Pe=
?gqVH1000=
1000?9.8?0.3?75.76?222.7(kW)
10002-5设一台水泵流量qV=25L/s,出口压力表读数为323730Pa,入口真空表读数为39240Pa,两表位差为0.8m,(压力表高,真空表低),吸水管和排水管直径为1000mm和750mm,电动机功率表读数为12.5kW,电动机效率?g=0.95,求轴功率、有效功率、泵的总功率(泵与电动机用联轴器直接连接)。 解:由题知:P2e=323730Pa,P1v=39240Pa,P1e=?P1v=?39240Pa
z2?z1=0.8m,d1=1000mm=1m ,d2=750mm=0.75m
Pg'=12.5kW, ?g=0.95, ?tm=0.98
v1?4qv4?25??0.032m/s 22?d11000?3.14?1v2?4qv4?25??0.057m/s ?d221000?3.14?0.7522p1v12p2v2z1+++H=z2++ 得:
?g2g?g2g2p2?p1v2?v12323730?(?39240)0.0572?0.0322?+=0.8+=37.84m H=z2?z1+
?g2g2?9.81000?9.81000?9.8?25?10?3?37.84Pe===9.27(KW)
10001000?gqVHP=Pg'?tm?g=12.5?0.98?0.95=11.64(KW)
?=
Pe9.3?100%=?100%=79.6% P11.642-6有一送风机,其全压是1962Pa时,产生qV=40m3/min的风量,其全压效率为50%,试求其轴功率。 解:P=
qVp40?1962?2.62(kW) =
1000?60?1000?0.52-7要选择一台多级锅炉给水泵,初选该泵转速n=1441r/min,叶轮外径
D2?300mm,流动效率?h=0.92,流体出口绝对速度的圆周分速为出口圆周速度
的55%,泵的总效率为90%,输送流体密度?=961kg/m3,要求满足扬程
H=176m,流量qV=81.6m3/h,试确定该泵所需要的级数和轴功率各为多少(设流体径向流入,并不考虑轴向涡流的影响)?
?D2n??0.3?1441解:u2===22.62(m/s)
6060 由题知:v2u=0.55u2=0.55?22.62=12.44(m/s)
HT=
u2v2u22.62?12.44==28.7(m) g9.8H1?HT?h?28.7?0.92?26.42(m)
i?H176??6.66?7(级) H126.42Pe?gqVH961?9.8?81.6?176???41.7kW 1000?1000?1000?3600?0.9P?2-8一台G4-73型离心式风机,在工况1(流量qV=70300m3/h,全压p=1441.6Pa,轴功率P=33.6kW)及工况2(流量qV=37800m3/h,全压p=2038.4Pa,轴功率
P=25.4kW)下运行,问该风机在哪种工况下运行较为经济?
Pqp70300?1441.6?100%=83.78% 解:工况1:?1=e=V=
P1000P1000?3600?33.6Pqp37800?2038.4?100%=84.26% 工况2:?2=e=V=
P1000P1000?3600?25.4∵?2??1∴在工况2下运行更经济。 第三章 相似理论
3-1有一离心式送风机,转速n=1450r/min,流量qV=1.5m3/min,全压p=1200Pa,输送空气的密度为?=1.2kg/m3。今用该风机输送密度?=0.9kg/m3的烟气,要求全压与输送空气时相同,问此时转速应变为多少?流量又为多少? 解:由题知:
DpDm=1 ;各效率相等,pp=pm
?pDp2np2?pnp2根据全压相似关系 =()()=()=1
pm?mDmnm?mnmpp得nm=np?p1.2=1450?=1674.32( r/min) 0.9?m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) np14503-2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(214504nmnp得:Pm=4Pp=4?183.8=735.2(KW)
3-4G4-73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 ?mnp根据比例定律:
pppm=(145024609)=3.945 得 pm==1168.3(Pa) )2=(7303.945nmqVpqVmPpPmqVp145071100===1.9863 得qVm===35795.2(m3/h)
1.9861.9863nm730np=(1450399.8)=7.837 得Pm==12.73(KW) )3=(7307.837nmnp3-5G4-73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=
?m0.763pp=?4609?2930.56Pa ?p1.2 轴功率Pm=
?m0.763Pp=?99.8?63.46kW ?p1.23-6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