《过程流体机械》习题集
3. 离 心 泵 习 题
3-1、某厂用40B17 型离心泵输送清水,泵排量Q=2.5 l/s,泵出口压力表读数 pm?167kPa,进口真空表读数 pv?17kPa,泵进口直径为 0.04m,出口直径 0.032 m,泵出口压力表距离泵轴心线为 0.7m。
试求:泵的扬程H、泵的有效功率N?
3-2、 某化工厂用离心泵将大池中清水打到塔顶喷淋,喷口
距地面20m,水池水面距地面低0.2m,泵流量Q=50
m3/h,塔内工作压力 pb?128kPa(表压),吸管直径为:114mm,排出管直径为:88mm,整个管路中损失为:12m。 试求:(1)泵扬程H、功率N(?总?09.)?
(2)若塔内表压力为 pb?110kPa时,此时泵扬程 H
为多少?(管路损失不变)
(3)若泵的功率不变,此时的流量Q是多少?
3-3、某离心泵从开口水池内输送20℃清水,在内径为53mm进水管中的流速是1.5m3/s;吸
入管阻力损失为?hsu?4 m H2O,查得泵允许吸入真空高度〔Hs〕=8.2m。 试求:(1)确定该泵的允许最大安装高度?
(2)若水温为80℃时(其饱和蒸汽压为0.47×105pa),设其它条件不变,此时泵
允许最大安装高度为多少?
3-4、一台离心泵当转速为850r/min时,扬程H0?45m,Q0?50m3/min,N0?7.2kW。若转速提
高到1500r/min时?试求: (1)此时的H,Q,N各为多少? (2)泵的比转数ns为多少?
3-5、一台离心泵从开口水池内吸水,其装置如图1-1附图所示:安装高度zg?4m,吸入管
直径D1?0.1m。若泵的流量为34m
3h,吸入管内摩擦阻力系数??0.02,吸入管总当
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量长度为18m,试计算输水时,泵入口处真空表的读数为多少泵柱?其绝对压力为多少水柱?
3-6、某离心泵输送密度为750kgm3的汽油,实测得泵出口压力表读数为147100Pa,入口真
空表读数为300mm泵柱,两表测点的垂直距离为0.5m,吸入管和排出管的直径相同。试求以液柱表示的泵的实际扬程。
33-7、 设某离心水泵流量 Q?0.025ms,排出管压力表读数为323730Pa,吸入管真空表读数
为39240Pa表位差为0.8m。吸入管直径为100mm,排出管直径为75mm。电动机功率表读数为12.5kW, 电动机效率为0.93,泵与电动机用直联。试计算离心泵的轴功率,有效功率和泵的总效率各为多少?
3-8、某输送油品的离心泵装置如图1-4附图所示。试计算泵需要提供的实际扬程为多少?已
知:油品密度为850kgm3,罐内压力p1?196133(绝) ,罐内压力为p2?176479Pa.7Pa(绝),z1?8m,z2?14m,z3?4m,吸入管内损失hs?1m,排出管内损失hd?25m,经
Pa。吸入管和排出管的直径相同。 过加热炉时的压降?p?13729303-9、 有一离心泵叶轮 D2?182mm,b2?7mm,?2?0.9,D1?90mm,?A2?300,?1?90o,
n?1450rmin。试求:
3m?7.2 ⑴ 当理论流量QT?h及Q/T?3m?28.8h时的cr2,cr/2及HT?,HT?各为多少?
// ⑵ 按比例画出出口速度三角形,并定性分析cr2,cr/2与HT?,HT?间的对应变化关系。 3-10、 有一离心泵,叶轮外径D2?220mm,叶轮出口宽度b2?10mm,叶片出口角?A2?22o,
叶片堵塞系数?2?0.95,转速n?2900rmin3,理论流量QT??0.025ms。设液体径
向流入叶轮(即?1?90o),求u2,w2?,c2?及?2,并计算叶片无限多时叶轮的理论扬程HT?。
3-11、 某单吸离心水泵,铭牌模糊不清,实际测得叶轮的各部分尺寸如下:D1?162mm,
D2?320mm,?A1?18o,?A2?29o叶片数z?6,叶片厚度??5mm,叶轮入口宽度b1?33mm,出口宽度b2?19mm,泵与电机直联,电机转速n?1450rmin。设额定
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点的容积效率?v?0.95,水力效率?k?0.90,总效率??0.82。试估算该泵的流量Q,扬程H及轴效率N(叶轮入口可认为无预旋)
3-12、 水泵的吸水管直径为200mm,排水管直径为150mm。当流量为90L/s时,泵入口处
真空表读数为0.03MPa,出口处压力表的读数为0.22MPa,出、入口高度差为0.5m。测得轴功率为30kW。试求:⑴泵的压头;⑵泵的总效率。
r3-13、 有一离心泵,其叶轮外径D2?220mm,转速n?2980,叶轮出口叶片角min?A2?38o,出口处的径向速度cr2??3.6ms。设流体轴向流入叶轮,试按比例画出出
口的速度三角形,并计算无限多叶片叶轮的理论扬程HT?为多少?设叶片数
z?8,r1r2?0.5,求有限叶片时的理论扬程HT。
3-14、某离心泵从样本上插得允许吸入真空度?HS??7m,现将该泵装在海拔600m的地区,
输水温度为40oC,问修正后的?HS?应为多少?
