工学课程设计泵与风机武汉大学版
武汉大学动力与机械学院
泵与风机课程设计
离心泵水力设计说明书
前言
本次课程设计的内容是设计一台离心式泵。泵是应用非常广泛的通用机械。在当今世界机电产品中，泵的产量仅次于电机，据统计，泵的耗电量占到全国总发电量的21%，可见泵的应用非常广泛，在国民经济中占有十分重要的作用。
离心泵是一种用量最大的水泵。在给水排水及农业工程，固体颗粒、液体输送工程，石油及化学工程，航空航天和航海工程，能源工程和车辆工程等国民经济各个部门都有广泛的应用。
本次课程设计时能源动力系统及自动化专业流体机械及工程方向的专业必修课程，是完成《泵与风机》课程理论教学以后所进行的重要实践教学环节，目的在于综合利用泵与风机的理论知识进行泵的设计实践，一方面以离心泵的设计过程为代表熟悉泵的设计方法为以后解决相关工程问题打下良好的基础，另一方面通过设计实践，使理论知识和生产实际知识紧密结合起来，从而使这些知识得到进一步的巩固、加深和扩展。
本设计主要进行的是离心泵的水力设计，包括泵的结构方案、叶轮主要参数的选择与计算、叶轮的水力设计绘图等。提交的成果为设计说明书一份和离心泵水利设计图一张（包括轴面投影图、流线分点图、流道面积变化图、流面展开方格网、叶片厚度变化规律图和木模截线图），使用CAD绘制。本设计说明书即为成果之一。
由于我们对所学知识的领悟不够，又缺乏经验，设计中难免会存在疏漏和欠缺之处，恳请老师批评指正。
目录
前言
一、课程设计的总体要求1
1.1设计课题1
1.2设计目的1
1.3设计内容1
1.4设计要求1
1.5成果要求1
二、泵主要设计参数和结构方案的确定1
2.1提供设计的数据和要求1
2.2确定泵的总体结构形式和泵进出口直径1
2.3泵转速的确定2
2.4计算比转速ns，确定泵的水利方案3
2.5估算泵的效率3
三、叶轮主要参数的选择和计算4
3.1轴径和轮毂直径的确定4
3.2叶轮进口直径D1的初定5
3.2.1计算叶轮进口当量直径5
3.2.2叶片入口边直径D15
3.3叶轮出口直径D2的初步计算5
3.4叶轮出口宽度b2的计算和选择6
3.5叶片数Z6
3.6叶轮外径D2的精确计算6
3.7叶片进口安放角的确定8
四、叶轮水力设计绘图9
4.1绘制叶轮轴面投影图9
4.1.1初绘叶轮轴面投影图9
4.1.2检查轴面流道过水断面变化情况10
4.2绘制轴面流线11
4.3在轴面投影图上对各条流线进行分点13
4.4作流线方格网，并在方格网上进行叶片绘型14
4.5片的轴面截线16
4.6叶片加厚16
4.7绘制叶片裁剪图17
4.8、叶轮叶片的水力性能校验19
总结与心得20
致谢20
参考书目：20
附录21
叶轮设计计算程序21
一、课程设计的总体要求
1.1设计课题
离心泵叶轮的水力设计
1.2设计目的
通过课程设计，掌握离心式叶轮水力设计的基本原理和基本方法，加深对课堂知识的理解，培养学生进行产品设计、水泵改造及科学研究等方面的工作能力。
1.3设计内容
（1）离心泵结构方案的确定；
（2）离心泵叶轮主要几何参数选择和计算；
（3）叶轮轴面投影图的绘制级叶片绘型。
1.4设计要求
（1）用速度系数法进行离心泵叶轮水力设计；
（2）用保角变换法绘制叶片叶型；
（3）编写设计计算说明书。
1.5成果要求
（1）计算说明书应做到字迹工整、书面整洁、层次分明、文理通顺。文中所引用的重要公式、论点及结论均应交代依据；
（2）设计说明书应包括计算、表格、和插图（图表统一编号），配以目录和参考文献目录等内容，统一装订成册；
（3）设计图纸要用CAD绘制，图面布置要合理。
二、泵主要设计参数和结构方案的确定
2.1提供设计的数据和要求
（1）流量Q=144m3/h；扬程H=50m；效率η=80%；汽蚀比转速c=1000；同步转速n=3000r/min
（2）工作条件：抽送常温清水。
（3）配用动力：用电动机做工作动力。
（4）采用卧式单级悬臂结构。
2.2确定泵的总体结构形式和泵进出口直径
首先大致选择泵的结构形式和原动机的类型，进而结合下面的计算，经分析比较作最后确定。
泵吸入直径。泵的吸入口径由合理的进口流速确定，泵吸入口的流速一般为3米/秒左右。从制造方便考虑，大型泵的流速取大些，以减小泵的体积，提高过流能力。而提高泵的抗汽蚀性能，应减小吸入流速。
本泵采用入口流速vs=3m/s 。
排出口径。对于低扬程泵，可取与吸入口径相同。高扬程泵，为减小泵的体积和排出管直径，可使排出口径小于吸入口径，一般取
(1~0.7)t s D D =
式中
——泵排出口径； ——泵吸入口径。
泵吸入口径按下式确定
s D =
=0.13m=13cm 式中
——泵吸入口的平均流速。
本泵设计扬程仅为50m ，属于低扬程水泵，故出口直径
==13cm
查阅资料确定泵的吸入口和排出口直径符合标准直径。
2.3泵转速的确定
确定泵转速应考虑下面因素：
（1）泵的转速越高，泵的体积越小，重量越轻，据此，应选择尽量高的转速。
（2）转速和比转速有关，而比转速和效率有关，所以转速应和比转速结合起来确定。 （3）确定转速应考虑原动机的种类（电动机、内燃机、汽轮机）和传动装置。
（4）通常优先选用电动机直接联接传动。电动机带负荷后的转速小于同步转速，通常按2%左右的转差率确定电动机的额定转速。
（5）提高转速，过流部分磨损和振动都将变大；
提高泵的转速受到汽蚀条件的限制，从汽蚀比转速公式
4
r
C h =
?可知，转速n 和汽蚀基本参数Δhr 和C 的关系，如得不到满足，将产生汽蚀。对于一定的C 值，假设提高转速，则Δhr 增大，当该值大于装置提供的装置汽蚀余量Δha 时或几何安装高度Hsz ，计算其实条件允许的转速，所采用的转速应小于汽蚀条件允许的转速。即
34
n <
式中
r a h h K ?=?-（K ——考虑汽蚀的安全余量）
。
v
a sz s p p h H h γ
γ
?=
--∑-
通常优先选择电动机直接联结传动，同步转速列于表2-1，电动机带负荷后的转速小于同步转速，通常按2%左右的滑差率确定转速
0(1)n s n =-
式中：s —滑差率
表1电动机的同步转速
本泵采用同步转速为3000r/min 的电机，采用滑差率s=2%,则n=2940r/min 。
取泵的安装高度Hsz=4m ，常温清水则泵的汽蚀余量 5.59m ， 5.29m 汽蚀允许转速为3103r/min ，泵的转速<泵汽蚀允许转速，不会发生汽蚀。
2.4计算比转速ns ，确定泵的水利方案
在确定泵的比转速时应注意：
（1） 比转速与水泵的效率密切相关。在确定时，必须同时考虑泵的效率是否能达到给定的指标。
（2） 在确定比转速时，还应考虑到是否有合适的水力模型。如果有合适的水力模型，应该选取与模型泵相同或想接近的比转速。
（3） 在泵流量和扬程不变的情况下，提高转速或增加泵的级数可增大泵的比转速，反之将减小泵的比转速。
（4） 泵的性能曲线的形状也和有关。比转速越小，叶轮流道相对的越细长，性能曲线比较平坦，随着比转速逐渐增大，叶轮流道相对的越来越宽，性能曲线也就越来越陡。
按照比转速公式
3
4
s n H
=
由汽蚀比转速看，本泵属于效率较好的范围。按照设计要求，本泵采用单机单吸的水力方案。
2.5估算泵的效率
泵尚未选出时，总效率、水力效率、容积效率和机械效率只能参考同类产品和结合经验公式、统计曲线根据具体情况确定。
水力效率
10.865h η=+=
容积效率
23
10.97210.68v s
n η-=
=+
机械效率
2
20.93970
s m s n n η==+
根据上述计算结果，总效率
0.8650.9720.930.782h v m ηηηη==??=
三、叶轮主要参数的选择和计算
叶轮主要几何参数有叶轮进口直径D0、叶片进口直径D1、叶轮轮毂直径dh ，叶轮进口角β1，叶轮出口直径D2、叶轮出口宽度b2、叶片出口角β2和叶片数Z 。叶轮进口几何参数对汽蚀具有重要影响，叶轮出口几何参数对性能（H 、Q ）具有重要影响，而两者对效率均有影响。
叶轮主要尺寸的确定主要相似换算法和速度系数法。本泵采用速度系数法进行设计。
速度系数法实际上也是一种相似设计法。它和模型换算法在实质上是相同的，其差别在于模型换算是建立在一台相似泵基础上的设计，而速度系数法是建立在一系列相似泵基础上的设计。也就是说，速度系数法是按相似的原理，利用统计系数计算过流部件的各部分尺寸。
3.1轴径和轮毂直径的确定
泵轴的直径应该强度（拉压弯扭）和刚度（挠度）及临界转速条件确定。因为扭矩是泵主要的载荷，开始设计时首先按扭矩确定泵轴的最小直径，通常是联轴器处的轴径。同时应根据所设计的泵的具体情况，考虑影响刚度和临界转速的大概因素可对粗算的轴径作适当的修改，并圆整到标准直径。待泵转子设计完成后，再对轴的强度、刚度和临界转速进行详细的校验。
轴功率
39.8101445025.13()1000100036000.78
QH N kW γη???===??
