泵与风机部分思考题及习题答案

泵与风机部分思考题及习题答案.(何川郭立君.第四

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泵与风机（思考题答案）

绪论

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

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。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

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

2

u u v 2

u v 2

' 2

w '2v

m v 2

m v 2' 2w

2

v '

大于设计流量

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 ∞=1g

2211()u u u v u v ∞∞- g

g u u g v v H T 2222

21221221222∞∞∞∞∞-+-+-=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 2

2=∞。 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°。

第二章 思考题

1．在泵与风机内有哪几种机械能损失试分析损失的原因以及如何减小这些损失。

答：（1）机械损失：主要包括轴端密封与轴承的摩擦损失及叶轮前后盖板外表面与流体之间的圆盘摩擦损失两部分。

轴端密封和轴承的摩擦损失与轴端密封和轴承的结构形式以及输送流体的密度有关。这项损失的功率P ∆约为轴功率的1％—5％，大中型泵多采用机械密封、浮动密封等结构，轴端密封的摩擦损失就更小。

圆盘摩擦损失是因为叶轮在壳体内的流体中旋转，叶轮两侧的流体，由于受离心力的作用，形成回流运动，此时流体和旋转的叶轮发生摩擦而产生能量损失。这项损失的功率约为轴功率的2％-10％，是机械损失的主要部分。

提高转速，叶轮外径可以相应减小，则圆盘摩擦损失增加较小，甚至不增

加，从而可提

高叶轮机械效率。

（2）容积损失：泵与风机由于转动部件与静止部件之间存在间隙，当叶轮转动时，在间隙两侧产生压力差，因而时部分由叶轮获得能量的流体从高压侧通过间隙向低压侧泄露，这种损失称容积损失或泄露损失。

容积损失主要发生在叶轮人口与外壳密封环之间及平衡装置与外壳之间。 如何减小：为了减少进口的容积损失，一般在进口都装有密封环(承磨环或

口环)，在间

隙两侧压差相同的情况下，如间隙宽度b 减小，间隙长度l 增加，或弯曲次数较多，则密封效果较好，容积损失也较小。

（3）流动损失：流动损失发生在吸入室、叶轮流道、导叶与壳体中。流体和各部分流道壁面摩擦会产生摩擦损失；流道断面变化、转弯等会使边界层分离、产生二次流而引起扩散损失；由于工况改变，流量偏离设计流量时，入口流动角与叶片安装角不一致，会引起冲击损失。

如何减小：减小流量可减小摩擦及扩散损失，当流体相对速度沿叶片切线流入，则没有冲击损失，总之，流动损失最小的点在设计流量的左边。

2．为什么圆盘摩擦损失属于机械损失

答：因为叶轮在壳体内的流体中旋转，叶轮两侧的流体，由于受离心力的作用，形成回流运动，此时流体和旋转的叶轮发生摩擦而产生能量损失。由于这种损失直接损失了泵与风机的轴功率，因此归属于机械损失。

3．功率分为哪几种它们之间有什么关系

答：常用功率分为原动机功率g P 、轴功率P 和有效功率e P

g P =g η,g in P

P =tm ηg P

e P =ηP

6．离心式和轴流式泵与风机在启动方式上有何不同

答：离心式泵与风机，在空载时，所需轴功率（空载功率）最小，一般为设计轴功率的30%左右。在这种状态下启动，可避免启动电流过大，原动机过载。所以离心式泵与风机要在阀门全关的状态下启动。

轴流式泵与风机，功率P 在空转状态（V q =0）时最大，随流量增加而减小，为避免原动机过载，对轴流式泵与风机要在阀门全开状态下启动。

第三章

1．两台几何相似的泵与风机，在相似条件下，其性能参数如何按比例关系变化 答：流量相似定律指出：几何相似的泵与风机，在相似工况下运行时，其流量之比与几何尺寸之比的三次方成正比、与转速比的一次方成正比，与容积效率

比的一次方成正比。

扬程相似定律指出：几何相似的泵与风机，在相似工况下运行时，其扬程之比与几何尺寸比的平方成正比，与转速比的平方成正比，与流动效率比的一次方成正比。

功率相似定律指出：几何相似的泵与风机，在相似工况下运行时，其功率之比与几何尺寸比的五次方成正比，与转速比的三次方成正比，与密度比的一次方成正比，与机械效率比的一次方成正比。

2．当一台泵的转速发生改变时，其扬程、流量、功率将如何变化

答：根据比例定律可知：流量Vp q ＝Vm q p m n n 扬程p H ＝m H 2()p m n n 功率p P ＝

m P 3()p

m n n

3．当某台风机所输送空气的温度变化时其全压、流量、功率将如何变化 答：温度变化导致密度变化，流量与密度无关，因而流量不变。

全压 m

P m p

p p ρρ= 功率 m P m p P P ρρ= 4．为什么说比转数是一个相似特征数无因次比转数较有因次有何优点 答：比转数是由相似定律推导而得，因而它是一个相似准则数。

