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+17500qv2（qv单位以m3/s计算）？已知管路特性曲线方程Hc=10+8000qv2（qv单位以m3/s计算）。

【解】根据Hc=10+8000qv2取点如下表所示，绘制管路特性曲线： qv(L/s) 0 10 20 30 40 50 qv(m3/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：

qvpnp30?1450 ?，qvm??1142r/min qvmnm46

5-2 某水泵在管路上工作，管路特性曲线方程Hc=20+2000qv2（qv单位以m3/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+2000qv2取点如下表所示，绘制管路特性曲线： 10 20 30 40 50 60 qv(L/s) 0 qv(m3/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 qv2（qv单位以m3/s计，p以pa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 qv2取点如下表所示，绘制管路特性曲线： qv(103m3/h) 0 5 10 15 20 25 qv(m3/s) 0 1.4 2.8 4.2 5.6 7 0 7.84 31.36 70.56 125.44 196 p（pa） 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（33×103m3/h，700pa）

于单独使用No.1风机相比增加了33×103-25×103=8 m3/h

5-4 某锅炉引风机，叶轮外径为1.6m，qv-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（qv=1.4×104m3/h，p=2452.5pa）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：

pB2452.5?3600K???63.061 / 6

qvB14000p?63.06qv

描点做切割直线 qv(104m3/h) 2 4 6 8 10 12 14 qv(m3/s) 5.56 11.11 16.67 22.22 27.78 33.36 38.89 350.6 700.6 1051.2 1401.2 1751.8 2103.7 2452.4 p（pa） 切割直线与泵性能曲线交于A（11 m3/h，2000 pa） A点与B点为对应工况点，则由切割定律得

??qvD2214??()，D2?D2()?1.8m qvD211则应加长1.8-1.6=0.2m

5.5 略

5-6 8BA-18型水泵的叶轮直径为268mm，车削后的8BA-18a型水泵的叶轮直径为250mm，设效率不变，按切割定律计算qv、H、P。如果把8BA-18a型水泵的转速减至1200r/min，假设效率不变，其qv、H、P各为多少？8BA-18型水泵额定工况点的参数为：n=1450r/min，qv=7.9L/s，H=18m，P=16.6kW，η=84%。 【解】根据公式得： nqv14507.9?10?3ns?3/4??22.64 3/4H18

可知该泵为低比转速，可用如下切割定律求出切割后的qv、H、P，其值如下：

? q?D22502?2v?()，q?()?7.9?7.3L/s vqvD2260

? H?D22502?()2，H??()?18?16.64m HD2260 ??PD25042 ?()4，P??()?16.6?15.35kWD2260 P对8BA-18a型水泵只改变转速，可根据相似定律计算泵的qv、H、P，其值如下：

qvpnp7.3?1200 ?，qvm??6.04L/s qvmnm1450

Hpnp212002 ?（），Hm?（）?16.64?11.4m Hmnm1450

Ppnp212002 ?（），P?（）?15.35?10.51kWm Pnm1450m2 / 6

5-7有两台性能相同的离心式水泵（其中一台的性能曲线绘于图5-12上），并联在管路上工作，管路特性曲线方程Hc=0.65qv2（qv单位以m3/s计算）。问当一台水泵停止工作时，管路中的流量减少了多少？

【解】根据Hc=0.65qv2取点如下表所示，绘制管路特性曲线： qv(m3/h) 0 10×103 20×103 30×103 40×103 qv(m3/s) 0 2.78 5.56 8.33 11.12 Hc（m） 0 5.02 20.09 45.10 80.38 同时绘出两台性能相同的泵并联后的性能曲线 画图得管路特性曲线与泵并联后性能曲线交于M点（36×103 m3/h，65m）. 与单独一台泵运行时的交于C点（28×103 m3/h，40m） 管路中的流量减少了36×103-28×103=8×103 m3/h

5-8 n1=950r/min时，水泵的特性曲线绘于图5-53上，试问当水泵转速减少到n2=750r/min时，管路中的流量减少多少？管路特性曲线方程为Hc=10+17500qv2（qv单位以m3/s计算）。

【解】根据Hc=10+17500qv2取点如下表所示，绘制管路特性曲线： qv(L/s) 0 10 20 30 40 50 qv(m3/s) 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 Hc（m） 10 11.75 17 25.75 38 53.75 管路特性曲线与泵性能曲线交于M点（39.8L/s，37m）. 同一台泵，输送相同流体有 qn39.8?750 v1?1，q??31.4L/sv2n2950 qv2

减少量为：39.8-31.4=8.4（L/s）

5-9在转速n1=2900r/min时，ISI25-100-135型离心水泵的qv-H性能曲线绘于图5-54所示。管路性能曲线方程式Hc=60+9000qv2（qv单位以m3/s计算）。若采用变速调节，离心泵向管路系统供给的流量qv=200m3/h，这时转速n2为多少？ 【解】根据Hc=60+9000qv2取点如下表所示，绘制管路特性曲线： qv(m3/h) 0 40 80 120 160 200 240 280 qv(m3/s) 0 0.011 0.022 0.033 0.044 0.055 0.066 0.077 Hc（m） 60 61.11 64.44 7 77.78 87.78 100 114.44 管路特性曲线与泵性能曲线交于M点（246.7 m3/h，101.7m） 采用变速调节，可根据相似定律 qv1n12900?200?，n2??2351r/min

qv2n2246.7

5-11 4-13-11No.6型风机在n=1250r/min时的实测参数如下表所示： （1）求各测点效率。 （2）绘制性能曲线。

（3）写出该风机最高效率点的参数。

qvp【解】

??P3 / 6