【文章內(nèi)容簡介】 靜力學(xué)壓力平衡關(guān)系，由于管子傾斜， 11， 22截面有高度差，但不影響答案。 答案 : 不可壓理想平面射流沖擊固定擋板，如圖示。假定流動定常，重力不計，射流 33截面處流動均勻，其速度為Ｖ，射流寬度為 ｄ 。流體密度 及擋板傾斜角 為已知。求由于射流沖擊，附加在擋板上的力Ｆ以及力的作用點Ｃ的位置。 答案：關(guān)于控制體的動量方程，理想流體作用力垂直于表面，沿流線的伯努利方程，自由面上處處大氣壓， 故處處流速為Ｖ，運用動量矩方程可以求力的作用點。 判斷下列流動狀態(tài)是層流還是湍流？ （ a）很長的水管，直徑 ，流速 ，運動粘性系數(shù) 。 （ b）很長的油管，直徑 ，流速 ，運動粘性系數(shù) 。 答案：雷諾數(shù)的計算公式： ，園管層流的臨界雷諾數(shù) 。 (a)層流 (b)湍流 油在水平園管道內(nèi)作定常層流流動，已知 ， ， ，壁面上 ，求動力粘性系數(shù) ，并驗算 Re數(shù)，以考察層流假設(shè)是否成立？ 答案： 由園管內(nèi)的體積流量 反推動力粘性系數(shù) 。 動力粘性系數(shù) ； ，故層流假設(shè)是成立的。 某工廠架設(shè)一條鑄鐵輸水管，長 500m，直徑 200mm，流量為 ，水源為 5m 深井，進口有一個濾水網(wǎng)（ ），管路中有 10 個 彎頭（ ），兩個閘門（ ）， 為 ，管道的絕對粗糙度 。求水泵壓頭。 答案：由流量求出管流的平均速度、雷諾數(shù)，再由相對粗糙度查莫迪圖得出管道的沿程阻力系數(shù)，代入能量方程，即得水泵壓頭。 水泵壓頭 。 泵與風(fēng)機的結(jié) 構(gòu) 指出離心式風(fēng)機主要部件名稱 指出軸流泵主要部件名稱 在下列熱力發(fā)電廠的泵與風(fēng)機序號中選擇至少兩個正確序號填入下面各題的空白處。 （ a）鍋爐給水泵 （ b）汽輪機凝結(jié)水泵 （ c）循環(huán)水泵 （ d）送風(fēng)機 （ e）引風(fēng)機 （ f）排粉風(fēng)機 （ g）煙氣循環(huán)風(fēng)機 1）熱力發(fā)電廠的泵與風(fēng)機中 可以采用軸流式； 2）熱力發(fā) 電廠的泵與風(fēng)機中 應(yīng)注意防磨、防積灰和防腐蝕； 3）熱力發(fā)電廠的泵與風(fēng)機中 輸送的是飽和熱水，應(yīng)采取防汽蝕措施。 簡述熱力發(fā)電廠主要有哪些風(fēng)機？根據(jù)所輸送的氣體性質(zhì)說明它們在結(jié)構(gòu)上應(yīng)注意哪些問題？ 答案： 熱力發(fā)電廠的主要風(fēng)機有：送風(fēng)機、引風(fēng)機、排粉風(fēng)機和煙氣再循環(huán)風(fēng)機等。 送風(fēng)機所輸送的是比較干凈的冷空氣；引風(fēng)機所輸送的是溫度 較高的煙氣，而且煙氣中含有少量的細飛灰和一些腐蝕性氣體；排粉風(fēng)機所輸送的是溫度較高的制粉系統(tǒng)乏氣，乏氣中含有少量細煤粉，而且乏氣濕度較大；煙氣再循環(huán)風(fēng)機所輸送的是溫度很高的煙氣，而且煙氣中含有大量飛灰，也含有一定的腐蝕性氣體。 