风机：pT????u2v2u??u1v1u??
因素：转速n；叶轮外径D2；密度（影响全压）、叶片出口安装角?2a；进口绝对速度角?1。
7． 离心式泵与风机有哪几种叶片形式？各对性能有何影响？为什么离心泵均采用后弯式
叶片？
答：后弯式、径向式、前弯式
后弯式：?2a＜90°时，cot?2a为正值，?2a越小，cot?2a越大，HT?则越小。即随?2a不断减小，HT?亦不断下降。当?2a减小到等于最小角?2a,min时，HT??0。
径向式：?2a=90°时，cot?2a =0，v2u?=u2。HT?u?2。 g2前弯式：?2a＞90°时，cot?2a为负值，?2a越大，cot?2a越小，HT?则越大即随?2a不断增大，HT?亦不断增大。当?2a增加到等于最大角?2a,max时，HT?2u?2。
g2以上分析表明，随叶片出口安装角?2a的增加，流体从叶轮获得的能量越大。因此，前弯式叶片所产生的扬程最大，径向式叶片次之，后弯式叶片最小。
当三种不同的叶片在进、出口流道面积相等，叶片进口几何角相等时，后弯式叶片流道较长，弯曲度较小，且流体在叶轮出口绝对速度小。因此，当流体流经叶轮及转能装置(导叶或蜗壳)时，能量损失小，效率高，噪声低。但后弯式叶片产生的总扬程较低，所以在产生相同的扬程(风压)时，需要较大的叶轮外径或较高的转速。为了高效率的要求，离心泵均采用后弯式叶片，通常?2a为20°～30°。
8. 轴流叶轮进、出口速度三角形如何绘制？w?、??如何确定？有何意义？
答：速度三角形一般只需已知三个条件即可画出，一般求出圆周速度u、轴向速度va、
圆周分速vu即可按比例画出三角形。
轴流式和离心式泵与风机速度三角形相比，具有以下特点：一是流面进、出口处的圆周速度相同；二是流面进、出口的轴向速度也相同，即
u2=u1=u；v1u=v2u=va
因此，为研究方便起见，可以把叶栅进、出口速度三角形绘在一起。如图所示。
w?是叶栅前后相对速度w1和w2的几何平均值，其大小和方向由叶栅进、出口速度三角形的几何关系来确定。
2?(w?=waw1u?w2u2w2wa) ； ??=arctga=arctg 2w1u?w2uwu?意义：由于流体对孤立翼型的绕流，并不影响来流速度的大小和方向，而对叶栅翼型的绕流，则将影响来流速度的大小和方向，所以在绕流叶栅的流动中，取叶栅的前后相对速度w1和
w2的几何平均值w?作为无限远处的来流速度。
9. 轴流式泵与风机与离心式相比较，有何性能特点？使用于何种场合？
答:轴流式泵与风机的性能特点是流量大，扬程低，比转数大，流体沿轴向流入、流出叶轮。 目前国内外大型电站普遍采用轴流式风机作为锅炉的送引风机、轴流式水泵作为循环水泵。
10. 轴流式泵与风机的扬程（全压）为什么远低于离心式？ 答：因为轴流式泵与风机的能量方程式是：
22v2?v12w12?w2HT=＋ ⑴
2g2g离心式泵与风机的能量方程式是:
222v2?v12u2?u12w12?w2HT?=＋＋ ⑵
2g2g2g因为⑴式中u1=u2=u 故流体在轴流式叶轮中获得的总能量远小于离心式。
11. 轴流式泵与风机的翼型、叶栅的几何尺寸、形状对流体获得的理论扬程（全压）有何影
响？并分析提高其扬程（全压）的方法？
buw?sin??????答：泵：HT?cy ?tva2gcos?2bu?w?sin??????风机：PT?cy ?tva2cos?2增加弦长b；增大叶栅中翼型的升力系数cy；减小栅距t ；增大??；增加升力角?均可提高泵与风机的扬程（全压）。
第二章 思考题
1． 在泵与风机内有哪几种机械能损失？试分析损失的原因以及如何减小这些损失。
答：（1）机械损失：主要包括轴端密封与轴承的摩擦损失及叶轮前后盖板外表面与流体之间的圆盘摩擦损失两部分。
轴端密封和轴承的摩擦损失与轴端密封和轴承的结构形式以及输送流体的密度有关。这项损失的功率?P约为轴功率的1％—5％，大中型泵多采用机械密封、浮动密封等结构，轴端密封的摩擦损失就更小。
