泵與風(fēng)機 中期考察

1、一、簡答題1. 簡述空化與空蝕對泵性能的影響，并在下圖中標(biāo)出泵不發(fā)生空化的區(qū)域。二、填空1. 風(fēng)機全壓是1250 Pa，出口處動壓是60 Pa，則該風(fēng)機的靜壓是1190 Pa。2. 某泵m，滑移系數(shù)是0.86，流動效率是0.92，則 m， m。3. 某水泵機械效率是0.95，容積效率是0.92，流動效率是0.9，則該泵的總效率是 。4. 試說明歐拉方程的能量意義；并根據(jù)歐拉方程分析軸流泵的揚程低于離心泵的原因。5. 某雙吸單級風(fēng)機的流量是150m3/s，轉(zhuǎn)速是1450rpm，全壓是3320Pa，則該風(fēng)機的比轉(zhuǎn)數(shù)是 。6. 某泵的比轉(zhuǎn)數(shù)是103，當(dāng)轉(zhuǎn)速減小20%時，該泵的比轉(zhuǎn)數(shù)是 。7. 某風(fēng)機

2、輸送密度為0.8kg/m3的煙氣時軸功率是350kW，那么輸送密度為1.2kg/m3的空氣時軸功率是 kW。三、計算題1. 有一離心式風(fēng)機，其葉輪尺寸如下：葉輪出口直徑是，出口寬度是，轉(zhuǎn)速n = 2900r/min，葉輪入口處的氣流徑向流入葉輪，空氣密度為，試計算：1）當(dāng)流量為104m3/h時，葉輪的相對速度w2和絕對速度v2；并試按比例畫出無量綱的出口速度三角形(u2/u2=10cm)，并標(biāo)注v2/u2，w2/u2，u2/u2，vu2/u2，vr2/u2，wu2/u2，wr2/u2，及安裝角。2）無限多葉片葉輪的理論全壓。3）無限多葉片葉輪的反作用度，并以反作用度說明當(dāng)前葉輪的葉片形式；（且

3、在所繪制的速度三角形中，標(biāo)出反作用度 +3p ）4）設(shè)葉片數(shù)z = 12, 求滑移系數(shù) 。2. 有一離心式水泵的允許空化余量是3.29 mH2O，吸水池液面的壓力是10 mH2O（絕壓），抽送溫度是45的清水，相應(yīng)的飽和蒸汽壓力是0.986mH2O，吸水管路中的水頭損失是0.75 mH2O，試求：1）該泵的安裝高度。2）若將該泵轉(zhuǎn)速提高15%，求相似工況點處吸水管路流動損失及泵的安裝高度。X （+10p）現(xiàn)代軸流式壓氣機設(shè)計。設(shè)計一軸流式壓氣機（即渦輪壓縮機），已知以下條件： 熱系數(shù)：反動度： = 0.61 = w1a/u=v1m/u = 0.72 = w2a/u =v2m/u = 0.8,

4、請注意，這里的w1a w2a，是一種廣義的壓氣機設(shè)計情形，不同于圖2-25b中的特殊情形。試求解： 1）反動度與熱系數(shù)的關(guān)系(tip：， ) 2）以u/u = 10 cm為比例，畫出相應(yīng)的速度三角形，并標(biāo)注v/u, w/u。 中國礦業(yè)大學(xué)電力學(xué)院20102011第二學(xué)期泵與風(fēng)機試卷（A）答卷一、簡答題（本題共5小題，每小題4分，共20分）1. 簡述空化與空蝕對泵性能的影響，并在下圖中標(biāo)出泵不發(fā)生空化的區(qū)域。答：材料破壞、性能下降、振動噪聲。2. 如下圖所示，點b是軸流風(fēng)機當(dāng)前的工況點，流量是qb，調(diào)節(jié)后流量降為qc，試列出三種調(diào)節(jié)措施，并說明其中一種調(diào)節(jié)措施的工作原理。答：節(jié)流、變動葉角度、變

