泵与风机第四讲
第四讲
上节内容：（1）、轴流式泵与风机性能及特点；（2）、贯流式泵与风机的特点 本节内容；11-8、相似律与比转数 重点内容：（1）、相似率的概念；（2）、风机的无因次性能曲线；（3）、比转数概念和作用
第八节 相似律与比转数
泵或风机的设计、制造是按“系列”进行的。同一系列中，大小不等的泵或风机都是相似的，即遵循本书所阐明的力学相似原理（第十章）。其原因：（1）因为流体运动情况十分复杂，只能利用已有泵和风机的数据作为设计的依据。（2）由于实型泵或风机过大，运用相似原理先在较小的模型机上进行试验，然后再将试验结果推广到实型机器。
相似律是根据相似原理导出的，表明了同一系列相似机器的相似工况之间的相似关系。除用于设计外，还要用来作为运行、调节和选用型号等的理沦根据和实用工具。
一、相似率的意义
（1）、模型试验：按照相似率进行换算；（2）系列制造：同一系列泵与风机之间符合相似率；（3）、参数变化：同一泵与风机，当n 或ρ变化时，参数变化符合相似率。
二、相似条件
（1）几何相似：同一系列的各过流部件相应的线尺寸间的比值应相等，相应的角度相等。
l m
n m in m n m n b b
b b D D D D λ====2212211，n n 11ββ=，m n 22ββ= m-模型机，n －原型机 λl －长度比例系数，一般取叶轮外径D 2作为定性尺寸。
（2）运动相似：两机在相似工况点的同名称速度比值相等和方向相同，即相似工况点的速度三角形相似，故有：
v m
n m n m n m in m n m n u u u u v v v v λωωωω======22112212211 λv －速度比例系数 m n 11αα= m n 22αα= 工作角相等。
（3）动力相似：同名力成比例，方向相同。受有惯性力、重力和粘性力，要求弗诺得准数gl
v
F r =
和欧拉数νvl =Re 是常数。对于重力，由于水静压力与重力对流体的作用互相
平衡，自动满足，故可以不考虑重力准数。而粘性力又因其雷诺数甚大，处于自模区，也
可以不予考虑。所以泵与风机在模拟时，通常并不采用“准数”来判断相似，而是根据工况相似来提出相似关系。
三、相似率（原形和模型的扬程、流量、功率间的关系）
（1）相似工况（P304图11-25）
相似率：相似泵与风机在相似工况点的性能参数之间的关系。相似工况：当原型性能曲线上某一工况点A 与模型性能曲线上工况点A ˊ所对应的流体运动相似，也就是相应的速度三角形相似，则A 与A ˊ两个工况为相似工况。 （2）流量关系（第一相似率）：
m
r m m m vm n r n n n vn M n v b D v
b D Q Q 222222πεηπεη= 式中：ηv －容积效率，εn －叶片排挤系数此时同一性质的介质，vm vn ηη=，m n εε=。最后一项
m
m n
n m n m r n r n D n D u u v v 222222ππ=
=， 上式变为：???
? ??=????
??=m
n
l m n
m n M n n n D D n n Q Q 33
22λ （3）扬程关系（第二）：泵：2
22
222
2222???
?
??=???? ?????? ??==m
n l m
n
m n m u m hm n u n hn m m n n n n D D n n v u v
u H g H g ληη 式中ηh －水力效率。对风机都乘以ρ：2
22
222
???? ??=???
? ?????
?
??=m n m n l m n m
n
m n m n n n D D n n p p ρρλρρ 以上两式是跟据欧拉方程得出的。
（4）功率关系（第三）：
m
m m n n n m m m n n n m m n m n n m n m n H Q H
Q H Q H Q H Q H Q N N ρργγηγηγ===，
式中η－全效率， 将Q 和H 的关系代入：3
55223
???? ??=???
? ?????
?
??=m n l m n m n
m
n
m n m n n n D D n n N N λρρρρ （5）把上式变形，同机性能合并可得
p n n n n m m m m D n p D n p D n p λρρρ===22222222 H n n n n m m m m D n gH
D n H g D n H g λ===2
2222222 Q n n n m m m nD Q D n Q D n Q λ===33232 N n n n n m m m m D
n N
D n N D n N λρρρ===5
3523523 λp 、λQ 、λH 、λ
N 四个比例常数因为工况点的不同而异，D
为外轮值经。
四、风机的无因次性能曲线
同系列的泵或风机，尽管尺寸不同，但属于相似的一类机器，能根据相似律找出其共性，代表某一“类”(系列)的特征。两个概念：无因次性能曲线和比转数的概念。 （1）优点：用一条曲线代替某一整个系列全部机器在各种转速下的性能曲线，简化了性能曲线图或性能表。
（2）无因次化处理：相似工况点各性能参数λp 、λQ 、λH 、λN
变形，按我国日前约定
俗成的办法作如下的更改。
1）、压力系数P ：圆周速度u 2代替nD 2，λp 用P 代替，则p u p
D n p p ===
2
2
22ρρλ 2）、流量系数Q ：用圆周速度u 2代替nD 2，用面积
4
2
2D π代替D 22，λ
Q
用Q 代替，则
Q D u Q nD
Q
Q ===
4
36002
2
2
3
πλ 式中：Q 的单位：m 3
/h 。
3）、功率系数N ：用圆周速度u 2代替nD 2，用面积
4
2
2D π代替D 22，λ
N
用N 代替，则
N u D N
D n N N N ===
=3
22
2534
1000ρπρλ 式中： N 的单位：kW 。
（3）绘制方法：选用一台风机作为模型机，令其在不同的流量Q l 、Q 2、Q 3……条件下以固定转速n 运行，测出p l 、p 2、p 3…和N l ，N 2、N 3……，所输送的介质密度ρ，计算出相应的
无因次量，同
时计算效率N
H
Q =
η即可。（见P306图11－26所示），一共有3条曲线。实线以No5为模型机，包括No5、No5.5、No6和No8四种风机。虚线以No10为模型机，包括No10、No12、No16和No20四种风机。两个模型机避免了尺寸差别太大的误差。 注意：风机的无因次性能曲线不能直接应用，查的以后反算。 （3）例题
[例1] (屠大燕，P332，例14-2) 已知4—72—11型风机叶轮直径D 2＝600mm ，转速n ＝1250r ／min ，在额定工况下Q ＝8300m 3／h ，P ＝79mmH 2O ，N ＝2kW 。试求该系列风机在额定工况的无量纲性能系数。 [解] 叶轮面积：()22
22
282.04
6.04
m D F ==
=
ππ（因为传统，用圆周速度u 2代替nD 2，
用面积
4
2
2D π代替D 22，所以先求）
出口圆周速度：s m n
D u /27.3960
1250
6.060
22=??=
=ππ
密度3/2.1m kg =ρ 流量系数：208.027
.39282.036008300
4
36002
2
2
=??=
=
D u Q Q π
全压系数：419.027.392.19807079.02
2
2=??==
u p p ρ 功率系数：097.027
.39283.02.12000
10003
32=??===
Fu N N ρ 注：诸多泵与风机尽管大小不同，但具有相似性，可以用一条无因次曲线表示。首先取点，利用上式求出三个系数，连接起来得到曲线。效率通过计算得到。
[例2] (屠大燕，P332，例14-3) 利用上题的无量纲系数，求同一系列风机叶轮D 2＝800mm ， 转速n ＝1800r ／min ，在额定工况的性能参数。 [解] 此风机的叶轮面积：()22
22
503.04
8.04
m D F ==
=
ππ
出口圆周速度：s m n
D u /40.7560
1800
8.060
22=??=
=
ππ
该机额定工况下的性能参数：
h m s m u F Q Q /28382/88.740.75503.0208.0332==??=??=
o mmH Pa u p p 2222292285840.752.1419.0==??=?= kW u F N N 2540.75503.02.1097.0332=???=???=ρ
注：同一系列在相似工况下的无因次参数相等，但是从无因此曲线所得的值不能直接使用，要反算出来。
五、比转数
同“系列”的相似机用一条无因次性能曲线表述，工况点不同，对应许多组(Q ，P)。设备一般在最高效率点(即最佳工况点)使用，所以指定效率最高点的 (Q 、P)值作为这个“系列”的代表值。这样把一条无因次曲线简化成两个参数值(Q 、P)，两个参数组合成为——比转数。
（1）定义及表达式：
同一类型泵或风机，不论其尺寸大小，而反映其流量Q 、扬程(全压)H 、转数n 之间关系的类型性能代表量称为比转数。
1）、比转数的表达式 把流量系数λ
Q 除以压力系数λH 消去
D ，去除和尺寸有关项。
()
()()4
3
21432
1432222
1
324
3
21H Q gH nQ D n gH nD Q H Q
==?
