【正文】 出口安裝角應(yīng)是銳角，即后彎式葉片）17 有一離心式風(fēng)機(jī)，葉輪外徑=600mm，葉輪出口寬度=150mm，葉片出口安裝角=30176。又葉輪出口相對(duì)速度沿半徑方向=90176。=== (m)實(shí)際揚(yáng)程H=K=K== (m)13有一離心式水泵，葉輪外徑=360mm，出口過(guò)流斷面面積=，葉片出口安裝角=30176。解：由題知：流體徑向流入葉輪 ∴=90176。 則：= = = （m/s）===176。流體徑向流入葉輪，求轉(zhuǎn)速n=1480r/min，流量=。===（m/s） 由圖知==∴===（Pa）15有一離心式風(fēng)機(jī)，轉(zhuǎn)速n=1500r/min，葉輪外徑=600mm，內(nèi)徑=480mm，葉片進(jìn)、出口處空氣的相對(duì)速度為=25m/s及=22m/s，它們與相應(yīng)的圓周速度的夾角分別為=60176。轉(zhuǎn)速n=1450r/min。(m/s)110有一后置導(dǎo)葉型軸流式風(fēng)機(jī)，在外徑=，空氣從軸向流入，=30m/s，在轉(zhuǎn)速n=2000r/min時(shí)，圓周分速=，求?？諝饷芏?。解：根據(jù)伯努利方程 +++=+++由題知：=50； ==0； = ====（m/s） ==m 代入方程得=(m) ==（kW）25設(shè)一臺(tái)水泵流量=25/s，出口壓力表讀數(shù)為323730Pa，入口真空表讀數(shù)為39240Pa，（壓力表高，真空表低），吸水管和排水管直徑為1000mm和750mm，電動(dòng)機(jī)效率=，求軸功率、有效功率、泵的總功率（泵與電動(dòng)機(jī)用聯(lián)軸器直接連接）。有一與它相似的風(fēng)機(jī)=1200mm，以相同的圓周速度運(yùn)轉(zhuǎn)，求其風(fēng)量為多少？解：由題知：圓周速度相同 可得 ===60得===2 根據(jù)相似流量關(guān)系==2=所以得=4=4300=1200（）37有一風(fēng)機(jī)，其流量=20，全壓=460Pa，用電動(dòng)機(jī)由皮帶拖動(dòng)，因皮帶滑動(dòng)，測(cè)得轉(zhuǎn)速n=1420r/min，此時(shí)所需軸功率為13?，F(xiàn)將這臺(tái)泵安裝在地面上進(jìn)行抽水，求吸水面在地面下多少米時(shí)發(fā)生汽蝕。求：[Hg]應(yīng)為多少？ 【解】 由表查得海拔500m力時(shí)大氣壓強(qiáng) pa= 104Pa，由附錄Ⅳ查得水溫為t =30℃時(shí)的飽和蒸汽壓強(qiáng)pV =?！窘狻扛鶕?jù)Hc=10+17500qv2取點(diǎn)如下表所示，繪制管路特性曲線：qv(L/s)01020304050qv(m3/s)0Hc（m）101738管路特性曲線與泵性能曲線交于M點(diǎn)（，37m）.同一臺(tái)泵，輸送相同流體有減少量為：=（L/s）59在轉(zhuǎn)速n1=2900r/min時(shí)，ISI25100135型離心水泵的qvH性能曲線繪于圖554所示?！窘狻扛鶕?jù)公式 得A2=根據(jù)公式 得u2=根據(jù)無(wú)因次系數(shù)公式得出、和填入下表中：qv(m3/h)5290664073608100880095001025011000qv(m3/s)p(pa)814P(kW)16901770186019602030208021202150流量系數(shù)/全壓系數(shù)/功率系數(shù)/效率系數(shù)/以流量為橫坐標(biāo)繪制無(wú)因次性能曲線如下圖所示：513由41311系列風(fēng)機(jī)的無(wú)因次性能曲線查得最高效率點(diǎn)的參數(shù)為：η=%，無(wú)因次參數(shù)為：=，=，=，求當(dāng)風(fēng)機(jī)的葉輪直徑D2=，n=2900r/min時(shí)，該風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)速ny為多少？【解】將參數(shù)D2=，n=2900r/min，=，=：，求得最高效率點(diǎn)時(shí)的流量qv=，全壓p=根據(jù)公式：，帶入n，qv，和p得出：ny=思考題答案緒論思考題1． 在火力發(fā)電廠中有那些主要的泵與風(fēng)機(jī)？其各自的作用是什么？答：給水泵：向鍋爐連續(xù)供給具有一定壓力和溫度的給水。2． 泵與風(fēng)機(jī)可分為哪幾大類？