流量与密度无关,根据相似关系
qVpqVm=
npnm 得
qVm=qVpnm1674.32=1.5?=1.73(m3/min)
1450np3-2有一泵转速n=2900r/min,扬程H=100m,流量qV=0.17m3/s,若用和该泵相似但叶轮外径D2为其2倍的泵,当转速n=1450r/min时,流量为多少? 解:由题知:D2m=2D2p ,由于两泵相似 根据流量相似关系 得:qVm=
qVpqVm=(
D2pD2m
)
3
129001=()3?= 214504nmnp8?1450?0.17=0.68(m3/s) 29003-3有一泵转速n=2900r/min,其扬程H=100m,流量qV=0.17m3/s,轴功率
P=183.8KW。现用一出口直径为该泵2倍的泵,当转速n=1450r/min时,保持运动状态相似,问其轴功率应是多少?
解:由于两泵相似 且D2m=2D2p
根据功率相似关系:
PpPm= (D2pD2m)5(1290031)= )3=()5(421450nmnp得:Pm=4Pp=4?183.8=735.2(KW)
3-4 G4-73型离心风机在转速n=1450r/min和D2=1200mm时,全压p=4609Pa,流量qV=71100m3/h,轴功率P=99.8KW,若转速变到n=730r/min时,叶轮直径和气体密度不变,试计算转速变化后的全压、流量和轴功率。 解:由题可知:
D2pD2m=1;
?p=1 ?m根据比例定律:
pppmnp=(145024609)=3.945 得 pm==1168.3(Pa) )2=(7303.945nmnp
qVpqVmPpPmqVp145071100===1.9863 得qVm===35795.2(m3/h)
1.9861.9863nm730 =(1450399.8)=7.837 得Pm==12.73(KW) )3=(7.837730nmnp
3-5 G4-73型离心风机在转速n=1450r/min和D2=1200mm时,全压p=4609Pa,流量qV=71100m3/h,轴功率P=99.8KW,空气密度?=1.2kg/m3,若转速和直径不变,但改为输送锅炉烟气,烟气温度t=200℃,当地大气压pamb=0.1MPa,试计算密度变化后的全压、流量和轴功率。 解:由题知
D2pD2m=1
npnm=1
由于流量与密度无关 所以流量qV不变,qVm?71100m3/h
273p2730.1?106?m??0?1.34???0.763kg/m3
273?t101325273?200101325全压pm=
?m0.763?4609?2930.56Pa pp=1.2?p 轴功率Pm=
?m0.763?99.8?63.46kW Pp=1.2?p3-6叶轮外径D2=600mm的风机,当叶轮出口处的圆周速度为60m/s,风量
qV=300m3/min。有一与它相似的风机D2=1200mm,以相同的圆周速度运转,求其风量为多少?
解:由题知:圆周速度相同 可得 u=
?D2pnp60=
?D2mnm60=60
得
npnm=
D2m1200==2 D2p600根据相似流量关系
qVpqVm=(D2pD2m)360031)?2= =(4nm1200np所以得qVm=4?qVp=4?300=1200(m3/min)
3-7有一风机,其流量qV=20m3/s,全压p=460Pa,用电动机由皮带拖动,因皮带滑动,测得转速n=1420r/min,此时所需轴功率为13KW。如改善传动情况后,
转速提高到n=1450r/min,问风机的流量、全压、轴功率将是多少? 解:由于是同一风机,所以满足相似
由题知:
DpDm=1
?p=1 ?m
根据比例定律
qVpqVm=
npnm 得 qVm=qVpnm1450=20?=20.42(m3/s)
1420np
pppmPpPm=(npnm)2 得pm=pp(nm214502)=479.58(Pa) )=460?(1420npnm314503)=13.84(KW) )=13?(1420np =(npnm)3 得Pm=Pp(3-8已知某锅炉给水泵,最佳工况点参数为:qV=270m3/h,H=1490m,
n=2980r/min,i=10级。求其比转数ns。
3.65?2980?149034()102703600=69.85 解:ns=3.65nqV=H34()i3-9某单级双吸泵的最佳工况点参数为qV=18000m3/h,H=20m,n=375r/min。求其比转数ns。 解:由于是单级双吸泵
