泵与风机计算题

泵与风机计算题

1、有一离心式水泵，其叶轮尺寸如下：1b =35mm, 2b =19mm, 1D =178mm, 2D =381mm, 1a β=18°，2a β=20°。设流体径向流入叶轮，如n=1450r/min ，试画出出口速度三角形，并计算理论流量,V T q 和在该流量时的无限多叶片的理论扬程T H ∞。

解：由题知：流体径向流入叶轮 ∴1α=90° 则：

1u = 1n

60D π= 3178101450

60π-⨯⨯⨯=13.51 （m/s ）

1V =1m V =1u tg 1a β=13.51⨯tg 18°=4.39 （m/s ）

∵1V q =π1D 1b 1m V =π⨯0.178⨯4.39⨯0.035=0.086 （3m /s ）

∴2m V =122V q D b π=0.0860.3810.019

π⨯⨯=3.78 （m/s ） 2u =2D 60n π=3381101450

60π-⨯⨯⨯=28.91 （m/s ）

2u V ∞=2u -2m V ctg 2a β=28.91-3.78⨯ctg20°=18.52 （m/s ）

T H ∞=22u u V g ∞=28.9118.529.8

⨯=54.63 （m ） 2、有一离心式水泵，叶轮外径2D =360mm ，出口过流断面面积2A =0.0232m ，叶片出口安装角2a β=30°，流体径向流入叶轮，求转速n=1480r/min ，流量,V T q =86.8L/s 时的理论扬程T H 。设环流系数K=0.82。

解：流体径向流入叶轮 1α=90°

2u =2D 60

n π=0.361480

60π⨯⨯=27.88 （m/s ） 2m v =,V T q A =3

83.8100.023-⨯=3.64 （m/s ）

2u v ∞=2u －2m v 2a ctg β=27.88－3.64⨯ （m/s ）

T H ∞=22u u V g ∞=27.8821.589.8

⨯=61.39 （m ） T H =K T H ∞=0.82⨯61.39=50.34 （m ）

3、有一叶轮外径为300mm 的离心式风机，当转速为2890r/min 时。无限多叶片叶轮的理论全压T p ∞是多少？设叶轮入口气体沿径向流入，叶轮出口的相对速

度，设为半径方向。空气密度ρ=1.2kg/3m 。

解：气体沿径向流入1α=90°

又叶轮出口相对速度沿半径方向2a β=90°

2u =2D 60n π=0.32980

60π⨯⨯=46.79（m/s ）

2u =2u V ∞=46.79m/s

∴T p ∞=22u u V ρ∞=1.2⨯46.79⨯46.79=2626.7（Pa ）

4、有一离心式水泵，转速为480r/min ，总扬程为136m 时，流量V q =5.73m /s ，轴功率为P =9860KW ，其容积效率与机械效率均为92%，求流动效率。设输入的水温度及密度为：t=20℃，ρ=1000kg/3m 。

解：η=e P P =1000V gq H P ρ=1000 5.713610009860

g ⨯⨯⨯⨯=0.77 又∵η=h ηV ηm η

∴h η=V m ηηη=0.770.920.92

⨯=0.91=91% 5、用一台水泵从吸水池液面向50m 高的水池输送V q =0.33m /s 的常温清水（t=20℃，ρ=1000kg/3m ），设水管的内径为d =300mm ，管道长度L =300m ，管道阻力系数λ=0.028，求泵所需的有效功率。

解：根据伯努利方程 1z +1p g ρ+212v g +H =2z +2p g ρ+222v g

+w h 由题知：1z -2z =50； 1p =2p =0； 1v =2v

1v =2v =24V q d π=20.30.3

4π⨯=4.246（m/s ） w h =λl d 2

2v g =76.258.92246.43.0300028.02=⨯⨯⨯m 代入方程得H =75.76(m)

e P =1000V gq H ρ=7.2221000

76.753.08.91000=⨯⨯⨯（kW ） 6、设一台水泵流量V q =25L /s ，出口压力表读数为323730Pa ，入口真空表读数为39240Pa ，两表位差为0.8m ，（压力表高，真空表低），吸水管和排水管直径为1000mm 和750mm ，电动机功率表读数为12.5kW ，电动机效率g η=0.95，求轴功率、有效功率、泵的总功率（泵与电动机用联轴器直接连接）。

解：由题知：2e P =323730Pa ，1v P =39240Pa ，1e P =-1v P =-39240Pa

12z z -=0.8m ，1d =1000mm=1m ，2d =750mm=0.75m

'g P =12.5kW ， g η=0.95， tm η=0.98

032.01

14.3100025442211=⨯⨯⨯==d q v v πm/s 057.075.014.3100025442222=⨯⨯⨯==

d q v v πm/s 1z +1p g ρ+212v g +H =2z +2p g ρ+222v g

得： H =12z z -+21p p g ρ-+22212v v g -=0.8+323730(39240)10009.8

--⨯8.92032.0057.02

2⨯-+=37.84m e P =1000V gq H

ρ=310009.8251037.841000-⨯⨯⨯⨯=9.27（KW ） P ='g P tm ηg η=12.5⨯0.98⨯0.95=11.64（KW ）

η=e P P ⨯100%=9.311.64

⨯100%=79.6% 7、一台G4-73型离心式风机，在工况1（流量V q =703003m /h ，全压p =1441.6Pa ，轴功率P =33.6k W ）及工况2（流量V q =378003m /h ，全压p =2038.4Pa ，轴功率