优点：有因次比转数需要进行单位换算。

5．为什么可以用比转数对泵与风机进行分类

答：比转数反映了泵与风机性能上及结构上的特点。如当转数不变，对于扬程(全压)高、流量小的泵与风机，其比转数小。反之，在流量增加，扬程(全压)减小时，比转数随之增加，此时，叶轮的外缘直径2D 及叶轮进出口直径的比值02D D 随之减小，而叶轮出口宽度2b 则随之增加。当叶轮外径2D 和02D D 减小到某一数值时，为了避免引起二次回流，致使能量损失增加，为此，叶轮出口边需作成倾斜的。此时，流动形态从离心式过渡到混流式。当2D 减小到极限02D D =1时，则从混流式过渡到轴流式。由此可见，叶轮形式引起性能参数改

变，从而导致比转数的改变。所以，可用比转数对泵与风机进行分类。

第四章

1．何谓汽蚀现象它对泵的工作有何危害

答：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：（1）材料破坏 （2）噪声和振动（3）性能下降

2．为什么泵要求有一定的几何安装高度在什么情况下出现倒灌高度 答：提高吸水性能，使泵在设计工况下工作时不发生汽蚀。

当吸水池液面压力等于该温度下液体所对应的饱和压力Pv 时，出现倒灌高度。

4.何谓有效汽蚀余量a h ∆和必需汽蚀余量r h ∆，二者有何关系

答：有效汽蚀余量a h ∆：指泵在吸入口处，单位重量液体所具有的超过汽化压力（饱和蒸汽压力）的富余能量。

必需汽蚀余量：指液体在泵吸入口的能头对压力最低点处静压能头的富余能头。

二者关系：当（r h ∆＞a h ∆）时，泵内发生汽蚀；

当（r h ∆＜a h ∆＝时，泵内不会发生汽蚀；

当（r h ∆＝a h ∆＝c h ∆）时，处于临界状态。

7.提高转速后，对泵的汽蚀性能有何影响

答：对同一台泵来说，当转速变化时，汽蚀余量随转速的平方成正比关系变化，即当泵的转速提高后，必需汽蚀余量成平方增加，泵的抗汽蚀性能大为恶化。

9.提高泵的抗汽蚀性能可采用那些措施基于什么原理

答：一、提高泵本身的抗汽蚀性能

(1)降低叶轮入口部分流速。一般采用两种方法：①适当增大叶轮入口直径0D ；②增大叶片入口边宽度1b 。也有同时采用既增大0D 又增大1b 的方法。这些结构参数的改变，均应有一定的限度，否则将影响泵效率。

(2)采用双吸式叶轮。双吸式叶轮的必需汽蚀余量是单吸式叶轮的63％，因而提高了泵的抗汽蚀性能。

(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，并作成扭曲形。

(5)首级叶轮采用抗汽蚀性能好的材料。如采用含镍铬的不锈钢、铝青铜、磷青铜等。

二、提高吸入系统装置的有效汽蚀余量a h ∆

可以采取如下措施：

(1)减小吸入管路的流动损失。即可适当加大吸入管直径，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)采用诱导轮。主叶轮前装诱导轮，使液体通过诱导轮升压后流入主叶轮(多级泵为首级叶轮)，因而提高了主叶轮的有效汽蚀余量，改善了泵的汽蚀性能。

(4)采用双重翼叶轮。双重翼叶轮由前置叶轮和后置离心叶轮组成，与诱导轮相比，其主要优点是轴向尺寸小，结构简单，且不存在诱导轮与主叶轮配合不好，而导致效率下降的问题。所以，双重翼离心泵不会降低泵的性能，却使泵的抗汽蚀性能大为改善。

(5)采用超汽蚀泵。在主叶轮之前装一个类似轴流式的超汽蚀叶轮，其叶片采用了薄而尖的超汽蚀翼型，使其诱发一种固定型的汽泡，覆盖整个翼型叶片背面，并扩展到后部，与原来叶片的翼型和空穴组成了新的翼型。其优点是汽泡保护了叶片，避免汽蚀并在叶片后部溃灭，因而不损坏叶片。

(6)设置前置泵。采用在给水泵前装置低速前置泵，使给水经前置泵升压后再进入给水泵，从而提高了泵的有效汽蚀余量，改善了给水泵的汽蚀性能；同时除氧器的安装高度也大为降低。这是防止给水泵产生汽蚀、简单而又可靠的一种方法。

