4-1 输送20℃清水的离心泵，在转速为1450r/min时，总扬程为25.8m, qv=170m3/h, P=15.7kW, ηv=0.92, ηm=0.90,求泵的流动效率ηh 。

4-1 解：

??Pe?gqvH1000?9.81?170/3600?25.8/1000???0.76 PP15.7???m??v??h

∴?h???m??v?0.76?0.92

0.90?0.924-2 离心风机叶轮外径D2=460mm,转速n=1450r/min,流量qv=5.1m3/s,υ1u∞=0,υ2u∞

=u2,(1+P)=1.176,流动效率ηh=0.90,气体密度ρ=1.2kg/ m3。试求风机的全压及有效功率。

4-2，解：

pT∞=ρ(u2v2u∞-u1 v1u∞) ∵v1u∞=0

∴pT∞=ρu2v2u∞=1.2×1450???0.46?1450???0.46=1462.1（Pa）

6060根据斯托道拉公式：K?1，∴K?1?0.855

1?P1.17 ∴p= K·ηh·pT∞=0.855×0.90×1462.1=1124.7（Pa）

Pe=pqv/1000=1124.7×5.1/1000=5.74 (kw)

4-3 离心风机n=2900r/min，流量qv=12800 m3/h，全压p=2630Pa，全压效率η=0.86，求风机轴功率P为多少。

4-3 P=η Pe=0.86×pqv/1000=0.86×2630×12800/3600/1000=8.04 (kw)

4-4 离心泵转速为480r/min，扬程为136m，流量qv=5.7m3/s,轴功率P=9860kW。设容积效率、机械效率均为92%，ρ=1000kg/m3，求流动效率。

4-4解：

??Pe?gqvH1000?9.81?5.7?136/1000???0.77 PP9860?h???m??v?0.77?0.91

0.92?0.924-5 若水泵流量qv=25L/s,泵出口出压力表读数为320kPa，入口处真空表读数为40kPa，吸入管路直径d=100cm,出水管直径为75cm，电动机功率表读数为12.6kW，电动机效率为0.90，传动效率为0.97。试求泵的轴功率、有效功率及泵的总效率。

4-5，解： 有效功率 ∵Pe=ρg·qv·H

22∵H?p2?p1?v2?v1??Z2?Z1??hw

?g2g???qv2??d2pB?pm?H???4?g???????qv???d12????42g2???????0?h

w?????????0.025?????12??????4??0?0=36.69+0.0032?0.001=36.69m

19.62g222???0.025??0.752320000?40000?H???49810∴Pe=ρg·qv·H/1000=9810×0.025×36.69/1000=9.0(kw) 轴功率： P=电机输入功率Pg′ · ηg·ηd=12.6×0.90×0.97=11.0(kw) 泵的总效率： ??Pe9.0?100%??100%?81.82% p11.04-6 离心风机转速n=1450r/min，流量qv=1.5m3/min，风机的全压p=1.2kPa，ρ=1.2kg/m3。

今用它输送密度ρ=0.9kg/m3的烟气，风压不变，则它的转速应为多少？实际流量为若干？

4-6，解：1.转速n2 （1）求出转速不变，仅密度变化后，风压的变化值。 根据相似定律，在转速不变时（同为1450r/min时），p1/p2=ρ1/ρ2 因此，假定转速不变，只是气体密度发生变化（变为ρ2=0.9kg/m3），则风压为：

p2=p1×ρ2/ρ1=1.2×10×0.9/1.2=900（Pa）

（2）同一台风机，其它条件不变，仅仅转速变化，符合相似定律：

3

p1/p2=（n1/n2）2

∴n2=n1p1/p2=14501.2/0.9=1674（r/min）

2.流量 根据相似定律：q1/q2=n1/n2

∴q2= q1×n2/n1=1.5×1674/1450=17.32（m3/min）

4-7 有一只可把15℃冷空气加热到170℃热空气的空气预热器，当它的流量qm=2.957×103kg/h时，预热器及管道系统的全部阻力损失为150Pa，如果在该系统中装一只离心风机，问从节能的角度考虑，是把它装在预热器前，还是预热器后（设风机效率η=70%）

4-7解： 计算：装在预热器前消耗的功率Pe1 Pe1=pqv/1000

装在预热器前时（t=15℃），输送同样质量流量（qm=2.957×103kg/h）的气体，体积流量为：（查的t=15℃时的气体密度为ρ1=1.226kg/m3）

qv1=qm/ρ1=2.957×103/1.226=2.412×103（m3/h）=0.67 m3/s ∴Pe1=pqv=150×0.67=100.5（W）

消耗轴功率P= Pe1/η=100.5/0.7=143.6（W）

计算：装在预热器后消耗的功率Pe2 （查的t=170℃时的气体密度为ρ1=0.797kg/m3）

qv1=qm/ρ1=2.957×103/0.797=3.710×103（m3/h）=1.03 m3/s ∴Pe1=pqv=150×1.03=154.6（W）

消耗轴功率P2= Pe2/η=154.6/0.7=220.9（W）

对比得出装在预热器前面消耗功率小，节能。

4-8 某系统中离心风机可在以下两种工况下工作：一种qv=20km3/h, p=1700Pa,P=60kW；另一种qv=100km3/h, p=980Pa,P=65kW。问在那种工况下工作经济？

4-8 解：

同一种风机，在不同工况下工作时，比较那种经济，既是比较拿个工况效率高。 第一种工况 Pe1pqv20?103/3600?1700?1???100%??100%?15.74% 3PP60?1011第二种工况 Pe2pqv100?103/3600?980?2???100%??100%?41.88% 3P2P65?101所以，第二种工况经济

4-9 单级离心泵，性能参数n=1420r/min，qv=73.5L/s,H=14.7m,P=15.3kW。现若改用转速为2900r/min的电动机驱动，工况仍保持相似，则其各参数值将为多少？

4-9 解：

因为各工况保持相似，所以满足相似定律： 即：流量： q1n1? ∴q2?q1n2?73.5?2900?150.1（L/s） q2n2n11420扬程： 22H1?n1???n2900?????∴H2?H1?2??14.7????61.31（m） ????H2?n2??1420??n1?2功率： 33?n1?P??n29001??2???（kW） ?∴P2?P1??n???15.3??1420??130.3P2?n???2??1?34-10 有台离心风机在转速为n=1000r/min时，能输送0.3m3/min空气（ρ=1.2kg/m3）,

全压p=600Pa。今用它来输送燃气（ρ=1.0kg/m3），在相同转速时，产生的流量不变，但全压却降为500Pa。试证之。

4-10,解： 证明一：流体流量不变 根据相似定律，在转速不变时，风机输出流量与所输送的流体密度无关，所以流量不变； 证明二：风压变化