第三章 泵与风机的复习要点及例题
泵与风机复习笔记
绪论★1、泵与风机是将原动机的机械能转换成流体的压力能和动能从而实现流体定向输运的动力设备。
输送液体的为泵，输送气体的为风机，液体和气体均属流体，故泵与风机也称为流体机械。
2、泵输送的介质除水外，还有油、酸液、碱液及液固混合物，以及高温下的液态金属和超低温下的液态气体。
★1、泵与风机的分类：按产生压力的大小分为：⑴泵按产生压力的大小分：①低压泵：压力在2Mpa以下②中压泵：2～6Mpa ③高压泵：6MPa以上⑵风机按产生全压的大小分为：①通风机：全压p<15kPa②鼓风机：15～340kPa③压气机：p>340kPa ⑶通风机按产生全压的大小分为：①低压离心通风机：p<1kPa②中压离心：1～3kPa③高压离心：3～15④低压轴流通风机：<0.5⑤0.5～5。
按工作原理分类：⑴叶片式泵与风机:都具有叶轮，叶轮中的叶片对流体做功，使流体获得能量。
按其获得能量的方式不同分为离心式、轴流式、斜流式。
①离心式泵与风机：工作原理：利用旋转叶轮带动流体一起旋转，借离心力的作用，使流体的压力能和动能得到增加，流体沿轴向进入叶轮转90度后沿径向流出。
优点：性能范围广、效率高、体积小、重量轻，能与高速原动机直联。
②轴流式：工作原理：利用叶轮上的翼型叶片在流体旋转所产生的升力使流体的能量增加。
流体沿轴向进入叶轮并沿轴向流出。
优点：与离心式相比，流量大、压力小，一般用于大流量低扬程。
大容量机组中的循环水泵及引送风机。
③斜流式（混流式）泵：工作原理：部分利用了离心力，部分利用了升力，在两种力的共同作用下，输送流体，并提高其压力，流体轴向进入叶轮后，沿圆锥面方向流出。
⑵容积式：因工作方式的不同，分为往复式和回转式。
①往复式（包括活塞式、柱塞式、隔膜式）：工作原理：利用工作容积周期性的改变来输送流体，并提高其压力。
②回转式：工作原理：利用一对或几个特殊形状的回转体如齿轮、螺杆或其它形状的转子在壳内作旋转运动来输送流体并提高其压力。
流体力学泵与风机期末复习重点总结
流体力学泵与风机期末复习重点总结流体力学泵与风机期末复习重点总结一、引言流体力学泵与风机是在流体力学领域中非常常见的装置，广泛应用于工程领域，如水泵、空调风机、离心风机等。
熟练掌握流体力学泵与风机的基本原理和性能特点，对于工程师和研究人员来说是非常重要的。
本文将对流体力学泵与风机的期末复习重点进行总结，帮助读者快速回顾和掌握相关知识。
二、流体力学泵的基本原理流体力学泵是一种能够将流体从低压区域输送到高压区域的装置。
其基本原理是利用泵的叶轮运动与流体之间的相互作用来实现流体的输送。
在泵的叶轮中，流体由低压区域进入，受到叶片的作用而增加了动能，然后被推向高压区域。
流体在泵内的流动过程中，需克服摩擦阻力和叶轮的转动阻力，从而提供功率。
三、泵的性能特点及分类1. 泵的扬程和流量特性：泵的扬程和流量是泵性能的两个重要指标。
扬程表示泵能够提供的压力能力，流量表示泵单位时间内输送流体的量。
泵的性能曲线反映了扬程和流量之间的关系，帮助人们了解泵在不同工况下的表现。
2. 泵的效率：泵的效率是指泵转换输入功率和输出功率之间的比值。
有效高效的泵可以提供更大的流量，同时减少能源的消耗。
泵的效率与流量、扬程等参数有关。
3. 泵的分类：根据其结构和工作原理不同，泵可以分为离心泵、容积泵、轴流泵等多种类型。
离心泵是最常见的类型，通过旋转叶轮产生离心力将流体推向出口。
容积泵利用容积的变化来实现流体输送。
轴流泵则是通过推力来推动流体。
四、风机的基本原理及特点风机是一种将气体（如空气）转化为动能的装置，常用于通风、循环等工程领域。
风机与泵类似，但在工作原理和性能特点上有所不同。
1. 风机的工作原理：风机通过旋转叶轮产生了气流的动能，然后将其传递给周围的空气，使空气流动起来。
在风机内部，气流具有一定的压力差，使得气体在风机内不断循环流动。
2. 风机的性能特点：与泵相比，风机的压力增加较小，但流量较大。
风机性能的评估指标主要包括气流量和压力增加。
3第三章 泵与风机的叶片理论
离心力
压力增加
第一节 流体在离心式封闭叶轮中的获能分析
2. 单位重力作用下流体的动能增量
第二节 流体在叶轮中的运动及速度三角形
一、流体在离心式叶轮中的运动分析
3. 单位重力作用下流体的总能头
讨论：流体获能与旋转速度、叶轮内直径、外直径 的关系？
流体在叶轮内的运动是一种 流体 在叶轮内的运动是一种复合运动 复合运动，即 ，即： ： uw
第四节 离心式叶轮的叶片形式
第四节 离心式叶轮的叶片形式
离心泵，一般采用后弯式 （1）从流体所获得的扬程看，前向叶片最大， 径向叶片稍次，后向叶片最小。 （2）从效率观点看，后向叶片最高，径向叶片 从效率观点看 后向叶片最高 径向叶片 居中，前向叶片最低。 （3）从结构尺寸看，在流量和转速一定时，达 到相同的压力前提下，前向叶轮直径最小，而 径向叶轮直径稍次，后向叶轮直径最大。 （4）从工艺观点看，直叶片制造最简单。 流动液体，功率大，为提高效率，降低轴功率。 离 风机 离心风机，三种叶型都有。 种叶型都有 要求高效低噪，采用后弯； 要求总风压高，前弯； 要求不易积灰，径向，如排粉机。
第三节 叶片式泵与风机的基本方程
