泵与风机课后思考题答案

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泵与风机课后习题答案(标准版)

泵与风机课后习题答案(标准版)

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:1b =35mm, 2b =19mm, 1D =178mm, 2D =381mm, 1a β=18°,2a β=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 T q 和在该流量时的无限多叶片的理论扬程T H ∞。

解:由题知:流体径向流入叶轮 ∴1α=90° 则:1u =1n60D π=317810145060π-⨯⨯⨯= (m/s )1V =1m V =1u tg 1a β=⨯tg °= (m/s )∵1V q =π1D 1b 1m V =π⨯⨯⨯ (3m /s ) ∴2m V =122V q D b π=0.0860.3810.019π⨯⨯= (m/s ) 2u =2D 60n π=338110145060π-⨯⨯⨯= (m/s )2u V ∞=2u -2m V ctg 2a β=⨯ (m/s )T H ∞=22u u V g ∞=28.9118.529.8⨯= (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 β=45°,出口处的轴面速度2m v =s 。

泵与风机杨诗成,习题及答案(6)

泵与风机杨诗成,习题及答案(6)

6—1 某水泵在转速n=1450r/min 时的性能曲线见图6-57,此时管路性能曲线为H=10+8000q 2v (q v 按m 3/s 计),问转速为多少时水泵供水量为q v =30L/s?6-1,解:根据管路性能曲线方程,做出管路性能曲线: 23流量(L/s )102030405扬程(m )110。

813。

217。

222.830变速调节,流量降为30(L/s)时,落在管路性能曲线上,因此在B 点。

过B 点做相似抛物线 即H=kq v 2读出B 点坐标:流量q v =30 L/s , 扬程H=17m 代入相似抛物线,得: k=0189.0301722==v q H ,即过B 点的相似抛物线为H=0.0189 q v 2 流量(L/s )20 30 40 45 扬程(m )7.5617。

030。

2438.27如图:与原性能曲线相交于C 点,则C 、B 两点相似。

C 点坐标:流量q v =41 L/s , 扬程H=32m 根据相似定律得:22121⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=n n H H min /1989173214501212r H H n n =⨯==也可以通过:2121n n q q = min /1982304114501212r q q n n =⨯==6—2 某离心风机在转速为n 1=1450r/min 时,p-q v 曲线见图6—58,管路性能曲线方程为p=20q 2v 。

若采用变转速的方法,使风机流量变为q 2v =27 000m 3/h ,此时风机转速应为多少?2流量(m 3/s )246810风压(Pa )832720128200管路性能曲线与相似抛物线重合,因此,A 、B 两点相似, A (8。

3,1380),B (2。

74,150)22121⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=n n p p min /478138015014501212r p p n n =⨯==6—3 某离心泵转速为n 1=950r/min,其性能曲线见图6—59,问当n 2=1450r/min 时,水泵流量改变了多少?6-3转速改变后,满足相似定律根据图,知道原来转速下的工作点:(46,87)1212n n q q = ∴s m n n q q /2.7095014504631212=⨯=⨯= 6-46—4 一台离心风机性能曲线见图6-60,管路性能曲线方程为p=20q 2v .若把流量调节到q v =6m 3/s,采用出口节流和变速两种调节方法,则采用两种调节方法后风机的轴功率各为多少?若风机按每年运行7500h 计算,变速调节每年要比节流调节节省多少电能?流量(m 3/s )246810风压(Pa )832720128200变速调节在B点工作:B(6m3/s,700Pa),由于变速调节效率曲线随之移动,即效率与原工作点相同。

