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1、可编辑泵与风机（课后习题答案）泵与风机（课后习题答案）第五章第五章5-15-1 水泵在水泵在 n=1450r/minn=1450r/min 时的性能曲线绘于图时的性能曲线绘于图 5-485-48 中，问转速为多少时水泵供给管路中的中，问转速为多少时水泵供给管路中的流量为流量为 30L/s30L/s？已知管路特性曲线方程？已知管路特性曲线方程 Hc=10+8000Hc=10+8000q qv v2 2（q qv v单位以单位以 m m3 3/s/s 计算）计算）。2【解】根据 Hc=20+8000qv取点如下表所示，绘制管路特性曲线：qv(L/s)01020304050qv(m3/s)00.01
2、0.020.030.040.05Hc（m）1010.813.217.222.830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：qvpnp30 1450，qvm 1142 r/minqvmnm465-25-2 某水泵在管路上工作，管路特性曲线方程某水泵在管路上工作，管路特性曲线方程 Hc=20+2000Hc=20+2000q qv v2 2（q qv v单位以单位以 m m3 3/s/s 计算）计算），水泵性，水泵性能曲线如图能曲线如图 5-495-49 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所示，问水泵在
3、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？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)0102030405060qv(m3/s)00.010.020.030.040.050.06Hc（m）2020.220.821.823.22527.2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）.5-35-3 为了增加管路中的送风量，为了增加管路中的送风量，将将 No.2No.2 风机和风机和 No.1No.1 风机
4、并联工作，风机并联工作，管路特性曲线方程为管路特性曲线方程为p p=4=4q qv v2 2（q qv v单位以单位以 m m3 3/s/s 计，计，p p以以p pa a计）计），No.1No.1 及及 No.2No.2 风机的性能曲线绘于图风机的性能曲线绘于图 5-505-50 中，问管路中中，问管路中的风量增加了多少？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)05101520253qv(m/s)01.42.84.25.6707.8431.3670.56125.44196p（pa）管路特性曲线与 No.2 风机和 No.1 风机并联工
5、作后性能曲线交于点 M（33103m3/h，700pa）于单独使用 No.1 风机相比增加了 33103-25103=8 m3/h5-45-4 某锅炉引风机，叶轮外径为某锅炉引风机，叶轮外径为 1.6m1.6m，q qv v-p-p性能曲线绘于图性能曲线绘于图 5-515-51 中，因锅炉提高出力，需中，因锅炉提高出力，需改风机在改风机在 B B 点（点（q qv v=1.4=1.410104 4m m3 3/h/h，p p=2452.5=2452.5p pa a）工作，若采用加长叶片的方法达到此目的，）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？问叶片应加长多少？【解】锅炉引风机
6、一般为离心式，可看作是低比转速。求切割直线：pB2452.53600K 63.06qvB14000p 63.06qv描点做切割直线qv(104m3/h)2468101214-可编辑qv(m3/s)p（pa）5.56350.611.11700.616.671051.222.221401.227.781751.833.362103.738.892452.4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qvD2214()，D2 D2()1.8mqvD211则应加长 1.8-1.6=0.2m5.55.5 略略5-6 8BA-185-6 8BA
7、-18 型水泵的叶轮直径为型水泵的叶轮直径为 268mm268mm，车削后的，车削后的 8BA-18a8BA-18a 型水泵的叶轮直径为型水泵的叶轮直径为 250mm250mm，设，设效率不变，按切割定律计算效率不变，按切割定律计算 qvqv、H H、P P。如果把。如果把 8BA-18a8BA-18a 型水泵的转速减至型水泵的转速减至 1200r/min1200r/min，假设，假设效率不变，其效率不变，其 qvqv、H H、P P 各为多少？各为多少？8BA-188BA-18 型水泵额定工况点的参数为：型水泵额定工况点的参数为：n=1450r/minn=1450r/min，q qv v=7
8、.9L/s=7.9L/s，H=18mH=18m，P=16.6kWP=16.6kW，=84%=84%。【解】根据公式得：n qv1450 7.9103ns3/4 22.643/4H18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：qD225022v()，q()7.97.3 L/svqvD2260HD22502()2，H()1 8 16.64mHD2260PD25042()4，P ()16.6 15.35kWD2260P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：qvpnp7.3 1200，qvm 6.04 L/sqvmnm14
9、50Hpnp212002（），Hm（）16.64 11.4 mHmnm1450Ppnp212002（），P（）15.35 10.51 kWmPnm1450m5-75-7 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)010103201033010340103qv(m3/s)02.785.568.3311.12Hc（m）05.0220.0945.1080.3
10、8同时绘出两台性能相同的泵并联后的性能曲线-可编辑画图得管路特性曲线与泵并联后性能曲线交于 M 点（36103 m3/h，65m）.与单独一台泵运行时的交于单独一台泵运行时的交于 C C 点点（28103 m3/h，40m）管路中的流量减少了 36103-28103=8103 m3/h5-8 n5-8 n1 1=950=950r/minr/min 时，水泵的特性曲线绘于图时，水泵的特性曲线绘于图 5-535-53 上，试问当水泵转速减少到上，试问当水泵转速减少到 n n2 2=750r/min=750r/min时，管路中的流量减少多少？管路特性曲线方程为时，管路中的流量减少多少？管路特性曲线方