三、基本方程式分析 1. 预旋的存在及其对理论扬程的影响： 进入叶轮前的旋转运动称为预旋 分为正预旋（ α1∞为锐角），负预旋（ α1∞为钝角） 预旋发生的原因很复杂，至今无定论 预旋发生的原因很复杂 至今无定论 预旋可以改善流体流动，但会影响理论扬程
绝对速度角 相对流动角
对于水泵：ψ1 =0.75~0.88 ψ2 =0.85~0.95
当流体径向进入叶轮，通 常选用α1为佳
第三节 叶片式泵与风机的基本方程
基本方程式（欧拉方程）
第三节 叶片式泵与风机的基本方程
《泵与风机》第三章—相似理论在泵与风机中的应用
3.4 比转速 3.5 无因次性能曲线 3.6 通用性能曲线
3.1 相似条件
一. 几何相似
几何尺寸成比例且比值相等；
b1 p b1m b2 p b2m D1 p D1m D2 p D2m Dp Dm const
对应角度、叶片数相等
1 p 1m
2 p 2m
雷诺数Re：惯性力和黏性力的准则数 且Re＞105时 自模化状态 泵与风机的流动满足自模化条件，则动力相似 自动满足。
3.2 相似定律—性能参数间的相似关系
一. 流量相似关系
qv A2v2mv D2b2 2v2mv
qVp qVm
如几何相似 如运动相似
D2 pb2 p 2 p v2 mpVp D2mb2m 2mv2mmVm
qV p qVm ( D2 p D2 m )
3
p qVp H pmmVmhm Pm m qVm H mmpVphp
Pp
n p vp nm vm
2
hp ( ) ( ) Hm D2m nm hm
Hp D2 p np
2
p D2 p Pm m D2 m
Pp
5
n p mm n m mp
3
几何尺寸比的五次方，转速比的三次方，密度比的一次 方成正比，机械效率比的一次方成反比
几何相似， 运行工况相似
qVp qVm
Hp
容积效率和流动效率相等； 转速相差不大时（比值为1～2） 机械效率相等。
qV qV D 3n D 3n const 2 p 2 m
泵与风机
Pump and Air-blower
上海电力学院 能源与环境工程学院 工程热物理学科
《泵与风机_》思考题
《泵与风机_》思考题1.泵与风机可以分为哪几大类？发电厂主要采用哪种类型的泵与风机？为什么？答：a、按压力等级分类（1）泵：①高压泵: ≥6MPa；②中压泵: 2～6MPa；③低压泵:≤2MPa（2）风机：①空压机:≥340kPa；②鼓风机:15～340kPa；③通风机:≤15kPab、按工作原理分类（1）水泵：① 叶片式：离心式；轴流式；混流式；旋涡式② 容积式：往复式（活塞式、柱塞式等），回转式（滑片式、螺杆式等）③ 其他类型：真空泵、射流泵等（2）风机：① 叶片式：离心式；轴流式；混流式② 容积式：往复式（活塞压气机），回转式（罗茨式、螺杆式等）发电厂中主要采用轴流十风机作为锅炉送，引风机，用轴流式水泵作为循环水泵。
与离心式泵与风机相比轴流式泵与风机除了具有流量大，扬程（风压）低的特点外，在结构上还具有一下特点：1结构简单，紧凑，外形尺寸小，重量轻。
2动叶可调轴流式泵与风机，由于动叶安装角可随外界负荷的变化而改变，因而变工况时调节性能好，可保持较宽的高效工作区3动叶可调轴流式泵与风机因轮毂中装有叶片调节机构，转子结构较复杂，制造安装精度要求高4噪声较大。
2.泵与风机有哪些主要的性能参数？铭牌上标出的是指哪个工况下的参数？答：1.流量：泵与风机在单位时间内所输送流体的体积或质量2.扬程：单位质量液体流过水泵叶轮所增加的能量压力：单位质量气体流过风机叶轮所增加的能量3.转速：旋转机械在单位时间内的转动次数4.汽蚀余量：水泵叶轮进口处单位质量液体所必需具有的超过其汽化压力的富余能量5.功率：设备或装置系统的单位时间能耗值6.损失和效率：设备或装置系统内存在各种损失，其输出功率与消耗功率值不相等，两者之比称为效率铭牌上标出的都是指额定工况下的参数3.水泵的扬程和风机的全压两者有何区别及联系？答：扬程：单位质量液体流过水泵叶轮所增加的能量压力：单位质量气体流过风机叶轮所增加的能量4.离心式泵与风机有哪些主要部件？各有何作用？答：1叶轮：将原动机的机械能传递给流体，使流体获得压力能和动能2吸入室：以最小的阻力损失，引导液体平稳地进入叶轮，并使叶轮进口处的液体流速分布均匀。
第三章 相似理论在泵与风机中的应用
D2 p 2 n p 2 D2 m nm
H 2 D2 n 2 m p
H 2 D2 n 2 p
ρp ρm
D2 p 2 n p 2 D2 m nm
p
2 ρD2 n 2 m
2 ρD2 n 2 p
ρp ρm
D2 p 5 n p 3 D2 m nm
P 5 ρD2 n 3 m
P 5 ρD2 n 3 p
二、改变几何尺寸时各参数的变化 如果两台泵与风机的转速相同，且输送相同的流体 如果两台泵与风机的转速相同，
pp pm
p = ρgH
=
ρp ρm
(
D2 p 2 n p 2 η hp D2 m nm η hm
) ( )
三、功率相似关系 泵与风机的轴功率
ρgqv H η ρgq H = ηmηvvηh
pp pm
在相似工况下， 在相似工况下，轴功率相似关系
qvp qvm Hp Hm
pp pm
=
( )
=
ρ p qvp H pη mmη vmη hm ρ m qvm H mη mpη vpη hp