泵与风机思考题1

泵与风机思考题1

绪论思考题5离心式泵与风机有哪些主要部件?各有何作用? 答:离心泵叶轮:将原动机的机械能传递给流体,使流体获得压力能和动能。

吸入室:以最小的阻力损失引导液体平稳的进入叶轮,并使叶轮进口处的液体流速分布均匀。

压出室:收集从叶轮流出的高速流体,然后以最小的阻力损失引入压水管或次级叶轮进口,同时还将液体的部分动能转变为压力能。

导叶:汇集前一级叶轮流出的液体,并在损失最小的条件下引入次级叶轮的进口或压出室,同时在导叶内把部分动能转化为压力能。

密封装置:密封环:防止高压流体通过叶轮进口与泵壳之间的间隙泄露至吸入口。

轴端密封:防止高压流体从泵内通过转动部件与静止部件之间的间隙泄漏到泵外。

离心风机叶轮:将原动机的机械能传递给流体,使流体获得压力能和动能蜗壳:汇集从叶轮流出的气体并引向风机的出口,同时将气体的部分动能转化为压力能。

集流器:以最小的阻力损失引导气流均匀的充满叶轮入口。

进气箱:改善气流的进气条件,减少气流分布不均而引起的阻力损失。

6轴流式泵与风机有哪些主要部件?各有何作用?答:叶轮:把原动机的机械能转化为流体的压力能和动能的主要部件。

导叶:使通过叶轮的前后的流体具有一定的流动方向,并使其阻力损失最小。

吸入室(泵):以最小的阻力损失引导液体平稳的进入叶轮,并使叶轮进口处的液体流速分布均匀。

集流器(风机):以最小的阻力损失引导气流均匀的充满叶轮入口。

扩压筒:将后导叶流出气流的动能转化为压力能。

7 轴端密封的方式有几种?各有何特点?用在哪种场合?答:填料密封:结构简单,工作可靠,但使用寿命短,广泛应用于中低压水泵上。

机械密封:使用寿命长,密封效果好,摩擦耗功小,但其结构复杂,制造精度与安装技术要求高,造价贵。

适用于高温高压泵。

浮动环密封:相对与机械密封结构较简单,运行可靠,密封效果好,多用于高温高压锅炉给水泵上。

第一章思考题1. 试简述离心式与轴流式泵与风机的工作原理。

答:离心式:叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量,即流体通过叶轮后,压能和动能都得到提高,从而能够被输送到高处或远处。

泵与风机杨诗成第四版习题和答案(4)

泵与风机杨诗成第四版习题和答案(4)

4-1 输送20℃清水的离心泵,在转速为1450r/min 时,总扬程为, q v =170m 3/h, P=, ηv =, ηm =,求泵的流动效率ηh 。

4-1 解: 76.07.151000/8.253600/17081.91000=⨯⨯⨯===P H gq P P v e ρη h v m ηηηη⋅⋅=∴92.092.090.076.0=⨯=⋅=vm h ηηηη4-2 离心风机叶轮外径D 2=460mm,转速n=1450r/min,流量q v =s,υ1u ∞=0,υ2u ∞=u 2,(1+P)=,流动效率ηh =,气体密度ρ= m 3。

试求风机的全压及有效功率。

4-2,解:p T ∞=ρ(u 2v 2u ∞-u 1 v 1u ∞){∵v 1u ∞=0∴p T ∞=ρu 2v 2u ∞=×6046.014506046.01450⨯⨯⨯⨯⨯ππ=(Pa )根据斯托道拉公式:PK +=11,∴855.017.11==K∴p= K·ηh ·p T ∞=××=(Pa )P e =pq v /1000=×1000= (kw)4-3 离心风机n=2900r/min ,流量q v =12800 m 3/h ,全压p=2630Pa ,全压效率η=,求风机轴功率P 为多少。

4-3P=η P e =×pq v /1000=×2630×12800/3600/1000= (kw)4-4 离心泵转速为480r/min ,扬程为136m ,流量q v =s,轴功率P=9860kW 。

设容积效率、机械效率均为92%,ρ=1000kg/m 3,求流动效率。

)4-4解: 77.098601000/1367.581.91000=⨯⨯⨯===P H gq P P v e ρη 91.092.092.077.0=⨯=⋅=vm h ηηηη4-5 若水泵流量q v =25L/s,泵出口出压力表读数为320kPa ,入口处真空表读数为40kPa ,吸入管路直径d=100cm,出水管直径为75cm ,电动机功率表读数为,电动机效率为,传动效率为。