余量系数参照表1，采用电动机，K 取1.2，则计算功率
1.225.1330.2()N KN kW '==?=
表2 原动机余量系数
扭矩
3
330.29.55109.551098.1()2940
n N M N m n '=
?=?=? 参照表2，泵轴材料的许用切应力[τ]取440×105N/m 2
按扭矩计算轴径的公式，轴径
0.02222d m mm =
=
表3泵轴材料的许用切应力
3.2叶轮进口直径
D 1的初定
叶轮进口直径又叫做叶轮吸入眼直径或叶轮颈部直径。叶轮进口速度和叶轮进口直径有关。从而限制v 0一般不超过3~4m/s 。
3.2.1计算叶轮进口当量直径
0.105105e D K m mm ==== 兼顾效率和汽蚀=4.0~5.0（取=4.4
）
进口直径
0105D mm ==
选择悬臂式，故=0
3.2.2叶片入口边直径D 1
在叶轮流道入口边上取圆心，作流道的内切圆，内切圆圆心到轴心线距离的两倍即为叶片入口边直径。叶片入口边直径一般可按比转速确定。
根据比转速=114可取
848.001==D D mm
3.3叶轮出口直径D 2的初步计算
叶轮出口直径是影响水泵扬程的最重要参数之一，可根据速度系数法确定
2D D K = 式中2D K ——系数，2
/110035.92
-?
?
? ??=s D
n K =8.76
28.760.209209D D K m mm ==== 取=210mm
3.4叶轮出口宽度b 2的计算和选择
叶轮出口宽度可按下面两式计算确定：
25
6
0.64100s b n K ??= ???
=0.714
20.7140.01717b b K m mm ==== 3.5叶片数Z
叶轮叶片数的多少会影响泵扬程的高低。一般情况下，增加叶片数可以改善液流情况，适当提高扬程，但叶片数增加后将减少过流面积，所以过多的增加叶片数，不但要降低效率，并使叶轮的汽蚀性能恶化，还能导致泵Q-H 曲线出现驼峰。
用速度系数法设计叶轮时，因为速度系数法是从现有泵的参数上同级得来的，而现有泵的叶片数与比转速之间存在着一定关系。因此，泵叶轮叶片数也可根据比转速按照这一关系确定之。离心泵叶轮的叶片数与比转速之间的关系如下表
表4 离心泵的叶片数Z
也可采用富来得尔经验公式计算：
8.52
sin 5
.62
11212=+-+=ββD D D D Z
综合以上两种方法，取=6是合适的。
其中：预先取=20°； 叶片出口角 252=β
3.6叶轮外径D 2的精确计算
前述初算的，速度系数是按一般情况得出的。在保证性能相同的情况下，可以选用不同参数的组合，这种情况增加了速度系数的近似性。因为是最主要的尺寸，按速度系数法确定后，以此为基础进行精确计算。精确计算是以基本方程为基础的，从理论上讲是比较严格的，但是其中所用到的水力效率、有限叶片修正系数，也只能用经验公式估算。实践证明，精确计算在数值上是可靠的。
离心泵一般是选择，精算。在计算前，先假定一个，此最好用按速度系数法确定的值。如果算得的值与假定的相同或相差很少（不超过2%），说明假定的值就是精确的值。如果求得的值和假定的相差较多，需用求得的或任意假定的，按上述步骤重新计算，即重新计算排挤系数和有限叶片修正系数等，在相差不多的情况下，有限叶片修正系数可以认为不变。一直到求得的和假定的相等或相近为止。
采用逐次逼近法精算。 （1）确定叶片厚度
叶片的厚度是根据强度及铸造工艺的可能性而确定的。根据强度计算出来的叶片比较薄，故一般都能满足强度需要。对于较小的泵，从铸造工艺出发，铸铁叶轮叶片最小厚度为3~4mm ；铸钢叶轮，叶片最小厚度为5~6mm 。对大泵应适当增加叶片厚度，以使叶片有足够的刚度。叶片进、出口两端应做得较薄。进口边做得薄一些，能提高水泵抗汽蚀性能和减少进口撞击损失。叶片出口边做得薄一些，可以减小尾端漩涡。取=3mm 。
（2）计算叶片出口排挤系数 叶片出口排挤系数
935.0sin cot 112
22222=???? ?
?+-=λβπδD Z
k （3）理论扬程
.8.57865
.050
==
=
h
t H
H η （4）叶片修正系数
.216015.802=??
?
?
?+
=βψ 2212
200463.0)(2
1m R R S =-=
476.02
2==
ZS
r P ψ
（5）无穷叶片数理论扬程∞T H
m P H H t T 31.85)476.01(8.57)1(=+=+=∞
（6）出口轴面速度
s m k b D Q
v v m /93.32
222==
πη
（7）出口圆周速度
s m H v v u T m m /43.33tan 2tan 22
2222
2=+???
? ??+=∞ββ （8）出口直径
m m n u D 21760
22==
π
（9）第二次计算
37.90sin cot 112
22222=???
? ??+-=λβπδD Z
k s m k b D Q
v v m /0.832
222==
πη
s m H v v u T m m /27.33tan 2tan 22
2222
2=+???
? ??+=∞ββ m m n u D 21660
22==
π
与假定值相同，不再进行计算。
（10）计算出口速度 出口圆周速度
s m n
D u /43.3360
22==
π 出口轴面速度
37.90sin cot 112
22222=???
? ??+-=λβπδD Z
k s m k b D Q
v v m /0.832
222==
πη
出口圆周分速度
s m u g
H v T u /04.172
2==
无穷叶片出口圆周分速度
s m u g
H v T u /16.262
2==
∞∞ 3.7叶片进口安放角的确定
叶片进口角，通常取之大于液流角，即'
11ββ>，其正冲角为'
11βββ-=?。冲角的范
围通常为 9~3=?β。采用正冲角能提高抗汽蚀性能，并且对效率影响不大，其原因如下： （1）采用正冲角，能增大叶片进口角，减小叶片的弯曲，从而增加叶片的进口过流面积，减小叶片的排挤。
（2）在设计流量下，采用正冲角液体在叶片进口背面产生脱流。因为背面是液道的低压侧，在这里形成的漩涡不易向高压侧扩散，因而漩涡是稳定的，局部的，对汽蚀影响较小。
（3）采用正冲角，能改善在大流量下的工作条件。
在计算叶片进口角之前，应先画出叶片进口边。叶片进口边通常是倾斜的。叶片进口边可能不在同一个过水断面上。要计算某点的过水断面，过水断面的形成线应过该点。叶片液流角按下式计算：
1
11
1tan u m v u v -=
’β
式中——计算点液体的圆周速度； ——计算点液体的圆周速度； ——计算点液体的轴面速度。 叶片进口轴面速度按下式确定
1
11k F Q
v v m η=
式中——计算点的过水断面积 ——计算点的叶片排挤系数。
2
11111sin cot 11???? ?
