泵与风机杨诗成,习题及答案

6-1 某水泵在转速n=1450r/min 时的性能曲线见图6-57，此时管路性能曲线为H=10+8000q 2v (q v 按m 3/s 计)，问转速为多少时水泵供水量为q v =30L/s?

6-1，解：根据管路性能曲线方程，做出管路性能曲线： 23流量（L/s ）

10

20

30

40

5

扬程（m ）

1

10.

8

13.

2

17.

2

22.

8

30

变速调节，流量降为30（L/s ）时，落在管路性能曲线上，因此在B 点。 过B 点做相似抛物线 即H=kq v 2

读出B 点坐标：流量q v =30 L/s, 扬程H=17m 代入相似抛物线，得： k=

0189.030

1722==v q H ，即过B 点的相似抛物线为H=0.0189 q v 2 流量（L/s ）

20 30 40 45 扬程（m ）

7.56

17.0

30.24

38.27

如图：

与原性能曲线相交于C 点，则C 、B 两点相似。 C 点坐标：流量q v =41 L/s, 扬程H=32m 根据相似定律得：

2

2121⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛=n n H H min /198917

3214501

21

2r H H n n =⨯==

也可以通过：

2

1

21n n q q = min /198230

4114501

21

2r q q n n =⨯==

6-2 某离心风机在转速为n 1=1450r/min 时，p-q v 曲线见图6-58，管路性能曲线方程

为p=20q 2v 。若采用变转速的方法，使风机流量变为q 2v =27 000m 3/h,此时风机转速应为多少？

2流量（m 3/s ）

2

4

6

8

10

风压（Pa ）

8

32

72

128

200

管路性能曲线与相似抛物线重合，因此，A 、B 两点相似， A （8.3,1380），B （2.74，150）

2

2121⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛=n n p p min /4781380

15014501

21

2r p p n n =⨯==

6-3 某离心泵转速为n 1=950r/min,其性能曲线见图6-59，问当n 2=1450r/min 时，水

泵流量改变了多少？

6-3

转速改变后，满足相似定律

根据图，知道原来转速下的工作点：（46,87）

1212n n q q = ∴s m n n q q /2.70950

1450

4631212=⨯=⨯= 6-4

6-4 一台离心风机性能曲线见图6-60，管路性能曲线方程为p=20q 2v 。若把流量调节到q v =6m 3/s,采用出口节流和变速两种调节方法，则采用两种调节方法后风机的轴功率各为多少？若风机按每年运行7500h 计算，变速调节每年要比节流调节节省多少电能？

流量

（m3/s）

0 2 4 6 8 10

风压（Pa）0 8

32

72

128

200

变速调节在B点工作：

B(6m3/s,700Pa)，由于变速调节效率曲线随之移动，即效率与原工作点相同。

查曲线，原工作点效率：η1=46%

因此，P A= p·q v/η1=700×6/46%=9.13（kW）

节流调节在A点工作：

A(6m3/s,1730Pa)，由于节流调节效率曲线不变。

查曲线，节流调节工作点效率：η2=50%

因此，P B= p·q v/η2=1730×6/50%=20.76（kW）

变速调节耗电

9.13（kW）×7500h=68,475 kWh

节流调节耗电

20.76（kW）×7500h=155,700 kWh

节电

155,700-68,475=87,225 kWh

6-5 离心泵转速n=1450r/min时的性能曲线见图6-61，此时流量q v=1m3/s。该泵进、出口管直径相等。采用变速调节，泵在新工况运行时出口压力表读数p g=215 754Pa，入口真空表读数p v=48 958Pa,,真空表装置在泵中心线上，压力表装置在高于真空表5m处。问转速升高到多少才能使流量达到q v=1.5m3/s?

6-5根据题意，装置应该是如图的模型：假定管路出口与吸水池表面均为一个大气压，则：

在1450r/min时的扬程为：

H:通过进出口处压力表和真空表所在断面进行计算

H = （Z2-Z1）+（p B+ p m）/ρg + （υ22-υ12）/2g m

又：Z2=Z1；υ2=υ1

∴H =（p B+ p m）/ρg=（215754+48958）/9810=26.98m

H:通过吸水液面及管路出口断面进行计算

H = （Z2-Z1）+（p2- p1）/ρg + （υ22-υ12）/2g+h w m

又：p2=p1；υ2=υ1

H = （Z2-Z1）+h w=（Z2-Z1）+Aq v2

26.98=10+A×12

∴A=16.98

由此可画出管路性能曲线

2

流量

（L/s）

0 0.5 1 1.5 2

扬程（m）

1

14.2

5

16.9

8

48.2

1

77.9

2