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泵与风机五章计算题讲解
第一章
1-1有一离心式水泵,其叶轮尺寸如下:=35mm, =19mm, =178mm, =381mm, =18°,=20°。设流体径向流入叶轮,如n=1450r/min,试画出出口速度三角形,并计算理论流量和在该流量时的无限多叶片的理论扬程。
解:由题知:流体径向流入叶轮 ∴=90° 则:
= = =13.51 (m/s)
===13.5118°=4.39 (m/s)
∵==0.1784.390.035=0.086 (/s)
∴===3.78 (m/s)
===28.91 (m/s)
=-ctg=28.91-3.78ctg20°=18.52 (m/s)
===54.63 (m)
1-2有一离心式水泵,其叶轮外径=220mm,转速n=2980r/min,叶片出口安装角=45°,出口处的轴面速度=3.6m/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,又若环流系数K=0.8,流动效率=0.9时,泵的实际扬程H是多少?
解:===34.3 (m/s)
∵=3.6 m/s =45°∴==5.09 (m/s) 画出出口速度三角形
=-ctg=34.31-3.6ctg45°=30.71 (m/s)
∵=90°===107.5 (m)
实际扬程H=K=K=0.80.9107.5=77.41 (m)
1-3有一离心式水泵,叶轮外径=360mm,出口过流断面面积=0.023,叶片出口安装角=30°,流体径向流入叶轮,求转速n=1480r/min,流量=86.8L/s时的理论扬程。设环流系数K=0.82。
解:流体径向流入叶轮 =90°
===27.88 (m/s)
===3.64 (m/s)
=-=27.88-3.64=21.58 (m/s)
===61.39 (m)
==0.8261.39=50.34 (m)
1-4有一叶轮外径为300mm的离心式风机,当转速为2890r/min时。无限多叶片叶轮的理论全压是多少?设叶轮入口气体沿径向流入,叶轮出口的相对速度,设为半径方向。空气密度ρ=1.2kg/。
解:气体沿径向流入=90°
又叶轮出口相对速度沿半径方向=90°
===46.79(m/s)
由图知==46.79m/s
∴==1.246.7946.79=2626.7(Pa)
1-5有一离心式风机,转速n=1500r/min,叶轮外径=600mm,内径=480mm,叶片进、出口处空气的相对速度为=25m/s及=22m/s,它们与相应的圆周速度的夹角分别为=60°,=120°,空气密度=1.2kg/。绘制进口及出口速度三角形,并求无限多叶片叶轮所产生的理论全压。
解:= ==37.68(m/s)
===47.1(m/s)
==25=21.65(m/s)
==22=19.05(m/s)
知、、可得速度三角形
(m/s)
=-=47.1-22=58.1(m/s)
(Pa)
1-6有一离心式水泵,在转速n=1480r/min时,流量=89L/s,扬程H=23m,水以径向流入叶轮,叶轮内的轴面速度=3.6m/s。内、外径比/=0.5,叶轮出口宽度=0.12,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=200mm,求叶轮外径、出口宽度及叶片进、出口安装角和。
解:由=得===0.039(m)=39mm
由/=0.5得 =2=2390=78(mm) =0.12=9.36mm
= ==3.02(m/s)
tg===1.192 得=50°
===6.04(m/s)
===38.8(m/s)
由==23 得=37.31(m/s)
(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=600mm,叶轮出口宽度=150mm,叶片出口安装角=30°,转速n=1450r/min。设空气在叶轮进口处无预旋,空气密度=1.2kg/,试求:
(1)当理论流量=10000/h时,叶轮出口的相对速度和绝对速度; (2)叶片无限多时的理论全压;
(3)叶片无限多时的反作用度;
(4)环流系数K和有限叶片理论全压(设叶片数z=12)
解:(1)===45.53(m/s)
由=得===9.83(m/s)
===19.66(m/s)
==
=30.15(m/s)
(2)∵=45.53m/s =9.83m/s
∴=ctg=45.53-9.83ctg30°=28.5(m/s)
==1.245.5328.5=1557.3(Pa)
(3)=1=1=0.687
⑷由风机的斯托道拉公式:
=0.79
∴==0.791557.3=1230.3(Pa)?
1-8有一轴流式风机,在叶轮半径380mm处。空气以=33.5m/s的速度沿轴向流入叶轮,当转速n
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