泵与风机(13)习题分析.ppt

华北电力大学,流体力学及泵与风机课程组,泵与风机,主 编：安连锁,课件制作：吕玉坤,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,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,扬程,H,：(m)；有效功率：,P,e,gq,V,H,/1000,q,V,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,n,s,。在计算比转速的时候，流量的单位应为,m,3,/s，但题目中给出的单位是m,3,/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301000，部分同学的计算结果为5000。,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。,泵与风机 Pumps and Fans,0-1、试求输水量,q,V,=50m,3,/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,该泵的扬程为：,（m）,轴功率为：,（kW）,二、部分习题解,泵与风机 Pumps and Fans,1-4 某前向式离心风机叶轮的外径,D,2,=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,w,2,20m/s。设空气以径向进入叶轮，空气的密度,=,1.2kg/,m,3,，试求该风机叶轮产生的理论全压。,解：,由题意得：,圆周速度,(m/s),绝对速度的周向分速度,(m/s),速度三角形如图所示：,u,2,w,2,2,理论全压为：,p,T,u,2u,1.226.1836.181136.63（Pa）,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。,将此泵安装在静扬程,H,st,6m的管路系统中，已知管路的综合阻力系数,0.00185h,2,/m,5,，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。,表1-10 参数表,解：,1）管路系统能头,H,c,H,st,，由题意可求出各流量点对应的管路系统能头如下表所示：,泵与风机 Pumps and Fans,2-3 设计一台双吸泵，,n,=2950r/min，流量,q,V,=650m,3,/h，吸入液面压强,p,e,等于汽化压强,p,V,，,c,=1200，,h,s,=0.5m，安全余量,k,=0.3m。假定设计的泵抽送密度为800kg/m,3,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：,则该泵的必需汽蚀余量为：,(m),允许汽蚀余量为：,NPSH,=,NPSH,r,+,k,=6.671+0.3=6.971(m),H,g,=,-,NPSH,-,h,s,=,-,6.971,-,0.5,=-,7.471（m）,由于吸入液面压强,p,e,等于汽化压强,p,V,，故 ,即该泵的允许几何安高度与密度无关，为：,计算结果,H,g,为负值，故该泵的叶轮进口中心应在容器液面以下7.471m。,泵与风机 Pumps and Fans,4-1 某风机在管路系统中工作。风机转速,n,1,960r/min，风机的性能曲线如图4-39所示。管路性能曲线方程为,p,c,20,q,V,2,（式中,q,V,的单位以m,3,/s计算）。若采用变速调节使风机向管路系统输送的风量为,q,V,=25000m,3,/h，求这时风机的转速,n,2,。,解：,取流量为0、4、6、8、10（m,3,/s），由,p,c,20,q,V,2,可求出各流量对应的全压，如下表所示：,由于在图中流量的单位为10,3,m,3,/h，需对流量进行换算后才可在图中作出,p,c,q,V,性能曲线，如下图所示。,泵与风机 Pumps and Fans,P,（Pa）,q,V,（10,3,m,3,/h）,p,q,V,p,c,q,V,M,M,风机性能曲线,p,q,V,与管路性能曲线,p,c,q,V,的交点M为运行工况点，从图可读出该点流量为：,q,V,1,=3510,3,m,3,/h。变速调节后风机的性能曲线要变化，但管路性能曲线不变，因此变速后新的运行工况点必在管路性能曲线上流量,q,V,2,=25000 m,3,/h这一点，即M,点。,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：,(r/min),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,q,V,性能曲线如图4-40所示。管路性能曲线方程为,H,c,140013200,q,V,2,（式中,q,V,的单位以m,3,/s计算）。求当一台水泵停止工作后，流量占并联运行时流量的百分比。,解：,1）对于两台性能完全相同的泵并联运行，按同一扬程下流量相加的原则，可得两台泵并联后的性能曲线,H,-,q,V,。,2）取流量为0m,3,/s、0.06m,3,/s、0.08m,3,/s、0.12m,3,/s、0.16m,3,/s，由,H,c,=1400+13200,q,V,2,，可求出各流量对应的管路系统能头，如下表所示：,由于在图中流量的单位为 m,3,/h，需对流量进行换算后才可在图中作出,H,c,q,V,性能曲线，如图所示。,泵与风机 Pumps and Fans,H,(m),H,c,q,V,图中,H,-,q,V,与,H,c,-,q,V,的交点M点即为并联后的联合运行工况点，从图中可读出：,q,V,M,=455 m,3,/h。,N,M,H,-,q,V,q,V,（m,3,/h）,3）一台泵停止工作后，相当于一台泵单独运行，,H,-,q,V,与,H,c,-,q,V,的交点N点即为一台泵单独运行时的运行工况点，从图中可读出：,q,V,N,=285m,3,/h。,则当一台水泵停,止工作后，流量占并联运行时流量的百分比为：,连接到下一课件,返回到课程导航,结束,泵与风机 Pumps and Fans,