第五章

1．如何绘制管路特性曲线

答：由泵的管路特性曲线方程2v st c q H H ϕ+=可知，当流量发生变化时，装置扬

程c H 也随之发生变化。对于风机，因

气体密度ρ很小，t H 形成的气柱压力

可以忽略不计，即t H 为零，又因引风

机是将烟气排入大气，故该风机的管

路特性曲线方程可近似认为2v c q p ϕ'=

因此可以看出，管路特性曲线是一

条二次抛物线，此抛物线起点应在纵

坐标静扬程st H 处；风机为一条过原点

的二次抛物线，如图所示。

2.什么是泵与风机的运行工况点泵（风机）的扬程（全压）与泵（风机）装置扬程（装置风压）区别是什么两者又有什么联系

答：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一点，这点即泵在管路中的工作点。

区别：泵(风机)的扬程：是提供能量的,随流量的增加扬程降低,曲线下降。

装置扬程：管路系统所消耗的能量，随流量的增加，扬程增加，曲线上升。 关系：当二者相等时，泵（风机）稳定工作。

3.试述泵与风机的串联工作和并联工作的特点

答：并联特点：扬程彼此相等，总流量为每台泵（风机）输出流量之和。

串联特点：流量彼此相等，总扬程为每台泵（风机）扬程之和。

4.泵与风机并联工作的目的是什么并联后流量和扬程（或全压）如何变化并联后为什么扬程会有所增加

答：（1）泵与风机并联工作的目的是保证扬程相同时增加流量。

（2）两台泵并联后的流量等于各泵流量之和，与各泵单独工作时相比，两台泵并联后的总流量小于各泵单独工作时流量的二倍，而大于一台泵单独工作时的流量。并联后每台泵工作流量较单独工作时的较小。

（3）因为输送的管道仍是原有的，直径也没增大，而管道摩擦损失随流量的增加而增大了，从而导致总阻力增大，这就需要每台泵都提高它的扬程来克服增加的阻力，故并联后扬程大于并联前扬程。

5.泵与风机串联工作的目的是什么串联后流量和扬程（或全压）如何变化串联

后为什么流量会有所增加

答：（1）泵与风机串联工作的目的是提高扬程。

（2）两台泵串联工作时所产生的总扬程小于泵单独工作时扬程的二倍，而大于串联前单独运行的扬程。

（3）因为扬程的增加大于管路阻力的增加，致使富裕的扬程促使流量增加。

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 = 1n

60D π= 3178101450

60π-⨯⨯⨯= （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=0.0860.3810.019

π⨯⨯= （m/s ） 2u =2D 60n π=338110145060

π-⨯⨯⨯= （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 。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T H ∞，又若环流系数K=，流动效率h η=时，泵的实际扬程H 是多少 解：2u =

2D 60

n π=

0.222980

60

π⨯⨯= （m/s ）

∵2m V = m/s 2a β=45°∴2w =

22sin m

a

v β= （m/s ） 画出出口速度三角形 2u V ∞=2u -2m V ctg 2a β=⨯ （m/s ）

∵1α=90°T H ∞=

22u u V g ∞=34.3130.71

9.8

⨯= (m) 实际扬程H=K T H =K h ηT H ∞=⨯⨯ (m)

1-6有一离心式水泵，在转速n=1480r/min 时，流量V q =89L/s ，扬程H=23m ，水以径向流入叶轮，叶轮内的轴面速度1m v =s 。内、外径比1D /2D =，叶轮出口宽度2b =2D ，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 β和2a β。 解：由V q =π

1D 1b 1m V 得1D =11V m q b v π=3

89100.2 3.6

π-⨯⨯=(m)=39mm

由1D /2D =得 2D =21D =2⨯390=78(mm) 2b =2D =

1u =

1n 60

D π=0.0391480

60

π⨯⨯=（m/s ）

tg 1a β=

11m v u =3.63.02

= 得1a β=50° 2u =

2D 60

n π=

0.0781480

60

π⨯⨯=（m/s ）

2m v =22V q D b π=3

89100.0780.009

π-⨯⨯⨯=（m/s ）

由T H ∞=

22u u V g

∞

=23 得2u V ∞=（m/s ） ()()806.08.38/31.3704.6/2222-=-=-=∞m u a v v u ctg β

85.1282=a β（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 β=30°，转速n=1450r/min 。设空气在叶轮进口处无预旋，空气密度

ρ=3m ，试求：

（1）当理论流量,V T q =100003m /h 时，叶轮出口的相对速度2w 和绝对速度2v ； （2）叶片无限多时的理论全压T p ∞； （3）叶片无限多时的反作用度τ；

（4）环流系数K 和有限叶片理论全压T p （设叶片数z=12） 解：（1）2u =

2D 60

n π=

0.61450

60

π⨯⨯=（m/s ）

由,V T q =π2D 2b 2m V 得2m V =

,22

V T

q D b π=

10000

36000.60.15

π⨯⨯⨯=（m/s ）

2w =

22sin m a V β=9.83

sin 30︒

=（m/s ） 2V

=（m/s ） （2）∵2u =s 2m V =s

∴2u V ∞=2u -2m V ctg 2a β=⨯（m/s ）

T p ∞=ρ2u 2u V ∞=⨯⨯（Pa ）

（3）τ=1-

222u V u ∞=1-28.5

245.53

⨯= ⑷由风机的斯托道拉公式：K =1-

22,2222sin ()

a

V T

a

u q z u D b tg πβπβ-

K =1-

45.53sin 3010000

12(45.53)