n qv
(1.2 p / ρ ) 3 / 4
三、比转速的应用 1、用比转数对泵与风机进行分类
n s n s n s 泵 n s n s n s = 30 − 300 : 离心式
ny = 2.7 − 12 : 前弯式离心风机 风机ny = 3.6 − 16.6 : 后弯式离心风机 = 500 − 1000 : 轴流式 ny = 18 − 36 : 轴流式风机 = 30 − 80 : 低比转速离心式 = 80 − 150 : 中比转速离心式
np nm qvp qvm Hp Hm pp pm Pp Pm
泵与泵站复习资料
泵于泵站复习：一.概述内容：1.泵与风机：1）泵：输送液体的机械（水、油）；2）风机：输送气体的机械（空气、烟气、煤粉/空气混合物）；3）泵与风机都是提高机械能的设备；4）泵与风机区别的缘故是因为气体和液体的密度和压缩性有显然的不同2.泵的作用：从低处输送到高处，从低压送至高压，沿管道送至较远的地方；为达到此目的，必须对流体参加外功，以克服流体阻力及补充输送流体时所不足的能量。
3.表压和真空度：e.g.某台离心泵进、出口压力表读数分离为220mmHg(真空度)及1.7kgf/cm2(表压)。
若当地大气压力为760mmHg，试求它们的绝对压力各为若干（以法定单位表示）？解泵进口绝对压力P1=760-220=540mmHg=7.2*104Pa泵出口绝对压力P2=1.7+1.033=2.733kgf/cm2=2.68*105Pa其中kgf表示千克力，1kgf=9.8N;1mmHg=0.133kpa第 1 页/共7 页4.伯努利方程1），适用于不可压缩非粘性的流体。
Gz为单位质量液体所具有的位能p/ρ为单位质量液体所具有的静压能因质量为m、速度为u的流体所具有的动能为mu2/2，u2/2为单位质量流体所具有的动能作用：分析和解决流体输送有关的问题，用于液体流动过程中流量的测定，以及调节阀流通能力的计算2）按照伯努利方程可以知道，倘若想从下向上送水，倘若不开泵，得到上面的流速不存在，因此表明，泵是流体输送机械，能够对流体做功，提供能量第一节：水泵与水泵站1.环境工程给排水主要包括：给水输送、污水排放、单元设备进水、冲洗2.泵：是输送液体或使液体增压的机械。
它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增强。
3.泵在各个部门的应用。
异常耗电4.泵站；由形式和规格不同的多个泵单元组成的有机枢纽5.市政给排水：取水泵站：一级；输送至用户：二级泵站6.泵是生产设备中主要能源消耗者（95—98%）——所以合理设置是降低能源消耗的主要途径7.发展趋势：大型化容量化；高扬程化高速化；系列化，通用化，标准化——三化8.泵的分类：按驱动主意分：电动泵和水轮泵等；按结构可分：单级泵和多级泵；按用途可分：锅炉给水泵和计量泵等；按输送液体的性质可分：水泵、油泵和泥浆泵等。
泵与风机考试试题,习题及复习资料
泵与风机考试试题一、简答题（每小题5分，共30分）1、离心泵、轴流泵在启动时有何不同，为什么？2、试用公式说明为什么电厂中的凝结水泵要采用倒灌高度。
3、简述泵汽蚀的危害。
4、定性图示两台同性能泵串联时的工作点、串联时每台泵的工作点、仅有一台泵运行时的工作点5、泵是否可采用进口端节流调节，为什么？6、简述风机发生喘振的条件。
二、计算题（每小题15分，共60分）1、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 VT＝240L/s，求作叶轮出口速度三角形。
2、某电厂水泵采用节流调节后流量为740t/h，阀门前后压强差为980700Pa,此时泵运行效率η=75%，若水的密度ρ=1000kg/m3，每度电费0.4元，求：（1）节流损失的轴功率∆P sh；（2）因节流调节每年多耗的电费(1年=365日)3、20sh-13型离心泵，吸水管直径d1＝500mm，样本上给出的允许吸上真空高度[H s]＝4m。
吸水管的长度l1＝6m，局部阻力的当量长度l e＝4m，设沿程阻力系数λ＝0.025，试问当泵的流量q v＝2000m3/h，泵的几何安装高度H g＝3m时，该泵是否能正常工作。
（当地海拔高度为800m，大气压强p a＝9.21×104Pa；水温为30℃，对应饱和蒸汽压强p v＝4.2365kPa，密度ρ＝995.6kg/m3）4、火力发电厂中的DG520-230型锅炉给水泵，共有8级叶轮，当转速为n＝5050r/min，扬程H＝2523m，流量q V＝576m3/h，试计算该泵的比转速。
三、分析题（每小题5分，共10分）1、某风机工作点流量为q V A，现要求流量减小为q V B，试在同一幅图上，标出采用出口端节流调节、变速调节的工作点，并比较两种调节方法的经济性。
2、某泵向一密闭的压力容器供水，当压出容器内压力下降，其它条件不变时，图示泵工作点的变化。
泵与风机总复习
泵与风机总复习泵与风机1、泵与风机（名解）：泵与风机是将原动机（如电动机、内燃机等）提供的机械能转换成流体的压力能和动能，以达到流体定向输运的一种动力设备。
