【正文】 轉(zhuǎn)數(shù)再增加(=700)，則功率隨流量的增加而減小，功率曲線呈下降狀。6．隨比轉(zhuǎn)數(shù)增加，泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的變化規(guī)律怎樣？答：在低比轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，揚(yáng)程隨流量的增加，下降較為緩和。此時(shí)，流動(dòng)形態(tài)從離心式過渡到混流式。 5． 為什么可以用比轉(zhuǎn)數(shù)對(duì)泵與風(fēng)機(jī)進(jìn)行分類？答：比轉(zhuǎn)數(shù)反映了泵與風(fēng)機(jī)性能上及結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)。功率相似定律指出：幾何相似的泵與風(fēng)機(jī)，在相似工況下運(yùn)行時(shí)，其功率之比與幾何尺寸比的五次方成正比，與轉(zhuǎn)速比的三次方成正比，與密度比的一次方成正比，與機(jī)械效率比的一次方成正比。特點(diǎn)：熱力學(xué)法測(cè)效率，揚(yáng)程越高，溫差越大，其相對(duì)測(cè)量誤差越小，測(cè)量精度很高，因而適用于100m以上的高揚(yáng)程泵。由于二次回流伴有較大的能量損失，因此，效率也隨之下降。7．軸流式泵與風(fēng)機(jī)空載運(yùn)行時(shí)，功率為什么不為零？答：由于存在機(jī)械損失和二次回流損失。6．離心式和軸流式泵與風(fēng)機(jī)在啟動(dòng)方式上有何不同？答：離心式泵與風(fēng)機(jī)，在空載時(shí)，所需軸功率（空載功率）最小，一般為設(shè)計(jì)軸功率的30%左右。因此，還需在d線的各點(diǎn)減去相應(yīng)的泄漏量q，即得到流量與揚(yáng)程的實(shí)際性能曲線，如圖中e線所示?？紤]實(shí)際流體粘性的影響，還要在曲線上減去因摩擦、擴(kuò)散和沖擊而損失的揚(yáng)程。3． 功率分為哪幾種？它們之間有什么關(guān)系？答：常用功率分為原動(dòng)機(jī)功率、軸功率和有效功率===，而實(shí)驗(yàn)所得的及關(guān)系為曲線形式，原因何在？答：對(duì)于有限葉片的葉輪，由于軸向渦流的影響使其產(chǎn)生的揚(yáng)程降低，該葉輪的揚(yáng)程可用環(huán)流系數(shù)進(jìn)行修正。流體和各部分流道壁面摩擦?xí)a(chǎn)生摩擦損失；流道斷面變化、轉(zhuǎn)彎等會(huì)使邊界層分離、產(chǎn)生二次流而引起擴(kuò)散損失；由于工況改變，流量偏離設(shè)計(jì)流量時(shí)，入口流動(dòng)角與葉片安裝角不一致，會(huì)引起沖擊損失。（2）容積損失：泵與風(fēng)機(jī)由于轉(zhuǎn)動(dòng)部件與靜止部件之間存在間隙，當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在間隙兩側(cè)產(chǎn)生壓力差，因而時(shí)部分由葉輪獲得能量的流體從高壓側(cè)通過間隙向低壓側(cè)泄露，這種損失稱容積損失或泄露損失。這項(xiàng)損失的功率約為軸功率的1％—5％，大中型泵多采用機(jī)械密封、浮動(dòng)密封等結(jié)構(gòu)，軸端密封的摩擦損失就更小。11. 軸流式泵與風(fēng)機(jī)的翼型、葉柵的幾何尺寸、形狀對(duì)流體獲得的理論揚(yáng)程（全壓）有何影響？并分析提高其揚(yáng)程（全壓）的方法？答：泵：風(fēng)機(jī)：增加弦長(zhǎng)；增大葉柵中翼型的升力系數(shù)；減小柵距 ；增大；增加升力角均可提高泵與風(fēng)機(jī)的揚(yáng)程（全壓）。= ； ==意義：由于流體對(duì)孤立翼型的繞流，并不影響來流速度的大小和方向，而對(duì)葉柵翼型的繞流，則將影響來流速度的大小和方向，所以在繞流葉柵的流動(dòng)中，取葉柵的前后相對(duì)速度和的幾何平均值作為無限遠(yuǎn)處的來流速度。 8. 軸流葉輪進(jìn)、出口速度三角形如何繪制？、如何確定？有何意義？答：速度三角形一般只需已知三個(gè)條件即可畫出，一般求出圓周速度、軸向速度、圓周分速即可按比例畫出三角形。因此，當(dāng)流體流經(jīng)葉輪及轉(zhuǎn)能裝置(導(dǎo)葉或蝸殼)時(shí)，能量損失小，效率高，噪聲低。當(dāng)增加到等于最大角時(shí)。徑向式：=90176。7． 