??? ?
????? ??=λλ 即比转数定义式：()
4
321gH nQ
n s =
，没有因次，消去g 以后有因次， 4
32
1
H
nQ n s =
。必须按照
单位代入：我国规定：风机单位：Q －m 3/s ，H －mmH 2O ，n －r/min 。在此单位下，模型机和原型机的n s 相等。一般离心式风机n s ＝15-80；混流(斜流)风机n s ＝80-120；轴流风机100-150。
2）、水轮机比转数的表达式：
水轮机最重要的参数是功率N ，将功率系数λ
N 除以压头系数λH ，
消去和常数，可得：
4
5
H N n s n ='，有因次。有单位：设N ＝1HP （马力）、H ＝10000Pa 时，n n s ='。
3）、水泵： 水泵常用Q ，将750
QH
N γ=代入上式，可得：4
3
65
.3H
Q n ns p =。其单位Q －m 3/h ，H
－mH 2O ，n －r/min 。 （2）比转数的几点说明
1）、比例常数：是一个比例常数，和叶轮形状有关。
2）、额定工况点：工况点不同，ns 数不同，计算时以额定工况点计算。 3）、必要条件：n s 是由相似率推导出来的，n s 数相等是泵与风机相似的必要条件，不是充分条件，即ns 相等不一定相似，相似则一定相等。
4）、单位制：采用不同的单位制有不同的结果。 5）、特指单个叶轮：比转数是叶轮的比转数，不是整机。对于双吸单级泵：
43
265
.3H
Q
n ns p =，对于多级泵：4365.3??
? ??=i H Q n ns p ，i 是级数。
6）、公式所求有量纲：一般当作无量纲处理。
[例3] (张景松，P42，例2-5)求Q ＝70m 3／h ，H ＝20m ，n ＝1450r ／min 的单级双吸泵的比转数。
解：2.55202360070145065.3265.343
2
1
4
3=??? ?????==H
Q n n s
（3）比转数的意义
1）、反映性能上的特点。ns 越大、流量越大、压头越小。 2）、反映结构上的特点。比转数大、流量大、压头小－进出口叶轮面积大即进口直径D 0与出口宽度b 2较大－轮径D 2小－叶轮厚而小；反之扁而大。叶轮随比转数增加而变化的过程见P308图11－27、图11－28。
比转数不断增大时，叶轮的D 2／Do 不断缩小， b 2／D 2则继续增加。将由径向流出的离心式最后变成轴向流出的轴流式，这种变化也必然涉及机壳的结构形式。
3）、反映性能曲线的变化趋势：n s 较小，Q －H 曲线平坦，压头变化较缓慢，Q －N 曲线因流量增加，压头变化不大而变化较快，Q －η曲线较平。
泵与风机考试试题,习题及复习资料
泵与风机考试试题 一、简答题（每小题5分，共30分） 1、离心泵、轴流泵在启动时有何不同，为什么？ 2、试用公式说明为什么电厂中的凝结水泵要采用倒灌高度。 3、简述泵汽蚀的危害。 4、定性图示两台同性能泵串联时的工作点、串联时每台泵的工作点、仅有 一台泵运行时的工作点 5、泵是否可采用进口端节流调节，为什么？ 6、简述风机发生喘振的条件。 二、计算题（每小题15分，共60分） 1、已知离心式水泵叶轮的直径D2=400mm，叶轮出口宽度b2＝50mm，叶片 厚度占出口面积的8％，流动角β2＝20?，当转速n＝2135r/min时，理论 流量q VT＝240L/s，求作叶轮出口速度三角形。 2、某电厂水泵采用节流调节后流量为740t/h，阀门前后压强差为980700Pa, 此时泵运行效率η=75%，若水的密度ρ=1000kg/m3，每度电费0.4元，求：（1）节流损失的轴功率?P sh； （2）因节流调节每年多耗的电费(1年=365日) 3、20sh-13型离心泵，吸水管直径d1＝500mm，样本上给出的允许吸上真空 高度[H s]＝4m。吸水管的长度l1＝6m，局部阻力的当量长度l e＝4m，设 沿程阻力系数λ＝0.025，试问当泵的流量q v＝2000m3/h，泵的几何安装高 度H g＝3m时，该泵是否能正常工作。 （当地海拔高度为800m，大气压强p a＝9.21×104Pa；水温为30℃，对应饱 和蒸汽压强p v＝4.2365kPa，密度ρ＝995.6kg/m3） 4、火力发电厂中的DG520-230型锅炉给水泵，共有8级叶轮，当转速为n ＝5050r/min，扬程H＝2523m，流量q V＝576m3/h，试计算该泵的比转 速。
离心式泵与风机-理论扬程HT之组成
2.3.4理论扬程H T 之组成 流体的机械能包括位能、压能和动能三部分，理论扬程中这三部分能量的组成如何呢？为了说明与哪些运动因素有关，以及总扬程中动压水头和静压水头所占的比例，现将图2-4(d)中的进、出口速度三角形按三角形的余弦定理展开： 两式移项后代人式(2-8)，经整理可得出理论扬程方程式的另一种形式： (2-9) 可见流体所获得的理论总扬程有以下三部分组成： (1)第一项是单位重量流体的动能增量，也叫动压水头增量，即： (2-10) 通常在总扬程相同的条件下，该项动压水头的增量不易过大。虽然，人们利用导流器及蜗壳的扩压作用，可使一部分动压水头转化为静压水头，但其流动的水力损失也会增大。 其余两项虽然形式上也是流速水头差，但是由伯努利能量方程可知，该水头差实际上是单位重量流体获得的压力势能的增量，也叫静压水头增量，用H Tj 表示。 (2-11) (2)式(2-11)的第一项（u 12-u 22）/2g 是单位重量流体在叶轮旋转时所产生的离心力所作的功W ，使流体自进口（r 1处）到出口（r 2处）产生一个向外的压能(静压水头)增量ΔH jR 。因流体的离心力=mrω2，所以单位重量离心力为g 1rω2，故有 该式说明，因离心机中流体呈径向流动，且圆周速度u 2＞u 1，故其离心力作用很强，但对轴流机来说，因流体沿轴向流动故此时u 2=u 1，所以不受离心力作用。 (3)式(2-11)的第二项g 2ω-ω2 122是由于叶片间流道展宽，以致相对速度有所降低而获得的静压水头增量，它代表着流体经过叶轮时动能转化为压能的份量。由于此相对速度变化不大，
故其增量较小。
泵与风机课后习题答案(标准版)