根據(jù)所輸送的氣體性質(zhì)，引風(fēng)機在結(jié)構(gòu)上應(yīng)考慮防磨、防積灰和防腐蝕，以及軸承冷卻、機殼熱膨脹和熱變形等問題；排粉風(fēng)機在結(jié)構(gòu)上應(yīng)考慮防磨、防積粉和防爆等問題；煙氣再循環(huán)風(fēng)機在結(jié)構(gòu)上應(yīng)考慮耐高溫、耐磨損、耐腐蝕，以及便于維護和更換易損部件等問題。 軸端密封的方式有幾種？它們各自 是起到怎樣的密封作用？各有何特點？ 泵與風(fēng)機的葉輪理論 轉(zhuǎn)速 n=1500r/min的離心風(fēng)機，葉輪內(nèi)徑 D1=480mm。葉片進口處空氣相對速度 ω1=25m/s ，與圓周速度的夾角為 β1=60176。 ，試?yán)L制空氣在葉片進口處的速度三角形。 答案： 有一離心泵轉(zhuǎn)速為 1450r/min，其葉輪的進口尺寸為：寬度 ，直徑 ，安裝角 。假設(shè)有無限多葉片且葉片為無限薄，不考慮葉片厚度對流道斷面的影響。 (1)設(shè)液體徑向流入葉輪，計算葉輪的理論流量。 (2)轉(zhuǎn)速不變，理論流量增大 20％，設(shè)進口相對流動角仍等 于安裝角，計算絕對速度的圓周分速度 ，并說明它的方向是否與圓周速度方向一致。 分析： 按照題目已知條件，要計算葉輪理論流量，應(yīng)想到它等于葉輪進口流道斷面面積與進口徑向分速度的乘積，進口流道斷面面積很容易看出如何計算，進口徑向分速度需根據(jù)進口速度三角形進行計算，那么就要進一步找出速度三 角形的三個參數(shù)，從題意中已知了相對流動角 ，容易看出圓周速度如何計算，剩下的一個條件是什么呢？其實， “ 設(shè)液體徑向流入葉輪 ” 隱含了一個條件，它意味著進口絕對速度方向為徑向，而徑向總是與圓周速度方向垂直，所以進口絕對流動角 。 解： (1) 由題意知： 、 。 （ m/s） 畫出速度三角形（圖略），由圖知： （ m/s） 理論流量為： （ m3/s） (2) 由題意知： ，圓周速度不變?yōu)?m/s，流量增大 20％，相應(yīng)的 也增大 20％（因為葉輪進口流道斷面面積不變），即 m/s 畫出速度三角形（圖略），由圖知： m/s 其方向與圓周速度的方向相反。 說明： 計算中要注意單位，有人常常粗心地把直徑當(dāng)成半徑計算，或把半徑當(dāng)成直徑計算。解題中多個參數(shù)的下標(biāo)含有 ，它表示有無限多葉片且葉片為無限薄，圓周速度一般不標(biāo) ，因為葉片的多少、其厚度的大小都不會影響圓周速度。應(yīng)對三角形的基本數(shù)學(xué)知識比較熟悉，這樣計算時可采用較簡單的方法。 某離心泵轉(zhuǎn)速為 1450r/min，其葉輪尺寸為： ， ， ， ， ， 。假設(shè)有無限多葉片且葉片為無限薄，不考慮葉片厚度對流道斷面的影響，液體徑向流入葉輪。 （ 1）計算葉輪的 ； （ 2）計算公式（ 2－ 2a）三項中各項的大小以及各占 的百分?jǐn)?shù)。 解： （ 1）由題意知： 、 。 （ m/s） 畫出速度三角形（圖略），由圖知： （ m/s） （ m/s） 理論流量為： （ m3/s） 由葉輪進、出口流量相等，得： （ m/s） （ m/s） 由題意知： 。畫出出口速度三角形（圖略）得： （ m/s） 利用三角形的余弦定律得： （ m/s） （ m） （ 2） （ m） （ m） （ m） 這三項分別占 的百分比約為： 61％、 ％、 ％。 