360000.60.1530tg ππ⨯︒

-⨯⨯⨯⨯︒

=

∴T p =K T p ∞=⨯（Pa ） 第二章

2-3有一离心式水泵，转速为480r/min ，总扬程为136m 时，流量V q =3m s ，轴功率为P =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℃，ρ=1000kg/3m 。 解：η=

e P P =1000V gq H P ρ=1000 5.713610009860

g ⨯⨯⨯⨯= 又∵η=h ηV ηm η ∴h η=

V m ηηη=0.77

0.920.92

⨯==91% 2-4用一台水泵从吸水池液面向50m 高的水池输送V q =3m s 的常温清水（t=20℃，ρ=1000kg/3m ），设水管的内径为d =300mm ，管道长度L =300m ，管道阻力系数λ=，求泵所需的有效功率。

解：根据伯努利方程 1z +1p g ρ+212v g +H =2z +2p g ρ+2

2

2v g

+w h

由题知：1z -2z =50； 1p =2p =0； 1v =2v 1v =2v =

2

4

V

q d π=

2

0.3

0.34

π

⨯=（m/s ）

w h =λl d 2

2v g

=76.258.92246.43.0300028.02=⨯⨯⨯

m 代入方程得H =(m)

e P =1000V gq H ρ=7.2221000

76

.753.08.91000=⨯⨯⨯（kW ）

2-5设一台水泵流量V q =25L /s ，出口压力表读数为323730Pa ，入口真空表读数为39240Pa ，两表位差为，（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，电动机效率g η=，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：2e P =323730Pa ，1v P =39240Pa ，1e P =-1v P =-39240Pa 12z z -=，1d =1000mm=1m ，2d =750mm=

'g P =， g η=， tm η=

032.0114.3100025

442

211=⨯⨯⨯==

d q v v πm/s 057.075

.014.3100025

442

222=⨯⨯⨯==

d q v v πm/s 1z +1p g ρ+212v g +H =2z +2p g ρ+2

2

2v g

得：

H =12z z -+

21p p g

ρ-+2

22

12v v g -=+323730(39240)10009.8--⨯8.92032.0057.022⨯-+= e P =

1000

V gq H ρ=

310009.8251037.84

1000

-⨯⨯⨯⨯=（KW ）

P ='g P tm ηg η=⨯⨯=（KW ）

η=

e P P ⨯100%=9.3

11.64

⨯100%=% 第三章 相似理论

3-2有一泵转速n=2900r/min ，扬程H=100m ，流量V q =3m s ，若用和该泵相似但叶轮外径2D 为其2倍的泵，当转速n=1450r/min 时，流量为多少 解：由题知：2m D =22p D ，由于两泵相似 根据流量相似关系Vp Vm

q q =23

2(

)p m

D D p

m n n =31()2

⨯29001450=14

得：Vm q =

81450

0.172900

⨯⨯=（3m /s ） 3-3有一泵转速n=2900r/min ，其扬程H=100m ，流量V q =3m s ，轴功率

P =KW 。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2m D =22p D

根据功率相似关系：

p m

P P = 25

2(

)p m

D D 3(

)p

m

n n =51()232900(

)1450=1

4 得：m P =4p P =⨯=（KW ）

3-8已知某锅炉给水泵，最佳工况点参数为：V q =2703/m h ，H =1490m ，

n =2980r/min ，i =10级。求其比转数s n 。

解：s n

34()i

34()10

第四章 泵的汽蚀

4-3有一吸入口径为600mm 的双吸单级泵，输送20℃的清水时，V q =3/m s ，

n =970r/min ，H =47m ，汽蚀比转数c =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[s H ]为多少 ⑵该泵如用于在海拔1500m 的地方抽送t =40℃的清水，泵的允许吸上真空高度[s H ]又为多少

解：⑴由题知：单级双吸泵 c

＝900 得r h ∆＝（m ）

c h ∆＝r h ∆＝ [h ∆]＝c h ∆+K ＝+＝（m ）

由V q ＝s Av 得 s v ＝

V q A

＝

2

0.3

0.6

4

π

⨯＝ （m/s ）

查表4-1及4-2得amb H ＝（m ）V H ＝（m ）

[s H ]＝e v P P g ρ-＋2

2s v g

－[h ∆]＝－＋－＝（m ）

⑵海拔1500m 查表4-1 amb H ＝ t =40℃ 查表4-2 V H ＝

'[]s H ＝[s H ]－＋amb H ＋－V H

＝－＋＋－＝（m ）

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[∆h ]=，吸水管水力损失为，问该泵可安装在疏水器液面下多少米 解：由题知：e v P P =

所以[g H ]=－[h ∆]－w h ＝――＝－（m ）

第五章 泵与风机的运行

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+17500q v 2（q v 单位以m 3/s 计算）已知管路特性曲线方程Hc=10+8000q v 2（q v 单位以m 3/s 计算）。

2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+2000q v 2（q v 单位以m 3/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

2管路特性曲线与泵并联后性能曲线交于M 点（

56L/s ，25m ）.