2、泵与风机用途：城市供排水及废水处理；农业方面：排涝、灌溉；采矿工业：坑道的通风及排水；冶金工业：各种冶炼炉的鼓风以及气体和液体的输送；石油工业：输油和注水；化学工业：高温、腐蚀性气体的排送；一般工业：厂房、车间的通风等。
3、泵与风机分类：（简答）1）按产生压力分类：低压泵（<2MPa）、中压泵（2~6MPa）、高压泵（>6MPa）；通风机（全压小于15KPa）、鼓风机（15~340KPa）、压气机(>340)；2）按工作原理分类：泵①叶片式：离心式、轴流式、混流式②容积式：往复式（活塞式、柱塞式、隔膜式）、回转式（齿轮式、螺杆式、滑片泵）③其他类型：真空泵、喷射泵、水锤泵3）按工作原理分类：风机①叶片式：离心式、轴流式②容积式：往复式、回转式（叶式风机、罗茨风机、螺杆风机）4、离心式泵与风机特点：①轴向进入径向流出②流量小、压力大，小流量高扬程的场合③原理：叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量，即流体通过叶轮后，压能和动能都得到提高，从而能够被输送到高处或远处。
5、轴流式泵与风机特点：①轴向进入、轴向流出；②流量大、压力小，适用于大流量低扬程的场合（循环水泵、引送风机）③原理：旋转叶片给绕流流体一个轴向推力/升力，使流体获得能量，压能和动能增加，并沿轴向排出。
6、混流式泵与风机特点：①轴向流入，锥面方向流出②流量较大、压头较高，介于轴流式与离心式之间③流体沿介于轴向与径向之间的圆锥面方向流出叶轮，部分利用叶型升力，部分利用离心力。
7、往复式泵与风机特点：流量小不均匀，高压力。
原理：利用工作容积周期性的改变来输送液体，并提高压力。
机械借活塞在汽缸内的往复作用使缸内容积反复变化，以吸入和排出流体。
8、回转式泵与风机特点：输送大黏度流体。
流体力学泵与风机期末复习重点总结
第一章 绪论作用在流体上的力1kgf=9、807N力作用方式的不同分为质量力与表面力。
质量力:作用在流体的每一个质点上的力。
单位质量力f 或(X,Y,Z)N ╱kg表面力:作用在流体某一面积上且与受力面积成正比的力。
又称面积力,接触力。
表面力单位N ╱㎡,Pa流体的主要力学性质流体都要发生不断变形,各质点间发生不断的相对运动。
液体的粘滞性随温度的升高而减小。
气体的粘滞性随温度的升高而增大。
黏度影响(流体种类,温度,压强)压缩系数:单位体积流体的体积对压力的变化率。
○流体的力学模型将流体视为“连续介质”。
无粘性流体。
不可压缩流体。
以上三个就是主要力学模型。
第二章 流体静力学流体静压力:作用在某一面积上的总压力。
流体静压强:作用在某一面积上的平均或某一点的压强。
流体静压强的方向必然就是沿着作用面的内法线方向。
在静止或相对静止的流体中,任一点的流体静压强的大小与作用面的方向无关,只与该点的位置有关。
静止流体质量力只有重力。
水平面就是等压面。
水静压强等值传递的帕斯卡定律:静止液体任一边界面上压强的变化,将等值地传到其她各点(只要原有的静止状态不被破坏)。
自由面就是大气与液体的分界面。
分界面既就是水平面又就是等压面。
液体静压强分布规律只适用于静止、同种,连续液体。
静止非均质流体的水平面就是等压面,等密面与等温面。
静止气体充满的空间各点压强相等。
平面上的液体压力水静压力的方向就是沿着受压面的内法线方向。
作用于受压平面上的水静压力,只与受压面积A,液体容重γ及形心的淹没深度h c 有关。
作用于平面的水静压力数值上等于压强分布图形的体积。
曲面上的液体压力压力体:受压曲面与其在自由面投影面积之间的柱体。
垂直于表面的法向力(P) 平行于表面的切向力(T)压力体组成静止流体只受到质量力与由压力产生的法向表面力,满足流体平衡的微分方程式。
第三章 一元流体动力学基础欧拉法:通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动方法。
泵与风机复习题及答案
泵与风机复习题及答案# 泵与风机复习题及答案一、选择题1. 离心泵的工作原理是什么？A. 通过电机带动叶轮旋转产生离心力B. 通过压缩空气产生压力C. 通过重力作用D. 通过电磁感应答案：A2. 以下哪个因素会影响离心泵的效率？A. 泵的转速B. 泵的材质C. 泵的尺寸D. 泵的重量答案：A3. 风机的分类有哪些？A. 离心式和轴流式B. 离心式和混流式C. 轴流式和混流式D. 所有上述选项答案：D4. 风机的全压和静压的区别是什么？A. 全压等于静压B. 全压包括静压和动压C. 静压包括全压和动压D. 全压和静压无关答案：B5. 泵与风机的相似定律是什么？A. 几何相似、运动相似和动力相似B. 几何相似和运动相似C. 运动相似和动力相似D. 只有几何相似答案：A二、填空题1. 离心泵的效率是指______与______的比值。
答案：输出功率；输入功率2. 风机的功率消耗主要由______和______组成。
答案：动压；静压3. 泵的流量与转速的关系是______。
答案：成正比4. 风机的效率可以通过______来提高。
答案：优化叶轮设计5. 在泵与风机中，______定律是设计和选择设备的重要依据。
答案：相似三、简答题1. 简述离心泵的基本组成部分。
答案：离心泵主要由泵体、叶轮、泵轴、轴承、密封装置和电机等组成。
2. 描述轴流风机与离心风机的主要区别。
