8 28.8 10 36
43.2
7.4 55
50.4
6.0 30
（％）
将此泵安装在静扬程Hst＝6m的管路系统中，已知管路的综合阻力系数
＝0.00185h2/m5，试用图解法求运行工况点的参数。如果流量降低20％，
试确定这时的水泵转速应为多少。设综合阻力系数不变。
2 解：1）管路系统能头Hc＝Hst＋qV ，由题意可求出各流量点对应的
4
2
0 0 10 20 30 40 50
qV
60
程为：HB=7.534 m。
H B 2 7.534 2 2 qV q 0.009qV 2 2 V qVB 22.8
但M点与B点不是相似工况点，需利用相似抛物线找出B 点的相似工况点A。 相似抛物线方程为：H=kqV2 =
作相似抛物线交泵性能曲线于A点，则点A是点B的相似工况点。 从图中可读出，HA=8.8m，qVA=31m3/h，且nA=nM=1450（r/min） 华北电力大学
管路系统能头如下表所示： qV（m3/h） 0 7.2 14.4 21.6 28.8 36 43.2 50.4
Hc (m)
华北电力大学
6
6.096
6.384
6.863 7.534 8.398 9.453 10.699 流体力学及泵与风机课程组
泵与风机 Pumps and Fans
由以上数据可作出该泵的H－qV 和Hc－qV 曲线如下图所示。
3、没有掌握课程的重点、难点
相似工况点的概念、运行工况点的确定等。 华北电力大学
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二、部分习题解
0-1、试求输水量qV=50m3/h时离心泵所需的轴功率。设泵出口压力
表读数为255000Pa，泵入口真空表读数为33340Pa，表位差为0.6m，吸水 管与压水管管径相同，离心泵的总效率=0.62。 解：由于吸水管与压水管管径相同，因此 1 2 该泵的扬程为：
Pe
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1-4 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2y=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 =1.2kg/m3，试求该风机叶轮产生的理论全压。 解：由题意得： 圆周速度 u2 绝对速度的周向分速度
轴功率为：
gqV H 1000 9.806 50 30.004 Psh 6.59 （kW） 1000 3600 0.62
12
H
10
Hc－qV
图中Hc－qV 曲线与H－qV 曲线的交 点M即为泵的运行工况点。从图中可以 读出：qVM=36m3/h，HM=8.4m。
A
8
M B
H－qV
6
2）流量降低20％后，q V B =(1-20 ％)qV =28.8（m3/h），此时的运行工况 点位于Hc－qV 上流量为28.8 m3/h这一点， 即图中的B 点，从图中可读出该点的扬
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1-7 已知某离心泵在转速为n＝1450r/min时的参数见表1-10。
表1-10 qV（m3/h）
H (m)
参数表 0
11.0 0
7.2
10.8 15
14.4
10.5 30
21.6
10.0 45
28.8
9.2 60
36
8.4 65
送密度为800kg/m3的液体，求几何安装高度，泵能抽吸的几何安装高度是否
与密度有关？
解：对双吸泵汽蚀比转速为：c
则该泵的必需汽蚀余量为：
5.62n qV / 2 NPSHr c
4/ 3
5.62n qV / 2 NPSH r
3/ 4
5.62 2950 650 / 3600 / 2 1200
4/ 3
6.671 (m)
允许汽蚀余量为：[NPSH]=NPSHr+k =6.671+0.3=6.971 (m)
由于吸入液面压强pe等于汽化压强pV，故
安高度与密度无关，为：
pe pV 0 , 即该泵的允许几何 g
[Hg]=-[NPSH]-hs=-6.971-0.5 =-7.471 （m） 计算结果[Hg]为负值，故该泵的叶轮进口中心应在容器液面以下7.471m。 华北电力大学
qV（m3/h）
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结束
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扬程H：(m) ； 有效功率：Pe＝gqV H/1000＝qV p /1000 (kW)。
2、工程概念不清楚，没进行题后思考
1）1-7 求流量减少20％后的转速，有部分同学求出的转速比原先的大，
应该有明确的概念，流量减少后，转速应该是降低的；
2）1-9 求比转速ns。在计算比转速的时候，流量的单位应为m3/s，但 题目中给出的单位是m3/h，这时需进行单位换算； 3）表1-9 中给出了叶片式泵的比转速范围是30~1000，部分同学的计 算结果为5000。
H (m)
1800
H-qV M
泵 单 独 运 行 ，
H-qV 与Hc-qV的交点 N点即为一台泵0
运行时的运行工况点，
从图中可读出： qVN=285m3/h。 则当一台水泵停
1200
Hc－qV
1000 0 100 200 300 400 500 600 700
止工作后，流量占并联运行时流量的百分比为： qVN 285 100% 63% qVM 455 返回到课程导航 华北电力大学
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泵与风机
主 编：安连锁 课件制作：吕玉坤
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习题分析课
一、存在的主要问题 二、部分习题解