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=（q v 单位以m 3/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

画图得管路特性曲线与泵并联后性能曲线交于M 点（36×103 m 3/h ，65m ）. 与单独一台泵运行时的交于C 点（28×103 m 3/h ，40m ） 管路中的流量减少了36×103-28×103=8×103 m 3/h

5-9在转速n 1=2900r/min 时，ISI25-100-135型离心水泵的q v -H 性能曲线绘于图5-54所示。管路性能曲线方程式Hc=60+9000q v 2（q v 单位以m 3/s 计算）。若采用变速调节，离心泵向管路系统供给的流量q v =200m 3/h ，这时转速n 2为多少

min /r 114246145030m m p m p =⨯==v v v q n n q q ，

2采用变速调节，可根据相似定律

m in /r 23517.246200

290022121=⨯==n n n q q v v ，

泵与风机课后思考题答案

泵与风机课后思考题答案 Final approval draft on November 22, 2020

思考题答案 绪论 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。

泵与风机部分思考题及习题答案

泵与风机（思考题答案） 绪论 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 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。 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 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；

泵与风机课后习题答案(完整版)

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 = 1n 60 D π= 3178101450 60 π-⨯⨯⨯=13.51 （m/s ） 1V =1m V =1u tg 1a β=13.51⨯tg 18°=4.39 （m/s ） ∵1V q =π1D 1b 1m V =π⨯0.178⨯4.39⨯0.035=0.086 （3m /s ） ∴2m V = 122 V q D b π=0.0860.3810.019π⨯⨯=3.78 （m/s ）

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。 1.7 液体和气体在压缩性和热胀性方面有何不同？他们对密度有何影响？ 答：压缩性是流体因压强增大．分子间距离减小，体积缩小，密度增大的性质。热胀性是温度升高．分子间距离增大，体积膨胀，密度减小的性质。水的压缩性和热胀性都很小，一般均可忽略不计。气体具有显著的压缩性和热胀性。压强与温度的变化对气体密度的影响很大。

泵与风机考试试题习题及答案

泵与风机考试试题习题及答案 第1页共12页 一、简答题（每小题5分，共30分） 1、离心泵、轴流泵在启动时有何不同，为什么？ 2、试用公式说明为什么电厂中的凝结水泵要采用倒灌高度。 3、简述 泵汽蚀的危害。 4、定性图示两台同性能泵串联时的工作点、串联时每台泵的工作点、仅有 一台泵运行时的工作点 5、泵是否可采用进口端节流调节，为什么？ 6、简述风机发生喘振的 条件。 二、计算题（每小题15分，共60分） 1、已知离心式水泵叶轮的直径D2=400mm，叶轮出口宽度b2＝50mm， 叶片 2、某电厂水泵采用节流调节后流量为740t/h，阀门前后压强差为980700Pa, 此时泵运行效率=75%，若水的密度=1000kg/m3，每度电费0.4元，求：（1）节流损失的轴功率Ph； （2）因节流调节每年多耗的电费(1年=365日)

3、20h-13型离心泵，吸水管直径d1＝500mm，样本上给出的允许吸 上真空 高度[H]＝4m。吸水管的长度l1＝6m，局部阻力的当量长度le＝4m， 设沿程阻力系数＝0.025，试问当泵的流量qv＝2000m3/h，泵的几何安装 高度Hg＝3m时，该泵是否能正常工作。 （当地海拔高度为800m，大气压强pa＝9.21某104Pa；水温为30℃，对应饱和蒸汽压强pv＝4.2365kPa，密度＝995.6kg/m3） 4、火力发电厂中的DG520-230型锅炉给水泵，共有8级叶轮，当转 速为n ＝5050r/min，扬程H＝2523m，流量qV＝576m3/h，试计算该泵的比 转速。 第2页共12页 三、分析题（每小题5分，共10分） 1、某风机工作点流量为qVA，现要求流量减小为qVB，试在同一幅图上，标 出采用出口端节流 调节、变速调节的工作点，并比较两种调节方法的经济性。 2、某泵向一密闭的压力容器供水，当压出容器内压力下降，其它条 件不变时， 图示泵工作点的变化。 第3页共12页