答案：轴流风机的空气流动方向与轴向平行，而离心风机的空气流动方向是径向的。
轴流风机适用于大风量、低压头的场合，离心风机则适用于小风量、高压头的场合。
3. 泵与风机在工业应用中的重要性是什么？答案：泵与风机在工业应用中非常重要，它们负责输送液体和气体，是许多工艺流程中不可或缺的设备，如化工、石油、制药、食品加工等行业。
四、计算题1. 已知某离心泵的流量为100 m³/h，扬程为20 m，求泵的功率消耗。
答案：首先计算泵的输出功率，使用公式P = ρghQ，其中ρ为液体密度（假设为1000 kg/m³），g为重力加速度（9.81 m/s²），h为扬程，Q为流量。
4泵与风机 第三章 相似理论在泵与风机中的应用
• 第一节 相似条件 • 第二节 相似定律
• 第三节 相似定律的特例
• 第四节 比转数
• 第五节 无因次性能曲线
• 第六节 通用性能曲线
1
•
相似理论广泛的应用于许多学科领域中，在泵与风机 的设计、研究和使用等方面也起着十分重要的作用。 相似理论在泵与风机中主要解决以下问题：
--将几何参数消去
ns 3. 65 n qV
n qV H
3/ 4
比转数
qV ; ns n qV
3/ p20 4
H 3/ 4
--泵的比转数公式
ny
n p
3/ 4
--风机的比转数公式
• 比转数不是转速，而是泵与风机相似的准则数。 • 比转数是相似的结果，而不是充分条件。
10
• 同一台泵或风机，在不同工况下有不同的比转数，一般 是用最高效率点的比转数，作为相似准则的比转数。 • 比转数是用单级单吸入叶轮为标准，如结构型式不是单 级单吸，则应按下式计算： • 1) 双吸单级，流量应以q v /2 代入计算; • 2) 单吸多级，扬程应以H/i代入计算，i为叶轮级数。
3. 由性能参数的相似关系，在改变转速、叶轮几何尺寸及流体 密度时，可进行性能参数的相似换算。 2
第一节 相似条件
• 一、相似条件 1. 几何相似
1gp 1g ; 2 gp 2 g ; 1 p 1 b1 p b1 b2 p b2 D2 p D2 Dp D
效率
比转数
ns
qV p P
30 qV
3/ 4 3/ 4 p
无因次性能曲线与计量单位、几何尺寸、转 速、流体密度等因素无关。利用无因次参数， 根据已有分级的空气动力学图及无因次性能 曲线设计风机，方法可靠，工作量小。
泵与风机复习题及参考答案
《泵与风机》复习题一、填空题1 泵与风机在能量转换分析中，轴功率P sh，有效功率P e，内功率P i和原动机功率P g的大小关系为：P g＞P sh＞P i＞P e。
2 风机按照所产生的全压高低可分为通风机、鼓风机和压缩机三类。
3 叶片式泵与风机按照叶片对流体做功的原理不同，可以分为离心式、轴流式和混流式三种。
4 对于单级单吸离心式叶轮，进口圆周速度u1和出口圆周速度u2的大小关系为：u2＞u1。
5 有限多叶片数时的理论能头H T与无限多叶片数时的理论能头的大小关系为：H T＞H T∞。
6 叶片式泵中应用最广的是离心泵，通常按照以下三种结构特点分类，按照工作叶轮的数量分为单级泵和多级泵；按照叶轮吸进液体的方式分为单吸泵和多吸泵；按照泵轴的布置方向分为卧式泵和立式泵。
7 离心通风机的叶片一般有6～64个，叶片按其结构形式可分为平板型、圆弧型和机翼型三种。
8 离心式通风机叶轮前盘的型式主要有直前盘、锥形前盘和弧形前盘三种。
9 离心式通风机的叶轮按叶片出口角可分为：前向式叶轮、径向式叶轮和后向式叶轮三种。
10 同一台泵或风机在相同的工况下，其全压效率和全压内效率的大小关系为：全压内效率＞全压效率11 泵吸入室位于叶轮进口前，其作用是把液体按一定要求引入叶轮，吸水室主要类型有圆锥管吸入室、圆环形吸入室和半螺旋形吸入室三种。
12 叶轮是离心式通风机的心脏部分，它的尺寸和几何形状对通风机的特性有着重大影响。
通常分为封闭式和开式两种，封闭式叶轮一般由前盘、后盘（中盘）、叶片和轮毂等组成。
13 单位重量液体从泵进口截面到泵出口截面所获得的机械能称为扬程（能头）。
14 离心式泵的主要过流部件是吸入式、叶轮和压出室。
15风机的全压减去风机出口截面处的动压是风机的静压。
二、问答题（包括简答题）1 画图说明泵扬程的计算公式，并说明各字母表示的意义。
2 简述离心式泵与风机的工作原理。
3 简述轴流式泵与风机的工作原理。
4 简述混流式泵与风机的工作原理。
泵与泵站第五版第三章其他泵与风机
选型依据及注意事项
选型依据
根据实际需要的风量、压头、效率等参 数进行选型，同时考虑使用环境、安装 条件等因素。
VS
注意事项
在选型和使用过程中，应注意通风机的性 能曲线是否符合实际需要，以及安装、维 护、保养等方面的要求。同时，应遵循相 关标准和规范进行选型和安装。
05
压缩机在泵站中应用探讨
Chapter
介于离心式和轴流式之间，气体 流动方向既非完全径向也非完全 轴向。具有压力和流量适中、高 效区宽广等特点。
风机 离心式风机 轴流式风机 混流式风机
用于输送气体的机械，根据气体 流动方向可分为离心式、轴流式 、混流式等类型。
气体沿轴向进入叶轮，并沿轴向 流出。具有流量大、压力小等特 点，适用于通风换气等场合。
齿轮泵故障诊断与排除
