泵与风机简答题
1 泵与风机常见损失有哪几种？用哪几个参数评价这些损失的大小？
答：机械 容积 流动 机械损失功率，容积损失功率，流动损失功率
2.泵与风机的基本性能参数有哪些？试叙述其定义。
答：流量：泵与风机在单位时间内所输送的流体量
扬程：单位重量的液体通过泵时所获得的能量增加值。
全压：单位体积气体通过风机时所获得的能量增加值。
功率：原动机功率：原动机传递给泵与风机转轴上的功率。
轴功率：单位时间内通过泵与风机获得的功率
效率：有效功率比轴功率
转速：泵与风机每分钟的转数
汽蚀余量：有效汽蚀余量泵在吸入口处单位重量液体所获得的超过汽化压力的富裕能头。必需汽蚀余量液体在泵吸入口处的能头对压力最低点处静压能头的富裕能头。
3.在推导泵与风机基本方程式之前有那些假设? 推导泵与风机基本方程式的理论依据是什么?写出离心泵的基本方程式。
答：a 叶轮叶片数为无限多且无限薄，流体完全沿着叶片形状流动
b叶轮中流体为无粘性流体，即理想流体
c不可压缩流体 无能量损失
d稳定流动
动量矩定理：在定常流动中，在单位时间内流体质量的动量矩变化等于作用在该流体上的外力矩。
4.简述离心泵的工作原理。
答：利用旋转叶轮产生离心力，借离心力输送流体，并提高其压力，流体沿轴向进入叶轮转90度后沿径向流出，流体排出后在叶轮进口形成真空，流体则由吸入室吸入。叶轮连续旋转，流体则不断被吸入和输出。
5.简述轴流泵的工作原理。
答：利用旋转叶轮叶片作用在流体上的升力来输送流体，并提高其压力，流体沿轴向并沿轴向流出，流体流出后在进口形成真空，流体由吸入喇叭管吸入。叶轮连续旋转，流体则不断被吸入和输出。
6.何谓轴流式风机的动叶可调？有什么优点？
答：动叶可调即改变动叶安装角，可以改变性能曲线的形状，从而使性能参数随之改变，因此随工况变化来调整动叶安装角
调节方便经济，流量变化大而扬程变化不大，最大效率点变化也不大，可在较大流量范围内保持较高效率。
7.试述风机入口导流器调节的工作原理。
答：通过调节入口导流器，叶片安装角，来使其后级叶轮的入口速度三角形发生改变，从而改善性能曲线。
8.轴端密封有哪几种？各有什么优缺点？
答：填料密封：结构简单 工作可靠 但寿命短
机械密封：使用寿命长，密封效果好，磨损耗功也小，但是结构复杂，制造精度和安装技术要求高造价贵
浮动环密封：相对机械密封结构较简单，运行可靠，密封效果好
10.扼要说明汽蚀对泵有何危害？
答：材料破坏，噪声和振动，性
能下降
11.试说明泵的HT∞、HT、H各自的定义及相互间的关系式.
12.热力发电厂的给水泵、凝结水泵、循环水泵各自采用哪些方法平衡轴向推力?
答：给水泵：平衡盘或平衡鼓 或者二者结合不能平衡部分用推力轴承
凝结水泵循环水泵：立式的用推力轴承，卧式的用双吸叶轮，不能平衡部分用推力轴承。
13.大容量高温、高压锅炉给水泵为何一般多采用圆筒形双壳体泵壳结构?
答：a 级数增加后，级与级之间泄露增加，为减少泄露量，需用园筒壳体将其全部包复
b 拆卸安装方便 c可承受更大压力d运行安全性高
14.试比较节流调节和变速调节的优缺点？
答：节流调节：简单易行 工作可靠 流动损失大 效率也不高且只能向流量减小方向调节
变速调节：保持较高效率不变，耗轴功率减小，损失小
15.为什么水泵多采用后弯式叶片？试解释其原因。
答：流道长 弯曲度小 出口绝对速度小当流体流经叶轮及转能装置时，能量损失小，效率高，噪声低
16.集流器有哪些形状？它的作用是什么？哪种形式最好？
答：作用：以最小的流动损失引导气流均匀地充满叶轮入口
17.在一定的管路装置中，为了增大流量，两台泵必须采用并联，这种说法对吗？
答：不对对于一定的管路装置，管路特性曲线比较平坦的，泵或风机的性能曲线比较陡时，采用两级并联；当管路特性曲线比较陡，泵或风机的性能曲线比较平坦时采用两级串联
18.试分析如果水泵安装地点与水泵样本中给出的条件不符时应怎么办？
答：安装地点与样本条件不同时，主要考虑不同海拔高度的影响，用不同海拔高度所对应的饱和蒸汽压头来修正
19.离心式与轴流式泵与风机在性能上有什么主要区别？
答：扬程性能曲线：离心泵较平坦 轴流的较陡
功率性能曲线：离心随流量上升而上升 轴流随流量上升而下降
效率性能曲线：离心较平坦 有较宽的高效率区 轴流较陡高效区域较窄
20.汽蚀对水泵的工作有那些危害?
21.就你所知,对于一台现成的离心泵来说,都有那些防止汽蚀的措施?
答：A 减小必需汽蚀余量措施
a 降低叶轮入口部分流速
b 采用双吸式叶轮
c 增加叶轮前盖板转弯处的曲率半径
d 叶片进口边适当加长
e 首级叶轮采用抗汽蚀性能好的材料
B 增加有效汽蚀余量
a 减小吸入管路的流动损失。可适当加大吸入管直径，尽量减小管路附件（如弯头，阀门等），并使吸入管长最短。
b 合理确定两个高度。即几何安装高度和倒灌高度
c 采用诱导轮
d 采用双重翼叶轮
e 采用超汽蚀泵
f 设置前置泵
运行角度考虑：a泵入口阀门全开并禁止关小操作
b泵不允许超过额定转速运行c限制机组降负
荷速度，防止除氧器压力骤降后因给水温度下降缓慢不能及时跟踪压力变化从而造成给水处于过饱和状态。
22.泵与风机串联及并联工作的目的和条件是什么?
答：并联条件
a 扩建机组，相应需要的流量增大，而原有的泵或风机仍能使用
b 为防止单台泵或风机故障而引起的锅炉停炉运行
c 由于外界负荷变化很大，流量变化幅度响应很大，往往采用两台或数台并联工作，以增减运行台数来适应外界负荷变化的要求时。
串联条件
a 设计制造一台新的高压泵或风机比较困难，而现有的泵与风机容量已足够只是扬程不够。
b 在改建或扩建后的管道阻力加大，要求提高扬程以输出较多流量时
23.前弯式与后弯式叶轮在性能上各有什么优缺点？
24.泵与风机的叶片型式有那几种?各有什么优缺点?