泵与风机课后思考题答案

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。

泵与风机课后思考题答案

思考题答案 绪论 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。

泵与风机考试试题,习题及答案

泵和风机测试试题 一、简答题（每小题5分，共30分） 1、离心泵、轴流泵在启动时有何不同，为什么？ 2、试用公式说明为什么电厂中的凝结水泵要采用倒灌高度。 3、简述泵汽蚀的危害。 4、定性图示两台同性能泵串联时的工作点、串联时每台泵的工作点、仅有 一台泵运行时的工作点 5、泵是否可采用进口端节流调节，为什么？ 6、简述风机发生喘振的条件。 二、计算题（每小题15分，共60分） 1、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β2＝20︒，当转速n＝2135r/min时，理论 流量q VT＝240L/s，求作叶轮出口速度三角形。 2、某电厂水泵采用节流调节后流量为740t/h，阀门前后压强差为980700Pa, 此时泵运行效率η=75%，若水的密度ρ=1000kg/m3，每度电费0.4元，求：（1）节流损失的轴功率∆P sh； （2）因节流调节每年多耗的电费(1年=365日) 3、20sh-13型离心泵，吸水管直径d1＝500mm，样本上给出的允许吸上真空 高度[H s]＝4m。吸水管的长度l1＝6m，局部阻力的当量长度l e＝4m，设 沿程阻力系数λ＝0.025，试问当泵的流量q v＝2000m3/h，泵的几何安装高 度H g＝3m时，该泵是否能正常工作。 （当地海拔高度为800m，大气压强p a＝9.21×104Pa；水温为30℃，对应饱 和蒸汽压强p v＝4.2365 kPa，密度ρ＝995.6 kg/m3） 4、火力发电厂中的DG520-230型锅炉给水泵，共有8级叶轮，当转速为n ＝5050r/min，扬程H＝2523m，流量q V＝576m3/h，试计算该泵的比转 速。 三、分析题（每小题5分，共10分） 1、某风机工作点流量为q V A，现要求流量减小为q V B，试在同一幅图上，标 出采用出口端节流 调节、变速调节的工作点，并比较两种调节方法的经济性。

流体机械 《泵与风机(第四版)》 课后习题答案及参考试题

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。 计算题 1．某一单吸单级泵，流量Q =45m 3/h ，扬程H =33.5m ，转速n=2900r/min ，试求其比转数n sp 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： 8514.85) 5.33/(290065.365.34 3 4 32 1 3600 45≈=⨯ ⨯=H Q n n sp 双吸式：60 95.59)5.33/(290065.365.33600 2452 ≈=⨯ ⨯=⨯H n n Q sp 八级泵： 405) /(290065.38 /65.34 3 432 1 85.333600 45=⨯ ⨯=H Q n n sp 2、某单吸单级离心泵Q =0.0735m 3/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： s m Q n n Q Q /0751.00735.0314******** =⋅=→= m H n n H H 28.15)(65.14)(21420 145021 1 =⋅=→= Kw N n n N N 51.3)(3.3)(31420 1450311=⋅=→= 3、有一台多级锅炉给水泵，要求满足扬程H =176m ，流量Q =81.6m 3/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 =1440r/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。 s m D n u /2.191000/25414.360144022=⨯⨯==π s m u v u /56.102.1955.0%5522=⨯== 当不计涡流损失时，每级压头为： m v u H u g m v h 17.1656.102.1995.090.092.081.91 221=⨯⨯⨯=⋅⋅=ηηη 满足扬程176m 176/16.17=10.88≈11级

流体力学泵与风机课后题答案详解中国建筑工业

流体力学泵与风机部分习题答案 2-15 解：（1）当1γ为空气 21p p = ()A B p h z p =++γ ()h z p p p B A +=-=∆γ 3.010008.9⨯⨯= kpa pa 94.22940== （2）当1γ为油 31p p = ()z H h p p A +++=γ1 ()H h p p B γγ++=13 H h z H h p p p p p B A γγγγγ--+++-=-=∆131 h z h 1γγγ-+= 1.09000 2.010008.91.010008.9⨯-⨯⨯+⨯⨯= kpa pa 04.22040== 2-16 解：21p p = ()211h h H p p M +++=水γ 212h h p p a 汞油γγ++= ()2121h h p h h H p a M 汞油水γγγ++=+++ ()2.010008.96.1378502.05.110008.998011⨯⨯⨯+⨯=++⨯⨯+-h h 26656785098002.098005.1980098011+=+⨯+⨯+-h h 1960147009802665619501--+=h m h 63.51= 2-28 解：()21h h p -=γ

