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q v：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D 2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P m 23、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 T 有一离心式水泵，其叶轮尺寸如下：b=3 5 m m,bi=1 9 m m,D i =1 7 8 m m,D=3 8 1 m m,0 =1 8 p =2 0。
设流体径向流入叶轮，i l l n=1 4 5 0 r/m i n,试 画出出口速度三角形，并计算理论流量先 口在该流量时的无限多叶片的理论扬 程匕J解：由题知：流 体 径 向 流 入 叶 轮a-9 0 则：兀 O 兀 X178X10-3/、u=、，s=1 3.5 1 (m/s)I n X I 4 5 0V i=V iw=u i tg p i =1 3.5 l x r g 1 8 =4.3 9(m/s):饮=8 D山 匕=兀 x 0.1 7 8 x 4.3 9 x 0.0 3 5=0.0 8 6 (3/s),V=-qV-=-0 0 8 6 =3.7 8 (m/s)im 九 D ib?冗 x 0.3 8 l x 0.0 1 9U=兀、3 8 1 x 1 0 X 1 4 52 8.9 1%=1 1 2七 c t g p a =2 8.9 1 -3.7 8 x c t g 2 0 =1 8.5 2 (m/s)H 2 8 9 1 X 1 8 5 2=5 4.6 3 (m)%令 9.81-2有一离心式水泵，其叶轮外径 2=2 2 0 m m,转速n=2 9 8 0 r/m i n,叶片出口安装角P 24 5 ,出口处的轴面速度Nt=3.6 m/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 H j又若环流系数K=0.8,流动效率m=0.9时，泵的实际扬程H是多少？解：u 二=()0.2 2 X2 9 83 4.3 (m/s)2 6 0 6 0:V=3.6 m/sP=4 5 “，v(m/s)画出出 口速度三角形2m 2a*W =-27W-=S 09V2u=U2-V2m c t g P%=3 4.3 1-3.6 xc t g4 5 =3 0.71 (m/s)uV=匕 J L L 2=1 0 7.5 (m)飞 二 9 0 HT 元 r 98实际扬程 H=K Hr 二 K n zH r=0.8x0.9 x 1 0 7.5=77.4 1 (m)1 3 有一离心式水泵，叶轮外径O=3 6 0 m m,出口过流断面面积A =0.0 2 3卅2,叶片出口安装角P2=3 0流体径向流入叶轮，求转速n=1 4 80 i 7m i n,流量W=86.8L/s时的理论扬程Hr设环流系数K=0.82 o解：流体径向流入叶轮ai=9 0 冗 D 冗 x().3 6 XI 4 80,U2=-6 2:6 0 =2 7.88(m/s)y =&F8 X =3.6 4 (m/s)2m A 0.0 2 3v z=U2 v 2 agp 2 =2 7.88 3.6 4 x A=2 1.5 8uV e=2 7882 =6 1 3 9 (m)“7 8 D a 9.8(m/s)H =/C 77=0.82 X6 1.3 9=5 0.3 4 (m)1 4有一叶轮外径为3 0 0 m m的离心式风机，当转速为2 89 0 r/m i n时。
无限多叶片叶轮的理论全压尸六 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P=L 2 k g/旭3解：气体沿径向流入a=9 01又叶轮出口相对速度沿半径方向P2广9 0 u =7C XO.3 32 9 80=4 6.79 (m/s)2 6 0 6 0由图知 u =V=4 6.79 m/s.”r=p 上=1.2 x4 6.79 x4 6.79=2 6 2 6.7(Pa)1-5有一1离心式风机，转速n=1 5 0 0”m i n,叶轮外径D=6 0 0 m m,内径D =4 8 0 m m,叶片进、出口处空气的相对速度为、=2 5 m/s及叱=2 2 m/s,它们与相应的圆周速度的夹角分别为Pi=6 0 ,%=1 2 0 ,空气密度p=L 2 k g/m 3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P,解 二 如二兀 3 0.4 83 1 5 0 =3 7.6 8(m/s)i 6 0 6 0兀 D 兀 x 0.6 3 1 5 0 0 ,u =-=4 7.1 (m/s)2 6 0 6 0v =攻si n p =2 5 3 si n 6 0 =2 1.6 5 (m/s)v =si n p =2 2 3 si n 1 2 0 =1 9.0 5 (m/s)知、m、p可得速度三角形u 二 一c osp =3 7.6 8-2 5 3 c os6 0 =2 5.1 8(m/s)V2M l=U2-卬2 C O S p 2 a=4 7.1 -2 2 3 c os 1 2 0 0 =5 8.1 (m/s)PT=p(u2 y 2 一 M )=1.2 3(4 7.1 3 5 8.1 -3 7.6 8 3 2 5.1 8)=2 1 4 5.2 7(Pa)1 6 有一离心式水泵，在转速n=1 4 80 r/m i n时，流量q=89 L/s,扬程H=2 3 m,水 以径向流入叶轮,叶轮内的轴面速度也，”=3.6 m/s。