發(fā)電廠主要采用哪種型式的泵與風(fēng)機(jī)？為什么？答：泵按產(chǎn)生壓力的大小分：低壓泵、中壓泵、高壓泵風(fēng)機(jī)按產(chǎn)生全壓得大小分：通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓氣機(jī)泵按工作原理分：葉片式：離心泵、軸流泵、斜流泵、旋渦泵 容積式：往復(fù)泵、回轉(zhuǎn)泵 其他類型：真空泵、噴射泵、水錘泵風(fēng)機(jī)按工作原理分：葉片式：離心式風(fēng)機(jī)、軸流式風(fēng)機(jī) 容積式：往復(fù)式風(fēng)機(jī)、回轉(zhuǎn)式風(fēng)機(jī) 發(fā)電廠主要采用葉片式泵與風(fēng)機(jī)。全壓是針對(duì)氣體而言，以壓力的形式表示能量，單位是Pa。集流器：以最小的阻力損失引導(dǎo)氣流均勻的充滿葉輪入口。 機(jī)械密封：使用壽命長(zhǎng)，密封效果好，摩擦耗功小，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度與安裝技術(shù)要求高，造價(jià)貴。9． 試簡(jiǎn)述活塞泵、齒輪泵及真空泵、噴射泵的作用原理？答：活塞泵：利用工作容積周期性的改變來(lái)輸送液體，并提高其壓力。 軸流式：利用旋轉(zhuǎn)葉輪、葉片對(duì)流體作用的升力來(lái)輸送流體，并提高其壓力。＜。比較之下，用提高轉(zhuǎn)速來(lái)提高理論能頭，仍是當(dāng)前普遍采用的主要方法。前彎式：＞90176。為了高效率的要求，離心泵均采用后彎式葉片，通常為20176。 目前國(guó)內(nèi)外大型電站普遍采用軸流式風(fēng)機(jī)作為鍋爐的送引風(fēng)機(jī)、軸流式水泵作為循環(huán)水泵。這項(xiàng)損失的功率約為軸功率的2％10％，是機(jī)械損失的主要部分。2． 為什么圓盤(pán)摩擦損失屬于機(jī)械損失？答：因?yàn)槿~輪在殼體內(nèi)的流體中旋轉(zhuǎn)，葉輪兩側(cè)的流體，由于受離心力的作用，形成回流運(yùn)動(dòng)，此時(shí)流體和旋轉(zhuǎn)的葉輪發(fā)生摩擦而產(chǎn)生能量損失。沖擊損失在設(shè)計(jì)工況下為零，在偏離設(shè)計(jì)工況時(shí)則按拋物線增加，在對(duì)應(yīng)流量下再?gòu)腸曲線上減去因沖擊而損失的揚(yáng)程后即得d線。所以離心式泵與風(fēng)機(jī)要在閥門(mén)全關(guān)的狀態(tài)下啟動(dòng)。泵葉輪旋轉(zhuǎn)對(duì)流體做功，除了使流體獲得有用功率之外，尚有各種損失轉(zhuǎn)化為熱能，使水溫升高；同時(shí)流體從泵進(jìn)口到出口的等熵壓縮過(guò)程，也會(huì)使水溫升高。全壓 功率 4． 為什么說(shuō)比轉(zhuǎn)數(shù)是一個(gè)相似特征數(shù)？無(wú)因次比轉(zhuǎn)數(shù)較有因次有何優(yōu)點(diǎn)？答：比轉(zhuǎn)數(shù)是由相似定律推導(dǎo)而得，因而它是一個(gè)相似準(zhǔn)則數(shù)。由此可見(jiàn)，葉輪形式引起性能參數(shù)改變，從而導(dǎo)致比轉(zhuǎn)數(shù)的改變。比轉(zhuǎn)數(shù)低時(shí)，效率曲線平坦，高效率區(qū)域較寬，比轉(zhuǎn)數(shù)越大，效率曲線越陡，高效率區(qū)域變得越窄，這就是軸流式泵和風(fēng)機(jī)的主要缺點(diǎn)。用比例定律可以進(jìn)行性能參數(shù)間的換算，如已知轉(zhuǎn)速為時(shí)的性能曲線，欲求轉(zhuǎn)速為時(shí)的性能曲線，則可在轉(zhuǎn)速為時(shí)的—性能曲線上取任意點(diǎn)3…等的流量與揚(yáng)程代入比例定律，由 可求得轉(zhuǎn)速為時(shí)與轉(zhuǎn)速為時(shí)相對(duì)應(yīng)的工況點(diǎn)、…。4． 何謂有效汽蝕余量和必需汽蝕余量，二者有何關(guān)系？答：有效汽蝕余量：指泵在吸入口處，單位重量液體所具有的超過(guò)汽化壓力（飽和蒸汽壓力）的富余能量。因此也是一個(gè)相似特征數(shù)。(3)增加葉輪前蓋板轉(zhuǎn)彎處的曲率半徑。(2)合理確定兩個(gè)高度。在主葉輪之前裝一個(gè)類似軸流式的超汽蝕葉輪，其葉片采用了薄而尖的超汽蝕翼型，使其誘發(fā)一種固定型的汽泡，覆蓋整個(gè)翼型葉片背面，并擴(kuò)展到后部，與原來(lái)葉片的翼型和空穴組成了新的翼型。