?+-=λβπδD Z
k 式中 Z ——叶片数；
——计算点直径；
——计算点叶片的真是厚度； ——计算点叶片的进口角；
——计算点轴面截线和轴面流线的夹角，一般
90~60=λ
叶片进口角，算出各流线的液流角，加上冲角，则得相应的叶片进口角。 表5 叶片安放角
四、叶轮水力设计绘图
4.1绘制叶轮轴面投影图
4.1.1初绘叶轮轴面投影图
叶轮的主要几何尺寸计算完毕，就可以进行绘型工作。在轴面投影图上，可以比较全面
的看到叶轮前后盖板的形状及叶片入口边、出口边相对于叶轮轴心线的径向位置和轴向位置。但是，必须注意入口边、出口边上各点并不一定在同一轴面上。画图时，最好选择相近，性能良好的叶轮图作为参考，考虑设计泵的具体情况加以改进。周面投影图的形状十分关键，应经过反复修改，力求光滑通畅。同时应考虑到：
（1）前后盖板出口保持一段平行或对称变化；
（2）流道弯曲不应过急，在轴向结构允许的条件下，以采用较大的曲率半径为宜。由于叶片形状比较复杂，制造的不准就要影响离心泵的性能。 图是不同叶轮轴面投影形状。
图1叶轮轴面投影图
4.1.2检查轴面流道过水断面变化情况
画好轴面投影图之后，应检查流道的过水断面变化情况，如图。
图中的曲线AEB 和各轴面流线相垂直，是过水断面形成线，其作法是：在轴面投影图内，作两流线的内切圆，切点为A 、B 。将AB 与圆心O 连成三角形AOB 。把三角形高OD 分为OE 、EC 、CD 三等分。过E 点且和轴面流线相垂直的曲线AEB 是过水断面的形成线。
过水断面形成线的重心近似认为和三角形AOB 的重心重合，中心半径为。因为轴面液流过水断面必须和轴面流线垂直，液体从叶轮四周流出，所以轴面液流的过水断面是以过水断面形成线为母线旋转一周形成的抛物线，其面积按下式计算
b R F
c π2=
沿流道求出一系列过水断面积之后，便可作出过水断面积沿流道中线的变化曲线。该曲线应该是平直或光滑的线。考虑汽蚀性能，一般是进口部分凸起的曲线。曲线形状不良，应修改轴面投影形状。直到满足要求为止。
多次修改后的轴面投影图如图所示。轴面过水断面的数据和图表如表和图所示
表6 轴面过水断面变化表
图 2叶轮轴面投影图
图3轴面过水断面变化情况
4.2绘制轴面流线
轴面流线是流面和轴面的交线，也就是叶片和流面交线的轴面投影；一条轴面流线绕轴线一周形成的回转面就是一个流面。因而，用几个流面，把流道分成几个小流道就行了。一般按各小流道通过相等的流量来分，流量一定，其流道的宽窄和其中的速度分布有关。按一元理论，速度沿同一个过水断面均匀分布，这样只要把总的过水断面分成几个相等的小过水断面即可。
在具体分流线时，应先分进出口。出口边一般平行轴线，只要等分出口边线段即可。进口边流线，适当延长之后使之与轴线平行。按每个圆环面积相等确定分点。
如果分成n个小流道，则进口分点半径为
R=
i
式中n——所分流道数
i——从轴线侧算起欲求的流线序号（不包括后盖板流线）
图a 图b
图4 中间流线试算
图5 中间流道图
有了始末点分点，凭经验画出各条轴面流线。画流线时，应力求光滑准确，以减少修改的工作量。而后沿整个流道取若干组过水断面，检查同一过水断面上两流线间的小过水断面
是否相等。不相等时，应修改，直到相等或相差不多为止。小过水断面的计算方法，和前述的轴面液流过水断面计算方法相同，小过水断面按小内切圆过公切点依此做出。小过水断面的面积为
2i i i F r b π?=?
沿同一过水断面应满足
i i r b ?=常数
即液流流过叶轮的路线即流线，它是一条空间曲线。此空间曲线在轴面的投影即为轴面流线。在作轴面流线时，通常把前、后盖板处轮廓线作为两条轴面流线。假设液体在同一过流断面上的轴面速度相等（即轴面速度均匀分布），作流线就是将每一过流断面分成几个面积相等（即通过的流量相等）的单元面积，反映在轴面投影图上是这些流线将过流断面形成线分成若干小段，而每一段的长度和它的形心到叶轮轴心线距离与的乘积均相等（图表）
当过流断面形成线被分为几部分后，这些小段曲线与直线相近，检查时可以近似取每一小段弧线的中心线作为该小段的形心。在作中间流线的过程中，要想在同一个过流断面上分成几个绝对相等的断面面积往往需要反复几次，工作量太大。因此，在作中间流线过程中，允许在同一过流断面上分成的若干个断面面积之间有一定的误差，误差不超过5%。
表7分轴面流线计算表
4.3在轴面投影图上对各条流线进行分点
分点的实质就是在流面上画特征线，组成扇形网格。因为流面可以用轴面图和平面图表示，因此分点在轴面图上沿一条流线（相当于一个流面）进行。流面是轴对称的，一个流面上的全部轴面流线均相同，所以只要分相应的一条轴面流线，就等于在整个流面上绘出了方格网。
流线分点的方法有很多，现采用作图分点法。
在叶轮的轴面投影图的一旁做一条与轴心线垂直的中心线，与轴心线交于O 点，并在此线上的两边作互相对对称的两条直线，此两条直线的夹角为。可取??5~3。以流线出口处的半径为半径，以O 点为圆心，在上两线间画一圆弧，交中线于０＇点。在ａ－ａ流线
上离出口边不远的地方取点１，以点１到轴心闲的距离为半径，仍以Ｏ为圆心，在两线间作一圆弧，交中线于１＇。将０＇－１＇线段分为二等分，以Ｏ点为圆心，经过此二等分的等分点作一圆弧，两线间所夹之圆弧长与轴面投影图上之０－１线段应相等，即s l ?=?。若s l ?≠?，应修改ａ－ａ流线上点１的位置。重复上述作图法，直到s l ?=?为止。点１的位置确定后，再用同样的方法做点２，３，４，……，一直到ａ－ａ流线的进口边。其它流线也用同样的方法进行分点。
图6前盖板流线分点图7后盖板流线分点
图8中间流线分点图9各流线分点综合
4.4作流线方格网，并在方格网上进行叶片绘型
流面是一个空间曲面，直接在流面上画流线，不容易表示流线形状和角度地变化规律。因此，要设法把流面展开成平面，在展开的平面上画出流线，然后按预先标号的记号，返回到相应的流面上。先用方格网保角变换法绘型。
绘型原理是用一组夹角为的轴面和一组垂直轴线的平面去截流面，使之在流面上构成小扇形网格。当小扇形足够小时，可以把流面上的曲面扇形近似看做平面上的小正方形。因此如图，图a 中的流面就可以捏成图b 的圆柱面，沿母线展开成图c 的平面。
因为保角变换绘型是基于局部相似，而不追求局部相等，所以几个流面可以用一个平面方格网代替。方格网的大小任意选取，横线表示轴面流线的相应分点，竖线表示夹角为对应分点所用的轴面。
画出方格网并把特征线顺序编号。而后在其上绘流线，通常先画中间流线。流线在方格网上的位置应与相应轴面分点序号对应。进出口角度应与预先的值相符，保角大小可灵活掌握。型线的形状，极为重要，不理想时应坚决修改。必要时，可改变叶片进口边的位置，包角的大小等。
图10流面图11 捏成的圆柱型流面
进口边在方格网中位于同一竖线上，进口边的三点位于同一条竖线上，表示进口便位于同一轴面上，一般离心泵进出口都位于同一轴面上。离心泵绘型的型线不理想的时候，进出口边均可不置于同一轴面上，究竟如何布置，主要由方格网上流线的形状，和轴面截线形状好坏来决定。
图12展开的流线方格网
在方格网中画出的三条流线，就是叶片表面的三条型线。用轴面（相当于方格网中的竖线）去截叶片，所截三点的连线是一条轴面截线。把方格网中每隔一定角度的竖线和三条流线的交点，对应于编号1,2,3……的位置，用插入法分别点到轴面投影图相应的三条流线上，把所得点连成光滑的曲线，就得到叶片的轴面截线。轴面截线应光滑，按一定规律变化。轴面截线和流线的夹角λ最好接近90°，一般不要小于60°。λ角太小，盖板和叶片的真实夹角γ过小，会带来铸造方面的困难、排挤严重和过水断面形状不良（湿周增长）等缺点。
在绘叶片型线是应注意：
（1）型线应光滑，不要有弯曲，叶片角度的变化要均与。 （2）叶片进口边最好布置在同一轴面上。
（3）低比转速叶轮，叶片前面约
2
1
~31的部分做成扭曲形，其余采用圆柱叶片。有时叶片也可一直扭曲到出口。