11、程为 Hc=10+17500Hc=10+17500q qv v2 2（q qv v单位以单位以 m m3 3/s/s 计算）计算）。2【解】根据 Hc=10+17500qv取点如下表所示，绘制管路特性曲线：qv(L/s)01020304050qv(m3/s)00.010.020.030.040.05Hc（m）1011.751725.753853.75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qn39.8 750v11，q 31.4 L/sv 2n2950qv 2减少量为：39.8-31.4=8.4（L/s）5-95-9 在转速在转速 n n1 1=
12、29=2900r/min00r/min 时，时，ISI25-100-135ISI25-100-135 型离心水泵的型离心水泵的q qv v-H-H性能曲线绘于图性能曲线绘于图 5-545-54 所示。所示。管路性能曲线方程式管路性能曲线方程式 Hc=60+9000Hc=60+9000q qv v2 2（q qv v单位以单位以 m m3 3/s/s 计算）计算）。若采用变速调节，离心泵向管路。若采用变速调节，离心泵向管路系统供给的流量系统供给的流量q qv v=200m=200m3 3/h/h，这时转速，这时转速 n n2 2为多少？为多少？【解】根据 Hc=60+9000qv2取点如下表所示
13、，绘制管路特性曲线：qv(m3/h)04080120160200240280qv(m3/s)00.0110.0220.0330.0440.0550.0660.077Hc（m）6061.1164.44777.7887.78100114.44管路特性曲线与泵性能曲线交于 M 点（246.7 m3/h，101.7m）流量为 200m200m3 3/h/h，扬程为，扬程为 87.78m87.78m相似抛物线为：k=87.78/0.0552=29018作相似抛物线与泵性能曲线交于点（220 m m3 3/h/h，110m）qv(m3/h)040801201602002402803qv(m/s)00.01
14、10.0220.0330.0440.0550.0660.077Hc（m）03.51431.55687.5126171.5采用变速调节，可根据相似定律qv1n12900 200，n2 2636r/minqv 2n22205-11 4-13-11No.65-11 4-13-11No.6 型风机在型风机在 n=1250r/minn=1250r/min 时的实测参数如下表所示：时的实测参数如下表所示：（1 1）求各测点效率。）求各测点效率。（2 2）绘制性能曲线。）绘制性能曲线。（3 3）写出该风机最高效率点的参数。）写出该风机最高效率点的参数。【解】qvp（1）根据公式，求得各测点效率如下表所示。q
15、v(m/h)5290qv(m3/s)1.47366401.84P73602.0481002.2588002.4495002.64102502.85110003.06-可编辑p(pa)P(kW)843.416900.73330.7333823.817700.85840.858481418600.89470.8947794.319600.91180.9118755.120300.90930.9093696.320800.88340.8834637.421200.85600.8560578.621500.82230.8223（2）绘制性能曲线如图 1 所示250010.920000.80.71500
16、0.60.510000.40.35000.20.1052906640736081008800950010250110000全压功率效率（3）最高效率为 0.91180.9118，对应各参数为红色标记数值。5-125-12 由上题已知由上题已知 n=1250r/minn=1250r/min，D D2 2=0.6m=0.6m 时的性能曲线，试绘出时的性能曲线，试绘出 4-13-114-13-11 系列风机的无因次系列风机的无因次D222性能曲线。性能曲线。A2(m)4【解解】根据公式得 A2=0.2826m2D2n根据公式得 u2=39.25u2（m/s)60根据无因次系数公式得出qV、p、P和填
17、入下表中：流量系数：qV全压系数：p 功率系数：PqVu2A2p2u21000Psh3u2A281002.25794.3196088002.44755.1203095002.64102502.85110003.06578.62150效率系数：52901.47843.4169066401.84823.8177073602.048141860qv(m3/h)qv(m3/s)p(pa)P(kW)696.3637.420802120-可编辑流量系数/qV全压系数/p功率系数/P效率系数/0.1320.4560.1660.4460.1840.4400.2030.2030.4300.4300.2200.4
18、080.2380.2570.3770.3450.2750.3130.1050.8220.08240.08630.09070.09560.09560.09890.1020.1030.7330.8590.8950.9120.9120.9090.8830.856以流量为横坐标绘制无因次性能曲线如下图所示：10.90.80.70.60.50.40.30.20.10全压功率效率5-135-13 由由 4-13-114-13-11 系列风机的无因次性能曲线查得最高效率点的参数为：系列风机的无因次性能曲线查得最高效率点的参数为：=91.4%=91.4%，无因次参无因次参数为：数为：qV=0.212=0.21
19、2，p=0.416=0.416，P=0.0965=0.0965，求当风机的叶轮直径，求当风机的叶轮直径 D D2 2=0.4m=0.4m，n=2900r/minn=2900r/min 时，时，该风机的比转速该风机的比转速 n ny y为多少？为多少？【解】将参数 D2=0.4m，n=2900r/min，qV=0.212，p=0.416 带入下述公式：2nD2n2D2流量：qVqV，全压：p p24.323040.132477 0.166285 0.184316 0.202848 0.220378 0.2379080.256690.2754733求得最高效率点时的流量qv=1.62m3/s，全压p=1841.35pa根据公式：ny=13.13nyn qvp203/4，带入n，qv，和p得出：-