《过程流体机械》补充习题及参考答案

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第三章离心压缩机习题3-1 DA450-121 裂解气离心式压缩机,第一级叶轮外径D 2 =655mm,叶片出口安装角β A2=35°,出口叶片数Z 2 =22, 出口绝对速度C 2∝=200m/s,气流方向角α 2∝=21.1°, 叶轮工作转速

n=8400rpm. 求该级叶轮对每kg 气体所作的理论功H th (α 1=90°) 参考答案:①u 2 =287.94m/s ②φ r2=0.25 ③H th =46886.9J/Kg 3-2

DA350-61 型离心式压缩机,第一级叶轮外径D 2 =600mm,叶片出口安装角β A2=45°,出口叶片数Z=18 选用流量系数φ r2=0.248,叶轮工作转速n=8600rpm,求第一级叶轮对每kg 气体所作的叶片功H th (α 1=90°) 参考答案:① u 2 =270.04m/s ② H th =45845.8J/Kg 3-3 丙烯离心式制冷压缩机PLS-2000 的第三级叶轮,其叶片进出口速度分别为:

C1=62.25m/s, α 1=90 °,C 2 =136.4m/s, α 2 =18 °24 ˊ, 叶轮工作转速

n=12000rpm, 进出口直径�1�7�1�7别为: D1=0.180m,D 2 =0.330m,求:叶轮给予500kg 有效流量的理论能量头H th 参考答案:① u 1

=113.04m/s u 2 =207.24m/s ②C u1 =0m/s C u2 =129.43m/s, ③ H th

=26823.07J/Kg*500Kg=1.34×10 4 KJ 3-4 已知某离心式空气压缩机的第一级叶轮D 2 =380mm, D 1 =202mm,,β A2=40°,Z=16,叶轮转速

n=13800rpm,流量系数φ r2=0.233,α 1=90°,求叶轮对单位质量气体所提供的理论能头H th 及叶片无限多时的理论能头H th∝参考答案:① u 1 =145.88m/s u 2 =274.6m/s ②H th∞=54454.68J/Kg ③H th

=44940.7J/Kg 3-5 一台离心式压缩机,一级叶轮的叶片功H th

=45864J/kg,η pol=78%, 级的进口速度C j =74m/s, 出口速度C c =96m/s,

轮阻损失系数β df =0.03,漏气损失系数β L=0.012,求实际耗功H tot 及H pol 、H hyd 、H l 、H df 参考答案:①H tot =47790.29 J/Kg ②H pol =37276.43J/Kg ③H hyd =6717.57J/Kg ④H l =550.37 J/Kg ⑤H df

=1375.92 J/Kg 3-6 已知丙烯C 3 H 6 的

R=197.57J/Kg·k,k=Cp/Cv=1.1548,首级进口压力0.12MPa,温度为-41.7℃, 若选取u 2 =235.6m/s,φ r2=0.31,β A2=50°,Z=24,β L+β df =0.04,η

pol=0.76,试求:首级的压力比ε =,级的出口压力Pout=(Pg:143) 参考答案:①H th =35505.6 J/Kg ②H tot =36925.8J/Kg ③H pol =28063.6J/Kg

④ε =1.614⑤Pout=0.19368 3-7 已知某压缩机的第四级进口容积流量Qin=1.543 m 3 /s,该级的D 2 =0.65m,u 2 =170m/s, β A2=30°,δ 2=4mm,φ r2=0.134,ρ 2/ρ 0=1.094,Z=22,试计算该级叶轮出口相对宽度,b2/D2= 该值是否符合要求(Pg:143) 参考答案:①τ =0.914 ②b2/D2=0.05106 ③∵0.025≤b2/D2≤0.065 ∴合理3-8 已知某离心式空气压缩机的有效流量G=6.95Kg/s,漏气损失系数β L=0.013,轮阻损失系数β df =0.03,叶轮对单位质量气体作功H th =49895J/kg,试计算叶轮作功时消耗的理论功率N th 、漏气损失功率N l 、轮阻损失功率N df 、总功率N tot 及叶轮对单位质量有效气体的总耗功H tot 。参考答案:①N th

=346.77KW ②N l =4.508KW ③N df =10.4KW ④N tot =361.678KW ⑤H tot =52040 J/Kg 3-9 已知空气的K=1.4,R=288.4J/kg·k, 叶轮实际耗功H tot =47829J/kg,级的进口温度t j =20℃流速C j =31.4m/s,各关键截面的流速为:C 0 =92.8m/s, C 1 =109m/s, C 2 =183m/s, C 4 =69.3m/s, C 6

=69m/s,试求此级各关键截面的气流温度参考答案:①T0=16.22℃②

T1=14.60℃③T2=51.28℃④T4=65.49℃⑤T6=65.5℃3-10

DA350-61 离心压缩机,按设计要求吸入流量Q j=350 m 3 /min,排出压力Pc=600kpa。但某厂实际操作中吸入流量只有Q j=300 m 3 /min,排出压力P C =400~500kpa,试分析: (1) Q j、P C 都达不到设计指标的主要原因是什么? (2) 在进口管线上加一台风机,能否使压缩机的流量提高(3) 该压缩机冬天的质量流量比夏天大,原因是什么3-11 某离心压缩机出厂前通过实验的方法得到了如下图所示的性能曲线,试叙述压力比、多变效率和功率曲线是如何通过实验得来的画出实验装置简图3-12 大作业,压缩机选型,课本上Pg:143 的练习题3、4、5。第四章离心泵4-1 用一台离心泵从井水抽水,井水水面渐渐下降,问水面降到离泵中心轴线几米处,泵开始发生汽蚀已知泵为2BA-6,流量为20m 3 /h,吸入管内径

50mm,吸入管路阻力损失约为0.2m 液柱, (假设PA=Pa,[Hs]=7.2m) 参考答案:①C 0 =2.82m/s ②∴(Zsu)allo=6.6m ,当水面降到离泵中心轴线约6.6m 处,泵开始发生汽蚀4-2 用一台50B31 型泵由一水池向外输送20℃的水,在进水管中的流速为1.5m/s,而在进水管路上的总阻力损失为4m 水柱,求泵可安装在距液面多高如其它条件相同,但水温为80℃时又怎样安装已知20℃时,[Hs]=8m,80℃时饱和蒸汽压力为47359Pa 参考答案:①(Zsu)allo=3.885m , �1�7�1�7�1�7必须安装在距液面约3.9m 处,才不会发生汽蚀② [Hs]´=3.414m, (Zsu)allo=-0.7m, 即泵必须安装在距液面下0.7m 处,才不会发生汽蚀4-3 有一离心泵,叶轮外径D2=220mm,叶轮出口宽度b2=10mm,叶片出口角β A2=22°,叶片阻塞系数τ 2=0.95,转速n=2900r/min,理论流量QT∝=0.025m 3 /s,设