工程流体力学泵与风机课后答案

工程流体力学泵与风机课后答案

第1章绪论1.1 试从力学分析的角度,比较流体与固体对外力抵抗能力的差别。

答:固体在承受一定的外力后才会发生形变;而流体只要承受任何切力都会发生流动,直到切力消失;流体不能承受拉力,只能承受压力。

1.2 何谓连续介质模型?为了研究流体机械运动的规律,说明引用连续介质模型的必要性和可能性。

答:把流体当做是由密集质点构成的、内部无空隙的连续体来研究,这就是连续介质模型。

建立连续介质模型,是为了避开分子运动的复杂性,对流体物质的结构进行简化,建立连续介质模型后.流体运动中的物理量都可视为空间坐标和时间变址的连续函数.这样就可用数学分析方法来研究流体运动。

1.3 按作用方式的不同,以下作用力:压力、重力、引力、摩擦力、惯性力,哪些是表面力?哪些是质量力?答:压力、摩擦力是表面力;重力、引力、惯性力是质量力。

1.4 为什么说流体运动的摩擦阻力是内摩擦阻力?它与固体运动的摩擦力有何不同?答:上平板带动与其相邻的流层运动,而能影响到内部各流层运动,说明内部各流层间存在切向力,即内摩擦力,这就是黏滞性的宏观表象。

也就是说,黏滞性就是流体的内摩擦特性。

摩擦阻力存在于内部各流层之间,所以叫内摩擦阻力。

固体运动的摩擦力只作用于固体与接触面之间,内摩擦阻力作用于流体各流层之间。

1.5 什么是流体的粘滞性?它对流体流动有什么作用?动力粘滞系数μ和运动粘滞系数v有何区别及联系?答:黏滞性的定义又可表示为流体阻抗剪切变形的特性。

由于流体具有黏性,在流动时存在着内摩擦力,便会产生流动阻力,因而为克服流动阻力就必然会消耗一部分机械能。

消耗的这部分机械能转变为热,或被流体吸收增加了流体的内能,或向外界散失,从而使得推动流体流动的机械能越来越小。

运动黏滞系数是动力黏滞系数与密度的比。

1.6 液体和气体的粘度随着温度变化的趋向是否相同?为什么?答:水的黏滞系数随温度升高而减小,空气的黏滞系数则随温度升高而增大。

原因是液体分子间的距离小,分子间的引力即内聚力是构成黏滞性的主要因素,温度升高,分子动能增大,间距增大,内聚力减小,动力黏滞系数随之减小:气体分子间的距离远大于液体,分子热运动引起的动掀交换是形成黏滞性的主要因素.温度升高.分子热运动加剧,动址交换加大,动力黏滞系数随之增大。

99_泵与风机习题课解析

99_泵与风机习题课解析
p0
2 0 p p 3 32 p w1 p w 2 2 2
其中p0=0, 0=0,p3=0,压出风道出口速度为:
2 d 4 则风机的全压为:
3
qV

18500
3600 0.5 2 4
26.172
(m/s)
p p3
0
2 3 p w1 p w 2 p 0 02 2 2
p0
列0-0及1-1截面的伯努利方程得:
2 0 p1 12 p w1 2 2
Pa
则风机入口处的静压为:
列2-2及3-3截面的伯努利方程得: 则风机出口处的静压为:
p1 12 p w1 1110.984 2
p2
2 2 p3 32 p w 2 2 2
理论流量为:
qVT
V
qV
5.7 6 .2 0.92
(m3/s)
理论扬程为 :
HT
H 136 149 h 0.91
(m)
实际流量除以理论流量就是容积效率;实际扬程除以理论扬程就是流动效率
7、有一离心式风机,转速1450r/min时,流量qV=15m3/min,全压p= 1177Pa(空气的密度=1.2kg/m3)。今用同一送风机输送=0.9kg/m3烟 气,全压与输送空气时相同,此时的转速应为多少,其流量是多少? 解:当风机输送烟气时,由全压定律得:
(kW)
由于Psh2> Psh1 ,即风机装在预热器后时消耗的轴功率大,所以应将风机装 在预热器前。
4、已知离心式水泵叶轮的直径D2=400mm,叶轮出口宽度b2=50mm, 叶片厚度占出口面积的8%,流动角2=20,当转速n=2135r/min时,理