離心式泵與風(fēng)機(jī)有哪幾種葉片形式？各對(duì)性能有何影響？為什么離心泵均采用后彎式葉片？答：后彎式、徑向式、前彎式后彎式：＜90176。提高轉(zhuǎn)速最有利，因?yàn)榧哟笕~輪外徑將使損失增加，降低泵的效率；提高轉(zhuǎn)速則受汽蝕的限制，對(duì)風(fēng)機(jī)則受噪聲的限制。＞。 以上三個(gè)速度矢量組成的矢量圖，稱為速度三角形。2． 流體在旋轉(zhuǎn)的葉輪內(nèi)是如何運(yùn)動(dòng)的？各用什么速度表示？其速度矢量可組成怎樣的圖形？答：當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉輪中某一流體質(zhì)點(diǎn)將隨葉輪一起做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。答：離心式：葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力使流體獲得能量，即流體通過葉輪后，壓能和動(dòng)能都得到提高，從而能夠被輸送到高處或遠(yuǎn)處。在殼體內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來輸送流體并提高其壓力。 斜流式又稱混流式，是介于軸流式和離心式之間的一種葉片泵，斜流泵部分利用了離心力，部分利用了升力，在兩種力的共同作用下，輸送流體，并提高其壓力，流體軸向進(jìn)入葉輪后，沿圓錐面方向流出。 浮動(dòng)環(huán)密封：相對(duì)與機(jī)械密封結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，密封效果好，多用于高溫高壓鍋爐給水泵上。擴(kuò)壓筒：將后導(dǎo)葉流出氣流的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能。6． 軸流式泵與風(fēng)機(jī)有哪些主要部件？各有何作用？答：葉輪：把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為流體的壓力能和動(dòng)能的主要部件。 軸端密封：防止高壓流體從泵內(nèi)通過轉(zhuǎn)動(dòng)部件與靜止部件之間的間隙泄漏到泵外。吸入室：以最小的阻力損失引導(dǎo)液體平穩(wěn)的進(jìn)入葉輪，并使葉輪進(jìn)口處的液體流速分布均勻。在銘牌上標(biāo)出的是：額定工況下的各參數(shù)4． 水泵的揚(yáng)程和風(fēng)機(jī)的全壓二者有何區(qū)別和聯(lián)系？答：?jiǎn)挝恢亓恳后w通過泵時(shí)所獲得的能量增加值稱為揚(yáng)程；單位體積的氣體通過風(fēng)機(jī)時(shí)所獲得的能量增加值稱為全壓聯(lián)系：二者都反映了能量的增加值。軸流式泵與風(fēng)機(jī)與離心式相比，其流量大、壓力小。送風(fēng)機(jī)：向鍋爐爐膛輸送燃料燃燒所必需的空氣量。凝結(jié)水泵：抽出汽輪機(jī)凝汽器中的凝結(jié)水，經(jīng)低壓加熱器將水送往除氧器。qv(m3/h)5290664073608100880095001025011000qv(m3/s)p(pa)814P(kW)16901770186019602030208021202150η（2）繪制性能曲線如圖1所示（3），對(duì)應(yīng)各參數(shù)為紅色標(biāo)記數(shù)值。若采用變速調(diào)節(jié)，離心泵向管路系統(tǒng)供給的流量qv=200m3/h，這時(shí)轉(zhuǎn)速n2為多少？【解】根據(jù)Hc=60+9000qv2取點(diǎn)如下表所示，繪制管路特性曲線：qv(m3/h)04080120160200240280qv(m3/s)0Hc（m）607100管路特性曲線與泵性能曲線交于M點(diǎn)（ m3/h，）采用變速調(diào)節(jié)，可根據(jù)相似定律511 =1250r/min時(shí)的實(shí)測(cè)參數(shù)如下表所示：（1）求各測(cè)點(diǎn)效率?！窘狻扛鶕?jù)公式得：可知該泵為低比轉(zhuǎn)速，可用如下切割定律求出切割后的qv、H、P，其值如下：對(duì)8BA18a型水泵只改變轉(zhuǎn)速，可根據(jù)相似定律計(jì)算泵的qv、H、P，其值如下：57有兩臺(tái)性能相同的離心式水泵（其中一臺(tái)的性能曲線繪于圖512上），并聯(lián)在管路上工作，管路特性曲線方程Hc=（qv單位以m3/s計(jì)算）。