()()()b h h h b h h h h P 022 10212145sin 45sin 21 -+--=γγ ()()145 sin 2 2310008.9145sin 232310008.9210 0⨯-⨯⨯+⨯-⨯-⨯⨯⨯= kN N 65.343465022 5 10008.9==⨯⨯= ()()()P bl h h h bl h h h h l D D D 2022110212145sin 45sin 21 -+--= γγ m 45.22 2 5 10008.92 22210008.9232 2210008.9=⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯= 2-32 解：b h h b h h P 0 2 2021 45 sin 2145sin γγ+= 22 2 2 210008.9212222110008.9⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯ ⨯⨯= kN N 8576.1106.1108572810008.9==⨯⨯= P h h b h h h h b h h l D 02102202102145sin 3245sin 2145sin 245sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛ ++⎪⎭⎫ ⎝⎛+= γγ 2 810008.92 37 2410008.9222410008.9⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯= 2613= 267 22613=-=p l T P G l T l P l G ⨯=⨯+⨯ 226 7 2810008.9162.19⨯=⨯⨯⨯+⨯T kN T 31.1013 4 .27481.9=+ = 2-41 解：245sin 0 =⨯=r h b h h P x ⨯⨯ ⋅⋅=2 1γ 42 12210008.9⨯⨯ ⨯⨯⨯=

《流体力学泵与风机》思考和练习题

《流体力学泵与风机》思考题和练习题 —、思考题 1、流体的主要物理性质有哪些？答：有惯性、压缩性、膨胀性、黏性。 2、影响流体黏性的因素有哪些？答：有流体的种类、压力、温度。 3、按其度量基准﹙即零点﹚的不同，压力的表示方法有哪几种？答：有绝对压力、相对压力、 和真空压力三种。 4、三种压力的关系如何？答：ｐ=ｐ ｇ﹢ｐ ａ ；ｐ ｖ =-ｐ ｇ ；ｐ ｖ =ｐ ａ -ｐ 5、流体的流动状态有哪几种？如何判别？答：有层流和紊流两种。用雷诺数Ｒｅ来判别，若 Ｒｅ≤2000时为层流，若Ｒｅ＞2000时为紊流。 6、流动阻力损失有哪几种？答：有沿程阻力损失和局部阻力损失。 7、按工作原理泵与风机可分为哪几类？答：可分为叶片式、容积式和其他类型。 8、叶片式泵与风机又可分为哪几种？答：可分为离心式、轴流式和混流式。 9、泵与风机的基本性能参数有哪些？答：流量、能头（杨程和全压）、功率、效率、转速。 泵还有允许吸上真空高度和允许汽蚀余量。 10、叶轮的作用是什么？答：对流体做功并提高能量。 11、离心泵的轴封装置的作用是什么？答：是防止液体漏出泵外和外界空气漏入泵内。 12、离心式泵与风机叶轮的叶片型式有哪几种？答：有前弯式、后弯式和径向式三种。 13、泵与风机内常见的损失有哪几种？答：有机械损失、容积损失和流动损失三种。 14、效率不低于最高效率的90﹪的区域称为什么区？。答：经济工况区。 15、叶片式泵与风机对流体做功并提高流体能量的部件是什么？答：是叶轮。 16、流体一定是从压力大的断面流向压力小的断面吗？答：不一定。 17、沿程阻力损失随流动路程的增长而如何变化？答：增加。 18、延长阀门的启闭时间可避免发生哪种水击？答：直接水击。 19、不同流体的黏性各不相同，同一种流体的黏度一定是一常数吗？答：不一定。 20、为了防止离心泵发生汽蚀，叶轮入口处压力应该大于还是小于工作流体的汽化压力？ 答：大于。 21、根据功率与流量性能曲线形状，离心泵应该是关闭出口阀门启动，而轴流泵应该是打开出口 阀门启动。对吗？答：对。 22、某台风机在转速不变时，当输送空气的密度增大或减小时，其全压如何变化？答：当输送 空气的密度增大时，其全压增大；密度减小时，其全压也减小。 23、为使泵不发生汽蚀，必须保证有效汽蚀余量大于还是小于必需汽蚀余量？答：大于。 24、在其它条件相同时，后弯式叶轮和前弯式叶轮，那种叶轮获得的能头大？答：前弯。

泵与风机第四版答案杨诗成

泵与风机第四版答案杨诗成 【篇一：泵与风机杨诗成第四版第二章简答题及答案】ss=txt>通过入口管道将流体引入泵与风机叶轮入口，然后在叶轮旋 转力的作用下，流体随叶轮一同旋转，由此就产生了离心力，使流 体沿着叶轮流道不断前进，同时使其压力能和动能均有所提高，到 达叶轮出口以后，再由泵壳将液体汇集起来并接到压出管中，完成 流体的输送，这就是离心泵与风机的工作原理。 2-2离心泵启动前为何一定要将液体先灌入泵内？ 离心泵是靠叶轮旋转产生离心力工作的，如启动前不向泵内灌满液体，则叶轮只能带动空气旋转。而空气的质量约是液体（水）质量 的千分之一，它所形成的真空不足以吸入比它重700多倍的液体（水），所以，离心泵启动前一定要将液体先灌入泵内。 2-3提高锅炉给水泵的转速，有什么优缺点？ 泵与风机的转速越高： （1）它们所输送的流量、扬程、全压亦越大； （2）转速增高可使叶轮级数减少，泵轴长度缩短。 （3）泵转速的增加还可以使叶轮的直径相对地减小，能使泵的质量、体积大为降低。 所以国内、外普遍使用高转速的锅护给水泵。 但高转速受到材料强度、泵汽蚀、泵效率等因素的制约。 2-4如何绘制速度三角形？预旋与轴向旋涡对速度三角形有什么影响？ 1.如何绘制速度三角形？ 速度三角形一般只需已知三个条件即可画出： （1）圆周速度u （2）轴向速度vm 即可按比例画出三角形。 （1）计算圆周速度u u? ?dn60 在已知和叶轮转速n和叶轮直径d（计算出口圆周速度u2时，使用 出口直径，反之，使用入口直径，以此类推）以后，即可以求出圆 周速度u； 通常是已知的值，因为它是叶轮的结构角，分为入口和出口。

