泵与风机课后习题答案(完整版) 2

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：

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：

qv(L/s)	0	10	20	30	40	50	60
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
p（pa）	0	7.84	31.36	70.56	125.44	196

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：

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.
p（pa）	350.6	700.6	1051.2	1401.2	1751.8	2103.7	2452.4

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

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：

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：

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：

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

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	.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

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。

【解】

（1）根据公式，                  求得各测点效率如下表所示。

qv(m3/h)	5290	60	7360	8100	8800	9500	10250	11000
qv(m3/s)	1.47	1.84	2.04	2.25	2.44	2.	2.85	3.06
p(pa)	843.4	823.8	814	794.3	755.1	696.3	637.4	578.6
P(kW)	1690	1770	1860	1960	2030	2080	2120	2150
η	0.7333	0.8584	0.47	0.9118	0.9093	0.8834	0.8560	0.8223

（2）绘制性能曲线如图1所示

（3）最高效率为0.9118，对应各参数为红色标记数值。

5-12 由上题已知n=1250r/min，D2=0.6m时的性能曲线，试绘出4-13-11系列风机的无因次性能曲线。

【解】根据公式               得A2=0.2826m2

根据公式                      得u2=39.25

根据无因次系数公式得出、、和填入下表中：

qv(m3/h)	5290	60	7360	8100	8800	9500	10250	11000
qv(m3/s)	1.47	1.84	2.04	2.25	2.44	2.	2.85	3.06
p(pa)	843.4	823.8	814	794.3	755.1	696.3	637.4	578.6
P(kW)	1690	1770	1860	1960	2030	2080	2120	2150
流量系数/	0.132	0.166	0.184	0.203	0.220	0.238	0.257	0.275
全压系数/	0.456	0.446	0.440	0.430	0.408	0.377	0.345	0.313
功率系数/	0.0824	0.0863	0.0907	0.0956	0.09	0.102	0.103	0.105
效率系数/	0.733	0.859	0.5	0.912	0.909	0.883	0.856	0.822

以流量为横坐标绘制无因次性能曲线如下图所示：

5-13由4-13-11系列风机的无因次性能曲线查得最高效率点的参数为：η=91.4%，无因次参数为： =0.212， =0.416， =0.0965，求当风机的叶轮直径D2=0.4m，n=2900r/min时，该风机的比转速ny为多少？

【解】将参数D2=0.4m，n=2900r/min， =0.212， =0.416带入下述公式：

， 

求得最高效率点时的流量qv=1.62m3/s，全压p=1841.35pa

根据公式：，带入n，qv，和p得出：

ny=13.13