某離心式通風(fēng)機，葉輪半徑為 150mm，轉(zhuǎn)速為 2980r/min，進口空氣密度為 ，設(shè)葉輪進口處空氣徑向流入，出口處相對速度的方向為徑向，試計算無限多葉片葉輪的理論全壓 ，如果滑移系數(shù) K為 ，流動效率 為 90％，試計算葉輪的實際全壓 p。 解： 由于葉輪進口處空氣徑向流入，所以 。 由于葉輪出口處相對速度的方向為徑向，所以 （畫出速度三角形可以看出）， 故有： （ Pa） （ Pa） 泵與風(fēng)機的性能 某臺 IR125100315型熱水離心泵的流量為 240m3/h，揚程為 120m，泵效率為 77％，熱水溫度為 80℃ ，密度為 970kg/m3，試計算該泵有效功率和軸功率的大小。 解： （ m3/s） 該泵有效功率為： （ kW） 該泵軸功率為： （ kW） 某臺離心通風(fēng)機的額定參數(shù)為：流量 44090 m3/h，全壓 105mmH2O，風(fēng)機效率 。采用聯(lián)軸器直聯(lián)傳動， η tm=，取電動機容量富余系數(shù) k=，問該風(fēng)機應(yīng)選用多大容量的電動機？ 解： （ m3/s） （ Pa） 電動機的容量應(yīng)為： （ kW） 說明： 電動機的容量一 般是指電動機的銘牌額定輸出功率，在工程實際中，進行了上述計算后，應(yīng)查閱有關(guān)電動機產(chǎn)品系列，選用容量等級等于或略大于 ，對于本題可選用容量為 kW的電動機。 風(fēng)機全壓單位換算是 1 mmH2O等于 ，工程計算時可取 10Pa。 某電廠循環(huán)水泵的電動機輸入功率為 1720 kW，電動機效率為 ，直聯(lián)傳動效率為 ，泵的揚程為 20m，循環(huán)水的密度為 1000 kg/m3，問該循環(huán)水泵的流量為多少立方米 /小時（取泵的效率為 ）？ 解： 由公式 得： （ m3/s） 若水泵流量 qV為 25L／ s，泵出口壓力表讀數(shù) pB為 3210 4Pa，入口處真空表讀數(shù) pm為 410 4Pa，吸入管直徑 d1為 100cm，出水管直徑 d2為 75cm，電動機功率表讀數(shù) pg為 ，電動機效率 η 1為 ，傳動效率 η 2為 。試求泵的軸功率、有效功率及泵的總效 率。 解： d1＝ 100cm＝ 1m， d2＝ 75cm＝ 泵入口的流速 w1＝ qV／ A1＝ 4qV／ πd 21＝ 42510 － 3(1 2)＝ (m／ s) 泵出口的流速 w2＝ qV／ A2＝ 4qV／ πd 22＝ 42510 － 3／ ( 2)＝ (m／ s) 水獲得的能量 H＝ (pB＋ pm)／ ρg ＋ (w22－ w21)／ 2g＝ (3210 4＋ 410 4)／ 1000 ＋ (－ )／ (2) ＝ (m) 所以泵的有效功率 Pe＝ ρ gqVH／ 1000＝ 10002510 － 3 ／ 1000＝ (kW) 所以泵的總效率 η ＝ Pe／ (Pgη 1η 2)100% ＝ ／ ()100% ＝ % 泵的軸功率 Psh＝ Pe／ η ＝ ／ ＝ 11(kW) 答： 泵的軸功率為 11kW，有效功率為 ，泵的總效率為 %。 某水泵把溫度為 50℃ 的水提高到 Hz=30 m的地方，吸水面壓力為大氣壓 pa，出水面的表壓力為 499000Pa，水的密度為 998kg/m3，管路的全部流動損失為 hw=5m，試計算泵的揚程。 分析： 題目中沒有明確給出泵進、出口處的水密度