區(qū)別：泵(風(fēng)機(jī))的揚(yáng)程：是提供能量的,隨流量的增加揚(yáng)程降低,曲線下降。（3）因?yàn)檩斔偷墓艿廊允窃械模睆揭矝](méi)增大，而管道摩擦損失隨流量的增加而增大了，從而導(dǎo)致總阻力增大，這就需要每臺(tái)泵都提高它的揚(yáng)程來(lái)克服增加的阻力，故并聯(lián)后揚(yáng)程大于并聯(lián)前揚(yáng)程。缺點(diǎn)是投資昂貴。優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省功率。在較大流量范圍內(nèi)幾乎可以保持高效率，避免了采用閥門(mén)調(diào)節(jié)的節(jié)流損失。對(duì)高比轉(zhuǎn)數(shù)離心泵，則應(yīng)當(dāng)把前后蓋板切成不同的直徑，使流動(dòng)更加平順，前蓋板的直徑要大于后蓋板處的直徑，且平均直徑為？又如何平衡的？答：以單級(jí)葉輪為例，如圖所示，由葉輪流出的液體，有一部分經(jīng)間隙回流到了葉輪蓋板的兩側(cè)。對(duì)于立式水泵，轉(zhuǎn)子的重量是軸向的，也是軸向力的一部分，用表示，方向指向葉輪入口。以后沿壓水室不斷受到?jīng)_擊，壓力不斷增加，因此壓水室的液體壓力在隔舌處最小，到出口擴(kuò)壓管處壓力處最大。當(dāng)流量大于設(shè)計(jì)流量時(shí)，壓水室內(nèi)的液體壓力是從隔舌開(kāi)始下降到擴(kuò)壓管處最小，徑向力的方向是自隔舌開(kāi)始沿葉輪旋轉(zhuǎn)的反方向轉(zhuǎn)90176。而反沖力是隔舌處最小，擴(kuò)壓管處最大，由反沖力引起的徑向力的方向是從開(kāi)始向葉輪旋轉(zhuǎn)的反方向旋轉(zhuǎn)90176。的位置。 如何平衡：（1）采用雙吸葉輪或?qū)ΨQ排列的方式平衡 （2）采用平衡孔和平衡管平衡 （3）采用平衡盤(pán)平衡 （4）采用平衡鼓平衡10．離心泵徑向力是如何產(chǎn)生的？又如何平衡的？答：采用螺旋形壓水室的水泵，在設(shè)計(jì)工況工作時(shí)，沒(méi)有徑向力。此壓力差積分后就是作用在葉輪上的推力，以符號(hào)表示。變頻調(diào)速節(jié)能效果明顯，且易于實(shí)現(xiàn)過(guò)程自動(dòng)化。 汽蝕調(diào)節(jié)：原理是利用泵的汽蝕特性來(lái)調(diào)節(jié)流量，改變泵本身的性能曲線。①出口端節(jié)流：只改變管路特性曲線。 （2）兩臺(tái)泵串聯(lián)工作時(shí)所產(chǎn)生的總揚(yáng)程小于泵單獨(dú)工作時(shí)揚(yáng)程的二倍，而大于串聯(lián)前單獨(dú)運(yùn)行的揚(yáng)程。關(guān)系：當(dāng)二者相等時(shí)，泵（風(fēng)機(jī)）穩(wěn)定工作。(6)設(shè)置前置泵。(3)采用誘導(dǎo)輪。(4)葉片進(jìn)口邊適當(dāng)加長(zhǎng)。 9． 提高泵的抗汽蝕性能可采用那些措施？基于什么原理？答：一、提高泵本身的抗汽蝕性能(1)降低葉輪入口部分流速。二者關(guān)系：當(dāng)（＞）時(shí)，泵內(nèi)發(fā)生汽蝕； 當(dāng)（＜＝時(shí)，泵內(nèi)不會(huì)發(fā)生汽蝕； 當(dāng)（＝＝）時(shí)，處于臨界狀態(tài)。制造廠所提供的是通過(guò)性能試驗(yàn)所得到的通用性能曲線。7．無(wú)因次的性能曲線是如何繪制的？與有因次性能曲線相比有何優(yōu)點(diǎn)？答：凡幾何相似的泵或風(fēng)機(jī)，在相似工況下運(yùn)行時(shí)，其無(wú)因次系數(shù)相同。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。 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)。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。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。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。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=