25.泵与风机在长期运行中容量过大，一般应采用什么方法解决？
答：切割叶片，改变动叶安装角，采用入口导流器调节
26.为提高流体从叶轮得到的能量，一般应采用哪些方法？哪些方法较有利？
答：提高转速 增大叶轮直径 改变动叶安装角 提高转速最有利
27.分析离心泵产生轴向力的原因。
答：a 叶轮左右两侧腔室中压力相等，可互相抵消，但密封环以下左侧压力为P1 右侧压力为P2，且P2>P1，产生压力差，从而产生轴向推力
b 液体进入叶轮后，流动方向右轴向改为径向，流动方向的改变产生了动量，使流体对叶轮产生一个反冲力，从而引起轴向推力。
c 立式泵中转子重量沿轴向，指向叶轮入口，也作为轴向推力的一部分，卧式泵则为零。
28.喘振和抢风现象各是如何产生的？
答：喘振产生原因： 性能曲线是驼峰形且工作点处于驼峰点左侧，系统容量足够大并且存在可压缩流体，出口存在很大的缓冲空间，压力变化缓慢，流体倒灌风机，反复而形成喘振。
抢风产生原因：低负荷时，一台风机流量过大，一台风机流量过小，单台风机进入8字型区域。轴流式风机存在较大的不稳定工况区，而泵正处于不稳定工况区。
防止喘振措施：a 大容量系统中尽量避免采用具有驼峰形性能曲线的泵或风机，应采用性能曲线平直向下倾斜的泵或风机。
b 任何时候保证流量不小于Qvk
c 改变转速或者在入口处加吸入阀
d若两台并联则关掉一台
e改变动叶安装角
f对空排放
防止抢风措施：
a 避免出现低负荷
b避免单台风机进入8字型区域
c 改变动叶安装角
d关掉其中一台
e紧急对空排放
概念
1、流量：单位时间内泵与风机所输送的流体的量称为流量。
2、扬程：流经泵的出口断面与进口断面单位重量流体所具有总能量之差称为泵的扬程。
3、全压：流经风机出口
断面与进口断面单位体积的气体具有的总能量之差称为风机的全压
4、有效功率：有效功率表示在单位时间内流体从泵与风机中所获得的总能量。
5、轴功率：原动机传递到泵与风机轴上的输入功率为轴功率
6、泵与风机总效率： 泵与风机的有效功率与轴功率之比为总效率
7、绝对速度：是指运动物体相对于静止参照系的运动速度；
8、相对速度：是指运动物体相对于运动参照系的速度；
9、牵连速度：指运动参照系相对于静止参照系的速度。
10、泵与风机的性能曲线：性能曲线通常是指在一定转速下，以流量qv作为基本变量，其他各参数（扬程或全压、功率、效率、汽蚀余量）随流量改变而变化的曲线。
11、泵与风机的工况点：在给定的流量下，均有一个与之对应的扬程H或全压p，功率P及效率η值，这一组参数，称为一个工况点。
12、比转速：在相似定律的基础上寻找一个包括流量、扬程、转速在内的综合相似特征量。
13、通用性能曲线：由于泵与风机的转速是可以改变的，根据不同转速时的工况绘制出的性能和相应的等效曲线绘制在同一张图上的曲线组，称为通用性能曲线。
14、 泵的汽蚀：泵内反复出现液体的汽化与凝聚过程而引起对流道金属表面的机械剥蚀与氧化腐蚀的破坏现象称为汽蚀现象，简称汽蚀。
15、 吸上真空高度：液面静压与泵吸入口处的静压差。
16、 有效的汽蚀余量：按照吸人装置条件所确定的汽蚀余量称为有效的汽蚀余量或称装置汽蚀余量
17、 必需汽蚀余量：由泵本身的汽蚀性能所确定的汽蚀余量称为必需汽蚀余量或泵的汽蚀余量（或液体从泵吸入口至压力最低k点的压力降。）
18、 泵的工作点：将泵本身的性能曲线与管路特性曲线按同一比例绘在同一张图上，则这两条曲线相交于M点，M点即泵在管路中的工作点。
填空
1、１工程大气压等于98.07千帕，等于10m水柱高，等于735.6毫米汞柱高。
2、根据流体的流动情况，可将泵和风机分为以下三种类别：离心式泵与风机；轴流式泵与风机；混流式泵与风机。
3、风机的压头（全压）p是指单位体积气体通过风机所获的的能量增量。
5、单位时间内泵或风机所输送的流体量称为流量。
6、泵或风机的工作点是泵与风机的性能曲线 与管路的性能曲线 的交点。
7、泵的扬程H的定义是：泵所输送的单位重量流量的流体从进口至出口的能量 增值。
8、安装角是指叶片进、出口处的切线 与圆周速度反方向 之间的交角。
9、泵和风机的全效率等于容积效率 ，水力效率 及机械效率 的乘积。
10、当泵的扬程一定时，增加叶轮转速可以相应的减少 轮径。
11、离心
式泵与风机的流体离开叶轮时是沿 径向 流出。
12、轴流式泵与风机的流体沿 轴向 方向流出叶轮。
13、叶片式泵与风机按叶轮数目可以分为 单级 和 多级 泵与风机。
14、叶片式泵与风机按转轴安装位置可以分为 立式 与 卧式 两种。
15、泵与风机的性能参数包括： 扬程（全风压） 、 流量 、 功率 、 效率 、转速 等。
16、泵与风机的效率等于 输出功率 与 输入功率 之比。
17、离心式泵与风机的叶轮按叶片出口安装角的不同，叶轮可分为前弯、后弯、径向叶片式三种叶轮。
18、影响泵与风机效率的损失有： 机械损失 、 容积损失 、 流动损失 。
19、泵与风机串联工作的目的是提高流体的 扬程 ，输送流体。
20、 节流调节 是通过改变阀门或档板的开度使管道特性曲线发生变化，改变泵与风机的工作点实现调节。
22、节流调节调节方便，但存在 节流损失 ，经济性差。
23、离心泵启动前的充水目的是 排出泵体内的空气 ，泵运行后在吸入口建立和保持一定的 真空 。
24、离心泵的主要部件有叶轮、轴、吸入室、导叶、压水室、密封装置、轴向推力平衡装置。
25、叶片出口安装角β2确定了叶片的型式，有以下三种：
当β2a<90°，这种叶片的弯曲方向与叶轮的旋转方向相反，称为后弯式叶片。
当β2a=90°，叶片的出口方向为径向，称径向式叶片。
当β2a>90°，叶片的弯曲方向与叶轮的旋转方向相同，称为前弯式叶片。
26、离心式泵和大型风机中，为了增加效率和降低噪声水平，几乎都采用后向叶型。
27、为保证流体流动相似，必须具备几何相似、运动相似和动力相似三个条件，
28、泵内汽蚀对泵工作的危害是 ：材料的破坏 、噪声和振动加剧 、性能下降
29、确定泵的几伺安装高度是保证泵在设计工况下工作时不发生汽蚀的重要条件。
判断题（阴影为X）
1、容积式泵与风机是通过改变工作室容积大小实现工作的。
2、叶轮后弯叶片型泵与风机易引起电机过载，叶片前弯叶片型泵与风机电机不易过载。
3、当泵的入口绝对压力小于输送流体温度对应下的饱和温度时，泵将会发生汽蚀现象。
4、多级离心泵平衡轴向推力的装置一般采用平衡盘平衡。
5、平衡孔和平衡管都可以平衡泵的轴向推力，但增加了泵与风机的容积损失。
6、离心泵与风机启动时应关闭出口和入口阀门。
7、当泵的吸上真空高度小于最大吸上真空高度时，泵不会发生汽蚀。
8、当泵发生汽蚀后，应及时调节运行工况，增大转速，开大再循环门，可以有效减轻汽蚀。
