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1、扬程：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。流量 qv：单位时间内通过风机进口的气体的体积。全压 p：单位体积气体从风机进口截面到风机出口截面所获得的机械能。轴向涡流的定义：容器转了一周，流体微团相对于容器也转了一周，其旋转角速度和容器的旋转角速度大小相等而方向相反，这种旋转运动就称轴向涡流。影响：使流线发生偏移从而使进出口速度三角形发生变化。使出口圆周速度减小。叶片式泵与风机的损失：（一）机械损失：指叶轮旋转时，轴与轴封、轴与轴承及叶轮圆盘摩擦所损失的功率。（二）容积损失：部分已经从叶轮获得能量的流体从高压侧通过间隙向低压侧流动造成能量损失。泵的叶轮入口处的容积损失，为了减小这
2、部分损失，一般在入口处都装有密封环。（三），流动损失：流体和流道壁面生摸差，流道的几何形状改变使流体产生旋涡，以及冲击等所造成的损失。多发部位：吸入室，叶轮流道，压出室。如何降低叶轮圆盘的摩擦损失：1、适当选取 n 和 D2 的搭配。2、降低叶轮盖板外表面和壳腔内表面的粗糙度可以降低Pm2。3、适当选取叶轮和壳体的间隙。轴流式泵与风机应在全开阀门的情况下启动，而离心式泵与风机应在关闭阀门的情况下启动。泵与风机（课后习题答案）第一章1-1 有一离心式水泵，其叶轮尺寸如下： =35mm, =19mm, =178mm, 1b2b1D=381mm, =18， =20。设流体径向流入叶轮，如 n=145
3、0r/min，试2D1a2a画出出口速度三角形，并计算理论流量 和在该流量时的无限多叶片的理论,VTq扬程 。TH解：由题知：流体径向流入叶轮 =90 则：1= = =13.51 （m/s）1un60D31780456= = =13.51 18=4.39 （m/s）1Vm1tgatg = = 0.178 4.39 0.035=0.086 （ /s）qb3m = = =3.78 （m/s）2m12VD0.86319= = =28.91 （m/s ）2u60n4560= - ctg =28.91-3.78 ctg20=18.52 （ m/s）2uV2ma= = =54.63 （m）THug8.91
4、.521-2 有一离心式水泵，其叶轮外径 =220mm,转速 n=2980r/min，叶片出口安装2D角 =45，出口处的轴面速度 =3.6m/s。设流体径向流入叶轮，试按比例2amv画出出口速度三角形，并计算无限多叶片叶轮的理论扬程 ，又若环流系数THK=0.8，流动效率 =0.9 时，泵的实际扬程 H 是多少？h解： = = =34.3 （m/s ）2uD60n.2980 =3.6 m/s =45 = =5.09 （m/s ） 画出出口速度三角形2mV2a2w2sinmav= - ctg =34.31-3.6 ctg45=30.71 （m/s）2u2a =90 = = =107.5 (m)
5、1TH2uVg34.10.798实际扬程 H=K =K =0.8 0.9 107.5=77.41 (m)hT1-3 有一离心式水泵，叶轮外径 =360mm，出口过流断面面积 =0.023 ，2D2A2m叶片出口安装角 =30，流体径向流入叶轮，求转速 n=1480r/min，流量2a=86.8L/s 时的理论扬程 。设环流系数 K=0.82。,VTqTH解：流体径向流入叶轮 =901= = =27.88 （m/s ） 2uD60n.3480= = =3.64 （m/s）2mv,VTqA.2= =27.883.64 =21.58 （m/s）2umactg3= = =61.39 （m）TH2u7.
6、1.59= =0.82 61.39=50.34 （m）K1-4 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 是多少？设叶轮入口气体沿径向流入，叶轮出口的相对Tp速度，设为半径方向。空气密度 =1.2kg/ 。3m解：气体沿径向流入 =901又叶轮出口相对速度沿半径方向 =902a= = =46.79（m/s ） 2uD60n.32980由图知 = =46.79m/s2uV = =1.2 46.79 46.79=2626.7（Pa）Tp1-5 有一离心式风机，转速 n=1500r/min，叶轮外径 =600mm，内径2D=480mm，叶片
7、进、出口处空气的相对速度为 =25m/s 及 =22m/s，它们与1D1w2相应的圆周速度的夹角分别为 =60， =120，空气密度 =1.2kg/ 。123m绘制进口及出口速度三角形，并求无限多叶片叶轮所产生的理论全压 。Tp解： = = =37.68（m/s）1un60.4850= = =47.1（m/s ）2D1= =25 =21.65（m/s）1mv1sinawsi60= =22 =19.05（m/s）22n知 、 、 可得速度三角形umv（m/s）18.2560cos258.37cos211 awv= - =47.1-22 =58.1（m/s）2u21(Pa)27.145.37.4.