如果上述要求不能满足，就要反复调整，考虑移动叶片进出口边的位置或改变其它尺寸。 在作叶片方格网上的叶片型线时，还应考虑到叶片包角的大小。
4.5片的轴面截线
方格网上画出的三条相对流线，就是叶片表面的三条型线。用轴面（方格网中的竖线）截三条流线，相当于用轴面去截叶片，所得到的三点的连线为叶片的轴面截线。把方格网中每隔一定角度的竖线（表示轴面）和三条流线的交点，按相对应分点的位置用插入法，分别点到轴面投影三条流线上，然后连成光滑曲线，即为叶片轴面截线。轴面截线应光滑并有规律变化，并尽量使轴面截线与流线交角接近90°，一般不应小于60°。如果作出轴面截线的两点差得很远，就需要调整方格网图。
4.6叶片加厚
方格网保角变换绘型，一般在轴面投影图上按轴面截线进行加厚。加厚时可以认为前面所得的轴面截线为骨线向两边加厚，或认为是
工作面向背后加厚。
上述所画出的轴面截线，只是叶片的骨
线。但由于叶片是有厚度的，所以需在骨线的一面或两面填加厚度，以便得到叶片的两个表面，即工作面和非工作面。
在每个流面上对叶片填加厚度后，虽然叶片在流面上的厚度和将来得到的叶片真真实厚度（沿叶片表面的法向厚度）是有误差的，但误差不大。一般叶片头部误差较大，其他部位误差很小。沿轴面流线方向的轴面厚度，按下式计算：
λβδβ
22cot tan 1cos ++==
S
S m
图13叶片的轴面截面
叶片厚度S 沿流线长度变化规律可预先给定，一般取等厚部分为叶片全长的
5
3~32，头部削尖（三条流线可用一个厚度变化规律），如图表7所示。流面上叶片在各轴面处的安放角可从流线方格网上量得。由此各轴面截线的叶片厚度可以求得。
图14 加厚叶片
现采用在叶片背面加厚，数据如下表
表8叶片厚度变化规律
4.7绘制叶片裁剪图
高比转数叶轮的叶片形状常是扭曲的，为了把空间扭曲型叶片画在平面图上，常采用画叶片裁剪图的方法。
叶片裁剪图的基本原理与地图上等高的道理是相同的，把图表8中的1-1、2-2、3-3、4-4面叫做割面，离心泵叶片剪裁图图表9中的曲线1、2、3、4和1＇、２＇、３＇、４＇叫做模型截线。因此，叶片剪裁图就是一组垂直于叶轮轴心线的平面（割面）与叶片工作面和背面的交线（为空间曲线）在平面上的投影。
作叶片剪裁图的步骤是：
（１）在叶轮的轴面截线图上，作垂直于叶轮轴心线的直线１－１、２－２、３－３、４－４（图表８），这些直线实质上就是一些垂直于叶轮轴心线的平面，通常称为割面或等
高面，它们与叶片的交线就是叶片的模型截线。
如果从叶轮入口方向看，叶轮为顺时针方向旋转，就把叶片工作面的模型截线画在平面投影图中心线的左侧，把背面的模型截线画在右侧，否则相反。
直线１－１、２－２、３－３、４－４一般去等距离。但亦可不等，视设计需要而定。 （２）以Ｏ点为圆心，作叶轮的外圆，并在其上作中心角为 的各个轴面投影线０、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、……，０＇、Ⅰ＇、Ⅱ＇、Ⅲ＇、Ⅳ＇、……等，分别代表叶片的工作面和背面。各轴面分别编号，各轴面间的夹角均为，如图表９所示。
（３）根据轴面投影关系，将沿后盖板处的叶片工作面和背面与后盖板的交线，以及前盖板处的叶片工作面与前盖板的交线投影到过Ｏ点垂直线的左部（自吸入口方向看叶轮为顺时针方向旋转）。又将沿前盖板处的也片工作面和背面与前盖板的交线，以及后盖板处的叶片背面与后盖板的交线投影到过Ｏ点垂直线的右部。于是便得到叶片的内外极限轮廓曲线，它们与叶片的入口和出口边在平面图上的投影，就给出了制造叶轮叶片木模的外围线。
（４）作模型截线。在图表８中，１－１割面截叶片背面的０、Ⅰ、Ⅱ轴面截线于ａ、ｂ、ｃ三点，它们到轴心的距离分别是c b a R R R 、、。在平面投影图上以Ｏ为圆心
c b a R R R 、、为半径分别画弧交０、Ⅰ、Ⅱ号轴面投影图于点ａ、ｂ、ｃ，过ａ、ｂ、ｃ作
出光滑曲线，就得到了割面１－１截叶片背面的模型截线。
同理可作出其他各条叶片的模型截线。作出所以的叶片模型截线后，叶轮的绘型工作基本完成。
图15作垂直于叶轮轴线的割线
能源与动力工程专业课程教学大纲
能源与动力工程专业课程 教学大纲 能源动力系 2015.1
目录 计算机三维辅助设计实践教学大纲. ............ 错误! 未定义书签。专业概论与学科技术前沿教学大纲. ............ 错误! 未定义书签。工程热力学教学大纲. ................. 错误! 未定义书签。 工程流体力学教学大纲. ................ 错误! 未定义书签。 传热学教学大纲. ..................... 错误! 未定义书签。 燃烧理论与污染控制教学大纲. .............. 错误! 未定义书签。泵与风机教学大纲. ................... 错误! 未定义书签。 制冷技术教学大纲. ................... 错误! 未定义书签。 自动控制原理教学大纲. ................ 错误! 未定义书签。 专业外语阅读教学大纲. ................ 错误! 未定义书签。 材料腐蚀与防护教学大纲. ................ 错误! 未定义书签。 空气调节教学大纲. ................... 错误! 未定义书签。 供热工程教学大纲. ................... 错误! 未定义书签。 换热器原理与设计教学大纲. ................ 错误! 未定义书签。工业炉热工及构造教学大纲. ................ 错误! 未定义书签。流体机械教学大纲. ................... 错误! 未定义书签。 热工仪表检测及控制教学大纲. .............. 错误! 未定义书签。专业实验教学大纲. ................... 错误! 未定义书签。 锅炉原理教学大纲. ................... 错误! 未定义书签。 汽轮机原理教学大纲. ................. 错误! 未定义书签。 热力发电厂教学大纲. ................. 错误! 未定义书签。 认识实习教学大纲. ................... 错误! 未定义书签。 能源动力装置拆装实训教学大纲. .............. 错误! 未定义书签。专业课程设计I 教学大纲. .............. 错误! 未定义书签。 专业课程设计Ⅱ教学大纲. ................ 错误! 未定义书签。 专业课程设计Ⅲ教学大纲. ................ 错误! 未定义书签。 生产实习教学大纲. ................... 错误! 未定义书签。
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；
流体力学泵与风机期末试卷与答案