常见故障包括齿轮磨损、轴承损坏、端面泄漏等。针对这些故障，可以采取更换齿轮或轴承、调整端 面间隙、更换密封件等措施进行排除。
04
离心式通风机和轴流式通风机 对比
Chapter
离心式通风机结构特点
01
02
03
叶轮
离心式通风机的叶轮通常 由叶片、前盘、后盘和轮 毂组成，叶片形状多为后 弯式，以减小阻力。
应用案例分析
滑片泵应用案例
滑片泵适用于输送粘度较高、含固体颗粒的液体，如石油、化工、食品等行业中 的燃油、润滑油、果汁等。
齿轮泵应用案例
齿轮泵广泛应用于机械、冶金、电力等行业的液压系统中，用于提供压力和流量 稳定的液压油。
故障诊断与排除方法
滑片泵故障诊断与排除
常见故障包括滑片磨损、泵壳磨损、转子卡死等。针对这些故障，可以采取更换磨损部件、清洗泵壳 、调整转子位置等措施进行排除。
泵与风机复习题及参考答案
《泵与风机》复习题一、填空题1 泵与风机在能量转换分析中，轴功率P sh，有效功率P e，内功率P i和原动机功率P g的大小关系为：P g＞P sh＞P i＞P e。
2 风机按照所产生的全压高低可分为通风机、鼓风机和压缩机三类。
3 叶片式泵与风机按照叶片对流体做功的原理不同，可以分为离心式、轴流式和混流式三种。
4 对于单级单吸离心式叶轮，进口圆周速度u1和出口圆周速度u2的大小关系为：u2＞u1。
5 有限多叶片数时的理论能头H T与无限多叶片数时的理论能头的大小关系为：H T＞H T∞。
6 叶片式泵中应用最广的是离心泵，通常按照以下三种结构特点分类，按照工作叶轮的数量分为单级泵和多级泵；按照叶轮吸进液体的方式分为单吸泵和多吸泵；按照泵轴的布置方向分为卧式泵和立式泵。
7 离心通风机的叶片一般有6～64个，叶片按其结构形式可分为平板型、圆弧型和机翼型三种。
8 离心式通风机叶轮前盘的型式主要有直前盘、锥形前盘和弧形前盘三种。
9 离心式通风机的叶轮按叶片出口角可分为：前向式叶轮、径向式叶轮和后向式叶轮三种。
10 同一台泵或风机在相同的工况下，其全压效率和全压内效率的大小关系为：全压内效率＞全压效率11 泵吸入室位于叶轮进口前，其作用是把液体按一定要求引入叶轮，吸水室主要类型有圆锥管吸入室、圆环形吸入室和半螺旋形吸入室三种。
12 叶轮是离心式通风机的心脏部分，它的尺寸和几何形状对通风机的特性有着重大影响。
通常分为封闭式和开式两种，封闭式叶轮一般由前盘、后盘（中盘）、叶片和轮毂等组成。
13 单位重量液体从泵进口截面到泵出口截面所获得的机械能称为扬程（能头）。
14 离心式泵的主要过流部件是吸入式、叶轮和压出室。
15风机的全压减去风机出口截面处的动压是风机的静压。
二、问答题（包括简答题）1 画图说明泵扬程的计算公式，并说明各字母表示的意义。
2 简述离心式泵与风机的工作原理。
3 简述轴流式泵与风机的工作原理。
4 简述混流式泵与风机的工作原理。
泵与风机复习题(附参考答案)
泵与风机复习题（附参考答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、在研究流体运动时,按照是否考虑流体的粘性,可将流体分为( )A、牛顿流体及非牛顿流体B、可压缩流体与不可压缩流体C、均质流体与非均质流体D、理想流体与实际流体正确答案：D2、沿流动方向,流体总水头线维持水平的条件是( )A、流体为不可压缩理想流体B、流体为不可压缩流体C、管道等直径D、管道水平放置正确答案：A3、有效的总扬程与理论扬程之比称为离心泵的()。
A、容积效率;B、机械效率;C、水力效率。
正确答案：C4、循环水泵在运行中,入口真空异常升高,是由于()。
A、仪表指示失常;B、水泵水流增大;C、循环水入口温度降低;D、循环水入口过滤网被堵或入口水位过低。
正确答案：D5、抽气器的工作原理是( )A、连续性方程B、动量方程C、静力学基本方程D、伯努利方程正确答案：D6、离心泵最易受到汽蚀损害的部位是()。
A、导叶外缘。
B、叶轮出口;C、轮毂出口;D、叶轮入口;正确答案：D7、密度和哪些无关()A、物质B、温度C、流动速度D、压力正确答案：C8、灰渣泵运行周期短的主要原因是()。
A、扬程高;B、双率低;C、磨损严重。
D、流量大;正确答案：C9、水泵的功率与泵转速的()成正比。
A、一次方;B、二次方;C、三次方。
正确答案：C10、调速给水泵电机与主给水泵连接方式为()连接。
A、液力联轴器;B、半挠性联轴器。
C、刚性联轴器;D、挠性联轴器;正确答案：A11、离心式水泵一般只采用()叶片叶轮。
A、径向式。
B、前弯式;C、后弯式;正确答案：C12、将极细测压管插入水中,毛细现象会使得液位()A、都有可能B、上升C、不变D、下降正确答案：B13、水泵倒转时,应立即()。
A、关闭出口门;B、关闭进口门;C、重新启动水泵。
正确答案：A14、给水泵停运检修,进行安全隔离,在关闭入口阀时,要特别注意泵内压力的变化,防止出口阀不严()。
A、引起泵内压力升高,使水泵入口低压部件损坏;B、使给水泵倒转。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第三章离心式泵与风机的性能对泵与风机性能的掌握是至关重要的，因为泵与风机性能的好坏直接影响着它能否满足生产过程的需要，以及生产过程的安全性、可靠性和经济性。