扬程：单位重量液体从泵进口截面到泵出口截面所获得的机械能。 流量qv ：单位时间内通过风机进口的气体的体积。 全压p ：单位体积气体从风机进口截面到风机出口截面所获得的机械能。 轴向涡流的定义：容器转了一周，流体微团相对于容器也转了一周，其旋转角速度和容器的旋转角速度大小相等而方向相反，这种旋转运动就称轴向涡流。影响：使流线发生偏移从而使进出口速度三角形发生变化。使出口圆周速度减小。 叶片式泵与风机的损失：（一）机械损失：指叶轮旋转时，轴与轴封、轴与轴承及叶轮圆盘摩擦所损失的功率。（二）容积损失：部分已经从叶轮获得能量的流体从高压侧通过间隙向低压侧流动造成能量损失。泵的叶轮入口处的容积损失，为了减小这部分损失，一般在入口处都装有密封环。（三），流动损失：流体和流道壁面生摸差，流道的几何形状改变使流体产生旋涡，以及冲击等所造成的损失。多发部位：吸入室，叶轮流道，压出室。 如何降低叶轮圆盘的摩擦损失：1、适当选取n 和D2的搭配。2、降低叶轮盖板外表面和壳腔内表面的粗糙度可以降低△Pm2。3、适当选取叶轮和壳体的间隙。 轴流式泵与风机应在全开阀门的情况下启动，而离心式泵与风机应在关闭阀门的情况下启动。 泵与风机（课后习题答案） 第一章 1-1有一离心式水泵，其叶轮尺寸如下：1b =35mm, 2b =19mm, 1D =178mm, 2D =381mm, 1a β=18°，2a β=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,V T q 和在该流量时的无限多叶片的理论扬程T H ∞。 解：由题知：流体径向流入叶轮 ∴1α=90° 则： 1u = 1n 60 D π= 3178101450 60 π-???= （m/s ） 1V =1m V =1u tg 1a β=?tg °= （m/s ） ∵1V q =π1D 1b 1m V =π??? （3m /s ） ∴2m V = 122V q D b π=0.086 0.3810.019 π??= （m/s ） 2u = 2D 60 n π= 3381101450 60 π-???= （m/s ） 2u V ∞=2u -2m V ctg 2a β=? （m/s ）
泵与风机期末考试练习题及答案
泵与风机学习指导书 第一章练习题 1． 名词解释 （1）泵 （2）泵的扬程 （3）风机的全压 （4）轴功率 2． 简答题 （1）简述热力发电厂锅炉给水泵的作用和工作特点。 （2）简述热力发电厂锅炉引风机的作用和工作特点。 （3）按照风机产生的全压大小，风机大致可分为哪几类 （4）叶片泵大致可分为哪几类 第二章练习题 1． 名词解释 （1）排挤系数 （2）基本方程式 （3）轴向旋涡运动 （4）反作用度 2． 选择题[请在四个备选的答案中选择一个正确答案 填至（ ）内] （1）由于叶轮中某点的绝对速度是相对速度和圆周速度的向量合成，所以（ ）。 A. 绝对速度总是最大的； B. 绝对速度的径向分速度总是等于相对速度的径向分速度； C. 绝对速度流动角α总是大于相对速度流动角 β； D. 绝对速度圆周分速度的大小总是不等于圆周速度的大小。 （2）下列说法正确的是（ ）。 A. 在其它条件不变的情况下，泵叶轮进口处预旋总是会导致叶轮扬程较低； B. 在其它条件不变的情况下，泵叶轮进口处预旋总是会导致ο 901<α； C. 在其它条件不变的情况下，轴向旋涡运动总是会导致叶轮的理论扬程较低； D. 泵叶轮进口处的自由预旋总是会导致ο 901<α。 （3）下列说法错误的是（ ）。 A. 滑移系数K 总是小于1； B. 叶片排挤系数Ψ总是大于1； C. 流动效率h η总是小于1； D. 有实际意义的叶轮，其反作用度τ总是小于1。 3． 简答题 （1）简述离心式泵与风机的工作原理。 （2）简述流体在离心式叶轮中的运动合成。 （3）在推导基本方程式时采用了哪些假设 （4）有哪些方法可以提高叶轮的理论扬程（或理论全压） （5）叶轮进口预旋和轴向旋涡运动会对叶轮扬程（或全压）产生如何影响 （6）离心式泵与风机有哪几种叶片型式各有何优点 （7）为什么离心泵都采用后弯式叶片 （8）在其它条件不变的情况下，叶片出口安装角对叶轮扬程（或全压）有何影响 4． 计算题 （1）有一离心式水泵，其叶轮的外径D 2=22cm ，转速n=2980r/min ，叶轮出口安装角a 2β=45°，出口处的径向速 度=∞r v 2s 。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∞T H ，若滑移系数 K=，叶轮流动效率h η=，叶轮的实际扬程为多少 （2）某离心式风机的转速为1500r/min ，叶轮外径为 600mm ，内径为480mm ，设叶轮有无限多叶片且叶片厚度为无限薄，叶片进、出口处的安装角分别为60°、120°，进、出口处空气的相对速度分别为25m/s 、22m/s ，空气密度为m 3。 ①试计算叶轮的理论静压∞st p 、动压∞d p 和全压∞T p ； ②试计算理论静压∞st p 、动压∞d p 占理论全压∞T p 的百 分比； ③试计算叶轮的反作用度τ。 （3）某离心式风机的叶轮外径为800mm ，空气无预旋地流进叶轮，叶轮出口处的相对速度为16m/s ，叶片出口安装角为90°，叶轮的理论全压∞T p 为200mmH 2O ，进口空气密 度为m 3。试计算风机的转速。 （4）已知某离心泵在抽送密度为1000 kg/m 3的水时，其 叶轮的理论扬程为30m 。现用这台泵来抽送密度为700 kg/m 3的汽油，转速和理论体积流量都不变，问这时叶轮的理论扬 程为多少 （5）已知一台水泵进、出口标高相同，流量为25L/s ，泵出口水管的压力表读数为，进口水管的真空表读数为40kP a ，真空表与泵进口标高相同，压力表装在泵出口上方2m 的地 方，进口水管和出口水管的半径分别为50mm 和40mm ，水的密度为1000 kg/m 3。 ①试计算泵的扬程H ； ②已知吸水池和排水池的水面压力均为大气压，吸水管 长度为5m ，局部阻力系数之和为∑1 ξ =6；排水管长 度为40m ，局部阻力系数之和为 ∑2 ξ =12，吸水管和 排水管的沿程阻力系数均取λ=。试计算排水池的水面比吸水池的水面高多少 （6）某离心风机的转速为1000r/min ，叶轮外径为 500mm ，空气径向流入叶轮，空气密度为m 3，叶片出口安装角为120°，叶片出口处绝对速度的圆周分速度225.1u v u =∞。 ①试计算叶轮的理论全压∞T p ； ②如叶轮流量、转速、尺寸均不变，且空气仍径向流入叶轮，但将叶片出口安装角改为60°，问叶轮的理论全压∞T p 下降多少
泵与风机课后思考题答案
泵与风机课后思考题答案 Final approval draft on November 22, 2020