《流体力学泵与风机》期末考试试卷参考答案 一、判断题（本大题共 10 小题，每小题1 分，共 10 分） 1．没有粘性的流体是实际流体。 错 (1分) 2．在静止、同种、不连续流体中，水平面就是等压面。如果不同时满足这三个条件，水 平面就不是等压面。错 (1分) 3．水箱中的水经变径管流出，若水箱水位保持不变，当阀门开度一定时，水流是非恒定流动。 错 (1分) 4．紊流运动愈强烈，雷诺数愈大，层流边层就愈厚。错 (1分) 5．Q 1=Q 2是恒定流可压缩流体总流连续性方程。错 (1分) 6．水泵的扬程就是指它的提水高度。错 (1分) 7．流线是光滑的曲线，不能是折线，流线之间可以相交。错 (1分) 8．一变直径管段，A 断面直径是B 断面直径的2倍，则B 断面的流速是A 断面流速的4倍。 对 (1分) 9．弯管曲率半径Rc 与管径d 之比愈大，则弯管的局部损失系数愈大。错 (1分) 10．随流动雷诺数增大，管流壁面粘性底层的厚度也愈大。错 (1分) 二、填空题（本大题共 4小题，每小题 3 分，共 12 分） 11．流体力学中三个主要力学模型是（1）连续介质模型（2）不可压缩流体力学模型（3）无粘性流体力学模型。 (3分) 12．均匀流过流断面上压强分布服从于水静力学规律。 (3分) 13．正方形形断面管道(边长为a)，其水力半径R 等于4a R =，当量直径de 等于a d e = ( 3分) 14．并联管路总的综合阻力系数S 与各分支管综合阻力系数的关系为 3 211 111s s s s + +=。管嘴与孔口比较,如果水头H 和直径d 相同，其流速比V 孔口/V 管嘴等于82 .097 .0=,流量比Q 孔口 /Q 管嘴 等于 82 .060 .0= 。 (3分) 三、简答题（本大题共 4小题，每小题 3分，共 15 分） 15．什么是牛顿流体？什么是非牛顿流体？ 满足牛顿内摩擦定律的流体为牛顿流体,反之为非牛顿流体。 （3分） 16．流体静压强的特性是什么？ 流体静压强的方向垂直于静压面，并且指向内法线，流体静压腔的大小与作用面的方位无关，只于该点的位置有关。 （3分） 17．什么可压缩流体？什么是不可压缩流体？ 流体的压缩性和热胀性很小，密度可视为常数的液体为不可压缩流体，反之为可压缩流体。（3分） 18．什么是力学相似？
燃烧器基本知识
燃烧器基本知识 燃烧器作为一种自动化程度较高的机电一体化设备，从其实现的功能可分为五大系统：送风系统、点火系统、监测系统、燃料系统、电控系统。 一、送风系统 送风系统的功能在于向燃烧室里送入一定风速和风量的空气，其主要部件有：壳体、风机马达、风机叶轮、风枪火管、风门控制器、风门档板、扩散盘。 1．壳体：是燃烧器各部件的安装支架和新鲜空气进风通道的主要组成部分。从外形来看可以分为箱式和枪式两种，大功率燃烧器多数采用分体式壳体，一般为枪式。壳体的组成材料一般为高强度轻质合金铸件。（如图1-1）顶盖上的观火孔有观察火焰作用 2．风机马达：主要为风机叶轮和高压油泵的运转提供动力，也有一些燃烧器采用单独电机提供油泵动力。某些小功率燃烧器采用单相电机，功率相对较小，大部分燃烧器采用三相电机，电机只有按照确定的方向旋转才能使燃烧器正常工作。有带动油泵及风叶作用，电机一般是2800转(如图1-2) 3．风机叶轮：通过高速旋转产生足够的风压以克服炉膛阻力和烟囱阻力，并向燃烧室吹入足够的空气以满足燃烧的需要。它由装有一定倾斜角度的叶片的圆柱状轮子组成，其组成材料一般为高强度轻质合金钢，所有合格的风机叶轮均具有良好的动平衡性能。 4．风枪火管：起到引导气流和稳定风压的作用，也是进风通道的组成部分，一般有一个外套式法兰与炉口联接。其组成材料一般为高强度和耐高温的合金钢。有风速调节作用。5．风门控制器：是一种驱动装置，通过机械连杆控制风门档板的转动。一般有手动调节、液压驱动控制器和伺服马达驱动控制器三种，前者工作稳定，不易产生故障，后者控制精确，风量变化平滑。 6．风门档板：主要作用是调节进风通道的大小以控制进风量的大小。其组成材料有合金，合金档板有单片、双片、三片等多种组合形式。 7．扩散盘：又称稳焰盘，其特殊的结构能够产生旋转气流，有助于空气与燃料的充分混合，同时还有调节二次风量的作用。 二、点火系统 点火系统的功能在于点燃空气与燃料的混合物，其主要部件有：点火变压器、点火电极、电火高压电缆。8．点火变压器：分电子式和机械（电感）式两种,是一种产生高压输出的转换元件，其输出电压一般为：2 5KV、2 6KV、2 7KV，输出电流一般为15~30mA。有EDI、丹佛斯、国产丹佛斯、飞达这几种。油机跟气机的区别是：油机一般两个头气机一般一个头。分电子式和机械式两种 9．点火电极：将高压电能通过电弧放电的形式转换成光能和热能，以引燃燃料。一般有单体式和分体式两种。一般点火针是用不锈钢材料耐800度高温，而我们用的是镍铬丝能耐1500度高温。注意点火棒不能与金属接触 10．电火高压电缆：其作用是传送电能。可以耐150万伏电压。 三、监测系统 监测系统的功能在于保证燃烧器安全的运行，其主要部件有火焰监测器、压力监测器、外接监测温度器等。11．火焰监测器：其主要作用是监视火焰的形成状况，并产生信号报告程控器。火焰检测器主要有三种：光敏电阻、紫外线UV电眼和电离电极。 A、光敏电阻：多用于轻油、重油燃烧器上，其功能和工作原理为：光敏电阻和一个有三个触点的火焰继电器相连，光敏电阻的阻值随器接收到的光的亮度而变化，接收到的光越亮，阻值就越低，当加在光敏电阻两端的电压一定时，电路中的电流就越高，当电流达到一定值时，火焰继电器被激活，从而使燃烧器继续向下工作。当光敏电阻没有感受到足够的光线时，火焰继电器不工作，燃烧器将停止工作。光敏电阻不适用于气体燃烧器。 B、电离电极：多用于燃气燃烧器上。程控器给电离电极供电，如果没有火焰，电极上的供电将停止，如果有火焰，燃气被其自身的高温电离，离子电流在电极、火焰和燃烧头之间流动，离子电流被整流成直流，
泵与风机试题库-精品
泵与风机试题库 （课程代码 2252） 第一部分 选择题 一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1. 泵与风机是将原动机的 的机械。（ ） A ．机械能转换成流体能量 B ．热能转换成流体能量 C ．机械能转换成流体内能 D ．机械能转换成流体动能 2. 按工作原理，叶片式泵与风机一般为轴流式、混流式和（ ）。 A.滑片式 B.螺杆式 C.往复式 D.离心式 3. 某台泵的转速由3000r/min 上升到3500r/min ，其比转速（ ） A ．增加 B ．降低 C ．不变 D ．有可能增加，也可能降低，不可能不变 4. 中、高比转速离心式泵与风机在推导车削定律时，对车削前后的参数关系作了如下假设（ ） A ．2 '22'22' 2D D b b ,b b == B ．e 2,'e 2,2 '22'2,D D b b ββ==，出口速度三角形相似 C ．,b b 2' 2=e 2,'e 2,ββ=，出口速度三角形相似 D ．叶轮在车削前后仍保持几何相似 5. 低比转速离心式泵与风机在推导车削定律时，对车削前后的参数关系作了如下假设（ ） A ．2'22'22'2 D D b b ,b b == B ．e 2,'e 2,2 ' 22'2,D D b b ββ==，出口速度三角形相似 C ．,b b 2' 2=e 2,'e 2,ββ=，出口速度三角形相似 D ．叶轮在车削前后仍保持几何相似 6. 下述哪一种蜗舌多用于高比转速、效率曲线较平坦、噪声较低的风机 ( ) A.平舌 B.短舌 C.深舌 D.尖舌 7. 某双吸风机，若进气密度ρ=1.2kg/m 3，计算该风机比转速的公式为( ) A.43 v y p q n n = B.43v y )p 2.1(2q n n =
泵与风机课程总结
《泵与风机》课程总结 引言： 2010年下半学年，我们热能专业学习了《泵与风机》这门专业课程，通过一学期的学习与认识，我初步掌握了泵与风机的专业常识及操作方面的知识。 泵与风机是一种利用外加能量输送流体的机械。通常将输送液体的机械称为泵，输送气体的机械称为风机。按其作用，泵与风机用于输送液体和气体，属于流体机械；按其工作性质，泵与风机是将原动机的机械能转化为流体的动能与压能，因此又属于能量转化机械。 泵与风机在生活中应用十分广泛，在农业中的排涝、灌溉；石油工业中的额输油和注水；化学工业中的高温、腐蚀性流体的排送；冶金工业中的鼓风机流体的输送等等都离不开泵与风机。 从我们专业角度来看，泵与风机在火力发电厂中的作用也不容小视。在火力发电厂中，泵与风机是最重要的辅助设备，担负着输送各种流体，以实现电力生产热力循环的任务。如：排粉机或一次风机、送风机、引风机、给水泵、循环水泵、主油泵等等一些辅助设备。总之，泵与风机在火电厂中应用极为广泛，起着极其重要的作用。其运行正常与否，直接影响火力发电厂的安全及经济运行。 随着科学的发展，泵与风机正向着大容量、高参数、高转速、高效率、高自动化、高性能和低噪音的方向发展。 课程学习： 第一章泵与风机的概述 第二节泵与风机的性能参数 泵与风机的性能参数有流量、扬程或全压、功率、效率、转速，水泵还有允许吸上真空高度或允许气蚀余量等。 第三节泵与风机的分类及工作原理 泵与风机按工作原理可分为三大类： （一）叶片式 （二）容积式 （三）其他形式（喷水泵、水击泵） 按产生的压头分： （一）低压泵、高压泵 （二）通风机、压气机（离心通风机、轴流通风机） 按产生的作用分： （一）给水泵、凝结水泵、循环水泵、主油泵等等 各种泵与风机的工作原理及特点： 1、离心式泵与风机1、 2、 3、 2、轴流式泵与风机 3、混流式泵与风机 4、往复式泵与风机 5、齿轮泵 6、螺杆泵 7、罗茨泵