泵与风机课后习题答案

泵与风机课后习题答案

泵与风机课后习题答案泵与风机课后习题答案一、选择题1. A2. C3. B4. D5. A6. B7. C8. D9. B10. A二、判断题1. 错误。

泵是将液体输送到高处的装置,而风机是将气体输送到高处的装置。

2. 正确。

3. 错误。

泵和风机的工作原理不同,泵是通过旋转叶轮来产生压力,而风机是通过旋转叶片来产生气流。

4. 错误。

泵和风机都可以用来输送液体或气体,只是工作原理和用途不同。

5. 正确。

三、填空题1. 泵和风机的共同点是:都是通过旋转装置来产生流体的运动。

2. 泵和风机的区别是:泵主要用于输送液体,而风机主要用于输送气体。

3. 泵和风机的分类方法有:按工作原理分为离心泵和容积泵;按用途分为给水泵、排水泵、化工泵等。

4. 泵和风机在工程中的应用:泵主要用于给水供排、冷却循环等;风机主要用于通风换气、烟气排放等。

四、简答题1. 离心泵和容积泵的工作原理有何不同?离心泵是利用叶轮的旋转产生离心力,将液体从低压区域输送到高压区域。

液体进入泵后,被叶轮的旋转力推动,产生离心力,使液体获得动能,然后通过泵壳的出口管道排出。

容积泵是通过容积变化来输送液体的。

容积泵的工作腔内有一个可变容积的工作元件,当工作元件容积变大时,液体被吸入工作腔内;当工作元件容积变小时,液体被压出工作腔。

2. 泵和风机在工程中的应用有哪些?泵在工程中的应用非常广泛。

常见的应用包括给水供排、冷却循环、污水处理、石油化工、空调系统等。

不同类型的泵有不同的用途,如离心泵适用于输送清水、污水、化工液体等;容积泵适用于输送高粘度液体、含固体颗粒的液体等。

风机主要用于通风换气、烟气排放、空气净化等。

在建筑工程中,风机用于排除室内污浊空气,保持室内空气新鲜;在工业生产中,风机用于排放烟气、废气,保持生产环境清洁。

3. 泵和风机的选择应考虑哪些因素?选择泵和风机时需要考虑以下因素:- 流量要求:根据需要输送的液体或气体的流量确定泵和风机的型号和规格。

泵与风机杨诗成第四版习题及答案(4)

泵与风机杨诗成第四版习题及答案(4)

资料范本本资料为word版本,可以直接编辑和打印,感谢您的下载泵与风机杨诗成第四版习题及答案(4)地点:__________________时间:__________________说明:本资料适用于约定双方经过谈判,协商而共同承认,共同遵守的责任与义务,仅供参考,文档可直接下载或修改,不需要的部分可直接删除,使用时请详细阅读内容4-1 输送20℃清水的离心泵,在转速为1450r/min 时,总扬程为25.8m, qv=170m3/h, P=15.7kW, ηv=0.92, ηm=0.90,求泵的流动效率ηh 。

4-1 解:∴4-2 离心风机叶轮外径D2=460mm,转速n=1450r/min,流量qv=5.1m3/s,υ1u∞=0,υ2u∞=u2,(1+P)=1.176,流动效率ηh=0.90,气体密度ρ=1.2kg/ m3。

试求风机的全压及有效功率。

4-2,解:pT∞=ρ(u2v2u∞-u1 v1u∞)∵v1u∞=0∴pT∞=ρu2v2u∞=1.2×=1462.1(Pa)根据斯托道拉公式:,∴∴p= K·ηh·pT∞=0.855×0.90×1462.1=1124.7(Pa)Pe=pqv/1000=1124.7×5.1/1000=5.74 (kw)4-3 离心风机n=2900r/min,流量qv=12800 m3/h,全压p=2630Pa,全压效率η=0.86,求风机轴功率P为多少。

4-3P=η Pe=0.86×pqv/1000=0.86×2630×12800/3600/1000=8.04 (kw)4-4 离心泵转速为480r/min,扬程为136m,流量qv=5.7m3/s,轴功率P=9860kW。

设容积效率、机械效率均为92%,ρ=1000kg/m3,求流动效率。

4-4解:4-5 若水泵流量qv=25L/s,泵出口出压力表读数为320kPa,入口处真空表读数为40kPa,吸入管路直径d=100cm,出水管直径为75cm,电动机功率表读数为12.6kW,电动机效率为0.90,传动效率为0.97。