8、1 uuTvp1-6 有一离心式水泵，在转速 n=1480r/min 时，流量 =89L/s，扬程 H=23m，Vq水以径向流入叶轮，叶轮内的轴面速度 =3.6m/s。内、外径比 / =0.5，叶1mv1D2轮出口宽度 =0.12 ，若不计叶轮内的损失和叶片厚度的影响，并设叶轮进2b2D口叶片的宽度 =200mm，求叶轮外径 、出口宽度 及叶片进、出口安装角1 2D2b和 。1a2解：由 = 得 = = =0.039(m)=39mmVq1Dbm1Vmqbv38910.26由 / =0.5 得 =2 =2 390=78(mm) =0.12 =9.36mm1221 2b2D= = =3.02（m/
9、s）un60.394806tg = = =1.192 得 =501amv.21a= = =6.04（m/s ）2uD60n.7840= = =38.8（m/s）2mv2Vqb391.由 = =23 得 =37.31（m/s）THug2u806.3/1.704.6/22 muavct（数据有问题，离心泵出口安装角应是锐角，即后弯式叶片）85.121-7 有一离心式风机，叶轮外径 =600mm，叶轮出口宽度 =150mm，叶片出2D2b口安装角 =30，转速 n=1450r/min。设空气在叶轮进口处无预旋，空气密2a度 =1.2kg/ ，试求：3m（1）当理论流量 =10000 /h 时，叶轮出
10、口的相对速度 和绝对速度 ； ,VTq3 2w2v（2）叶片无限多时的理论全压 ；Tp（3）叶片无限多时的反作用度 ；（4）环流系数 K 和有限叶片理论全压 （设叶片数 z=12）T解：（1） = = =45.53（m/s ）2uD60n.1450由 = 得 = = =9.83（m/s）,VTq2Dbm2V,2TqDb1036.5= = =19.66（m/s）2w2sina9.83i0= =2V22cosau2219.645.319.645.3cos0=30.15（m/s ）（2） =45.53m/s =9.83m/s 22mV = ctg =45.53-9.83 ctg30=28.5（m/s
11、 ）ua= =1.2 45.53 28.5=1557.3（Pa）Tp2u（3） =1 =1 =0.6872V8.543由风机的斯托道拉公式： K12,2sin()aVTuqzDbtg=0.79K145.3sin012(. )6.53t = =0.79 1557.3=1230.3（Pa） Tp1-8 有一轴流式风机，在叶轮半径 380mm 处。空气以 =33.5m/s 的速度沿轴向1v流入叶轮，当转速 n=1450r/min 时，其全压 =692.8Pa，空气密度p=1.2kg/ ，求该半径处的平均相对速度 的大小和方向。3mw解： = = （m/s）u60Dn67.5601428.14=33.
12、5（m/s ）awv1 = （m/s） 2up1.67.5892由题知轴向进入 ，所以 。 (m/s)01uvuw1 6.4701.6.5722 uvm/s42.62.476.5.322212 uwvw 3.721arctgarctgu1-9 有一单级轴流式水泵，转速 n=580r/min，在叶轮直径 700mm 处，水以=5.8m/s 的速度沿轴向流入叶轮，又以圆周分速 =2.3m/s 从叶轮流出，试求1v 2uv为多少？设 =1。ycbt解： = = （m/s）u60Dn25.1807.143（m/s）.51avw由题知轴向进入 ，所以 。 (m/s)1uuw1 95.183.25.22
13、uv09.165.8.21 arctgvarctgu207./sin.32/sin2 tgtvtbauy 1-10 有一后置导叶型轴流式风机，在外径 =0.47m 处，空气从轴向流入，2D=30m/s，在转速 n=2000r/min 时，圆周分速 =5.9m/s，求 。设 =1。av uvybct解： = = （m/s）u60Dn19.46027.143（m/s）1avw由题知轴向进入 ，所以 。 (m/s)1uuw1 29.43.519422 uv7.39.4.021 arctgvarctgu208.9./12sin52/sin2 tgtvtbauy 1-11 有一单级轴流式水泵，转速为 3
14、75r/min，在直径为 980mm 处，水以速度=4.01m/s 轴向流入叶轮，在出口以 =4.48m/s 的速度流出。试求叶轮进出口1 2v相对速度的角度变化值（ ） 。21解： = = =19.23（m/s）u60Dn.98375水轴向流入 =01uv= = = （ m/s）2uv2a21201.48.2由速度三角形可知： = = = =0.2085 得 =tgavu9.3178.由 = = = 得 =2tg2auv12u270.20.3= 1.322178.0.31-12 有一单级轴流式风机，转速 n=1450r/min，在半径为 250mm 处，空气沿轴向以 24m/s 的速度流入叶
15、轮，并在叶轮入口和出口相对速度之间偏转 20，求此时的理论全压 。空气密度 =1.2kg/ 。Tp3m解： = = （m/s）u60Dn94.760152.143.9.721vtg32.132.5012Pa4.8.49.721 ctgctctgtupaT第二章2-1 有一叶轮外径为 460mm 的离心式风机，在转速为 1450r/min 时，其流量为5.1 /s，试求风机的全压与有效功率。设空气径向流入叶轮，在叶轮出口处的3m相对速度方向为半径方向，设其 / =0.85， =1.2kg/ 。pT3m解： = = =34.9（m/s）2u60Dn.4150叶轮出口处的相对速度为半径方向 =90 =22uV= =1.2 34.9 34.9=1462.14（Pa）Tp=0.85 =0.85 1462.1=1242.82（Pa）= = =6.34（kW）eP10v