性能参数和性能曲线是泵与风机性能的具体体现。
本章讨论的是离心式泵与风机的性能。
一、重点、难点提示1．重点（1）功率、效率和损失（2）性能曲线（3）相似定律和比例定律（4）比转速（5）汽蚀2．难点（1）三种损失的产生原因、影响因素和减少损失的主要措施（2）如何由理论流量与理论扬程（或理论全压）性能曲线定性分析得到实际性能曲线（3）相似定律（特别是比例定律）的应用（4）比转速的概念和计算（5）汽蚀性能参数之间的关系和计算3．考核目标（1）熟知有效功率、轴功率和原动机功率的概念及计算公式，能熟练进行计算。
（2）能画出泵与风机能量平衡图，并能标示出各损失、相应效率和功率。
（3）理解三种损失产生的原因，知道各损失的大小主要与哪些因素有关，知道提高各相应效率的主要措施。
（4）知道离心式泵与风机性能曲线的典型形状和特点，知道热力发电厂主要的泵对q~曲线形状的要求。
HV（5）知道三个相似条件的含义，熟记相似定律公式，明确相似定律的使用条件，能熟练地应用比例定律进行计算，能正确地画出不同转速下的性能曲线，知道通用性能曲线的绘制方法和示意形状。
（6）理解比转速的含义，熟记比转速的计算公式，记住对比转速计算的几点说明，了解比转速的主要用途。
（7）了解风机无因次性能曲线的作用，掌握风机无因次性能参数与有因次性能参数之间的转换关系，掌握风机无因次性能曲线与有因次性能曲线之间的转换关系，能根据风机无因次性能曲线计算、选择风机的型号。
（8）理解泵发生汽蚀的主要原因，掌握泵发生汽蚀时的主要特征与危害，掌握有关汽蚀性能参数的基本概念、计算关系式，能根据泵的汽蚀性能参数计算确定泵的几何安装高度，记住泵发生汽蚀的判别式，能根据泵的汽蚀性能参数和泵的运行情况计算判断是否发生汽蚀，熟悉热力发电厂中主要泵的抗汽蚀措施。
二、知识点精析1．功率、效率和损失（1）功率功率是比较熟悉的物理参数，泵与风机的功率分有效功率、轴功率、原动机功率等，没有明确指明时，泵与风机的功率一般是指泵与风机的轴功率。
有效功率是指单位时间内流经泵与风机的流体实际得到的能量。
轴功率是指由原动机传递到泵与风机轴上的功率，它是泵与风机的输入功率。
原动机功率又分原动机输出功率和输入功率，没有明确指明时，原动机功率是指原动机输出功率，热力发电厂中泵与风机的原动机主要是电动机，大容量机组的锅炉给水泵常采用小型汽轮机作为原动机。
泵与风机各种功率的计算式汇总如表3－1所示。
表3－1 泵与风机各种功率计算公式汇总表上述公式中流量V q 的单位均为m 3/s ，风机全压p 的单位均为P a ，计算时应注意流量和风机全压的单位。
上述公式虽然较多，但是理解了泵与风机的流量、扬程（全压）和各种功率的概念后，记忆非常简单。
在解题计算时，经常有人把泵功率计算式中的分子H gq V ρ与风机功率计算式中的分子p q V 混为一谈，虽然计算结果多数是正确的，但是这属于有关概念不清楚，因为泵没有全压p 这个性能参数，风机也没有扬程H 这个性能参数。
【例题3－1】某台IR125-100-315型热水离心泵的流量为240 m 3/h ，扬程为120m ，泵效率为77％，热水温度为80℃，密度为970kg/ m 3，试计算该泵有效功率和轴功率的大小。
解：06667.03600240==V q （m 3/s ） 该泵有效功率为：1.76100012006667.081.99701000=⨯⨯⨯=Hgq P V e ρ＝（kW ）该泵轴功率为：9.9877.01.76===ηeP P （kW ） 【例题3－2】某台离心通风机的额定参数为：流量44090 m 3/h ，全压105mmH 2O ，风机效率0.88。
采用联轴器直联传动，ηtm =0.98，取电动机容量富余系数k=1.15，问该风机应选用多大容量的电动机？解：25.12360044090==V q （m 3/s ） 1029797.9105=⨯=p （P a ）电动机的容量应为：8.1698.088.010********.1215.11000=⨯⨯⨯⨯==tm V g p q k P ηη（kW ） 说明：电动机的容量一般是指电动机的铭牌额定输出功率，在工程实际中，进行了上述计算后，应查阅有关电动机产品系列，选用容量等级等于或略大于16.8kW 的电动机，对于本题可选用容量为18.5 kW 的电动机。
风机全压单位换算是1 mmH 2O 等于9.797P a ，工程计算时可取10P a 。
【例题3－3】某电厂循环水泵的电动机输入功率为1720 kW ，电动机效率为0.90，直联传动效率为0.98，泵的扬程为20m ，循环水的密度为1000 kg/m 3，问该循环水泵的流量为多少立方米/小时（取泵的效率为0.78）？解： 由公式gtm V g H gq P ηηηρ1000'=得： 6.0312081.91000172090.098.078.010001000'=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==gHP q g g tm V ρηηη（m 3/s ） 21712=（m 3/h ）（2）损失与效率泵与风机的损失按其性质可以分为机械损失、容积损失和流动损失三种，损失的大小可以用损失掉的功率和相应的效率来衡量，三种损失与三种效率的关系可以用下列一组公式来表示，根据容积效率和流动效率的含义，式中还列出了容积效率与泄漏流量、流动效率与扬程（或全压）的关系。