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思考题答案思考题1.在火力发电厂中有那些主要的泵与风机?其各自的作用是什么?答:给水泵:向锅炉连续供给具有一定压力和温度的给水。

循环水泵:从冷却水源取水后向汽轮机凝汽器、冷油器、发电机的空气冷却器供给冷却水。

凝结水泵:抽出汽轮机凝汽器中的凝结水,经低压加热器将水送往除氧器。

疏水泵:排送热力系统中各处疏水。

补给水泵:补充管路系统的汽水损失。

灰渣泵:将锅炉燃烧后排出的灰渣与水的混合物输送到贮灰场。

送风机:向锅炉炉膛输送燃料燃烧所必需的空气量。

引风机:把燃料燃烧后所生成的烟气从锅炉中抽出,并排入大气。

2.泵与风机可分为哪几大类?发电厂主要采用哪种型式的泵与风机?为什么?答:泵按产生压力的大小分:低压泵、中压泵、高压泵风机按产生全压得大小分:通风机、鼓风机、压气机泵按工作原理分:叶片式:离心泵、轴流泵、斜流泵、旋涡泵容积式:往复泵、回转泵其他类型:真空泵、喷射泵、水锤泵风机按工作原理分:叶片式:离心式风机、轴流式风机容积式:往复式风机、回转式风机发电厂主要采用叶片式泵与风机。

其中离心式泵与风机性能范围广、效率高、体积小、重量轻,能与高速原动机直联,所以应用最广泛。

轴流式泵与风机与离心式相比,其流量大、压力小。

故一般用于大流量低扬程的场合。

目前,大容量机组多作为循环水泵及引送风机。

3.泵与风机有哪些主要的性能参数?铭牌上标出的是指哪个工况下的参数?答:泵与风机的主要性能参数有:流量、扬程(全压)、功率、转速、效率和汽蚀余量。

在铭牌上标出的是:额定工况下的各参数4.水泵的扬程和风机的全压二者有何区别和联系?答:单位重量液体通过泵时所获得的能量增加值称为扬程;单位体积的气体通过风机时所获得的能量增加值称为全压联系:二者都反映了能量的增加值。