思考题答案 绪论 思考题 1．在火力发电厂中有那些主要的泵与风机其各自的作用是什么 答：给水泵：向锅炉连续供给具有一定压力和温度的给水。 循环水泵：从冷却水源取水后向汽轮机凝汽器、冷油器、发电机的空气冷却器供给冷却水。 凝结水泵：抽出汽轮机凝汽器中的凝结水，经低压加热器将水送往除氧器。 疏水泵：排送热力系统中各处疏水。 补给水泵：补充管路系统的汽水损失。 灰渣泵：将锅炉燃烧后排出的灰渣与水的混合物输送到贮灰场。 送风机：向锅炉炉膛输送燃料燃烧所必需的空气量。 引风机：把燃料燃烧后所生成的烟气从锅炉中抽出，并排入大气。 2．泵与风机可分为哪几大类发电厂主要采用哪种型式的泵与风机为什么 答：泵按产生压力的大小分：低压泵、中压泵、高压泵 风机按产生全压得大小分：通风机、鼓风机、压气机 泵按工作原理分：叶片式：离心泵、轴流泵、斜流泵、旋涡泵 容积式：往复泵、回转泵 其他类型：真空泵、喷射泵、水锤泵 风机按工作原理分：叶片式：离心式风机、轴流式风机 容积式：往复式风机、回转式风机 发电厂主要采用叶片式泵与风机。其中离心式泵与风机性能范围广、效率高、体积小、重量轻，能与高速原动机直联，所以应用最广泛。轴流式泵与风机与离心式相比，其流量大、压力小。故一般用于大流量低扬程的场合。目前，大容量机组多作为循环水泵及引送风机。 3．泵与风机有哪些主要的性能参数铭牌上标出的是指哪个工况下的参数 答：泵与风机的主要性能参数有：流量、扬程（全压）、功率、转速、效率和汽蚀余量。 在铭牌上标出的是：额定工况下的各参数 4．水泵的扬程和风机的全压二者有何区别和联系 答：单位重量液体通过泵时所获得的能量增加值称为扬程； 单位体积的气体通过风机时所获得的能量增加值称为全压 联系：二者都反映了能量的增加值。 区别：扬程是针对液体而言，以液柱高度表示能量，单位是m。 全压是针对气体而言，以压力的形式表示能量，单位是Pa。 5．离心式泵与风机有哪些主要部件各有何作用 答：离心泵 叶轮：将原动机的机械能传递给流体，使流体获得压力能和动能。 吸入室：以最小的阻力损失引导液体平稳的进入叶轮，并使叶轮进口处的液体流速分布均匀。
离心式泵与风机的理论性能曲线
2.5离心式泵与风机的理论性能曲线 本节研究泵或风机所具备的技术性能的表达方式。泵与风机的扬程、流量、功率、效率和转速等性能是互相影响的，当一个参数变化时，其他的都随之变化，这种函数关系用曲线表示，就是泵与风机的性能曲线。 通常用以下三种形式来表示这些性能之间的关系： (1)泵或风机所提供的流量和扬程之间的关系，用） （Q H 1f =来表示：(2)泵或风机所提供的流量和所需外加轴功率之间的关系，用） （Q N 2f =来表示；(3)泵或风机所提供的流量与设备本身效率之间的关系，用）（T T Q H 1f =及）（T T Q N 2f =来表示。 理论性能曲线是从欧拉方程出发，研究无损失流动这一理想条件下及的关系。如叶轮出口前盘与后盘之间的轮宽为b 2,则叶轮在工作时所排出的理论流量应为： 2 22r T v b D Q επ=(2-15) 式中符号同前。将式(2-15)变换后代入(2-13)可得： 对于大小一定的泵或风机来说，转速不变时，上式中u 2，g ，ε，D 2及B 2均为定值，故上式可改写为： (2-16)式中u 2 2=A ，222b επD 1g u B ?=均为常数，而cot β2代表叶型种类，也是常量。此时说明在固定转速下，不论叶型如何，泵或风机理论上的流量与扬程关系是线形的。同时还可以看出，当Q T ＝0时，H T ＝g u 22=A 。图2-8为3种不同叶型的泵和风机理论上的流量-扬程曲线。显然由所代表的曲线斜率是不同的，因而3种叶型具有各自的曲线倾向。下面研究理论上的流量与外加功率的关系。 在无损失流动条件下，理论上的有效功率就是轴功率，可按式(1-4)计算，即： 当输送某种流体时=常数。用式(2-16)代人此式可得： (2-17) 可见对于不同的值具有不同形状的曲线。但当Q T =0时，3种叶型的理论轴功率都等于零，3条曲线同相交于原点(见图2-9)。
泵与风机部分思考题及习题答案.(何川 郭立君.第四版)
泵与风机（思考题答案） 绪论 3.泵与风机有哪些主要的性能参数铭牌上标出的是指哪个工况下的参数 答：泵与风机的主要性能参数有：流量、扬程（全压）、功率、转速、效率和汽蚀余量。 在铭牌上标出的是：额定工况下的各参数 5.离心式泵与风机有哪些主要部件各有何作用 答：离心泵 叶轮：将原动机的机械能传递给流体，使流体获得压力能和动能。 吸入室：以最小的阻力损失引导液体平稳的进入叶轮，并使叶轮进口处的液体流速分布均匀。 压出室：收集从叶轮流出的高速流体，然后以最小的阻力损失引入压水管或次级叶轮进口，同时还将液体的部分动能转变为压力能。 导叶：汇集前一级叶轮流出的液体，并在损失最小的条件下引入次级叶轮的进口或压出室，同时在导叶内把部分动能转化为压力能。 密封装置：密封环：防止高压流体通过叶轮进口与泵壳之间的间隙泄露至吸入口。 轴端密封：防止高压流体从泵内通过转动部件与静止部件之间的间隙泄漏到泵外。 离心风机 叶轮：将原动机的机械能传递给流体，使流体获得压力能和动能 蜗壳：汇集从叶轮流出的气体并引向风机的出口，同时将气体的部分动能转化为压力能。 集流器：以最小的阻力损失引导气流均匀的充满叶轮入口。 进气箱：改善气流的进气条件，减少气流分布不均而引起的阻力损失。 9.试简述活塞泵、齿轮泵及真空泵、喷射泵的作用原理 答：活塞泵：利用工作容积周期性的改变来输送液体，并提高其压力。 齿轮泵：利用一对或几个特殊形状的回转体如齿轮、螺杆或其他形状的转子。在壳体内作旋转运动来输送流体并提高其压力。 喷射泵：利用高速射流的抽吸作用来输送流体。 真空泵：利用叶轮旋转产生的真空来输送流体。 第一章 1．试简述离心式与轴流式泵与风机的工作原理。 答：离心式：叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量，即流体通过叶轮后，压能和动能都得到提高，从而能够被输送到高处或远处。流体沿轴向流入叶轮并沿径向流出。 轴流式：利用旋转叶轮、叶片对流体作用的升力来输送流体，并提高其压力。 流体沿轴向流入叶轮并沿轴向流出。 2．流体在旋转的叶轮内是如何运动的各用什么速度表示其速度矢量可组成怎样的图形 答：当叶轮旋转时，叶轮中某一流体质点将随叶轮一起做旋转运动。同时该质点在离心力的作用下，又沿叶轮流道向外缘流出。因此，流体在叶轮中的运动是一种复合运动。 叶轮带动流体的旋转运动，称牵连运动，其速度用圆周速度u表示；
(完整版)泵与风机的分类及其工作原理