P P P P P P P m m m m 21∆-∆-=∆-=η （3－1） VV V VT V m V m V q q q q q P P P P P ∆+==∆-∆-∆-=η （3－2） ()泵T V m e V m h V m h H H P P P P P P P P P P P =∆-∆-=∆-∆-∆-∆-∆-=η （对于风机时为T p p ） （3－3）h V m e PP ηηηη== （3－4） 机械损失包括两部分：一部分是轴承和轴封处的机械摩擦损失ΔP m ，1，主要与轴承、轴封的结构形式以及流体密度有关；另一部分是叶轮的圆盘摩擦损失ΔP m ，2，其大小与叶轮直径的五次方、转速的三次方成正比，与叶轮腔室的具体结构也有关系。
这两种损失都有一个共同的特点，就是它们的大小与泵（或风机）的流量和扬程（或全压）无关。
由于泵与风机动静部件之间存在着一定的间隙，从叶轮那里得到能量的流体会从间隙的高压侧流向低压侧，并把部分能量消耗在克服流经间隙时的摩擦阻力，从而导致的能量损失称为容积损失。
容积损失主要与泄漏流量有关，而泄漏流量主要与间隙大小、长度等结构形式以及间隙两侧的压差有关。
发生泄漏的主要部位是叶轮入口密封环处和轴向推力平衡装置处（对于风机由于轴向推力较小，多采用轴向推力轴承平衡轴向推力，因此一般没有这方面的泄漏），对于多级泵的级间泄漏，应注意分析泄漏流体的流经线路，只有当泄漏流体流经叶轮内部时，这股泄漏才属于容积损失，否则属于圆盘摩擦损失。
流动损失包括三部分：①流体在流经泵与风机时，流体必然与各部分流道的壁面发生摩擦，由此而产生的流动摩擦损失；②由于泵与风机流道断面的变化和转弯，使得流体速度分布不均匀，局部区域产生漩涡和二次回流，由此而产生的扩散损失；③当流体在叶片入口处的流动角β1与叶片进口安装角β1e 不等时而产生的冲击损失（在多级泵的导叶中也会存在冲击损失）。
前两部分可以归并成23V q k ,即与流量的平方成正比，k 3与流道结构有关；最后一部分可以写成()24d V V q q k ，-，其中d V q ，为无冲击工况流量，k 4主要与叶片头部的形状有关。
各流动损失与流量的关系见教材中的图3－7。
圆盘摩擦损失、容积损失和流动损失与比转速的关系如图3－1所示。
对图3－1可以这样理解：随着比转速的增大，泵与风机在型式上逐渐由离心式过渡到轴流式，叶轮流道形状逐渐由窄长过渡到短而宽，叶轮轮盘相对地在逐渐减小，一方面会使圆盘摩擦损失逐渐减小，另一方面会使叶轮产生的流体压升降低，即泄漏间隙两侧的压降会降低，因而容积损失逐渐减小。
比转速较小时，由于叶轮流道窄长而且弯曲度较大，因此流动损失较大；比转速较大时，由于叶轮流道短而宽，叶片对流体的作用力变弱，流体流动容易紊乱，因此流动损失也较大，中等比转速的泵与风机才具有较低的流动损失。
从图3－1可以看出很低比转速的泵与风机其效率一般很低。
【例题3－4】单项选择题[在下列四个备选的答案中选择一个正确答案填入（ ）内] 损失比转数图3－1 三种损失与比转数的关系示意图（1）某台水泵在运行过程中，出现了轴承润滑不良，轴承处的机械摩擦比较严重，转速没有明显变化，这时相应地会出现（ ）。
A ． 流量减小、扬程降低、电动机功率增大；B ． 流量减小、扬程降低、电动机功率减小；C ． 流量减小、扬程降低、电动机功率变化不明显；D ． 流量和扬程不变、电动机功率增大。
（2）d V q ，为无冲击工况的流量，下列叙述哪一个是正确的（ ）：A ． 流量大于d V q ，时，叶片入口产生正冲击角，冲击旋涡发生在叶片非工作面；B ． 流量大于d V q ，时，叶片入口产生负冲击角，冲击旋涡发生在叶片非工作面；C ． 流量大于d V q ，时，叶片入口产生负冲击角，冲击旋涡发生在叶片工作面；D ． 流量大于d V q ，时，叶片入口产生正冲击角，冲击旋涡发生在叶片工作面。
答案：（1）D ，因为机械损失的大小与泵（或风机）的流量和扬程（或全压）无关， 即泵的有效功率不变，容积损失和流动损失也不变，轴承摩擦引起的机械损失增加必然引起轴功率的增加，因此电动机功率增大。
（2）C ，教材中有该题说明。
类似这方面的问题不应死记硬背，应充分理解基本概念：流动角β1、安装角β1e 、冲击角α，再结合不同流量时进口速度三角形和教材中的图3－6。
2．离心式泵与风机的性能曲线泵与风机的性能曲线一般是指一定转速下（多为额定转速）其它性能参数随流量V q 变化的关系曲线。
对于泵，这些曲线主要有：H q V -曲线、P q V -曲线、η-V q 曲线以及汽蚀性能参数与流量的关系曲线；对于风机，这些曲线主要有：p q V -曲线、st V p q -曲线、P q V -曲线、η-V q 曲线和st V q η-曲线。
其中H q V -曲线、p q V -曲线和st V p q -曲线是最主要的性能曲线，它反映着泵与风机能否满足生产过程的需要；P q V -曲线、η-V q 曲线和st V q η-曲线反映着泵与风机的工作效率和经济性；泵的汽蚀性能曲线反映着泵是否会发生汽蚀，是衡量泵运行可靠性的一种性能曲线。