区别:扬程是针对液体而言,以液柱高度表示能量,单位是m。

全压是针对气体而言,以压力的形式表示能量,单位是Pa。

5.离心式泵与风机有哪些主要部件?各有何作用?答:离心泵叶轮:将原动机的机械能传递给流体,使流体获得压力能和动能。

吸入室:以最小的阻力损失引导液体平稳的进入叶轮,并使叶轮进口处的液体流速分布均匀。

压出室:收集从叶轮流出的高速流体,然后以最小的阻力损失引入压水管或次级叶轮进口,同时还将液体的部分动能转变为压力能。

导叶:汇集前一级叶轮流出的液体,并在损失最小的条件下引入次级叶轮的进口或压出室,同时在导叶内把部分动能转化为压力能。

密封装置:密封环:防止高压流体通过叶轮进口与泵壳之间的间隙泄露至吸入口。

轴端密封:防止高压流体从泵内通过转动部件与静止部件之间的间隙泄漏到泵外。

离心风机叶轮:将原动机的机械能传递给流体,使流体获得压力能和动能蜗壳:汇集从叶轮流出的气体并引向风机的出口,同时将气体的部分动能转化为压力能。

集流器:以最小的阻力损失引导气流均匀的充满叶轮入口。

进气箱:改善气流的进气条件,减少气流分布不均而引起的阻力损失。

6.轴流式泵与风机有哪些主要部件?各有何作用?答:叶轮:把原动机的机械能转化为流体的压力能和动能的主要部件。

导叶:使通过叶轮的前后的流体具有一定的流动方向,并使其阻力损失最小。

吸入室(泵):以最小的阻力损失引导液体平稳的进入叶轮,并使叶轮进口处的液体流速分布均匀。

集流器(风机):以最小的阻力损失引导气流均匀的充满叶轮入口。

扩压筒:将后导叶流出气流的动能转化为压力能。

7.轴端密封的方式有几种?各有何特点?用在哪种场合?答:填料密封:结构简单,工作可靠,但使用寿命短,广泛应用于中低压水泵上。

机械密封:使用寿命长,密封效果好,摩擦耗功小,但其结构复杂,制造精度与安装技术要求高,造价贵。

适用于高温高压泵。

浮动环密封:相对与机械密封结构较简单,运行可靠,密封效果好,多用于高温高压锅炉给水泵上。

8.目前火力发电厂对大容量、高参数机组的引、送风机一般都采用轴流式风机,循环水泵也越来越多采用斜流式(混流式)泵,为什么?答:轴流式泵与风机与离心式相比,其流量大、压力小。

故一般用于大容量低扬程的场合。

因此,目前大容量机组的引、送风机一般都采用轴流式风机。

斜流式又称混流式,是介于轴流式和离心式之间的一种叶片泵,斜流泵部分利用了离心力,部分利用了升力,在两种力的共同作用下,输送流体,并提高其压力,流体轴向进入叶轮后,沿圆锥面方向流出。

可作为大容量机组的循环水泵。

9.试简述活塞泵、齿轮泵及真空泵、喷射泵的作用原理?答:活塞泵:利用工作容积周期性的改变来输送液体,并提高其压力。

齿轮泵:利用一对或几个特殊形状的回转体如齿轮、螺杆或其他形状的转子。

在壳体内作旋转运动来输送流体并提高其压力。

喷射泵:利用高速射流的抽吸作用来输送流体。

真空泵:利用叶轮旋转产生的真空来输送流体。

第一章思考题1.试简述离心式与轴流式泵与风机的工作原理。

答:离心式:叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量,即流体通过叶轮后,压能和动能都得到提高,从而能够被输送到高处或远处。

流体沿轴向流入叶轮并沿径向流出。

轴流式:利用旋转叶轮、叶片对流体作用的升力来输送流体,并提高其压力。

流体沿轴向流入叶轮并沿轴向流出。

2.流体在旋转的叶轮内是如何运动的?各用什么速度表示?其速度矢量可组成怎样的图形?答:当叶轮旋转时,叶轮中某一流体质点将随叶轮一起做旋转运动。

同时该质点在离心力的作用下,又沿叶轮流道向外缘流出。

因此,流体在叶轮中的运动是一种复合运动。

叶轮带动流体的旋转运动,称牵连运动,其速度用圆周速度u 表示;流体相对于叶轮的运动称相对运动,其速度用相对速度w 表示;流体相对于静止机壳的运动称绝对运动,其速度用绝对速度v 表示。

以上三个速度矢量组成的矢量图,称为速度三角形。

3. 当流量大于或小于设计流量时,叶轮进、出口速度三角形怎样变化?答:进口速度三角形的变化:当流量小于设计流量时:轴面速度'1m v <1m v ,'1α<90°,'1β<1β。

(如图a ) 当流量大于设计流量时:轴面速度'1m v >1m v ,'1α>90°,'1β>1β。

(如图b )出口速度三角形小于设计流量大于设计流量4. 离心式泵与风机当实际流量在有限叶片叶轮中流动时,对扬程(全压)有何影响?如何修正?答:在有限叶片叶轮流道中,由于流体惯性出现了轴向涡流,使叶轮出口处流体的相对速度产生滑移,导致扬程(全压)下降。

一般采用环流系数k 或滑移系数σ来修正。

5. 为了提高流体从叶轮获得的能量,一般有哪几种方法?最常采用哪种方法?为什么? 答:1)径向进入,即 901=α;2)提高转速n ;3)加大叶轮外径2D ;4)增大叶片出口安装角a 2β。

提高转速最有利,因为加大叶轮外径将使损失增加,降低泵的效率;提高转速则受汽蚀 的限制,对风机则受噪声的限制。

增大叶片出口安装角a 2β将使动能头显著增加,降低泵与风机的效率。

比较之下,用提高转速n 来提高理论能头,仍是当前普遍采用的主要方法。

6. 泵与风机的能量方程式有哪几种形式?并分析影响理论扬程(全压)的因素有哪些? 答:泵: T H ∞=1g2211()u u u v u v ∞∞- g g u u g v v H T 222221221221222∞∞∞∞∞-+-+-=ωω风机:)(∞∞∞-=u u v u v u 1122T p ρ因素:转速n ;叶轮外径2D ;密度(影响全压)、叶片出口安装角a 2β;进口绝对速度角1α。

