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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
2、的容积损失， 为了减小这部分损失，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。 泵与风机泵与风机（课（课后习题答案）后习题答案） 第一章第一章 1 1- -1 1 有一离心式水泵，其叶轮尺寸如下：1b=35mm, 2b=19mm, 1D
3、=178mm, 2D=381mm, 1a=18，2a=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 Tq和在该流量时的无限多叶片的理论扬程TH。 解解：由题知：流体径向流入叶轮 1=90 则： 1u= 1n 60D= 3178 101450 60=13.51 （m/s） 1V=1mV=1utg1a=13.51tg18=4.39 （m/s） 1Vq=1D1b1mV=0.1784.390.035=0.086 （3m/s） 2mV=122Vq D b=0.086 0.381 0.019=3.78 （m/s） 2u=2D 60n=3381 101450
4、 60=28.91 （m/s） 2uV=2u-2mVctg2a=28.91-3.78ctg20=18.52 （m/s） TH=22uu V g=28.91 18.52 9.8=54.63 （m） 1-2 有一离心式水泵，其叶轮外径2D=220mm,转速 n=2980r/min，叶片出口安装角2a=45，出口处的轴面速度2mv=3.6m/s。设流体径向流入叶轮，试按比例画出出口速度三角形，并计算无限多叶片叶轮的理论扬程TH，又若环流系数K=0.8，流动效率h=0.9 时，泵的实际扬程 H 是多少？ 解解：2u=2D 60n=0.22 2980 60=34.3 （m/s） 2mV=3.6 m/s
5、2a=452w=22sinmav =5.09 （m/s） 画出出口速度三角形 2uV=2u-2mVctg2a=34.31-3.6ctg45=30.71 （m/s） 1=90TH=22uu V g=34.31 30.71 9.8=107.5 (m) 实际扬程 H=KTH=KhTH=0.80.9107.5=77.41 (m) 1-3 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=30，流体径向流入叶轮，求转速 n=1480r/min，流量,V Tq=86.8L/s 时的理论扬程TH。设环流系数 K=0.82。 解解：流体径向流入叶轮 1=90
6、2u=2D 60n=0.36 1480 60=27.88 （m/s） 2mv=,V TqA=383.8 10 0.023=3.64 （m/s） 2uv=2u2mv2actg=27.883.643=21.58 （m/s） TH=22uu V g=27.88 21.58 9.8=61.39 （m） TH=KTH=0.8261.39=50.34 （m） 1-4 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Tp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 =1.2kg/3m。 解解：气体沿径向流入1=90 又叶轮出口
7、相对速度沿半径方向2a=90 2u=2D 60n=0.3 2980 60=46.79（m/s） 由图知2u=2uV=46.79m/s Tp=22uu V=1.246.7946.79=2626.7（Pa） 1-5 有一离心式风机， 转速 n=1500r/min， 叶轮外径2D=600mm， 内径1D=480mm，叶片进、出口处空气的相对速度为1w=25m/s 及2w=22m/s，它们与相应的圆周速度的夹角分别为1=60，2=120，空气密度=1.2kg/3m。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：1u= 1n 60D=0.48 1500 60=37.68（m/s
8、） 2u=2D 60n=0.6 1500 60=47.1（m/s） 1mv=11sinaw=25sin60=21.65（m/s） 2mv=22sinaw=22sin120=19.05（m/s） 知u、mv、可得速度三角形 18.2560cos2568.37cos2111 auwuv（m/s） 2uv=2u-2w2cosa=47.1-22cos120=58.1（m/s） 27.214518.2568.371 .581 .472 . 11122uuTvuvup(Pa) 1-6 有一离心式水泵，在转速 n=1480r/min 时，流量Vq=89L/s，扬程 H=23m，水以径向流入叶轮，叶轮内的轴面