/3-15、一台离心水泵,输水时泵的允许吸上真空度?HS??5m,现用来输送??700kgm3的汽
油(粘度与水相近),输送温度为20oC,汽油在20oC时的饱和蒸汽压为150mmHg,当地大气压为98066.5Pa。试求辞时泵的允许吸上真空度为多少?
3-16、某离心泵装置如图1-11所示。已知罐内油面压力pA与油品饱和蒸汽压pv相等,该泵
转速n?1450r,最小汽蚀余量NPSHr?k0Q2,吸入管内流动阻力损失,试分别min3计算:⑴当zg?8m,Q?0.5m时,泵的?NPSHr??4.4m,吸入管路阻力损失
minhs?2m,此时泵能否正常吸入?⑵保持Q?0.5m3min时,液面下降到什么位置,泵
开始发生汽蚀?⑶当zg?4m时,若保证泵安全运转,泵的最大流量为多少(设k0,k1不变)?⑷若将泵的转速提高到n/?2900rmin,还能否正常吸入?
3-17、有一吸入管径为500mm的单级双吸泵,输送常温清水(20oC)时Q?0.3mn?790rmin3s,
,H?47m,汽蚀比转数C?900,试求:⑴ 在吸水罐液面压力为大气
压(pA?98066.5Pa)时,泵的允许吸上真空度?HS?为多少?⑵ 泵在海拔1500m的地方抽送t?40oC的清水、泵的允许吸入真空度?HS?为多少?
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3-18、某离心水泵的?HS??4.5m。现用它来输送??750kgm3的油品(年度与水近似),油
品的饱和蒸汽压pv?2942Pa。泵的工作流量Q?25l,吸入罐内压力
spA?95142.5Pa,吸入管直径为150mm,管长15m,局部阻力系数???6,沿程阻力系数??0.037,当地大气压pa?pA。试计算泵的允许安装高度zg为多少? 3-19、有一离心水泵,其性能如下表所示
Q HN659827.6637.1909132.8686.21158137.168.55.113572.540.4664???[Hs] 泵的叶轮外径D2?272mm,叶轮出口宽度b2?7mm,试求:⑴若用此泵输送运动粘度
2??1mms,??700kg3的汽油时,额定点的性能参数有何变化?⑵若用此泵输送
m2??240mms,??860kg3的原油时,用前苏联及美国两种方法进行换算,并给出输
m原油性能曲线。
23-20、用一台100Y?120?2A型离心油泵输送??100mms,??860kgm3的油品,由样本
查得泵输入水性能参数如下表
Q5593115m3hH(m)223210198?(%)45.555.554.5N(Kw)73.597.5111.5[NPSHr](m)3.74.555.2 泵的转速n?2950rmin,电机功率ND?125kW,叶轮外径D2?290mm,叶轮出口
宽度b2?12mm。试求:⑴将输水性能曲线换算成输油性能曲线;⑵若要输油时流量
3Qv?100mh,扬程Hv?180m,泵能否满足要求?电动机功率如何?⑶装置有效汽
蚀余量NPSHa应保持多少?如何实现?
3m3-21、有一离心泵,设计点参数为:扬程H?100m,流量Q?35s,轴功率Q?183.8kW,
转速n/?2900rmin。现有一台为该泵2倍的相似泵,当转速时n/?1450rmin,求相
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似设计点参数(Q/,H/,N/)各为多少? 3-22、有一台转速为1450rmin的离心泵,当流量Q?35m33h时的扬程,轴功率N?7.6kW。
现若流量增至Q/?52.5m各为多少?
h,问原动机的转速应提高到多少?此时泵的扬程和功率
3-23、某离心泵D2?220mm,当转速时n?2900r,其性能参数如下表所示:
minQH(m)N(kW)m3h068/01567.5/383065105450601362605514.560?(%) 试求:⑴将转速降至2320rmin时的性能参数(Q/,H/,N/,?/)并画两种转速下此泵的
3H?Q,N?Q和??Q曲线。⑵若要求Q?40mh,H?50m,问该泵应在何转速下运
转?
3-24、有一离心泵,当转速n?2900rmin时,流量Q?9.5m33min,扬程H?120m,另有一
台和此泵相似的离心水泵,流量Q?38mmin,扬程H?80m,问此泵转速应为多少?
min33-25、有一单吸四级离心水泵,额定流量Qo?964m,额定扬程Ho?280m,转速
rn?29001450rmin。问:⑴该泵比转速ns为多少?属于什么类型泵?⑵当此泵在
下运转时,比转速ns为多大? min3-26、原有一台离心水泵,叶轮直径为268mm,设计点参数为:Q0?791,H0?18m,
S/?250mm,若认为此泵效率不变,N0?16.6kW,??84%。现将此泵叶轮车削成D2求车削后泵设计点的流量,扬程和功率各为多少?
3-27、已知离心水泵的性能参数同题1-18。试分别计算:⑴转速n不变(2900rmin),将叶
轮外径D2切割到208mm,求各对应点的参数并绘出性能曲线。⑵若要求工作点为
Q?40m3h,H?50m,问此泵的叶轮外径应切割到多少尺寸?是否在允许切割范围
内?
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