9、动叶调节可以扩大泵与风机
的高效区，调节经济性高。
10、目前最理想的调节方法是变速调节，具有很高的经济性。
10、防止泵与风机不稳定工作的措施是：限制最小流量，避免工作点落在不稳定区域。
11、性能相同的两台泵与风机串联后，流体获得的能头等于单台转机的能头的2倍。
12、流线是光滑的曲线，不能是折线，流线之间可以相交。
13、水泵的安装高度取决于水泵的允许真空值、供水流量和水头损失。
14、水泵的扬程就是指它的提水高度。
15、某点的绝对压强小于一个大气压强时即称该点产生真空。
16、两台同型号的泵并联工作时，扬程等于单台泵的扬程，流量等于两台泵独立工作时流量之和。
17、两台同型号的泵串联工作时，扬程等于两台泵单独工作时扬程之和，流量等于单台泵的流量。
18、泵的调节可以采用吸入口节流调节。
19、出口节流调节是效率最高的调节方法。
简答题
1、什么是几何相似、运动相似和动力相似？
答： 几何相似是指流动空间几何相似，即形成此空间任意相应两线段交角相同，任意相应线段长度保持一定的比例。
运动相似是指两流动的相应流线几何相似，即相应点的流速大小成比例，方向相同。
动力相似是指要求同名力作用，相应的同名力成比例。
2、什么是泵的扬程？
答： 泵所输送的单位重量流量的流体从进口至出口的能量增值。 也就是单位重量流量的流体通过泵所获得的有效能量。单位是m。
3、什么是气蚀现象？产生气蚀现象的原因是什么？
答：气蚀是指浸蚀破坏材料之意，它是空气泡现象所产生的后果。
原因有下：泵的安装位置高出吸液面的高差太大；泵安装地点的大气压较低；泵所输送的液体温度过高。
4、为什么要考虑水泵的安装高度？什么情况下，必须使泵装设在吸水池水面以下？
答： 避免产生气蚀现象。吸液面压强处于气化压力之下或者吸水高度大于10米时必须使泵装设在吸水池水面以下。
5、试述离心泵与风机的工作原理
答： 当叶轮随轴旋转时，叶片间的流体也随叶轮旋转而获得离心力，并使流体从叶片间的出口处甩出。被甩出的流体及入机壳，于是机壳内的流体压强增高，最后被导向出口排出。流体被甩出后，叶轮中心部分的压强降低。外界气体就能使泵与风机的的吸入口通过叶轮前盘中央的孔口吸入，源源不断地输送流体。
6、欧拉方程： 有哪些特点？
答：
（1）用动量矩定理推导基本能量方程时，并未分析流体在叶轮流道中途的运动过程，于是流体所获得的理论扬程，仅与液体在叶片进、出口的运动速度有关，而与流动过程无关；
（2）流体所获得的理论
扬程，与被输送流体的种类无关。也就是说无论被输送的流体是水或是空气，乃至其它密度不同的流体；只要叶片进、出口的速度三角形相同，都可以得到相同的液柱或气柱高度（扬程）。
7、为什么离心式泵与风机多采用后向叶型？
答：动压水头成分大，流体在蜗壳及扩压器中的流速大，从而动静压转换损失必然较大。因为在其它条件相同时，尽管前向叶型的泵和风机的总的扬程较大，但能量损失也大，效率较低。因此离心式泵全采用后向叶轮。在大型风机中，为了增加效率或见得噪声水平，也几乎都采用后向叶型。
8、流体流经过泵或风机时，共包括那些损失？
答：（1）水力损失（降低实际压力）；
（2）容积损失（减少流量）；
（3）机械损失。
9、欧拉方程对流体有哪些基本假设？
答：（1）流动为恒定流
（2）流体为不可压缩流体
（3）叶轮的叶片数目为无限多，叶片厚度为无限薄
（4）流体在整个叶轮中的流动过程为一理想过程，即泵与风机工作时没有任何能量损失
10、对欧拉方程的分析，我们可以得出哪些结论？
1．推导基本能量方程时，未分析流体在叶轮流道中途的运动过程，得出流体所获得的理论扬程，仅与流体在叶片进、出口处的速度三角形有关，而与流动过程无关。
2．流体所获得的理论扬程HT ∞ 与被输送流体的种类无关。
11、欧拉方程的物理意义？
第一项表示流体在叶轮内旋转时产生的离心力所做的功；
第二项表示由于叶道展宽，相对速度降低而获得的压能；
第三项表示动压水头增量
12、轴流式泵与风机的工作原理是？
轴流式泵与风机的工作原理是：旋转叶片的挤压推进力使流体获得能量，升高其压能和动能。
13、混流式泵与风机的特点有哪些？
流体是沿介于轴向与径向之间的圆锥面方向流出叶轮，部分利用叶型升力，部分利用离心力
流量较大、压头较高，是一种介于轴流式与离心式之间的叶片式泵与风机
14、简述离心泵各部件的主要作用。
叶轮是将原动机输入的机械能传递给液体，提高液体能量的核心部件。
轴是传递扭矩的主要部件。
离心泵吸人管法兰至叶轮进口前的空间过流部分称为吸人室。其作用是在最小水力损失情况下，引导液体平稳地进入叶轮，并使叶轮进口处的流速尽可能均匀地分布。
液体从叶轮中流出，由螺旋线部分收集起来，而扩散管将大部分动能转换为压能，进入过渡区，起改变流动方向的作用，再流入反导叶，消除速度环量，并把液体引向次级叶轮的进口。由此可见，导叶兼有吸入室和压出室的作用。
压水室是指叶轮出口到泵出口法兰(对节段式
多级泵是到后级叶轮进口前)的过流部分。其作用是收集从叶轮流出的高速液体，并将液体的大部分动能转换为压力能，然后引入压水管。
密封装置是减小叶轮与泵体之间的泄漏损失；另一方面可保护叶轮，避免与泵体摩擦。
轴推力平衡装置是用以平衡离心泵运行时产生的轴向推力。
15、如图所示为离心泵的平衡盘，请说明其工作原理。
从末级出来的带有压力的液体，经过调整套径向间隙流入平衡盘前的空腔中，空腔处于高压状态。平衡盘后有平衡管与泵入口相连，其压力近似为入口压力。这样平衡盘两侧压力不相等，因而也就产生了向后的轴向推力，即平衡力。平衡力与轴向力相反，因而自动地平衡了叶轮的轴向推力。
16、 通过对叶片型式的分析，对于离心式泵与风机的扬程或全压，我们可以得出哪些结论？
泵与风机的扬程或全压：前向叶片叶轮给出的能量最高，后向叶片叶轮给出的能量最低，径向叶片叶轮给出的能量居中。
17、相似理论在泵与风机中主要解决以下问题？
(1)对新设计的产品，需将原型泵与风机缩小为模型，进行模化试验以验证其性能是否达到要求。
(2)在现有效率高、结构简单、性能可靠的泵与风机资料中，选一台合适的(比转数接近的)作为模型，按相似关系对该型进行设计。
(3)由性能参数的相似关系，在改变转，速、叶轮几何尺寸及流体密度时，可进行性能参数的相似换算
18、计算或使用泵与风机的比转速时，需要注意哪些？
(1)同一台泵或风机，在不同工况下有不同的比转数，一般是用最高效率点的比转数， 作为相似准则的比转数。
(2)比转数是用单级单吸入叶轮为标准，如结构型式不是单级单吸，则应按下式计算：
双吸单级泵，流量应以qv／2代人计算
单吸多级泵，扬程应以H／i代人计算，i为叶轮级数。