第一章泵与风机综述 第一节泵与风机的分类和型号编制 一、泵与风机的分类 泵与风机是利用外加能旦输送流体的流体机械。它们大量地应用于燃气及供热与通风专业。根据泵与风机的工作原理，通常可以将它们分类如下： (一)容积式 容积式泵与风机在运转时，机械内部的工作容积不断发生变化，从而吸入或排出流体。按其结构不同，又可再分为； 1．往复式 这种机械借活塞在汽缸内的往复作用使缸内容积反复变化，以吸入和排出流体，如活塞泵(piston pump)等； 2．回转式 机壳内的转子或转动部件旋转时，转子与机壳之间的工作容积发生变化，借以吸入和排出流体，如齿轮泵(gear pump)、螺杆泵(screw pump)等。 (二)叶片式 叶片式泵与风机的主要结构是可旋转的、带叶片的叶轮和固定的机壳。通过叶轮的旋转对流体作功，从而使流体获得能量。 根据流体的流动情况，可将它们再分为下列数种： 1．离心式泵与风机； 2．轴流式泵与风机； 3．混流式泵与风机，这种风机是前两种的混合体。 4．贯流式风机。 (三)其它类型的泵与风机 如喷射泵（jet pump）、旋涡泵(scroll pump)、真空泵(vacuum pump)等。 本篇介绍和研讨制冷专业常用的泵与风机的理论、性能、运行、调节和选用方法等知识。由于制冷专业常用泵是以不可压缩的流体为工作对象的。而风机的增压程度不高(通常只有9807Pa或1000mmH2O以下)，所以本篇内容都按不可压缩流体进行论述。 二、泵与风机的型号编制 （一）、泵的型号编制 1、离心泵的基本型号及其代号 泵的型式型式代号泵的型式型式代号 单级单吸离心泵IS.B大型立式单级单吸离心泵沅江
泵与风机习题及复习大纲
名词解释 泵与风机的体积流量 泵与风机的效率. 气蚀 相似工况点 泵与风机的体积流量 必需汽蚀余量 运动相似 简答题 1.给出下列水泵型号中各符号的意义: ①60—50—250 ②14 ZLB—70 2.为什么离心式水泵要关阀启动,而轴流式水泵要开阀启动 3.用图解法如何确定两台同型号泵并联运行的工作点 试述轴流式泵与风机的工作原理。 叶片式泵与风机的损失包括哪些 试叙节流调节和变速调节的区别以及其优缺点。 计算题 1、用水泵将水提升30m高度。已知吸水池液面压力为×103Pa，压出液面的压力为吸水池液面压力的3倍。全部流动损失hw=3m，水的密度ρ=1000kg/m3，问泵的扬程应为多少m 2已知某水泵的允许安装高度〔Hg〕=6m，允许汽蚀余量〔Δh〕=，吸入管路的阻力损失hw=，输送水的温度为25℃，问吸入液面上的压力至少为多少Pa(已知水在25℃时的饱和蒸汽压力pv=，水的密度ρ=997kg/m3) 3某循环泵站中，夏季为一台离心泵工作，泵的高效段方程为H=30-250Q2，泵的叶轮直径D2=290mm，管路中阻力系数s=225s2/m5,静扬程H sT=14m，到了冬季，用水量减少了，该泵站须减少12%的供水量，为了节电，到冬季拟将另一备用叶轮切削后装上使用。问该备用叶轮应切削外径百分之几 4今有一台单级单吸离心泵，其设计参数为：转速n=1800r/min、流量qv=570m3/h、扬程H=60m，现欲设计一台与该泵相似，但流量为1680m3/h，扬程为30m的泵，求该泵的转速应为多少5已知某锅炉给水泵，叶轮级数为10级，第一级为双吸叶轮，其额定参数为：流量qv=270m3/h、扬程H=1490m、转速n=2980r/min，求该泵的比转速。 绪论 水泵定义及分类 1．主要内容：水泵的定义和分类（叶片式水泵、容积式水泵及其它类型
泵与风机习题
第一节 1.试述泵与风机在火力发电厂中的作用. 2.简述泵与风机的定义及它们在热力发电厂中的地位? 第二节 1.写出泵有效功率表达式,并解释式中各量的含义和单位. 2.风机全压和静压的定义式是什么? 3.试求输水量qv=50m3/h时离心泵所需的轴功率.设泵出口处压力计的读数为25.5×104Pa,泵入口处真空计的读数为33340Pa,压力计与真空计的标高差为△z=0.6m,吸水管与压水管管径相同,离心泵的总效率η=0.6 4.离心式风机的吸入风道及压出风道直径均为500mm,送风量qv=18500m3/h.试求风机产生的全压及风机入口、出口处的静压.设吸入风道的总阻力损失为700Pa,压出风道的总阻力损失为400Pa(未计压出风道出口的阻力损失),空气密度ρ=1.2kg/m3. 5.有一普通用途的离心式风机,其全压p=2000Pa,流量qv=47100m3/h,全压效率η=0.76,如果风机轴和原动机轴采用弹性联轴器连接,试计算该风机的全压有效功率、轴功率，并选配电机. 6.发电厂的锅炉车间装有五台锅炉,由压力计测得锅炉工作压力为3.9×106N/m2的情况下,每台锅炉的额定蒸发量为 7.35×105kg/h.按照有关规定,供给锅炉的流量应不小于所有锅炉在额定蒸发量情况下的1.15倍,离心泵产生的扬程相当于锅炉的工作压力的1.25倍.若设置4台型号相同的给水泵,试求每台给水泵所配用电动机的功率.设电动机的容量安全系数为10%,泵的效率η=0.75,水泵和电动机轴弹性联轴器联接.给水密度ρ=909.44kg/m3. 7.有一离心泵,装设在标高为4m的平台上.该泵从水面水位2m的蓄水池中吸水,并送往另一水位标高14m、自由表面上绝对压力p3= 1.2×105N/m2的压力水箱中.当地大气压pa=105N/m2. (1)试确定离心泵的流量及扬程.设安装在离心泵出口的压力表的读数pg= 2.5×105N/m2,吸入管道长l1=6m,直径d1=100mm,d2=80mm,沿程阻力系数λ1=0.025,λ2=0.028.吸水滤网的局部阻力系数ξ1=7,阀门的阻力系数ξ2=8,每个90°弯管的阻力系数为0.5。 (2)试确定原动机功率.若离心泵的效率η=0.7,原动机容量的功率按安全系数k=1.2,原动机轴和泵轴的传动机械效率ηtm=0.95。 8.水泵将吸水池的水送往水塔,若泵的吸水高度H1=3m,水泵出口到水塔水面的高度为H2=30m.水泵进口处的真空值为6.57×104N/m2,吸入管道的局部阻力系数之和∑ξ=9.0,吸入管道的直径d1=300mm,长度l1=8m,压出管道直径d2=250mm,长度l2=60m.吸入管道和压出管道的沿程阻力系数均取为λ=0.035.压出管道的局部阻力系数之和∑ξ=16. 试求水泵的流量及泵出口压力表的读数pg. 9.泵与风机有哪些主要性能参数?分别是怎样定义的? 10.如何表示流体通过泵与风机后获得的能量? 绪论综合习题 1.试述泵与风机在火力发电厂中的作用. 2.泵与风机的主要性能参数有哪些?转速与效率的高、低对泵及风机的影响如何? 3.风机和水泵的流量定义有何区别? 4.流体经泵与风机后所获得的机械能,为何泵用扬程而风机用全压表示? 5.习题册简答题的第一章的第1-1和1-2题. 6.习题册计算题的第一章的1-12、1-13、1-15. 7.泵与风机按其工作原理可以分为哪几类?它们的工作原理有什么不同? 第一章