《泵与风机_》思考题

《泵与风机_》思考题 1.泵与风机可以分为哪几大类？发电厂主要采用哪种类型的泵与风机？为什么？ 答：a、按压力等级分类 （1）泵：①高压泵: ≥6MPa；②中压泵: 2～6MPa；③低压泵:≤2MPa （2）风机：①空压机:≥340kPa；②鼓风机:15～340kPa；③通风机:≤15kPa b、按工作原理分类 （1）水泵：① 叶片式：离心式；轴流式；混流式；旋涡式 ② 容积式：往复式（活塞式、柱塞式等），回转式（滑片式、螺杆式等） ③ 其他类型：真空泵、射流泵等 （2）风机：① 叶片式：离心式；轴流式；混流式 ② 容积式：往复式（活塞压气机），回转式（罗茨式、螺杆式等） 发电厂中主要采用轴流十风机作为锅炉送，引风机，用轴流式水泵作为循环水泵。 与离心式泵与风机相比轴流式泵与风机除了具有流量大，扬程（风压）低的特点外，在结构上还具有一下特点：1结构简单，紧凑，外形尺寸小，重量轻。2动叶可调轴流式泵与风机，由于动叶安装角可随外界负荷的变化而改变，因而变工况时调节性能好，可保持较宽的高效工作区3动叶可调轴流式泵与风机因轮毂中装有叶片调节机构，转子结构较复杂，制造安装精度要求高4噪声较大。 2.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：1.流量：泵与风机在单位时间内所输送流体的体积或质量 2.扬程：单位质量液体流过水泵叶轮所增加的能量 压力：单位质量气体流过风机叶轮所增加的能量 3.转速：旋转机械在单位时间内的转动次数

4.汽蚀余量：水泵叶轮进口处单位质量液体所必需具有的超过其汽化压力的富余能量 5.功率：设备或装置系统的单位时间能耗值 6.损失和效率：设备或装置系统内存在各种损失，其输出功率与消耗功率值不相等，两者 之比称为效率 铭牌上标出的都是指额定工况下的参数 3.水泵的扬程和风机的全压两者有何区别及联系？ 答：扬程：单位质量液体流过水泵叶轮所增加的能量 压力：单位质量气体流过风机叶轮所增加的能量 4.离心式泵与风机有哪些主要部件？各有何作用？ 答：1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 2吸入室：以最小的阻力损失，引导液体平稳地进入叶轮，并使叶轮进口处的液体流速分布均匀。 3压出室：收集从叶轮流出的告诉流体，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。 4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，同时在导叶内还把部分动能转换为压力能。 5密封环：为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 6轴段密封：泵轴通过泵体向外伸出，在转动部件与静止部件之间存在间隙。若泵内压力大于外界压力，流体则从间隙向外泄露。若吸入端处于真空状态，则空气通过间隙进入泵内，严重影响泵的工作。为减少这种泄露。 5.目前热立方电厂对大容量，高参数机组的引，送风机一般都采用轴流式风机，循环水越 来越多采用斜流式泵，为什么？ 答：发电厂中主要采用轴流十风机作为锅炉送，引风机，用轴流

泵及风机课后思考题答案

思虑题答案 绪论 思虑题 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：向锅炉连续供应拥有必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 的空气冷却器供应冷却水。 凝固水泵：抽出汽轮机凝汽器中的凝固水，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：增补管路系统的汽水损失。 灰渣泵：将锅炉焚烧后排出的灰渣与水的混淆物输送到贮灰场。 送风机：向锅炉炉膛输送燃料焚烧所必要的空肚量。 引风机：把燃料焚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？发电厂主要采纳哪一种型式的泵 与风机？为何？ 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：来去泵、展转泵 其余种类：真空泵、发射泵、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：来去式风机、展转式风机 发电厂主要采纳叶片式泵与风机。此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，所以应用最宽泛。轴流式泵与风 机与离心式对比，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．水泵的扬程微风机的全压二者有何差别和联系？ 答：单位重量液体经过泵时所获取的能量增添值称为扬程；单位 体积的气体经过风机时所获取的能量增添值称为全压联系：二者都反 应了能量的增添值。 差别：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零件？各有何作用？