（3)多级泵第一级为双吸叶轮，则流量应以qv／2代人计算，扬程应以qv／2代人计算。 计算风机比转数的原则与水泵相同。
(4)比转数是由相似定律推导而得，因而它是一个相似准则数(切不能与转速混淆)，即几何相似的泵与风机在相似工况下其比转数相等。反之，比转数相等的泵与风机不一定相似，因为对同一比转数的泵或风机，可设计成不同的型式。
19、比转速的应用有哪些？
(1)用比转数对泵与风机进行分类
(2)用比转数进行泵和风机的相似设计
20、下式时泵的允许几何安装高度与允许吸上真空高度的关系式，为提高泵的几何安装高度，需要注意哪些因素？
为了提高泵允许的几何安装高度，应该尽量减小速度水头和吸入管路的流动损失。为了减小速度水头，在同一流
量下，可以选用直径稍大的吸入管路；为了减小流动损失除了选用直径稍大的吸入管以外，吸人管段应尽可能的短，并尽量减少如弯头等增加局部损失的管路附件。
泵制造厂只能给出[Hs]值，而不能直接给出[Hg]值，为什么？
因为每台泵由于使用地区不同、水温不同，吸人管路的布置情况也各异。因此，只能由用户根据具体条件进行计算确定[Hg]。
安装地点的海拔越高，大气压力就越低，允许吸上真空高度就越小。输送水的温度越高时，所对应的汽化压力就越高，水就越容易汽化。这时，泵的允许吸上真空高度也就越小。
21、有效汽蚀余量的物理意义是什么？
物理意义：吸入口液面上的压力水头，在克服吸水管路装置中的流动损失，并把水提高到一定高度后，所剩余的超过汽化压头的能量。
22、有效汽蚀余量和必须汽蚀余量的关系是什么？
△ha是吸人系统所提供的在泵吸人口大于饱和蒸汽压力的富余能量。△ha越大，表示泵抗汽蚀性能越好。而必需汽蚀余量是液体从泵吸入口至k点的压力降，△hr越小，则表示泵抗汽蚀性能越好，可以降低对吸人系统提供的有效汽蚀余量△hr的要求。
23、提高泵本身抗汽蚀性能的措施有哪些？
(1)降低叶轮入口部分流速
(2)采用双吸式叶轮 此时单侧流量减小一半，从而使v0减小
(3)增加叶轮前盖板转弯处的曲率半径 这样可以减小局部阻力损失。
(4)叶片进口边适当加长 即向吸人方向延伸，并作成扭曲。
(5)首级叶轮采用抗汽蚀性能好的材料。
24、提高吸入系统装置的有效汽蚀余量的措施有哪些？
(1)减小吸人管路的流动损失 即可适当加大吸人管直径，尽量减少管路附件，如弯头、阀门等，并使吸人管长最短；
(2)合理确定两个高度 即几何安装高度及倒灌高度；
(3)设置前置泵；
（4）采用诱导轮；
(5)采用双重翼叶轮；
(6)采用超汽蚀泵。
计算题
1．某一单吸单级泵，流量Q=45m3/h，扬程H=33.5m，转速n=2900r/min，试求其比转数nsp为多少？如该泵为双吸式，应以Q/2作为比转数中的流量计算值，则其比转数应为多少？当该泵设计成八级泵，应以H/8作为比转数中的扬程计算值，则比转数为多少？
[解] 根据计算公式可得：
双吸式：
八级泵：
2、某单吸单级离心泵Q=0.0735m3/h，H=14.65m，用电机皮带拖动，测得n=1420r/min， N=3.3kW ；后因改为电机直接联动，n增大为1450r/min，试求此时泵的工作参数为多少？
[解] 以下脚“1”表示有滑动现象时的参数，无下脚为改善运转后的参数。则：
3、有一台多级锅炉给水泵，要求满足扬程H=176m，流量Q=81.6m3/h，试求该泵所需的级数和轴功率各为多少？计
算中不考虑涡流修正系数。其余已知条件如下：
叶轮外径D= 254mm
水力效率ηh= 92%
容积效率ηv= 90%
机械效率ηm= 95%
转速n= 1440 r/min
流体出口绝对流速的切向分速度为出口圆周速度的55%
[解] 先求出出口圆周速度及出口速度的切向分速度，以便求出理论压头。
当不计涡流损失时，每级压头为：
满足扬程176m
176/16.17=10.88≈11级
轴功率：
4、已知下列数据，试求泵所需要的扬程。
水泵轴线标高130m，吸水面标高126m，上水池液面标高170m，吸人管段阻力0.81m，压力管段阻力1.91m。
[解] (130-126)+（170-130）+0.81+1.91=46.72m
5、由泵样品中得知某台离心泵的汽蚀余量为【NPSH】=3.29m，欲安装在海拔500m高度的地方工作，该地区夏天最高水温为40℃，若吸水管路的流动损失为1m，速度水头为0.2m，求该泵的允许几何安装高度【Hg】
(注：海拔500米大气压头为9.7m；水温40℃时水的饱和蒸汽压力为0.752m)
解：
一，填空（每空1分 共15分）
1.叶轮是离心泵的能量转换元件，它的结构形式有开式，闭式，半开半闭式 三种。
2.泵与风机中能量转换时的损失可分为机械损失，流动损失，容积损失 三种。
3.前向式叶轮的叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相同。
4.我国水泵行业习惯使用的比转速表达式为
5.泵或风机的工作点是管网特性曲线与泵的特性曲线的交点。
6.当使用比例定律进行流体机械的变转速调节时，其流量和转速的一次方 成正比，压力和转速的二次方成正比，功率和转速的三次方成正比。
7.泵与风机的无因次特性曲线是以流量系数为横坐标；压力系数为纵坐标绘制的。
8.离心泵叶轮根据叶片出口相对流动角β2的不同可分为三种不同形式，当
β2<90 o时为后弯，β2=90 o时为径向，β2>90o时为前弯.
9、装置有效汽蚀余量越大，机械低压侧液体具有的能量超过液体汽化压力的余量越多，越不容易发生气蚀。
10反作用度表示静压能在总能量头中的比重。
11.通用特性曲线是以流量系数为横坐标；压力系数为纵坐标绘制的。
12、.泵与风机调节工况的方法有节流调节，导叶调节，动叶调节，气蚀调节，变速调节，改变台数调节。
二、选择（ 每题2分 共20分）
1．根据泵与风机的工作原理，离心式泵属于那种类型的泵。（ C ）
A.容积式 B.往复式 C.叶片式 D.其它类型的泵
2．下面的哪一条曲线是泵的特性曲线？（ A ）
A泵所提供的流量与扬程之间的关系曲线
B流量与沿程损失系数之间的关系曲线
C管路的流量与扬程之间的关系曲线 D管路的性能曲线
3．离心式叶轮有三种不同的形式，其叶轮形式取决于（ B ）
A． 叶片入口安装角B.叶片
出口安装角
C.叶轮外径和宽度 D.叶轮内径和宽度
4．对径向式叶轮，其反作用度τ值的大小为（ D ）
A． B． C． D．
5．管路系统能头和流量的关系曲线是（ C ）
A． 斜率为 的直线， 为综合阻力系数
B． 水平直线 C.二次抛物线 D.任意曲线
6．在离心式风机叶轮前的入口附近，设置一组可调节转角的静导叶，通过改变静导叶的角度以实现风机流量调节的方式称为（ B ）.