5、轉(zhuǎn)速。變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的原理，根據(jù)相似定律有調(diào)節(jié)前后流量之比與轉(zhuǎn)速之比相等可知，當(dāng)轉(zhuǎn)速變化時流量相應(yīng)地變化。3. 簡述平衡盤的工作原理。答：在未級葉輪出口有徑向間隙和軸向間隙與低壓區(qū)相通，平衡盤兩側(cè)存在壓強差p，所以產(chǎn)生了平衡力。p的大小與軸向間隙的大小有關(guān)。當(dāng)軸向力>平衡力時，產(chǎn)生了如下的動態(tài)平衡過程，轉(zhuǎn)子左移軸向間隙減小p增加平衡力增加，直到軸向力=平衡力。反之亦然。4. 風(fēng)機I、II的特性曲線pqv完全相同，如下圖所示，輸氣網(wǎng)路的阻力特性曲線亦示與圖中，試用作圖法求風(fēng)機I、II并聯(lián)運行時的工況點。要求寫出作圖要求及步驟、并進行作圖。答：1）求等效風(fēng)機的壓力流量曲線：等壓力下流量相加。2）

6、求等效風(fēng)機的工況點：等效風(fēng)機的性能曲線與網(wǎng)路性能曲線的交點k；3）求各風(fēng)機的工況點：過K點作等壓力線，交風(fēng)機的性能曲線于k12，即為所求。三、填空及選擇題（本題共10小題，每小題3分，共30分）1. 風(fēng)機全壓是1250 Pa，出口處動壓是60 Pa，則該風(fēng)機的靜壓是1190Pa。2. 某泵m，滑移系數(shù)是0.86，流動效率是0.92，則 49.88 m， 45.88m。3. 某水泵機械效率是0.95，容積效率是0.92，流動效率是0.9，則該泵的總效率是 0.79。4. 某雙吸單級風(fēng)機的流量是150m3/s，轉(zhuǎn)速是1450rpm，全壓是3320Pa，則該風(fēng)機的比轉(zhuǎn)數(shù)是 28.7 。5. 某泵剛發(fā)

7、生空化時的有效汽蝕余量是3.45mH2O，對應(yīng)的必需空化余量是3.45mH2O，臨界空化余量是3.45mH2O。6. 某泵的比轉(zhuǎn)數(shù)是103，當(dāng)轉(zhuǎn)速減小20%時，該泵的比轉(zhuǎn)數(shù)是 103 。7. 某風(fēng)機輸送密度為0.8kg/m3的煙氣時軸功率是350kW，那么輸送密度為1.2kg/m3的空氣時軸功率是 525 kW。8. 兩臺相同的泵串聯(lián)時的總揚程是350 m，各泵的揚程是175m。9. 某管路特性方程是，工況點處的流量是1m3/s，則泵的揚程是 35 m。10. 某空壓機的排氣量是42m3/min，軸功率是235kW，則比功率是 5.6 、 kW/(m3/min)。四、計算題（本題共5小題，每小

8、題10分，共50分）1. 某風(fēng)機，轉(zhuǎn)速n=960r/min時，流量 qv=3.5m3/min，全壓p=1000Pa，=1.2kg/m3，今用同一送風(fēng)機輸送密度=0.8kg/m3的煙氣，要求全壓與輸送=1.2kg/m3的氣體時相同，此時轉(zhuǎn)速應(yīng)變?yōu)槎嗌?？?分）轉(zhuǎn)速變化后相似工況點處的流量為多少？（4分）解： 2. 有一離心式水泵，其葉輪尺寸如下：葉輪出口直徑是，出口寬度是，轉(zhuǎn)速是2900r/min，出口處的軸面速度是，設(shè)流體徑向流入葉輪。求：1）試按比例畫出出口速度三角形。（4分）2）計算無限多葉片葉輪的理論揚程。（4分）3）求理論流量（設(shè)葉片出口排擠系數(shù)為1）。（2分）解：1）2) 3)v2w

9、2u23. 有一離心式水泵的允許空化余量是3.29 mH2O，吸水池液面的壓力是10 mH2O（絕壓），抽送溫度是45的清水，相應(yīng)的飽和蒸汽壓力是0.986mH2O，吸水管路中的水頭損失是0.75 mH2O，試求：1）該泵的安裝高度。（4分）2）若將該泵轉(zhuǎn)速提高15%，求相似工況點處吸水管路流動損失及泵的安裝高度。（2+4分）解：1）2）由空化相似定律有轉(zhuǎn)速增加后，相似工況點處的流量亦增加，根據(jù)及相似定律吸水管路損失為4. 某中、高比轉(zhuǎn)數(shù)泵額定工況點處的參數(shù)是，。試求：葉輪直徑切割5%后，相應(yīng)工況點處的流量（3分）、揚程（3分）、軸功率（3分）、效率（1分）。解：，5. 某空壓機，吸氣壓力0.1MPa