7. 离心式泵与风机有哪几种叶片形式?各对性能有何影响?为什么离心泵均采用后弯式叶片?答:后弯式、径向式、前弯式后弯式:2a β<90°时,cot 2a β为正值,2a β越小,cot 2a β越大,T H ∞则越小。

即随2a β不断减小,∞T H 亦不断下降。

当a 2β减小到等于最小角min ,2a β时,0=∞T H 。

径向式:2a β=90°时,cot 2a β =0,2u v ∞=2u 。

g u H T 22=∞。

前弯式:2a β>90°时,cot 2a β为负值,2a β越大,cot 2a β越小,T H ∞则越大即随2a β不断增大,T H ∞亦不断增大。

当a 2β增加到等于最大角max ,2a β时,g u H T 222=∞。

以上分析表明,随叶片出口安装角a 2β的增加,流体从叶轮获得的能量越大。

因此,前弯式叶片所产生的扬程最大,径向式叶片次之,后弯式叶片最小。

当三种不同的叶片在进、出口流道面积相等,叶片进口几何角相等时,后弯式叶片流道较长,弯曲度较小,且流体在叶轮出口绝对速度小。

因此,当流体流经叶轮及转能装置(导叶或蜗壳)时,能量损失小,效率高,噪声低。

但后弯式叶片产生的总扬程较低,所以在产生相同的扬程(风压)时,需要较大的叶轮外径或较高的转速。

为了高效率的要求,离心泵均采用后弯式叶片,通常a 2β为20°~30°。

8. 轴流叶轮进、出口速度三角形如何绘制?w ∞、β∞如何确定?有何意义?答:速度三角形一般只需已知三个条件即可画出,一般求出圆周速度u 、轴向速度a v 、圆周分速u v 即可按比例画出三角形。

轴流式和离心式泵与风机速度三角形相比,具有以下特点:一是流面进、出口处的圆周速度相同;二是流面进、出口的轴向速度也相同,即2u =1u =u ;u v 1=u v 2=a v因此,为研究方便起见,可以把叶栅进、出口速度三角形绘在一起。

如图所示。

w ∞是叶栅前后相对速度1w 和2w 的几何平均值,其大小和方向由叶栅进、出口速度三角形的几何关系来确定。

w ∞; β∞=arctg a u w w ∞=arctg 122a u u w w w + 意义:由于流体对孤立翼型的绕流,并不影响来流速度的大小和方向,而对叶栅翼型的绕流,则将影响来流速度的大小和方向,所以在绕流叶栅的流动中,取叶栅的前后相对速度1w 和2w 的几何平均值w ∞作为无限远处的来流速度。

9. 轴流式泵与风机与离心式相比较,有何性能特点?使用于何种场合?答:轴流式泵与风机的性能特点是流量大,扬程低,比转数大,流体沿轴向流入、流出叶轮。

目前国内外大型电站普遍采用轴流式风机作为锅炉的送引风机、轴流式水泵作为循环水泵。

10. 轴流式泵与风机的扬程(全压)为什么远低于离心式?答:因为轴流式泵与风机的能量方程式是:T H =22212v v g -+22122w w g- ⑴ 离心式泵与风机的能量方程式是:T H ∞=22212v v g -+22212u u g -+22122w w g- ⑵ 因为⑴式中1u =2u =u 故流体在轴流式叶轮中获得的总能量远小于离心式。

11. 轴流式泵与风机的翼型、叶栅的几何尺寸、形状对流体获得的理论扬程(全压)有何影响?并分析提高其扬程(全压)的方法? 答:泵:()λλβcos sin 22+⋅=∞∞g w v u t b c H a y T 风机:()λλβρcos sin 22+⋅=∞∞w v u t b c P a y T 增加弦长b ;增大叶栅中翼型的升力系数y c ;减小栅距t ;增大∞β;增加升力角λ均可提高泵与风机的扬程(全压)。

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