修正后的吸上真空高度為：所以，泵的幾何安裝高度應(yīng)為：泵與風(fēng)機(jī)（課后習(xí)題答案）第五章51 水泵在n=1450r/min時(shí)的性能曲線繪于圖548中，問轉(zhuǎn)速為多少時(shí)水泵供給管路中的流量為Hc=10+17500qv2（qv單位以m3/s計(jì)算）？已知管路特性曲線方程Hc=10+8000qv2（qv單位以m3/s計(jì)算）。解： m/s 所以不能正常工作。解：＝ 得＝＝＝（m）由于發(fā)生汽蝕條件為＝＝∴＝＝（m）根據(jù) t＝80℃，＝ 查表42知＝＝―――＝―――1＝（m）43有一吸入口徑為600mm的雙吸單級(jí)泵，輸送20℃的清水時(shí)，=，=970r/min，=47m，汽蝕比轉(zhuǎn)數(shù)=900。所以題中的兩臺(tái)風(fēng)機(jī)（同一系列）在最高效率點(diǎn)的比轉(zhuǎn)數(shù)是相同的，但題中給出的工況不同，所以比轉(zhuǎn)數(shù)不同。求其比轉(zhuǎn)數(shù)。解：由題可知：=1；=1根據(jù)比例定律：=== 得 ==（Pa） === 得===（） === 得==（）35 G473型離心風(fēng)機(jī)在轉(zhuǎn)速n=1450r/min和=1200mm時(shí)，全壓=4609Pa，流量=71100，軸功率=，空氣密度=，若轉(zhuǎn)速和直徑不變，但改為輸送鍋爐煙氣，煙氣溫度t=200℃，當(dāng)?shù)卮髿鈮?，試計(jì)算密度變化后的全壓、流量和軸功率。解：==（kW）27要選擇一臺(tái)多級(jí)鍋爐給水泵，初選該泵轉(zhuǎn)速n=1441r/min，葉輪外徑300mm，流動(dòng)效率=，流體出口絕對(duì)速度的圓周分速為出口圓周速度的55%，泵的總效率為90%，輸送流體密度=961，要求滿足揚(yáng)程=176m，流量=，試確定該泵所需要的級(jí)數(shù)和軸功率各為多少（設(shè)流體徑向流入，并不考慮軸向渦流的影響）?解：===（m/s） 由題知：===（m/s） ===（m） (m) (級(jí))kW28一臺(tái)G473型離心式風(fēng)機(jī)，在工況1（流量=70300/h，全壓=，軸功率=）及工況2（流量=37800/h，全壓=，軸功率=）下運(yùn)行，問該風(fēng)機(jī)在哪種工況下運(yùn)行較為經(jīng)濟(jì)？解：工況1：=== 100%=% 工況2：===100%=% ∵ ∴在工況2下運(yùn)行更經(jīng)濟(jì)。設(shè)輸入的水溫度及密度為：t=20℃，=1000kg/。設(shè)空氣徑向流入葉輪，在葉輪出口處的相對(duì)速度方向?yàn)榘霃椒较?，設(shè)其/=，=。112有一單級(jí)軸流式風(fēng)機(jī)，轉(zhuǎn)速n=1450r/min，在半徑為250mm處，空氣沿軸向以24m/s的速度流入葉輪，并在葉輪入口和出口相對(duì)速度之間偏轉(zhuǎn)20176。解：==（m/s） （m/s）由題知軸向進(jìn)入，所以。(m/s)m/s19有一單級(jí)軸流式水泵，轉(zhuǎn)速n=580r/min，在葉輪直徑700mm處，水以=，又以圓周分速=，試求為多少？設(shè)=1176。=（m/s）===（Pa）（3）=1=1=⑷由風(fēng)機(jī)的斯托道拉公式： =∴===（Pa）解：由=得===(m)=39mm由/= =2=2390=78(mm) === ==（m/s）tg=== 得=50176?？諝饷芏?。解：氣體沿徑向流入=90176。解：流體徑向流入葉輪 =90176。= （m/s）∵=90176。= （m/s）=== （m）12有一離心式水泵，其葉輪外徑=220mm,轉(zhuǎn)速n=2980r/min，葉片出口安裝角=45176。設(shè)流體徑向流入葉輪，如n=1450r/min，試畫出出口速度三角形，并計(jì)算理論流量和在該流量時(shí)的無限多葉片的理論揚(yáng)程。=20176。= （m/s）∵=== （/s）∴=== （m/s）=== （m/s）=ctg=176?！?= （m/s） 畫出出口速度三角形=ctg=176。設(shè)環(huán)流系數(shù)K=?？諝饷芏圈?。=120176。內(nèi)、外徑比/=，葉輪出口寬度=，若不計(jì)葉輪內(nèi)的損失和葉片厚度的影響，并設(shè)葉輪進(jìn)口葉片的寬度=200mm，求葉輪外徑、出口寬度及葉片進(jìn)、出口安裝角和。設(shè)空氣在葉輪進(jìn)口處無預(yù)旋，空氣密度=，試求：（1）當(dāng)理論流量=10000/h時(shí)，葉輪出口的相