3.65n(H)qV34ns=2=3.65?375?(20)180002?3600=228.83 343-10 G4-73-11No18型锅炉送风机,当转速n=960r/min时的运行参数为:送风量全压p=4276Pa;同一系列的No8型风机,当转速n=1450r/minqV=19000m3/h,
时的送风量qV=25200m3/h,全压p=1992Pa,它们的比转数是否相等?为什么? 解:两台风机的比转数分别为
nqV(p20)34960?=
ny=190003600=4.17
342764ny=nqV(p20)341450?=252003600=12.87 3(1992)4比转数不相等,因为一台风机在不同工况下有不同的比转数,一般用最高效率点的比转数,作为相似准则的比转数。所以题中的两台风机(同一系列)在最高效率点的比转数是相同的,但题中给出的工况不同,所以比转数不同。
第四章 泵的汽蚀 4-1除氧器内液面压力为117.6?103Pa,水温为该压力下的饱和温度104℃,用一
台六级离心式给水泵,该泵的允许汽蚀余量[?h]=5m,吸水管路流动损失水头约为1.5m,求该水泵应装在除氧器内液面下多少米? 解:[Hg]=
Pe?Pv-[?h]-hw ?gPe=Pv 倒灌高度
∴[Hg]=-[?h]-hw=―5―1.5=-6.5(m)
4-2有一台单级离心泵,在转速n=1450r/min时,流量为2.6m3/min,该泵的汽蚀比转数c=700。现将这台泵安装在地面上进行抽水,求吸水面在地面下多少米时发生汽蚀。设:水面压力为98066.5Pa,水温为80℃(80℃时水的密度
?=971.4kg/m3),吸水管内流动损失水头为1m。
5.62?1450?7002.660)43=3.255(m)
解:c=5.62nqV(?hr)34 得?hr=(5.62nqV43)=(c(其中的5.62是第107页公式中4-28得来的)
由于发生汽蚀条件为?ha=?hr=?hc (△h其实是NPSH的一种表达习惯) ∴?ha=?hr=3.255(m)
根据 t=80℃,?=971.4kg/m3 查表4-2知HV=4.97m
Hg=
Pe98066.5―HV―?ha―hw=―4.97―3.255―1=1.076(m)
971.4?9.8?g(Hv其实是Pv/pg的表达)
4-3有一吸入口径为600mm的双吸单级泵,输送20℃的清水时,qV=0.3m3/s,
n=970r/min,H=47m,汽蚀比转数c=900。试求:
⑴在吸水池液面压力为大气压力时,泵的允许吸上真空高度[Hs]为多少? ⑵该泵如用于在海拔1500m的地方抽送t=40℃的清水,泵的允许吸上真空高度[Hs]又为多少?(公式4-17)
5.62n解:⑴由题知:单级双吸泵 c=(?hr)qV2=900 得?h=3.12(m)
r34
?hc=?hr=3.12 [?h]=?hc+K=3.12+0.3=3.42(m) 由qV=Avs 得 vs=
qVA=
0.3?4=1.06 (m/s)
?0.62查表4-1及4-2得Hamb=10.3(m)HV=0.238(m)结合p104页的公式4-17
Pe?Pvvs2[Hs]=+-[?h]=10.3-0.238+0.057-3.42=6.7(m)
?g2g(Hs是我国过去采用的,现在多采用NPSH了) ⑵海拔1500m查表4-1 Hamb=8.6 t=40℃ 查表4-2 HV=0.752
[Hs]'=[Hs]-10.33+Hamb+0.24-HV
=6.7-10.33+8.6+0.24-0.752=4.46(m)
4-4在泵吸水的情况下,当泵的几何安装高度Hg与吸入管路的阻力损失之和大于6?104Pa时,发现泵刚开始汽化。吸入液面的压力为101.3?103Pa,水温为20℃,试求水泵装置的有效汽蚀余量为多少?(公式4-18)
解:?ha=?hc=
Pe?Pv-(Hg+hw) ?g
101.3?1036?104??0.238??3.976(m) 1000?9.81000?9.84-5有一离心式水泵:qV=4000L/s,n=495r/min,倒灌高度为2m,吸入管路阻力损失为6000Pa,吸水液面压力为101.3?103Pa,水温为35℃,试求水泵的汽蚀比转数c。 解: ?hr=?ha=
Pe?Pv+Hg-hw ?g101.3?1036000?0.58?2??11.25m =
988.74?9.8988.74?9.8