A.节流调节 B.导流器调节 C.动叶调节 D.静叶调节
7.泵与风机的有效功率Pe，轴功率P和原动机输入功率P’g之间的关系为( B )。
A. Pe
A.管路特性曲线应平坦一些，泵的性能曲线应陡一些
B.管路特性曲线应平坦一些，泵的性能曲线应平坦一些
C.管路特性曲线应陡一些，泵的性能曲线应陡一些
D.管路特性曲线应陡一些，泵的性能曲线应平坦一些
9.泵在不同工况下有不同的比转速，作为相似准则的比转速是指( C )。
A.最大流量工况下的比转速 B.最高转速工况下的比转速
C.最高效率工况下的比转速 D.最高扬程工况下的比转速
10.在工作点处，泵提供给流体的能量与流体在管路系统中流动所需的能量关系为( C )。
A.泵提供的能量大于流体在管路系统中流动所需的能量
B.泵提供的能量小于流体在管路系统中流动所需的能量
C.泵提供的能量等于流体在管路系统中流动所需的能量
D.以上说法都不正确
三、简答（ 每题5分 共15分）
1.什么是汽蚀现象？它对泵的工作性能有何危害？
液体在叶轮中流动时由于流体压力降低产生的气体或液体中溶解的气体析出，对叶轮起腐蚀作用，我们把汽泡的形成，发展，和破裂以致材料受到破坏的全部过程称为汽蚀现象。
危害 材料造成破坏 产生噪声或震动 流道堵塞 扬程下降 效率降低
2.离心式水泵有哪过流部件？各起什么作用？
叶轮： 是能量转换的元件 吸入室：向叶轮提供具有合适大小的均匀分布的入流速度。 压水室: 将叶轮内流出的介质收集起来送到出口管路或下一级，将圆周速度对应的动能转化为压力能。导流器：用于工况调节
3．泵与风机工况调节的方法有哪几种？出口节流调节 进口节流调节 采用导流器调节 采用可转动的叶片调节 变速调节 改变台数调节
4．试述泵与风机的工作原理
当叶轮随轴旋转时，叶片间的气体也随叶轮旋转而获得离心力，并使气体从叶片间的出口处甩出。被甩出的气体及入机壳，于是机壳内的气体压强增高，最后
被导向出口排出。气体被甩出后，叶轮中心部分的压强降低。外界气体就能使风机的的吸入口通过叶轮前盘中央的孔口吸入，源源不断地输送气体。
5、叶片一般分为哪几种形式?各有何优缺点?
前弯叶片：能产生较大的能量头，但其效率比较低，容易出现多工况工作的情况。
径向叶片：产生的能量头界与前弯叶片与后弯叶片之间，效率居中。
后弯叶片：产生的能量头较低，但效率较前弯叶片高，且不容易出现不稳定工作区。
6、降低泵必需汽蚀余量的措施有哪些？
(1)首级叶轮采用双吸式叶轮(2)加装诱导轮(3)采用双重翼叶轮、超汽蚀叶轮
7、.某水泵按图纸要求安装后，开动起来抽不上水，试分析可能原因。
吸水管路不严密，有空气漏入。泵内未灌满水，有空气存在。
安装高度太高了.电动机反转了.叶轮及出水口堵塞。
四、计算（ 共50分）
1.（12分）离心式水泵最高效率为86%，轴功率为122.5kw，流量为720吨/时，扬程为50m流体介质密度为1000kg/m3。求有效功率和效率并分析在此效率下该泵工作的经济性。
解：有效功率N1= =9800*720/3600*50=98000w=98kw
效率η=N1/N=98/122.5=0.8
泵的经济运行条件为效率不小于0.93*0.86=0.7998
计算可知水泵在此效率下工作符合经济性要求。
2.（15分）已知某离心风机转速为1000r/min，叶轮外径为600mm，出口叶片安装角45度，出口轴面速度20m/s，法向入口，空气密度为1.2kg/m3。欲满足600Pa的全压要求按无穷叶片数考虑该风机能否满足。
解：速度三角形如图，有题可得
u2=2πnr/60
=2π*1000*0.3/60=31.4m/s
cu2= u2-cr2*ctg45o=11.4 m/s
由欧拉方程得
=1.2(31.4*11.4-0)=429.5Pa
风机所产生的全压小于所需的全压，故不能满足要求。
3.(10分)某水泵允许吸上真空度为6.5米，吸水管流速为3.15米/秒，吸水管水头损失0.5米。现将水泵安装于距水面5.8米处，问水泵能否正常工作。
解：根据水泵安装高度计算公式有
Hz=[Hs]-v2/2g-hl=6.5-3.152/2g-0.5=5.5m （8分）
为保证水泵正常工作，不发生气蚀，安装高度不应超过5.5米，现将其安装于距水面5.8米处，不能保证水泵正常工作。（10分）
4.（13分）有一台通风机，其风量为70m3/s,转速为450r/min,风压为2610Pa,由于通风管路阻力增大，使其流量减小为原来的一半，问要保持原流量不变，风机转速应调为多少？
解：对于通风机的管网特性曲线有：
（3分）
因此管网特性曲线和等效率曲线重合。（8分） 则有：
（12分）
那么：n2=2n1=900r/min （13分）
5.（10分）有一水泵，当其转速为n=2900r/min时，流量Q=9.5m3/min，扬程为H=120m,另有一和该泵相似制造的泵，流量为Q=38m3/min，扬程为H=80m。问其叶轮
的转速应为多少？
解：原泵的比转速 (3分)
相似泵的比转速 ( 6分）
相似泵的比转速应相等即
那么 r/m（10分）
6、（15分）某工厂由冷冻站输送冷冻水到空气调节室的蓄水池，采用一台单吸单级离心式水泵。在吸水口测得流量为60L/s，泵前真空计指示真空度为4m，吸水口径25cm。泵本身向外泄漏流量约为吸水口流量的2％。泵出口压力表读数为3.0 / ,泵出口直径为0.2m。压力表安装位置比真空计高0.3m，求泵的扬程。
解： =3.0 / =30000 / 9.807=294.0
(3分)
(3分)
(4分)
(4分)
(1分)
7、（20分）有一离心泵，叶轮外径D2=22cm，叶轮出口宽度b2=1cm，叶轮出口安装角 b2=22о，转速n=2900r/min，理论流量Q=0.025m3/s，设流体径向流入叶轮，即 1=90о，求，u2，w2，v2， 2并计算无限多叶片叶轮的理论扬程
.解： m/s (3分)
m/s （4分）
m/s （4分）
m/s
（4分）
m（5分）
8、（15分）如图所示，水泵吸水管内径d=50mm，总长L=60m，H=30m,泵的流量Q=15m3/h，管路中有弯头一个局部损失系数为 ＝0.5，底阀一个 ＝5.0，且沿程阻力系数 ＝0.03。试求泵入口处的表压力。
解：选取１－１和２－２两过流断面，列伯努利方程
沿程损失 ----------------10分
局部损失 ---------13分
代入数据：
故此泵不能正常吸水，泵入口处的表压力为零．----------------------------15分
新浪微博：@孟得明
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, =381mm, =18°， =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 和在该流量时的无限多叶片的理论扬程 。
解：由题知：流体径向流入叶轮 ∴ =90° 则：
= = =13.51 （m/s）
= = =13.51 18°=4.39 （m/s）
∵ = = 0.178 4.39 0.035=0.086 （ /s）
∴ = = =3.78 （m/s）
= = =28.91 （m/s）
= - ctg =28.91-3.78 ctg20°=18.52 （m/s）
= = =54.63 （m）
1-2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K=0.8，流动效率 =0.9时，泵的实际扬程H是多少？
解： = = =34.3 （m/s）
∵ =3.6 m/s =45°∴ = =5.09 （m/s） 画出出口速度三角形
= - ctg =34.31-3.6 ctg45°=30.71 （m/s）
∵ =90° = = =107.5 (m)
实际扬程H=K =K =0.8 0.9 107.5=77.41 (m)