第三章 泵与风机的复习要点及例题
第三章离心式泵与风机的性能 对泵与风机性能的掌握是至关重要的，因为泵与风机性能的好坏直接影响着它能否满足生产过程的需要，以及生产过程的安全性、可靠性和经济性。性能参数和性能曲线是泵与风机性能的具体体现。本章讨论的是离心式泵与风机的性能。 一、重点、难点提示 1．重点 （1）功率、效率和损失 （2）性能曲线 （3）相似定律和比例定律 （4）比转速 （5）汽蚀 2．难点 （1）三种损失的产生原因、影响因素和减少损失的主要措施 （2）如何由理论流量与理论扬程（或理论全压）性能曲线定性分析得到实际性能曲线（3）相似定律（特别是比例定律）的应用 （4）比转速的概念和计算 （5）汽蚀性能参数之间的关系和计算 3．考核目标 （1）熟知有效功率、轴功率和原动机功率的概念及计算公式，能熟练进行计算。 （2）能画出泵与风机能量平衡图，并能标示出各损失、相应效率和功率。 （3）理解三种损失产生的原因，知道各损失的大小主要与哪些因素有关，知道提高各相应效率的主要措施。 （4）知道离心式泵与风机性能曲线的典型形状和特点，知道热力发电厂主要的泵对q ~曲线形状的要求。 H V （5）知道三个相似条件的含义，熟记相似定律公式，明确相似定律的使用条件，能熟练地应用比例定律进行计算，能正确地画出不同转速下的性能曲线，知道通用性能曲线的绘制方法和示意形状。 （6）理解比转速的含义，熟记比转速的计算公式，记住对比转速计算的几点说明，了解比转速的主要用途。 （7）了解风机无因次性能曲线的作用，掌握风机无因次性能参数与有因次性能参数之间的转换关系，掌握风机无因次性能曲线与有因次性能曲线之间的转换关系，能根据风机无因次性能曲线计算、选择风机的型号。 （8）理解泵发生汽蚀的主要原因，掌握泵发生汽蚀时的主要特征与危害，掌握有关汽蚀性能参数的基本概念、计算关系式，能根据泵的汽蚀性能参数计算确定泵的几何安装高度，记住泵发生汽蚀的判别式，能根据泵的汽蚀性能参数和泵的运行情况计算判断是否发生汽蚀，熟悉热力发电厂中主要泵的抗汽蚀措施。 二、知识点精析 1．功率、效率和损失 （1）功率 功率是比较熟悉的物理参数，泵与风机的功率分有效功率、轴功率、原动机功率等，没有明确指明时，泵与风机的功率一般是指泵与风机的轴功率。
泵与风机习题
简答题 第一章简答题 1-1．写出泵有效功率表达式，并解释式中各量的含义及单位。 1-2．风机全压及静压的定义式什么？ 1-3．简述流体在叶轮内的流动分析假设。 1-4．解释叶轮内流体的牵连运动、相对运动及绝对运动，并画出速度三角形。 1-5．已知叶轮的几何条件及转速时，如何求圆周速度u和绝对速度的径向分速υr. 1-6．流体在轴流式叶轮内流动的速度三角形有什么特点？ 1-7．试写出叶片式（离心式和轴流式）泵与风机的能量方程式的两种形式。 1-8．为了提高叶片式泵与风机的理论能头，可以采取那些措施？ 1-9．为了提高叶片式泵与风机的理论能头，采用加大叶轮外径D2的方法与提高转速n的方法对泵与风机各有什么影响？ 1-10．分别画出后弯式、径向式和前弯式叶轮的出口速度三角形。 1-11．简述叶片安装角与理论能头的关系。 1-12．简述叶片安装角与反作用度的关系。 1-13．三种不同型式的叶轮那种效率高，为什么？ 1-14．流体流经泵与风机时存在那几种形式的损失？ 1-15．有人说：“叶轮叶片数有限时，其理论能头有所下降是由于流体在叶轮内的流动损失引起”，你认为如何？ 1-16．圆盘摩擦损失属于哪种形式的损失？它与那些因素有关？ 1-17．什么是冲击损失，它是怎样产生的？ 1-18．机械效率、容积效率和流动效率的定义式是什么，三者与总效率的关系如何？ 1-19．简述H、H T、H T∞三者的关系。 1-20．泵启动时，为避免启动电流过大，离心式泵和轴流式泵的出口阀门状态如何？为什么？ 1-21．对自江河、水库取水的电厂循环水泵而言，其H-q V性能曲线应怎样比较好；而对于电厂的给水泵、凝结水泵，其H-q V性能曲线应怎样比较好，为什么？ 1-22．试解释火力发电厂凝结泵和给水泵启动时要开启旁路阀的原因。 1-23．简述正、负预旋对泵与风机能头的影响。 1-24．简述正预旋对泵汽蚀性能的影响。
叶片式泵与风机的理论
第八章叶片式泵与风机的理论 第一节离心式泵与风机的叶轮理论 离心式泵与风机是由原动机拖动叶轮旋转，叶轮上的叶片就对流体做功，从而使流体获得压能及动能。因此，叶轮是实现机械能转换为流体能量的主要部件。 一、离心式泵与风机的工作原理 泵与风机的工作过程可以用图2—l 来说明。先在叶轮内充满流体，并在叶轮不同方向 上取A、B、C、D 几块流体，当叶轮旋转时，各块流体也被叶轮带动一起旋转起来。这时每块流体必然受到离心力的作用，从而使流体的压能提高，这时流体从叶轮中心被甩向叶轮外缘，，于是叶轮中心O处就形成真空。界流体在大气压力作用下，源源不断地沿着吸人管 向O 处补充，而已从叶轮获得能量的流体则流人蜗壳内，并将一部分动能转变为压能，然后沿压出管道排出。由于叶轮连续转动，就形成了泵与风机的连续工作过程。 流体在封闭的叶轮中所获得的能（静压能）： 上式指出：流体在封闭的叶轮内作旋转运动时,叶轮 进出口的压力差与叶轮转动角速度的平方成正比关系变 化；与进出口直径有关，内径越小，外径越大则压力差 越大，但进出口直径均受一定条件的限制；且与密度成 正比关系变化，密度大的流体压力差也越大。 二、流体在叶轮内的运动及速度三角形 为讨论叶轮与流体相互作用的能量转换关系，首先 越大，但进出口直径均受一定条件的限制；且与密度成 正比关系变化，密度大的流体压力差也越大。 二、流体在叶轮内的运动及速度三角形 为讨论叶轮与流体相互作用的能量转换关系，首先 要了解流体在叶轮内的运动，由于流体在叶轮内的运动比较复杂，为此作如下假设：①叶轮中叶片数为无限多且无限薄，即流体质点严格地沿叶片型线流动，也就是流体质点的运动轨迹与叶片的外形曲线相重合；②为理想流体，即无粘性的流体，暂不考虑由粘性产生的能量损失；③流体作定常流动。 流体在叶轮中除作旋转运动外，同时还从叶轮进口向出口流动，因此流体在叶轮中的运动为复合运动。 当叶轮带动流体作旋转运动时，流体具有圆周运动(牵连运动)，如图2—3(a)所示。其运 动速度称为圆周速度，用符号u表示，其方向与圆周切线方向一致，大小与所在半径及转速有关。流体沿叶轮流道的运动，称相对运动，如图2—3(b)所示，其运动速度称相对速度，符号w表示，其方向为叶片的切线方向、大小与流量及流道形状有关。流体相对静止机壳的运动，称绝对运动，如图2—3(c)所示，其运动速度称绝对速度，用符号V表示，由这三个速度向量组成的向量图，称为速度三角形，如图2—4 所示。速度三角形是研究流体在叶轮中运动的重要工具。绝对速度u可以分解为两个相互垂直的分量：即绝对速度圆周方向的 分量和绝对速度在轴面(通过泵与风机轴心线所作的平面)上的分量。绝对速度v与圆周速度u之间的夹角用α表示，称绝对速度角；相对速度与圆周速度反方向的夹角用β表示，称为流动角。叶片切线与圆周速度反方向的夹角，称为叶片安装角用β表示。流体沿叶片型线运动时，流动角β等于安装角βa。用下标l 和 2 表示叶片进口和出口处的参数，∞表