泵与风机 杨诗成 第四版 简答题及答案
2-1试述离心泵与风机的工作原理。 通过入口管道将流体引入泵与风机叶轮入口，然后在叶轮旋转力的作用下， 流体随叶轮一同旋转，由此就产生了离心力，使流体沿着叶轮流道不断前进，同时使其压力能和动能均有所提高，到达叶轮出口以后，再由泵壳将液体汇集起来并接到压出管中，完成流体的输送，这就是离心泵与风机的工作原理。 2-2离心泵启动前为何一定要将液体先灌入泵内？ 离心泵是靠叶轮旋转产生离心力工作的，如启动前不向泵内灌满液体，则叶轮只能带动空气旋转。而空气的质量约是液体（水）质量的千分之一，它所形成的真空不足以吸入比它重700多倍的液体（水），所以，离心泵启动前一定要将液体先灌入泵内。 2-3提高锅炉给水泵的转速，有什么优缺点？ 泵与风机的转速越高： （1）它们所输送的流量、扬程、全压亦越大； （2）转速增高可使叶轮级数减少，泵轴长度缩短。 （3）泵转速的增加还可以使叶轮的直径相对地减小，能使泵的质量、体积大为降低。 所以国内、外普遍使用高转速的锅护给水泵。 但高转速受到材料强度、泵汽蚀、泵效率等因素的制约。 2-4如何绘制速度三角形？预旋与轴向旋涡对速度三角形有什么影响？ 1.如何绘制速度三角形？ 速度三角形一般只需已知三个条件即可画出： （1）圆周速度u （2）轴向速度v m （3）叶轮结构角βg角 即可按比例画出三角形。 （1）计算圆周速度u 在已知和叶轮转速n和叶轮直径D（计算出口圆周速度u2时，使用出口直径，反之，使用入口直径，以此类推）以后，即可以求出圆周速度u； （2）叶轮结构角βg 通常是已知的值，因为它是叶轮的结构角，分为入口和出口。 （3）轴向速度v m
因为过流断面面积(m2)与轴向速度v m（m/s）的乘积，就是从叶轮流过的流体的体积流量（m3/s），因此，只要已知体积流量，并计算出过流断面的面积，即可得出轴向速度v m(m/s),由此既可以绘制出速度三角形。 2.预旋与轴向旋涡对速度三角形有什么影响？ (1)预旋对速度三角形的影响？ 流体在实际流动中，由于在进入叶轮之前在吸入管中已经存在一个旋转运动，这个预先的旋转运动称为预旋。当流体进入叶轮前的绝对速度与圆周速度间的夹角是锐角，且绝对速度的圆周分速与圆周速度同向，此时的预旋称为正预旋；反之，流体进入叶轮前的绝对速度与圆周速度间的夹角是钝角，则绝对速度的圆周分速与圆周速度异向，此时的预旋称为负预旋。 由此可见，当无预旋时，流体流入角α1为90o，此时叶轮进口速度三角形为直角三角形，如图1所示；当正预旋时，流体流入角α1<90o，此时叶轮进口速度三角形为锐角三角形，如图2所示；当负预旋时，流体流入角α1>90o，此时叶轮进口速度三角形为钝角三角形，如图3所示。 (2)轴向漩涡对速度三角形的影响？ 如图4所示，叶轮内流体从进口流向出口、同时在流道内一产生一个与叶轮转向相反的轴向旋涡，当叶轮内流体从进口流向出口时，流道内均匀的相对速度受到轴向旋涡的破坏。在叶片，工作面附近，相对速度的方向与轴向旋涡形成的流动速度方向相反，两个速度叠加的结果，使合成的相对速度减小。而在叶片非工作面附近，两种速度的方向相同，速度叠加的结果使合成的相对流速增加。 叶片数有限多时,出流角度从β2g降低至β2后，v2u∞就减小成v2u了，如图5所示。这就是相对速度产生滑移，造成流体出口的旋转不足。 2-5 H T∞、H T及之间有何区别？为什么H 第一章绪论 作用在流体上的力 1kgf=9.807N 力作用方式的不同分为质量力和表面力。 质量力：作用在流体的每一个质点上的力。单位质量力f 或（X,Y,Z ）N ╱kg 表面力：作用在流体某一面积上且与受力面积成正比的力。又称面积力，接触力。 表面力 单位N ╱㎡，Pa 流体的主要力学性质 流体都要发生不断变形，各质点间发生不断的相对运动。 液体的粘滞性随温度的升高而减小。 气体的粘滞性随温度的升高而增大。 黏度影响（流体种类，温度，压强） 压缩系数：单位体积流体的体积对压力的变化率。○ 流体的力学模型 将流体视为“连续介质”。 无粘性流体。 不可压缩流体。以上三个是主要力学模型。 第二章流体静力学 流体静压力：作用在某一面积上的总压力。 流体静压强：作用在某一面积上的平均或某一点的压强。 流体静压强的方向必然是沿着作用面的内法线方向。 在静止或相对静止的流体中，任一点的流体静压强的大小与作用面的方向无关，只与该点的位置有关。 静止流体质量力只有重力。 水平面是等压面。 水静压强等值传递的帕斯卡定律：静止液体任一边界面上压强的变化，将等值地传到其他各点（只要原有的静止状态不被破坏）。 自由面是大气和液体的分界面。 分界面既是水平面又是等压面。 液体静压强分布规律只适用于静止、同种，连续液体。 静止非均质流体的水平面是等压面，等密面和等温面。 静止气体充满的空间各点压强相等。 平面上的液体压力 水静压力的方向是沿着受压面的内法线方向。 作用于受压平面上的水静压力，只与受压面积A ，液体容重γ及形心的淹没深度h c 有关。 作用于平面的水静压力数值上等于压强分布图形的体积。 曲面上的液体压力 压力体：受压曲面与其在自由面投影面积之间的柱体。 垂直于表面的法向力（P ） 平行于表面的切向力（T ） 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。 机电安装工程技术基本知识 一、惯用机械传动系统基本知识 机械传动作用是传递运动和力，惯用机械传动类型有齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、带传动、链传动、轮系。 1．齿轮传动：齿轮传动原理是依托积极轮依次拨动从动轮来实现。 （1）分类： A、按传动时相对运动为平面运动或空间运动分：①平面齿轮传动（常用有直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动、人字齿轮传动，依照齿向，还分为外啮合、内啮合及齿轮与齿条啮合）②空间齿轮传动（圆锥齿轮传动、交错轴齿轮传动）。 B、按齿轮传动工作条件分：闭式传动（封闭在刚性箱体内）、开式传动（齿轮是外露）。（2）特点：长处：①合用圆周速度和功率范畴广 ②传动比精确、稳定、效率高。 ③工作可靠性高、寿命长。 ④可实现平行轴、任意角相交轴和任意角交错轴之间传动 缺陷：①规定较高制造和安装精度、成本较高。 ②不适当远距离两轴之间传动。 （3）渐开线原则齿轮基本尺寸名称有：①齿顶圆②齿根圆③分度圆④摸数⑤压力角等。（4）轮齿失效形式有如下五种：轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形。 2．蜗轮蜗杆传动： 合用于空间垂直而不相交两轴间运动和动力。 （1）分类：A、依照蜗杆螺旋面分为阿基米德螺旋面蜗杆、渐开线螺旋面蜗杆、延伸渐开线螺旋面蜗杆；B、依照蜗杆螺旋线头数分为单头、双头、多头蜗杆；C、依照螺旋线旋转方向分为左旋和右旋两种。 （2）特点：长处①传动比大。②构造尺寸紧凑。 缺陷①轴向力大、易发热、效率低。②只能单向传动。 （3）涡轮涡杆传动重要参数有：①模数②压力角③蜗轮分度圆④蜗杆分度圆⑤导程⑥蜗轮齿数⑦蜗杆头数⑧传动比等。 （4）蜗杆蜗轮传动对的啮合条件是蜗杆轴向模数和轴向压力角应分别等于蜗轮端面模数和端面压力角。 3．带传动： 通过中间挠性件（带）传递运动和力，涉及①积极轮②从动轮③环形带 （1）合用于两轴平行回转方向相似场合，称为开口运动。中心距和包角（带与轮接触弧所对中心角）概念。 （2）带型式按横截面形状可分为平带、V带和特殊带三大类。 （3）应用时重点考虑是：①传动比计算②带应力分析计算③单根V带许用功率。 （4）带传动特点：长处：①合用于两轴中心距较大传动；②带具备良好挠性，可缓和冲击，吸取振动；③过载时打滑防止损坏其她零部件；④构造简朴、成本低廉。 缺陷：①传动外廓尺寸较大；②需张紧装置；③由于打滑，不能保证固定不变传动比④带寿命较短；⑤传动效率较低。 4．链传动 （1）涉及①积极链②从动链③环形链条，靠链条与链轮轮齿啮合来传递运动和力。按构造不同分为滚子链和齿形链，齿形链用于高速或运动精度较高传动。链传动传动比不不不大于8，中心距不不不大于5～6M，传递功率不不不大于100KW，圆周速率不不不大于15M/s. （2）链传动与带传动相比，其重要特点：没有弹性滑动和打滑，能保持较精确传动比，需要张紧力较小，作用在轴上压力也较小，构造紧凑，能在温度较高、有油污环境下工作。（3）链传动与齿轮传动相比，其重要特点：制造和安装精度规定较低；中心距较大时，其传动构造简朴；瞬时链速和瞬时传动比不是常数，传动平稳性较差。 5．轮系（由一系列齿轮构成） （1）轮系分为定轴轮系（每个齿轮几何轴线是固定）和周转轮系（至少有一种齿轮几何轴 学院期末考试试题（A卷） （ 2014 至 2015 学年第 2 学期）课程名称：泵与风机考试对象：试卷类型：考试考试时间：120 分钟 一.判断题：(共5题，每题3分，共15分) 1.后弯式叶片的叶轮用途广。 2.水泵出口的流量比的进口的流量小，其原因是因为水泵的机械损失造成的。 3.泵叶轮在单位时间内传递给被输送流体的能量即为有效功率。 4.比转速是反映泵与风机速度大小的。 5.发生汽蚀的水泵，有可能抽不上水来。 二.填空题(共6个空，每空2分，共12 分) 1.风机的有效功率公式是（）。 2.泵与风机的功率损失有机械损失、（）损失、（）损失。 3.泵与风机比转速公式是（） 4.离心风机的主要部件是（）、集流器、（）、蜗壳。 三.问答题：(共7题，1-5题每题2分，6、7每题6分，共22分) 1.什么叫扬程 2.叶片式泵与风机分为几类分别是什么 3.离心泵的基本方程（欧拉方程）是 4.什么是泵与风机的性能曲线 5.泵与风机的相似条件是什么 6.泵与风机的功率损失有哪些 7.离心泵有那些防止汽蚀的措施 四.选择题(共7题，每题3分，共21分) 1.泵与风机是将原动机的的机械。（） A．机械能转换成流体能量B．热能转换成流体能量 C．机械能转换成流体内能D．机械能转换成流体动能 2.按工作原理，叶片式泵与风机一般为轴流式、混流式和（）。 A.滑片式 B.螺杆式 C.往复式 D.离心式 3.比转速是一个包括（）设计参数在内的综合相似特征数。 A. 流量、转速、汽蚀余量 B. 流量、扬程、效率 C. 功率、扬程、转速 D 、流量、扬程、转速 4.几何相似的一系列风机，无因次性能曲线（） A.不同 B.相同 C.形状与转速有关 D.工况相似时相同 5.以下属于回转式风机的是( )。 A.轴流式风机 B.螺杆风机 C.离心风机 D.往复式风机 6.对于后弯式叶片，叶片出口安装角( )。 A. >90° B. <90° C. =90° 7.泵与风机的效率是指( )。 A.泵与风机的有效功率与轴功率之比 B.泵与风机的最大功率与轴功率之比 C.泵与风机的轴功率与原动机功率之比 D.泵与风机的有效功率与原动机功率之比五.计算题(共2题，共30分) 1.有一离心式水泵的叶轮尺寸为： 1 b=40mm, 2 b=20mm, 1 D=120mm, 2 D=300mm, 1g β=30°， 2g β=45°。 设流体径向流入叶轮，若n=20r/s，试画进、出口速度三角形，并计算流量 VT q和无限多叶片的理论扬程 T H ∞ 。 2.有一离心式水泵，总扬程为15m，流量 V q=3m s，效率为92%，求有效功率及轴功率（取ρ=1000kg/3m）。 附录 一、水与蒸汽的物理性质1水的物理性质 2 水的饱和蒸气压(-20～100℃) 3 饱和水蒸气表(以温度为准) 4 饱和水蒸气表(以压强为准)(Ⅰ) 5 饱和水蒸气表(以压强为准)(Ⅱ) 二、干空气的物理性质(p=101325Pa) 四、液体及水溶液的物理性质 1 某些液体的重要物理性质 2 油类的相对密度 3 氢氧化钠水溶液相对密度 4 浓硫酸水溶液相对密度 5 稀硫酸及硝酸、盐酸水溶液相对密度 6 有机液体相对密度共线图 7 有机液体的表面张力共线图 8 某些无机物水溶液的表面张力/(dyn/cm) 9 液体在20℃的体积膨胀系数 10 液体黏度共线图 11 液体比热容共线图 12 某些液体的热导率λ×102/［kcal/(m·h·℃)］ 13 液体汽化潜热共线图 14 无机溶液在大气压（101 3kPa）下的沸点 15 液体的普朗特数(算图) 五、气体的重要物理性质 1 某些气体的重要物理性质 2 气体黏度共线图（常压下用） 3 气体比热容共线图（常压下用） 4 常用气体的热导率 5 某些气体的Pr数值 六、固体性质 1．常用固体材料的重要物理性质 2 某些固体材料的黑度(ε) 七、管子规格 1 水煤气输送钢管(摘自GB 3091—93，GB 3092—93) 2 无缝钢管规格简表 3 热交换器用HSn62 1，HSn70 1，H68拉制黄铜管(摘自YB 448—64) 4 承插式铸铁管规格 八、泵与风机 九、1 B型水泵性能表(摘录) 2 8 18、9 27离心通风机综合特性曲线图 九、换热器 1 热交换器系列标准(摘录) 2 冷凝器规格 十一、流体常用流速范围 参考文献 泵与风机（课后习题答案） 第五章 5-1 水泵在n=1450r/min 时的性能曲线绘于图5-48中，问转速为多少时水泵供给管路中的流量为Hc=10+17500q v 2（q v 单位以m 3/s 计算）？已知管路特性曲线方程Hc=10+8000q v 2（q v 单位以m 3/s 计算）。 【解】根据Hc=10+8000q v 2取点如下表所示，绘制管路特性曲线： q v (L/s) q v (m 3/s) 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 Hc （m ） 10 10.8 13.2 17.2 22.8 30 管路特性曲线与泵并联前性能曲线交于M 点（46L/s ，27m ） 同一水泵，且输送流体不变，则根据相似定律得： 5-2 某水泵在管路上工作，管路特性曲线方程Hc=20+2000q v 2（q v 单位以m 3/s 计算），水泵性能曲线如图5-49所示，问水泵在管路中的供水量是多少？若再并联一台性能相同的水泵工作时，供水量如何变化？ 【解】绘出泵联后性能曲线 根据Hc=20+2000q v 2取点如下表所示，绘制管路特性曲线： q v (L/s) 60 q v (m 3/s) 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 Hc （m ） 20 20.2 20.8 21.8 23.2 25 27.2 管路特性曲线与泵并联前性能曲线交于C 点（33L/s ，32m ） 管路特性曲线与泵并联后性能曲线交于M 点（56L/s ，25m ）. 5-3为了增加管路中的送风量，将No.2风机和No.1风机并联工作，管路特性曲线方程为p =4 q v 2（q v 单位以m 3/s 计，p 以p a 计），No.1 及No.2风机的性能曲线绘于图5-50中，问管路中的风量增加了多少？ 