1-3有一离心式水泵，叶轮外径 =360mm，出口过流断面面积 =0.023 ，叶片出口安装角 =30°，流体径向流入叶轮，求转速n=1480r/min，流量 =86.8L/s时的理论扬程 。设环流系数K=0.82。
解：流体径向流入叶轮 =90°
= = =27.88 （m/s）
= = =3.64 （m/s）
= － =27.88－3.64 =21.58 （m/s）
= = =61.39 （m）
= =0.82 61.39=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 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/ 。
解：气体沿径向流入 =90°
又叶轮出口相对速度沿半径方向 =90°
= = =46.79（m/s）
由图知 = =46.79m/s
∴ = =1.2 46.79 46.79=2626.7（Pa）
1-5有一离心式风机，转速n=1500r/min，叶轮外径 =600mm，内径 =480mm，叶片进、出口处空气的相对速度为 =25m/s及 =22m/s，它们与相应的圆周速度的夹角分别为 =60°， =120°，空气密度 =1.2kg/ 。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 。
解： = = =37.68（m/s）
= = =47.1（m/s）
= =25 =21.65（m/s）
= =22 =19.05（m/s）
知 、 、 可得速度三角形
（m/s）
= - =47.1-22 =58.1（m/s）
(Pa)
1-6有一离心式水泵，在转速n=1480r/min时，流量 =89L/s，扬程H=23m，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 和 。
解：由 = 得 = = =0.039(m)=39mm
由 / =0.5得 =2 =2 390=78(mm) =0.12 =9.36mm
= = =3.02（m/s）
tg = = =1.192 得 =50°
= = =6.04（m/s）
= = =38.8（m/s）
由 = =23 得 =37.31（m/s）
（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 =600mm，叶轮出口宽度 =150mm，叶片出口安装角 =30°，转速n=1450r/min。设空气在叶轮进口处无预旋，空气密度 =1.2kg/ ，试求：
（1）当理论流量 =10000 /h时，叶轮出口的相对速度 和绝对速度 ； （2）叶片无限多时的理论全压 ；
（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）
解：（1） = = =45.53（m/s）
由 = 得 = = =9.83（m/s）
= = =19.66（m/s）
= =
=30.15（m/s）
（2）∵ =45.53m/s =9.83m/s
∴ = ctg =45.53-9.83 ctg30°=28.5（m/s）
= =1.2 45.53 28.5=1557.3（Pa）
（3） =1 =1 =0.687
⑷由风机的斯托道拉公式：
=0.79
∴ = =0.79 1557.3=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 =692.8Pa，空气密度 =1.2kg/ ，求该半径处的平均相对速度 的大小和方向。
解： = = （m/s）
=33.5（m/s）
＝ = （m/s）
由题知轴向进入 ，所以 。 (m/s)
m/s
1-9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 为多少？设 =1°。
解： = = （m/s）
（m/s）
由题知轴向进入 ，所以 。 (m/s)
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， =30m/s，在转速n=2000r/min时，圆周分速 =5.9m/s，求 。设 =1°。
解： = = （m/s）
（m/s）
由题知轴向进入 ，所以 。 (m/s)
1-11有一单级轴流式水泵，转速为375r/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。试求叶轮进出口相对速度的角度变化值（ ）。
解： = = =19.23（m/s）
水轴向流入 =0
= = = （m/s）
由速度三角形可知： = = = =0.2085 得 =
由 = = = 得 =
= 1.32°
1-12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/ 。
解： = = （m/s）
Pa
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
口处的相对速度方向为半径方向，设其 / =0.85， =1.2kg/ 。
解： = = =34.9（m/s）
∵叶轮出口处的相对速度为半径方向
∴ =90° =
= =1.2 34.9 34.9=1462.14（Pa）
=0.85 =0.85 1462.1=1242.82（Pa）
= = =6.34（kW）
2-2有一单级轴流式水泵，转速为375r/min，入口直径为980mm，水以 =4.01m/s的速度沿轴向流入叶轮，以 =4.48m/s的速度由叶轮流出，总扬程为H=3.7m，求该水泵的流动效率 。
解： = = =19.23（m/s）
∵水沿轴向流入 ∴
= = =4.01m/s
= = =1.998(m/s)
= m
= = =0.949=94.9%
2-3有一离心式水泵，转速为480r/min，总扬程为136m时，流量 =5.7 /s，轴功率为 =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℃， =1000kg/ 。
解： = = = =0.77
又∵ =
∴ = = =0.91=91%
2-4用一台水泵从吸水池液面向50m高的水池输送 =0.3 /s的常温清水（t=20℃， =1000kg/ ），设水管的内径为 =300mm，管道长度 =300m，管道阻力系数 =0.028，求泵所需的有效功率。
解：根据伯努利方程 + + + = + + +
由题知： =50； = =0； =
= = = =4.246（m/s）
= = m
代入方程得 =75.76(m)
= = （kW）
2-5设一台水泵流量 =25 /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 =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： =323730Pa， =39240Pa， = = 39240Pa
=0.8m， =1000mm=1m ， =750mm=0.75m
=12.5kW， =0.95， =0.98
m/s
m/s
+ + + = + + 得：
= + + =0.8+ =37.84m
= = =9.27（ ）
= =12.5 0.98 0.95=11.64（ ）
= 100%= 100%=79.6%
2-6有一送风机，其全压是1962Pa时，产生 =40 /min的风量，其全压效率为50%，试求其轴功率。
解： = = （kW）
2-7要选择一台多级锅炉给水泵，初选该泵转速n=1441r/min，叶轮外径 300mm，流动效率 =0.92，流体出口绝对速度的圆周分速为出口圆周速度的55%，泵的总效率为90%，输送流体密度 =961 ，要求满足扬程 =176m，流量 =81.6 /h，试确定该泵所需要的级数和轴功率各为多少（设流体径向流入，并不考虑轴向涡流的影响）?