泵与风机课后思考题答案
思考题答案 绪论 思考题 1．在火力发电厂中有那些主要的泵与风机？其各自的作用是什么？ 答：给水泵：向锅炉连续供给具有一定压力和温度的给水。 循环水泵：从冷却水源取水后向汽轮机凝汽器、冷油器、发电机的空气冷却器供给冷却水。 凝结水泵：抽出汽轮机凝汽器中的凝结水，经低压加热器将水送往除氧器。 疏水泵：排送热力系统中各处疏水。 补给水泵：补充管路系统的汽水损失。 灰渣泵：将锅炉燃烧后排出的灰渣与水的混合物输送到贮灰场。 送风机：向锅炉炉膛输送燃料燃烧所必需的空气量。 引风机：把燃料燃烧后所生成的烟气从锅炉中抽出，并排入大气。 2．泵与风机可分为哪几大类？发电厂主要采用哪种型式的泵与风机？为什么？ 答：泵按产生压力的大小分：低压泵、中压泵、高压泵 风机按产生全压得大小分：通风机、鼓风机、压气机 泵按工作原理分：叶片式：离心泵、轴流泵、斜流泵、旋涡泵 容积式：往复泵、回转泵 其他类型：真空泵、喷射泵、水锤泵 风机按工作原理分：叶片式：离心式风机、轴流式风机 容积式：往复式风机、回转式风机 发电厂主要采用叶片式泵与风机。其中离心式泵与风机性能范围广、效率高、体积小、重量轻，能与高速原动机直联，所以应用最广泛。轴流式泵与风机与离心式相比，其流量大、压力小。故一般用于大流量低扬程的场合。目前，大容量机组多作为循环水泵及引送风机。3．泵与风机有哪些主要的性能参数？铭牌上标出的是指哪个工况下的参数？ 答：泵与风机的主要性能参数有：流量、扬程（全压）、功率、转速、效率和汽蚀余量。 在铭牌上标出的是：额定工况下的各参数 4．水泵的扬程和风机的全压二者有何区别和联系？ 答：单位重量液体通过泵时所获得的能量增加值称为扬程； 单位体积的气体通过风机时所获得的能量增加值称为全压 联系：二者都反映了能量的增加值。 区别：扬程是针对液体而言，以液柱高度表示能量，单位是m。 全压是针对气体而言，以压力的形式表示能量，单位是Pa。 5．离心式泵与风机有哪些主要部件？各有何作用？ 答：离心泵 叶轮：将原动机的机械能传递给流体，使流体获得压力能和动能。 吸入室：以最小的阻力损失引导液体平稳的进入叶轮，并使叶轮进口处的液体流速分布均匀。 压出室：收集从叶轮流出的高速流体，然后以最小的阻力损失引入压水管或次级叶轮进口，同时还将液体的部分动能转变为压力能。 导叶：汇集前一级叶轮流出的液体，并在损失最小的条件下引入次级叶轮的进口或压出室，同时在导叶内把部分动能转化为压力能。
泵与风机的分类及工作原理
第六章泵与风机的分类及工作原理 第一节泵与风机的分类及其工作原理 一、泵与风机的分类 1．按工作原理分 2．按产生的压力分 泵按产生的压力分为：低压泵：压力在2MPa 以下；中压泵：压力在2～6MPa；高压 泵：压力在6MPa 以上。 风机按产生的风压分为：通风机：风压小于15kPa；鼓风机：风压在15～340kPa 以内； 压气机：风压在340kPa 以上。通风机中最常用的是离心通风机及轴流通风机，按其压力大小又可分为：低压离心通风机：风压在1kPa 以下；中压离心通风机：风压在1～3kPa；高压离心通风机：风压在3～15kPa；低压轴流通风机：风压在0．5kPa 以下；高压轴流通风机：风压在0．5～5kPa。 二、泵与风机的工作原理 1．离心式泵与风机工作原理 离心式泵与风机的工作原理是，叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量，即流 体通过叶轮后，压能和动能都得到提高，从而能够被输送到高处或远处。离心式泵与风机最简单的结构型式所示。叶轮1装在一个螺旋形的外壳内，当叶轮旋转时，流体轴向流人，然后转90°进入叶轮流道并径向流出。叶轮连续旋转，在叶轮人口处不断形成真空，从而使流体连续不断地被泵吸人和排出。 2．轴流式泵与风机工作原理． 轴流式泵与风机的工作原理是，旋转叶片的挤压推进力使流体获得能量，升高其压能 和动能，其结构如图所示。叶轮1安装在圆筒形(风机为圆锥形)泵壳3 内，当叶轮旋转时，流体轴向流人，在叶片叶道内获得能量后，沿轴向流出。轴流式泵与风机适用于大流量、低压力，电厂中常用作循环水泵及送引风机。 3．往复泵工作原理 现以活塞式为例来说明其工作原理，如图所示。 活塞泵主要由活塞1在泵缸2内作往
第四章泵与风机的复习要点及例题
第四章 轴流式泵与风机 轴流泵广泛地用于热力发电厂的循环水泵，随着热力发电机组容量的不断增大，轴流风机用作锅炉送风机、引风机日益广泛，因此有必要掌握轴流式泵与风机的工作原理、特点和性能。 一、重点、难点提示 1． 重点 （1）速度三角形 （2）基本方程式 （3）性能曲线 2． 难点 （1）四种基本型式的特点 （2）轴流式泵与风机性能曲线的特点与分析 3． 考核目标 （1）能简述轴流式泵与风机的工作原理及特点。 （2）能正确画出叶轮进、出口处的速度三角形，并能对其进行正确标示。 （3）掌握轴流式泵与风机的叶轮基本方程式，并能进行分析。 （4）知道轴流式泵与风机的四种基本型式及其特点。 （5）熟记轴流式泵与风机主要性能曲线的形状特征，理解运行中应注意哪些问题，分析比较与离心式有何区别。 （6）知道热力发电厂哪些泵与风机可采用轴流式。 二、知识点精析 1．轴流式泵与风机的工作原理 （1）工作原理 轴流式泵与风机的工作原理可简述为：原动机带动叶轮旋转，流体在旋转叶轮中叶片的推动作用下产生流动并获得能量，流体是轴向流入叶轮，轴向流出叶轮。 （2）轴流式泵与风机的特点 轴流式泵与风机与其它类型的相比，具有以下特点： 1）流量大、扬程（或全压）低； 2）结构简单、体积小、重量轻； 3）其动叶片可以设计成可调式的，这样，轴流式泵与风机在很大的流量范围内能保持较高的效率； 4）轴流式风机的耐磨性较差，噪音较高； 5）立式轴流泵电动机位置较高，没有被水淹没的危险，这样其叶轮可以布置得更低，淹没到水中，启动时可无需灌水或抽真空吸水。 （3）流体在叶轮内的流动—速度三角形 流体在轴流式叶轮内的流动是一个复杂的三维空间运动，为了简化分析，常忽略流体的径向分速度，这样流体质点在流经轴流式叶轮时，它始终在同一个圆柱面上，即它所在的半径保持不变，三维空间运动简化为二维运动。 图5－1所示的是一个轴流式叶轮示意图，如果沿着半径为r 和半径为r+dr 的两个圆周，来切取一个厚度为dr 的环形切片，再将该切片拉直且使dr 趋近于零，则会形成如图5－2所示的平面直列叶栅，图中u 为圆周速度，t 为叶栅的栅距，也就是两相邻叶片各对应点在半径为r 上的圆周距离，设叶片数为z ，则zt r =π2，b 为翼弦长，a β为叶片安装角，即翼