9、速度1mv=3.6m/s。内、外径比1D/2D=0.5，叶轮出口宽度2b=0.122D，若不计叶轮内的损失和叶片厚度的影响，并设叶轮进口叶片的宽度1b=200mm，求叶轮外径2D、出口宽度2b及叶片进、出口安装角1a和2a。 解解：由Vq=1D1b1mV得1D=1 1Vmq bv=389 10 0.2 3.6 =0.039(m)=39mm 由1D/2D=0.5 得 2D=21D=2390=78(mm) 2b=0.122D=9.36mm 1u= 1n 60D=0.039 1480 60=3.02（m/s） tg1a=11mv u=3.6 3.02=1.192 得1a=50 2u=2D 60n=0
10、.078 1480 60=6.04（m/s） 2mv=22Vq D b=389 10 0.078 0.009 =38.8（m/s） 由TH=22uu V g=23 得2uV=37.31（m/s） 806. 08 .38/31.3704. 6/2222muavvuctg 85.1282a（数据有问题，离心泵出口安装角应是锐角，即后弯式叶片） 1-7 有一离心式风机，叶轮外径2D=600mm，叶轮出口宽度2b=150mm，叶片出口安装角2a=30，转速 n=1450r/min。设空气在叶轮进口处无预旋，空气密度=1.2kg/3m，试求： （1）当理论流量,V Tq=100003m/h 时，叶轮出口
11、的相对速度2w和绝对速度2v； （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Tp（设叶片数 z=12） 解解： （1）2u=2D 60n=0.6 1450 60=45.53（m/s） 由,V Tq=2D2b2mV得2mV=,22V TqD b=10000 36000.6 0.15=9.83（m/s） 2w=22sinmaV =9.83 sin30=19.66（m/s） 2V=22 222222cosawuw u=2219.6645.532 19.66 45.53 cos30 =30.15（m/s） （2）2u=45.53m/s 2m
12、V=9.83m/s 2uV=2u2mVctg2a=45.53-9.83ctg30=28.5（m/s） Tp=2u2uV=1.245.5328.5=1557.3（Pa） （3）=1222uV u=128.5 2 45.53=0.687 由风机的斯托道拉公式：K 122, 2 222sin()aV Tau qz uD b tgK 145.53sin30 1000012(45.53)360000.6 0.1530tg=0.79 Tp=KTp=0.791557.3=1230.3（Pa） 1-8 有一轴流式风机， 在叶轮半径 380mm 处。 空气以1v=33.5m/s 的速度沿轴向流入叶轮，当转速 n
13、=1450r/min 时，其全压p=692.8Pa，空气密度=1.2kg/3m，求该半径处的平均相对速度w的大小和方向。 解解：u=60Dn=67.57601450238. 014. 3（m/s） awv 1=33.5（m/s） 2uvp u=01.1067.572 . 18 .692（m/s） 由题知轴向进入01uv，所以uwu1。66.4701.1067.5722uuvuw(m/s) 42.62266.4767.575 .3322 22 212 1 uuwwvwm/s 34.3266.4767.5735.3322211 arctgwwvarctguu 1-9有一单级轴流式水泵， 转速 n=
14、580r/min， 在叶轮直径700mm处， 水以1v=5.8m/s的速度沿轴向流入叶轮，又以圆周分速2uv=2.3m/s 从叶轮流出，试求ycb t为多少？设=1。 解：u=60Dn=25.21605807 . 014. 3（m/s） 8 . 51aavwv（m/s） 由题知轴向进入01uv，所以uwu1。95.183 . 225.2122uuvuw(m/s) 09.1695.1825.218 . 522211 arctgwwvarctguu 207. 009.16/1109.16sin 8 . 5 03 . 22 /1sin212 tgtgtgtgvvv tbcauu y1-10 有一后置
15、导叶型轴流式风机，在外径2D=0.47m 处，空气从轴向流入，av=30m/s，在转速 n=2000r/min 时，圆周分速2uv=5.9m/s，求ybct。设=1。 解：u=60Dn=19.4960200047. 014. 3（m/s） 301aavwv（m/s） 由题知轴向进入01uv，所以uwu1。29.439 . 519.4922uuvuw(m/s) 97.3229.4319.493022211 arctgwwvarctguu 208. 097.32/1197.32sin 3009 . 52 /1sin212 tgtgtgtgvvv tbcauu y1-11 有一单级轴流式水泵，转速为 375r/min，在直