解： = = =22.62（m/s）
由题知： =0.55 =0.55 22.62=12.44（m/s）
= = =28.7（m）
(m)
(级)
kW
2-8一台G4-73型离心式风机，在工况1（流量 =70300 /h，全压 =1441.6Pa，轴功率 =33.6k ）及工况2（流量 =37800 /h，全压 =2038.4Pa，轴功率 =25.4k ）下运行，问该风机在哪种工况下运行较为经济？
解：工况1： = = = 100%=83.78%
工况2： = = = 100%=84.26%
∵ ∴在工况2下运行更经济。
第三章 相似理
论
3-1有一离心式送风机，转速n=1450r/min，流量 =1.5 /min，全压 =1200Pa，输送空气的密度为 =1.2 。今用该风机输送密度 =0.9 的烟气，要求全压与输送空气时相同，问此时转速应变为多少？流量又为多少？
解：由题知： =1 ；各效率相等， =
根据全压相似关系 = = =1
得 = =1450 =1674.32( r/min)
流量与密度无关，根据相似关系 = 得
= = =1.73( /min)
3-2有一泵转速n=2900r/min，扬程H=100m，流量 =0.17 /s，若用和该泵相似但叶轮外径 为其2倍的泵，当转速n=1450r/min时，流量为多少？
解：由题知： =2 ，由于两泵相似
根据流量相似关系 = = =
得： = =0.68（ /s）
3-3有一泵转速n=2900r/min，其扬程H=100m，流量 =0.17 /s，轴功率 =183.8 。现用一出口直径为该泵2倍的泵，当转速n=1450r/min时，保持运动状态相似，问其轴功率应是多少？
解：由于两泵相似 且 =2
根据功率相似关系： = = =
得： =4 =4 183.8=735.2（ ）
3-4 G4-73型离心风机在转速n=1450r/min和 =1200mm时，全压 =4609Pa，流量 =71100 /h，轴功率 =99.8 ，若转速变到n=730r/min时，叶轮直径和气体密度不变，试计算转速变化后的全压、流量和轴功率。
解：由题可知： =1； =1
根据比例定律： = = =3.945 得 = =1168.3（Pa）
= = =1.9863 得 = = =35795.2（ ）
= = =7.837 得 = =12.73（ ）
3-5 G4-73型离心风机在转速n=1450r/min和 =1200mm时，全压 =4609Pa，流量 =71100 ，轴功率 =99.8 ，空气密度 =1.2 ，若转速和直径不变，但改为输送锅炉烟气，烟气温度t=200℃，当地大气压 =0.1MPa，试计算密度变化后的全压、流量和轴功率。
解：由题知 =1 =1
由于流量与密度无关 所以流量 不变， m3/h
kg/m3
全压 = = Pa
轴功率 = = kW
3-6叶轮外径 =600mm的风机，当叶轮出口处的圆周速度为60m/s，风量 =300 。有一与它相似的风机 =1200mm，以相同的圆周速度运转，求其风量为多少？
解：由题知：圆周速度相同 可得 = = =60
得 = = =2
根据相似流量关系 = = 2=
所以得 =4 =4 300=1200（ ）
3-7有一风机，其流量 =20 ，全压 =460Pa，用电动机由皮带拖动，因皮带滑动，测得转速n=1420r/min，此时所需轴功率为13 。如改善传动情况后，转速提高到n=1450r/min，问风机的流量、全压、轴功率将是多少？
解：由于是同一风机，所以满足相似
由题知： =1 =1
根据比例定律 = 得 = =20 =20.42（ ）
= 得 = =460 =479.58（Pa）
= 得 = =13 =13.84（ ）
3-8已知某锅炉给水泵，最佳工况点参数为： =270 ， =1490m， =2980r/min， =10级。求其比转数 。
解： = = =69.85
3-9某单级双吸泵的最佳工况点参数为 =18000 ， =20m， =375r/min。求其比转数 。
解：由于是单级双吸泵
= = =22
8.83
3-10 G4-73-11No18型锅炉送风机，当转速 =960r/min时的运行参数为：送风量 =19000 ，全压 =4276Pa；同一系列的No8型风机，当转速 =1450r/min时的送风量 =25200 ，全压 =1992Pa，它们的比转数是否相等？为什么？
解：两台风机的比转数分别为
= = =4.17 = = =12.87
比转数不相等，因为一台风机在不同工况下有不同的比转数，一般用最高效率点的比转数，作为相似准则的比转数。所以题中的两台风机（同一系列）在最高效率点的比转数是相同的，但题中给出的工况不同，所以比转数不同。
第四章 泵的汽蚀
4-1除氧器内液面压力为117.6 Pa，水温为该压力下的饱和温度104℃，用一台六级离心式给水泵，该泵的允许汽蚀余量[ h]=5m，吸水管路流动损失水头约为1.5m，求该水泵应装在除氧器内液面下多少米？
解：[ ]= －[ ]－
＝ 倒灌高度
∴[ ]=－[ ]－ ＝―5―1.5＝－6.5（m）
4-2有一台单级离心泵，在转速n=1450r/min时，流量为2.6 ，该泵的汽蚀比转数c=700。现将这台泵安装在地面上进行抽水，求吸水面在地面下多少米时发生汽蚀。设：水面压力为98066.5Pa，水温为80℃（80℃时水的密度 =971.4 ），吸水管内流动损失水头为1m。
解： ＝ 得 ＝ ＝ ＝3.255（m）
由于发生汽蚀条件为 ＝ ＝
∴ ＝ ＝3.255（m）
根据 t＝80℃， ＝971.4 查表4-2知 ＝4.97m
＝ ― ― ― ＝ ―4.97―3.255―1＝1.076（m）
4-3有一吸入口径为600mm的双吸单级泵，输送20℃的清水时， =0.3 ， =970r/min， =47m，汽蚀比转数 =900。试求：
⑴在吸水池液面压力为大气压力时，泵的允许吸上真空高度[ ]为多少？
⑵该泵如用于在海拔1500m的地方抽送 =40℃的清水，泵的允许吸上真空高度[ ]又为多少？
解：⑴由题知：单级双吸泵 ＝ ＝900 得 ＝3.12（m）
＝ ＝3.12 [ ]＝ + ＝3.12+0.3＝3.42（m）
由 ＝ 得 ＝ ＝ ＝1.06 （m/s）
查表4-1及4-2得 ＝10.3（m） ＝0.238（m）
[ ]＝ ＋ －[ ]＝10.3－0.238＋0.057－3.42＝6.7（m）
⑵海拔1500m查表4-1 ＝8.6
=40℃ 查表4-2 ＝0.752
＝[ ]－10.33＋ ＋0.24－
＝6.7－10.33＋8.6＋0.24－0.752＝4.46（m）
4-4在泵吸水的情况下，当泵的几何安装高度 与吸入管路的阻力损失之和大于6 Pa时，发现泵刚开始汽化。吸入液面的压力为101.3 Pa，水温为20℃，试求水泵装置的有效汽蚀余量为多少？
解： ＝ ＝ －( ＋ )
（m）
4-5有一离心式水泵： =4000 ， =495r/min，倒灌高度为2m，吸入管路阻力损失为6000Pa，吸水液面压力为101.3 Pa，水温为35℃，试求水泵的汽蚀比转数 。
解： ＝ ＝ ＋ －
＝ m
＝ ＝ ＝905
4-6有一台吸入口径为600mm的双吸单级泵，输送常温水，其工作参数为： =880 ，允许吸