《流体力学泵与风机》(蔡增基龙天渝)第3章课后题答案
一元流体动力学基础 1.直径为150mm 的给水管道，输水量为h kN /7.980，试求断面平均流速。 解：由流量公式vA Q ρ= 注意：()vA Q s kg h kN ρ=?→// A Q v ρ= 得：s m v /57.1= 2.断面为300mm ×400mm 的矩形风道,风量为2700m 3 /h,求平均流速.如风道出口处断面收缩为150mm ×400mm,求该断面的平均流速 解：由流量公式vA Q = 得： A Q v = 由连续性方程知2211A v A v = 得：s m v /5.122= 3.水从水箱流经直径d 1=10cm,d 2=5cm,d 3=2.5cm 的管道流入大气中. 当出口流速10m/ 时,求(1)容积流量及质量流量;(2)1d 及2d 管段的流速 解：(1)由s m A v Q /0049.03 33== 质量流量s kg Q /9.4=ρ (2)由连续性方程： 33223311,A v A v A v A v == 得：s m v s m v /5.2,/625.021== 4.设计输水量为h kg /294210的给水管道，流速限制在9.0∽s m /4.1之间。试确定管道直径，根据所选直径求流速。直径应是mm 50的倍数。 解：vA Q ρ= 将9.0=v ∽s m /4.1代入得343.0=d ∽m 275.0 ∵直径是mm 50的倍数，所以取m d 3.0= 代入vA Q ρ= 得m v 18.1= 5.圆形风道，流量是10000m 3 /h,，流速不超过20 m/s 。试设计直径，根据所定直径求流速。直径规定为50 mm 的倍数。 解：vA Q = 将s m v /20≤代入得：mm d 5.420≥ 取mm d 450= 代入vA Q = 得：s m v /5.17= 6.在直径为d 圆形风道断面上，用下法选定五个点，以测局部风速。设想用和管轴同心但不同半径的圆周，将全部断面分为中间是圆，其他是圆环的五个面积相等的部分。测点即位于等分此部分面积的圆周上，这样测得的流速代表相应断面的平均流速。（1）试计算各测点到管心的距离，表为直径的倍数。（2）若各点流速为
泵与风机复习题
《泵与风机》复习题 一、填空题 1 泵与风机在能量转换分析中，轴功率P sh，有效功率P e，内功率P i和原动机功率P g的大小关系为：P g＞P sh＞P i＞P e。 2 风机按照所产生的全压高低可分为通风机、鼓风机和压缩机三类。 3 叶片式泵与风机按照叶片对流体做功的原理不同，可以分为离心式、轴流式和混流式三种。 4 对于单级单吸离心式叶轮，进口圆周速度u1和出口圆周速度u2的大小关系为：u2＞u1。 5 有限多叶片数时的理论能头H T与无限多叶片数时的理论能头的大小关系为： H T＞H T∞。 6 叶片式泵中应用最广的是离心泵，通常按照以下三种结构特点分类，按照工作叶轮的数量分为单级泵和多级泵；按照叶轮吸进液体的方式分为单吸泵和多吸泵；按照泵轴的布置方向分为卧式泵和立式泵。 7 离心通风机的叶片一般有6～64个，叶片按其结构形式可分为平板型、圆弧型和机翼型三种。 8 离心式通风机叶轮前盘的型式主要有直前盘、锥形前盘和弧形前盘三种。 9 离心式通风机的叶轮按叶片出口角可分为：前向式叶轮、径向式叶轮和后向式叶轮三种。 10 同一台泵或风机在相同的工况下，其全压效率和全压内效率的大小关系为：全压内效率＞全压效率 11 泵吸入室位于叶轮进口前，其作用是把液体按一定要求引入叶轮，吸水室主要类型有圆锥管吸入室、圆环形吸入室和半螺旋形吸入室三种。 12 叶轮是离心式通风机的心脏部分，它的尺寸和几何形状对通风机的特性有着重大影响。通常分为封闭式和开式两种，封闭式叶轮一般由前盘、后盘（中盘）、叶片和轮毂等组成。 13 单位重量液体从泵进口截面到泵出口截面所获得的机械能称为扬程（能头）。 14 离心式泵的主要过流部件是吸入式、叶轮和压出室。 15风机的全压减去风机出口截面处的动压是风机的静压。 二、问答题（包括简答题） 1 画图说明泵扬程的计算公式，并说明各字母表示的意义。 2 简述离心式泵与风机的工作原理。 3 简述轴流式泵与风机的工作原理。 4 简述混流式泵与风机的工作原理。
泵与风机的基本性能参数
1.泵与风机的基本性能参数。 2. 离心式叶轮按出口安装角β2y的大小可分为三种型式。 3、泵与风机的损失主要。 4、离心式泵结构的主要部件。 5、轴流式通风机的主要部件。 1．泵与风机的性能曲线主要包括（）。 A扬程与流量、B轴功率与流量、C效率与流量。 2.泵与风机管路系统能头由（）项组成。 A流体位能的增加值、B流体压能的增加值、C各项损失的总和。 3、通风机性能试验需要测量的数据（）。 A压强、B流量、C功率、D、转速、E 温度。 4、火力发电厂常用的叶片泵（） A给水泵、B循环水泵、C 凝结水泵、D 灰渣泵。 5、泵与风机非变速调节的方式。（） A节流调节、B分流调节、C前导叶调节、E 动叶调节。 1.简述离心式泵与风机的工作原理？ 2. 影响泵与风机运行工况点变化的因素？ 3、泵与风机串并联的目的？ 4、比转速有哪些用途？ 1.有一单吸单级小型卧式离心泵，流量q v=68m3/h,NPSH c=2m,从封闭容器中抽送温度400C 的清水，容器中液面压强为8.829kPa,吸入管路总的流动损失Σh w=0.5m，试求该泵的允许几何安装高度是多少？（水在400C时的密度为992kg/m3。对应的饱和蒸汽压强7374Pa。）
2.有一输送冷水的离心泵，当转速为1450r/min时，流量q v=1.24m3/s，扬程H=70m，此时所需的轴功率P sh=1100KW，容积效率ηv=0.93，机械效率ηm=0.94，求流动效率为多少？（已知水的密度ρ=1000kg/m3）。 1、试分析启动后水泵不输水（或风机不输风）的原因及解决措施？ 2.试分析泵与风机产生振动的原因？ 1、液力偶合器的主要部件，变速调节特点，性能特性参数，在火力电厂中的优点？