【解】根据p =4 q v 2取点如下表所示，绘制管路特性曲线： q v (103m 3/h) 0 5 10 15 20 25 q v (m 3/s) 0 1.4 2.8 4.2 5.6 7 p （p a ） 0 7.84 31.36 70.56 125.44 196 管路特性曲线与No.2风机和No.1风机并联工作后性能曲线交于点M （33×103m 3/h ，700p a ） 于单独使用No.1风机相比增加了33×103-25×103=8 m 3/h 5-4 某锅炉引风机，叶轮外径为1.6m ，q v -p 性能曲线绘于图5-51中，因锅炉提高出力，需改风机在B 点（q v =1.4×104m 3/h ，p =2452.5p a ）工作，若采用加长叶片的方法达到此目的，问叶片应加长多少？ 【解】锅炉引风机一般为离心式，可看作是低比转速。 求切割直线： B p 36005.2452?min /r 114246145030m m p m p =?==v v v q n n q q ， 2013-2014年 第一学期考试题 科目： 《泵与风机》试题（B 卷） 一、名次解释（每题4分，共5题） 1、流量 2、扬程 3、轴功率 4、机械损失 5、汽蚀 二、填空题（每空2分，共20空） 1、 容积式泵与风机可分为 和 两类。 2、 在铭牌上标的各性能参数表示 工况下的参数。 3、 叶轮可得到的最大理论扬程为： 。 4、 在泵与风机性能曲线中，最佳工况点为 最高时所对应的 工况点。 5、 泵与风机在运行过程中，存在多种机械能损失。按照与叶轮及所输送 的流体流量的关系可分为： 、 和 。 6、 为保证流体流动相似，必须具备 、 和 这三个条件。 7、 当一台泵的转速发生改变时，依据相似定律，其扬程成 次方 变化，其功率成 次方变化，其流量成 次方变化。 8、 汽蚀现象的形成条件： 。 9、 有效汽蚀余量随流量的增大如何变化。 10、泵与风机的主要性能参数有： 、 、 、 等。 三、选择题（每题3分，共5题） 1、 后弯式叶片的叶片安装角为下面哪种情况？（ ） A ． B ． C ． D ． 2、 在泵与风机性能曲线中，随着流量的增大，扬程如何变化（ ） A ．逐渐增大 B ．逐渐减小 C ．先增大后减小 D ．先减小后增大 3 、 随着比转速的提高，断裂工况点会如何变化。（ ） A ．逐渐明显 B ．不发生变化 C ．逐渐模糊 D ．适情况而定 4、 某泵的工作区域如下图，则此泵的稳定工作点为（ ） A ． K 点 B ．M 点 C ．A 点 D ．任何点都可稳定工作 5、 有限叶片叶轮中流体会产生以下哪种运动？（ ） A ．边界层分离 B ．脱离叶片运动 C ．轴向漩涡运动 D ．逆流运动 四、简答题（每题5分，共2题） 1、 为了提高流体从叶轮获得的能量，一般有哪几种方法？ 2、 离心式叶轮的理论 曲线为直线形式，而试验所得的 关系为曲线形式，原因何在？ -H 水泵与风机课程设计说明书 学院：大连水产学院系：土木工程学院 专业：给水排水工程 班级：给排水 学号： 学生姓名： 指导老师：高光智 一、设计任务 某市拟建一栋17层的综合性服务大楼，建筑面积14744m 2,建筑高度为72.34m ，地上17层，地下2层，负二层为设备用房，负一层为车库。该建筑以城市给水管网为水源，采用水泵水箱给水系统。屋顶水箱底标高71.00m 。城市管网常年资用水头为0.28mp ，不允许直接抽水，需在负二层设置加压泵站。负二层地面标高为-8.5m.预留面积为100m 2.该建筑的最大日用水量为4623600L. 二、计算及泵的参数、型号确定 1.水泵流量的确定 (1)在水泵后无流量调节装置时，水泵出水量应按设计秒流量确定。 (2)在水泵后有水箱等流量调节装置时，水泵出水量应按最大小时流量确定。在用水量较均匀，高位水箱容积允许适当放大，且在经济上合理时，可按平均小时流量确定. 对于重要建筑物，为提高供水的可靠性，也有按设计秒流量确定的. (3)水泵采用人工操作定时运行时，则应根据水泵运行时间计算确定： Q b =Q d /T b 式中 Q b ——水泵出水量(m 3 ／h)； Q d ——最高日用水量(m 3)； T b ——水泵每天运行时间( h) 据上述所给条件分析可知，水泵的最大日用水量为4623600L ，该建筑为综合性服务大楼，故其工作周期可确定为全天制，即24h ，则其最大日流量Q 为 Q=4623600/86400 L/s=54 L/s 安全系数取1.15，则其最大日流量范围为54～62 L/s ，选型时，最大日流量按60 L/s 选择。 2.水泵扬程的确定 当水泵单独供水时： H b ≥H y +H s +H c 式中 H y ——扬水高度(m)，即贮水池最低水位至最不利配水点或消火栓的几何高差； H s ——水泵吸水管和出水管(至最不利配水点或消火栓)的总水头损失(m); H c ——最不利配水点或消火栓要求的流出水头(m)。 当水泵直接从室外给水管网抽水时，水泵扬程计算应考虑利用室外管网的最小水压,并应以室外管网的最大水压来校核水泵和内部管网的压力工况。 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。 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 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。 目录 1设计题目 (2) 2设计流量的计算 (2) 2.1 一级泵站流量和扬程计算 (2) 2.2 初选泵和泵机 (3) 2.3 机组基本尺寸的确定 (5) 2.4 吸水管路与压水管路计算 (6) 2.5 机组与管道布置 (6) 2.6 吸水管路和压水管路中水头损失的计算 (7) 2.7 泵的安装高度的确定和泵房简体高度计算 (9) 3泵站附属设备的选择 (10) 3.1 起重设备 (10) 3.2 引水设备 (10) 3.3 排水设备 (10) 3.4 通风设备 (10) 3.5 计量设备 (10) 4设备具体布置 (11) 4.1泵房建筑高度的确定 (11) 4.2 泵房平面尺寸的确定 (11) 5泵站内噪声的防治 (11) 1设计题目 某给水工程净水厂取水泵站设计（0801,0802班） 此为某新建给水厂的水源工程。 （1）水量：最高日用水量为（35000＋200×座号×班级）吨/天，由于该城市用电紧张，工业用电分时段定价，为了节省运行成本，取水泵房采用分时段供水，高电费时段（6~20时）供应总日用水量的40%，低电费时段（20~6时）供应日用水量的60%。 （2）水源资料：取水水源为地表水，洪水水位标高46.00m （1%频率），枯水位标高39.25m （97%频率） （3）泵站为岸边式取水构筑物，距离取水河道300m ，距离给水厂2000m 。 （4）给水厂反应池前配水井水面标高63.05m 。 （5）该城市不允许间断供水。 （6）地质资料：粘土，地下水水位-7m 。 （7）气候资料：年平均气温15℃，年最高气温36℃，年最低气温4℃，无霜期300天。 2 设计流量的计算 2.1 一级泵站流量和扬程计算： 1．设计流量： 一天总流量：3500020023244200/t d +??= 6-20时平均设计流量：1.054420040%141326/0.3683/t h t s ??÷== 20-6时平均设计流量： 1.054420060%102784.6/0.7735/t h t s ??÷== 考虑得到安全性，吸水管采用两条管道并联的方式。一条管的设计流量为：0.773575%0.5801/580.1/t s L s ?== 2.设计扬程H ： (1）选择管径： 由查表可选择设计流量Q=580.1L/s 可选用进水管为：800mm 的管径，流量为580.1L/s 时的流速为：1.15m/s ，1000i=1.92。水头损失为：流体力学泵与风机期末复习重点总结
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