上真空高度为3.2m，吸水管路阻力损失为0.4m，试问该泵装在离吸水池液面高2.8m处时，是否能正常工作。
解： m/s
所以不能正常工作。
4-7有一台疏水泵，疏水器液面压力等于水的饱和蒸汽压力，已知该泵的[ ]=0.7m，吸水管水力损失为0.2m，问该泵可安装在疏水器液面下多少米？
解：由题知：
所以[ ]=－[ ]－ ＝―0.7―0.2＝－0.9（m）
**例】 在海拔500m某地安装一台水泵，其输水qV=135L/s，输送水温 t =30℃，该泵样本上提供的允许吸上真空高度[Hs] =5.5m.吸水管内径 d=250mm, 设吸入管路总损失∑hs=0.878m。
求：[Hg]应为多少？
【解】 由表查得海拔500m力时大气压强 pa= 9.51×104Pa，由附录Ⅳ查得水温为t =30℃时的饱和蒸汽压强pV =4.2365kPa。查表得30℃水的密度r =995.6㎏/m3。修正后的吸上真空高度为：
所以，泵的几何安装高度应为：
泵与风机（课后习题答案）
第五章
5-1 水泵在n=1450r/min时的性能曲线绘于图5-48中，问转速为多少时水泵供给管路中的流量为Hc=10+17500qv2（qv单位以m3/s计算）？已知管路特性曲线方程Hc=10+8000qv2（qv单位以m3/s计算）。
【解】根据Hc=10+8000qv2取点如下表所示，绘制管路特性曲线：
qv(L/s) 0 10 20 30 40 50
qv(m3/s) 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05
Hc（m） 10 10.8 13.2 17.2 22.8 30
管路特性曲线与泵并联前性能曲线交于M点（46L/s，27m）
同一水泵，且输送流体不变，则根据相似定律得：
5-2 某水泵在管路上工作，管路特性曲线方程Hc=20+2000qv2（qv单位以m3/s计算），水泵性能曲线如图5-49所示，问水泵在管路中的供水量是多少？若再并联一台性能相同的水泵工作时，供水量如何变化？
【解】绘出泵联后性能曲线
根据Hc=20+2000qv2取点如下表所示，绘制管路特性曲线：
qv(L/s) 0 10 20 30 40 50 60
qv(m3/s) 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
Hc（m） 20 20.2 20.8 21.8 23.2 25 27.2
管路特性曲线与泵并联前性能曲线交于C点（33L/s，32m）
管路特性曲线与泵并联后性能曲线交于M点（56L/s，25m）.
5-3为了增加管路中的送风量，将No.2风机和No.1风机并联工作，管路特性曲线方程为p=4 qv2（qv单位以m3/s计，p以pa计），No.1 及No.2风机的性能曲线绘于图5-50中，问管路中的风量增加了多少？
【解】根据p=4 qv2取点如下表所示，绘制管路特性曲线：
qv(103m3/h) 0 5 10 15 20 25
qv(m3/s) 0 1.4 2.8 4.2 5.6 7
p（pa） 0 7.84 31.36 70.56 125.44 196
管路特性曲线与No.2风机和No.1风机并联工作后性能曲线交于点M（33×103m3/h，700pa）
于单独使用No.1风机相比增加了33×103-25×103=8 m3/h
5-4 某锅炉引风机，叶轮外径为1.6m，qv-p性能曲线绘于图5-51中，因锅炉提高出力，需改风机在B点（qv=1.4×104m3/h，p=2452.5pa）工
作，若采用加长叶片的方法达到此目的，问叶片应加长多少？
【解】锅炉引风机一般为离心式，可看作是低比转速。
求切割直线：
描点做切割直线
qv(104m3/h) 2 4 6 8 10 12 14
qv(m3/s) 5.56 11.11 16.67 22.22 27.78 33.36 38.89
p（pa） 350.6 700.6 1051.2 1401.2 1751.8 2103.7 2452.4
切割直线与泵性能曲线交于A（11 m3/h，2000 pa）
A点与B点为对应工况点，则由切割定律得
则应加长1.8-1.6=0.2m
5.5 略
5-6 8BA-18型水泵的叶轮直径为268mm，车削后的8BA-18a型水泵的叶轮直径为250mm，设效率不变，按切割定律计算qv、H、P。如果把8BA-18a型水泵的转速减至1200r/min，假设效率不变，其qv、H、P各为多少？8BA-18型水泵额定工况点的参数为：n=1450r/min，qv=7.9L/s，H=18m，P=16.6kW，η=84%。
【解】根据公式得：
可知该泵为低比转速，可用如下切割定律求出切割后的qv、H、P，其值如下：
对8BA-18a型水泵只改变转速，可根据相似定律计算泵的qv、H、P，其值如下：
5-7有两台性能相同的离心式水泵（其中一台的性能曲线绘于图5-12上），并联在管路上工作，管路特性曲线方程Hc=0.65qv2（qv单位以m3/s计算）。问当一台水泵停止工作时，管路中的流量减少了多少？
【解】根据Hc=0.65qv2取点如下表所示，绘制管路特性曲线：
qv(m3/h) 0 10×103 20×103 30×103 40×103
qv(m3/s) 0 2.78 5.56 8.33 11.12
Hc（m） 0 5.02 20.09 45.10 80.38
同时绘出两台性能相同的泵并联后的性能曲线
画图得管路特性曲线与泵并联后性能曲线交于M点（36×103 m3/h，65m）.
与单独一台泵运行时的交于C点（28×103 m3/h，40m）
管路中的流量减少了36×103-28×103=8×103 m3/h
5-8 n1=950r/min时，水泵的特性曲线绘于图5-53上，试问当水泵转速减少到n2=750r/min时，管路中的流量减少多少？管路特性曲线方程为Hc=10+17500qv2（qv单位以m3/s计算）。
【解】根据Hc=10+17500qv2取点如下表所示，绘制管路特性曲线：
qv(L/s) 0 10 20 30 40 50
qv(m3/s) 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05
Hc（m） 10 11.75 17 25.75 38 53.75
管路特性曲线与泵性能曲线交于M点（39.8L/s，37m）.
同一台泵，输送相同流体有
减少量为：39.8-31.4=8.4（L/s）
5-9在转速n1=2900r/min时，ISI25-100-135型离心水泵的qv-H性能曲线绘于图5-54所示。管路性能曲线方程式Hc=60+9000qv2（qv单位以m3/s计算）。若采用变速调节，离心泵向管路系统供给的流量qv=200m3/h，这时转速n2为多少？
【解】根据Hc=60+9000qv2取点如下表所示，绘制管路特性曲线：
qv(m3/h) 0 40 80 120 160 200 240 280
qv(m3/s) 0 0.011 0.022 0.033 0.044 0.055 0.066 0.077
Hc（m） 60 61.11 64.44 7 77.78 87.78 100 114.44
管路特性曲线与泵性能曲线交于M点（246.7 m3/h，101.7m）
采用变速调节，可