内、外径比/0=0.5,叶轮出口宽度b2=0.1 2 0 2,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b=2 0 0 m m 求叶轮外径出口宽度b及叶片进、出口安装角P和a解：由饮=兀D 6 V得力-=被略心=0.0 3 9 (m)=3 9 m m,兀 b v 兀 0.2 x 3.6由 )/=0.5 得 D=2 D=2 x 3 9 0=78(mm)h=0.1 2 D=9.3 6 m m12 2 I 二、0.039X1480=3.02(m/s)6 0 6 0t gp=x,n i w 2 6=1.1 9 2 得 P=5 0 1 3.0 2 i o兀Du=2 冗 x 0.0 78x1 4 80-1 A n -=6.0 4 (m/s)6 0q 89 x 10 3v=-v-=-=3 8.8(m/s)im 九 D2b2 兀 x 0.0 78 x 0.0 0 9由“学-匕”8=2 3 得 =3 7.3 1 (m/s)7 Bagpz=(U2-V2)/V2=(6.0 4-3 73 1 )/3 8.8=0.80 6B2.=1 2 8.85 （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。
6 0 0 m m,叶轮出口宽度b=1 5 0 m m,叶片出口安装角P2=3 0 ,转速口=1 4 5 0 1加皿设空气在叶轮进口处无预旋，空气密度p =1.2 k g/m%9 试求:（1）当理论流量q v 7=1 0 0 0 0 H h时，叶轮出口的相对速度吗和绝对速度火;（2）叶片无限多时的理论全压；（3）叶片无限多时的反作用度T；（4）环流系数K和有限叶片理论全压PT解：6 2二”二 冗、0 6 x1 4 5 0=4 5.5 3 （m/s）26 0（设叶片数6 0q由 q=兀V 得 V=-1 0 0 0 03 6(X)x 冗 x 0.6 x0.1 5=9.83 (m/s)9.83/、-=19.66(m/s)sin p sin 30V=%,2+uz-2w u cosp=x:19.662+45.532-2x 19.66x45.53xcos30 o =30.15(m/s)(2)V u=45.53m/s V=9.83m/s V=U2-%ctg p:=45,53-9.83xctg30=28.5(m/s)Pr=Pu2%=1.2x45.53x28.5=1557.3(Pa)V 28.5(3)T=1 25=1-=0.6872u 2x45.53由风机的斯托道拉公式;：K=-q 兀2 兀 DbtgP。
一 45.53 x 兀 sin 30A=1 -1000012(45.53-=0.79)36000 x JL x 0.6 x 0.15 xfg30p=K p=0.79x1557.3=1230.3(Pa)1-8有一轴流式风机，在叶轮半径380mm处空气以：=33.5m/s的速度沿轴向流入叶轮，当转速n=1450r/min时，其全压p=692.8Pa,空气密度p=1.2kg/w3,求该半径处的平均相对速度成的大小和方向CO解：3.14x0.3初 2x1450y 二 533.5(m/s)如 =10.01(m/s)P u 1.2 x 57.67由题知轴向进入 V1=0,所以纳二 攻2 二 u 6:57.67-10.01=47.66(m/s)(攻+女(57.67+47.66、二,133.52+=62.42 m/s2 v-1 -w+WI u 2-arctg(2 x 3 3.3 5 )、5 7.6 7+=3 2.3 41 9有一单级轴流式水泵，转速n=5 80 r/m i n,在叶轮直径700mm处，水以u=5.8 m/sh、士 Et e.n 心 工 心.、天、r I 4-A.V 7 l l r a r t m /、士 -人 ,11r l 4-A.、七 t I I 、-，Al_ C少？设九二1。
物 兀3.14x 0.7x 58 0 60 60v =w =v =5.8 (m/s)由题知轴向进入 v =0,所以 w =Mo 卬=-v =2 1 .2 5-2.3=1 8.9 5(m/s)f ,|-arctg，2 5=16.09 o 1 O A C )/?2 G v s i n p 2 x (2.30)s i n 16.09c 2 1 A x 2 07yt v 1 +f g 九 g p 5.8 1 +tgl 0/tg 16.09 oLIO有一后置导叶型轴流式风机，在外径D=0.47m处，空气从轴向流入,=30m/s,在转速 n=2 000i 7mi n 时，圆周分速 v =5.9 m/s,c 白设九二 1解:w n =314x 0.47x 2 000-49.19 (m/s)60 60v=w =v=3 0(m/s)由题知轴向进入u =0,2 v，U f 2 Y SO J方=arctg 149 19 +43.2 9)=32.9 7IM 2U所以 w -u0 w =u-v -49.19 5.9 -43.2 9 (m/s)b 2 G-v )s i n p 2 x (5.9 一 0)s i n 32.9 70C-=-2u-u-=-x-=0.2 08yt v 1 +r g 九/tgP 30 1+r g/。
/r g 32.9 70111有一单级轴流式水泵，转速为375r/mi n,在直径为9 8 0mm处，水以速度口 =4.01m/s轴向流入叶轮，在出口以V 2=4.48 m/s的速度流出式求叶轮进出口相对速度的角度变化值(P2 PJ解：u=%=x O.%x 375=。