圆盘摩擦损失是因为叶轮在壳体内的流体中旋转，叶轮两侧的流体，由于受离心力的作用，形成回流运动，此时流体和旋转的叶轮发生摩擦而产生能量损失。这项损失的功率约为轴功率的2％-10％，是机械损失的主要部分。
提高转速，叶轮外径可以相应减小，则圆盘摩擦损失增加较小，甚至不增加，从而可提 高叶轮机械效率。
（2）容积损失：泵与风机由于转动部件与静止部件之间存在间隙，当叶轮转动时，在间隙两侧产生压力差，因而时部分由叶轮获得能量的流体从高压侧通过间隙向低压侧泄露，这种损失称容积损失或泄露损失。
容积损失主要发生在叶轮人口与外壳密封环之间及平衡装置与外壳之间。
如何减小：为了减少进口的容积损失，一般在进口都装有密封环(承磨环或口环)，在间 隙两侧压差相同的情况下，如间隙宽度b减小，间隙长度l增加，或弯曲次数较多，则密封效果较好，容积损失也较小。
（3）流动损失：流动损失发生在吸入室、叶轮流道、导叶与壳体中。流体和各部分流道壁面摩擦会产生摩擦损失；流道断面变化、转弯等会使边界层分离、产生二次流而引起扩散损失；由于工况改变，流量偏离设计流量时，入口流动角与叶片安装角不一致，会引起冲击损失。
如何减小：减小流量可减小摩擦及扩散损失，当流体相对速度沿叶片切线流入，则没有冲击损失，总之，流动损失最小的点在设计流量的左边。 2． 为什么圆盘摩擦损失属于机械损失？
答：因为叶轮在壳体内的流体中旋转，叶轮两侧的流体，由于受离心力的作用，形成回流运动，此时流体和旋转的叶轮发生摩擦而产生能量损失。由于这种损失直接损失了泵与风机的轴功率，因此归属于机械损失。
3． 功率分为哪几种？它们之间有什么关系？
答：常用功率分为原动机功率Pg、轴功率P和有效功率Pe
Pg=?gPg,in
P=?tmPg
Pe=?P
4.离心式叶轮的理论qV,T-HT?曲线及qV,T-pT?曲线为直线形式，而实验所得的qV-H及
qV-p关系为曲线形式，原因何在？
答：对于有限叶片的叶轮，由于轴向涡流的影响使其产生的扬程降低，该叶轮的扬程可用环流系数进行修正。
HT?KHT?
环流系数K恒小于1，且基本与流量无关。因此，有限叶片叶轮的qV,T—HT曲线，也是一条向下倾斜的直线，且位于无限多叶片所对应的qV,T—HT?曲线下方。如图中b线所示。考虑实际流体粘性的影响，还要在
qV,T?H曲线上减去因摩擦、扩散和冲击
而损失的扬程。因为摩擦及扩散损失随流量的平方增加，在减去各流量下因摩擦及扩散
而损失的扬程后即得图中的c线。冲击损失在设计工况下为零，在偏离设计工况时则按抛物线增加，在对应流量下再从c曲线上减去因冲击而损失的扬程后即得d线。除此之外，还需考虑容积损失对性能曲线的影响。因此，还需在d线的各点减去相应的泄漏量q，即得到流量与扬程的实际qV?H性能曲线，如图中e线所示。
对风机的qV—H曲线分析与泵的qV—H曲线分析相同。
5．为什么前弯式叶片的风机容易超载？在对前弯式叶片风机选择原动机时应注意什么问题？
答：前弯式叶轮随流量的增加，功率急剧上升，原动机容易超载。所以，对前弯式叶轮的风机在选择原动机时，容量富裕系数K值应取得大些。 6．离心式和轴流式泵与风机在启动方式上有何不同？
答：离心式泵与风机，在空载时，所需轴功率（空载功率）最小，一般为设计轴功率的30%左右。在这种状态下启动，可避免启动电流过大，原动机过载。所以离心式泵与风机要在阀门全关的状态下启动。
轴流式泵与风机，功率P在空转状态（qV=0）时最大，随流量增加而减小，为避免原动机过载，对轴流式泵与风机要在阀门全开状态下启动。 7．轴流式泵与风机空载运行时，功率为什么不为零？ 答：由于存在机械损失和二次回流损失。
8．轴流式泵与风机的性能曲线有何特点？其qV-H及qV-p曲线为什么出现拐点？ 答：轴流式泵与风机的qV—H (qV—p)性能曲线具有如下特点：当在设计工况时，对应