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一、存在的主要问题
1、对一些重要参数的单位不明确
由于在图中流量的单位为 m3/h ， 需对流量进行换算后才可在图中作出
Hc－qV 性能曲线，如图所示。
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图中H -qV与Hc-qV 的交点M点即为并联后的联合运行工况点，从图中 可读出：qVM=455 m3/h。2000 3） 一 台 泵 停 止 工作后，相当于一台
ns
3.65n qV
H/i 3 / 4
3.65 5050 576 / 3600 98.52 3/ 4 2523 / 8
查表1－9 可知该泵为中比转速泵，叶片形状为入口处扭曲，出口处柱形。 华北电力大学
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2-3 设计一台双吸泵，n=2950r/min，流量qV=650m3/h，吸入液面压强pe 等于汽化压强pV，c=1200，hs=0.5m，安全余量k=0.3m。假定设计的泵抽
P Pa
n2 n1
qV2 25000 960 685.71 686 (r/min) qV1 35000
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） （
p－qV M
pc－qV
M
15
20
25
30
35
40
45
qV（×103m3/h）
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4-3 两台性能完全相同2DG-10型水泵并联运行，每台泵的H－qV性能曲
πD2 n π 0.5 1000 26.18 (m/s) 60 60
2u u2 w2 cos 120 26.18 20 0.5 36.18 (m/s)
速度三角形如图所示： 理论全压为：
2
w2
u2
pT＝ u2u＝1.2×26.18×36.18＝1136.63（Pa）
pc (Pa) 0 320 720 1280 2000 由于在图中流量的单位为×103m3/h，需对流量进行换算后才可在图中 作出pc－qV 性能曲线，如下图所示。
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3500 风机性能曲线p－q V与管路 性能曲线pc－qV的交点M为运行 3000 工况点，从图可读出该点流量 2500 为：q V1 =35×10 3 m 3 /h。变速调 2000 节后风机的性能曲线要变化， 1500 但管路性能曲线不变，因此变 1000 速后新的运行工况点必在管路 500 性能曲线上流量qV2=25000 m3/h 这一点，即M点。 0 0 5 10 对风机管路性能曲线即为相 似抛物线，即M点与M’点为相似工 况点。由相似定律可得风机变速后的转速为：
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4-1 某风机在管路系统中工作。风机转速n1＝960r/min，风机的性能曲 线如图4-39所示。管路性能曲线方程为pc＝20qV2,（式中qV 的单位以m3/s计 算）。若采用变速调节使风机向管路系统输送的风量为qV=25000m3/h，求这 时风机的转速n2。 解：取流量为0 、4 、6、8 、10（ m3/s），由pc＝20qV2 可求出各流量对 应的全压，如下表所示： qV（m3/s） qV（×103m3/h） 0 0 4 14.4 6 21.6 8 28.8 10 36
43.2
7.4 55
50.4
6.0 30
（％）
将此泵安装在静扬程Hst＝6m的管路系统中，已知管路的综合阻力系数
＝0.00185h2/m5，试用图解法求运行工况点的参数。如果流量降低20％，
试确定这时的水泵转速应为多少。设综合阻力系数不变。
2 解：1）管路系统能头Hc＝Hst＋qV ，由题意可求出各流量点对应的
4
2
0 0 10 20 30 40 50
qV
60
程为：HB=7.534 m。
H B 2 7.534 2 2 qV q 0.009qV 2 2 V qVB 22.8
但M点与B点不是相似工况点，需利用相似抛物线找出B 点的相似工况点A。 相似抛物线方程为：H=kqV2 =
作相似抛物线交泵性能曲线于A点，则点A是点B的相似工况点。 从图中可读出，HA=8.8m，qVA=31m3/h，且nA=nM=1450（r/min） 华北电力大学
管路系统能头如下表所示： qV（m3/h） 0 7.2 14.4 21.6 28.8 36 43.2 50.4
Hc (m)
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6.384
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3、没有掌握课程的重点、难点
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二、部分习题解
0-1、试求输水量qV=50m3/h时离心泵所需的轴功率。设泵出口压力
表读数为255000Pa，泵入口真空表读数为33340Pa，表位差为0.6m，吸水 管与压水管管径相同，离心泵的总效率=0.62。 解：由于吸水管与压水管管径相同，因此 1 2 该泵的扬程为：
Pe
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1-4 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2y=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 =1.2kg/m3，试求该风机叶轮产生的理论全压。 解：由题意得： 圆周速度 u2 绝对速度的周向分速度