泵和壓縮機習(xí)題課3章201115

1、泵和壓縮機習(xí)題課（1-3章）2014.11.15離心泵1、一臺離心泵從開口水池吸水，其裝置如圖所示：Hg1=4.4m,吸入管徑d0.1m, 設(shè)泵的流量為34m3/s，吸入管內(nèi)摩擦阻力系數(shù) 入=0.02,吸入管總當(dāng)量長度為18m試 計算輸水時，泵入口處真空表讀數(shù)為多少汞柱，其絕對壓力為多少水柱?解取1-1，2-2界面能量平衡方程，2 2gZ1-C1gZ2-P2空hf,122T2f2 2P2p1C2_ C1g（Z2-zhf10.13 104Pa223101.3m2/ s21000Kg / m2 2g（Z2Z1） =9.8 4.4 =43.12m / s404 x 34 / 3600C2221.2m

2、 / snd兀漢0.122小2C2- C11.2-10.72m/ s2 2l c218 1 22hf2=0.022.95 J /Kgd 20.12p2= 101.3 -43.12 -0.72 -2.59）=1000Kg / m354.27m2/ s2二54270PaP2=54270 10*10.2 =5.54m,H2O柱=54270 105750.2 =407.13mm,Hg柱真空度H=760-407.13=352.87mm Hg=4.79mH2o2、離心泵傳送密度為750Kg/m3汽油，實測得泵出口壓力表讀數(shù)為147100Pa,入口 真空表讀數(shù)為300mm汞柱，兩表垂直距離（表位差）0.5m

3、,吸管與排除管直徑相同，試 求以液柱表示的泵實際揚程。匂詈）hfP2= 147100 pa 101300 pa = 248400 paC2二G進出管直徑相同,1/ZZ=264mPi解泵揚程H卩2沖1760 -300760=10 61333 pa760題1-1附圖Z（2）5m,hf二0很短?=750 Kg . m2H =248400一61333 0.5 = 25.95m = 26m750 x9.83設(shè)某離心水泵流量Q=0.025m3/ s ,排除管壓力表讀數(shù)為323730Pa,吸入管真空表讀 數(shù)為39240Pa表位差0.8m，吸入管直徑為100mm排除管直徑為75mm電動機功率 表讀數(shù)為12.5

4、KW,電動機的效率為0.93，泵與電動機采用直聯(lián)。試計算離心泵的軸功率， 有效功率和泵的總功率。2 2解：H二主Zsd9乞hfPgsdZgfpD=323730 Pa101300 Fa=425030 Paps=101300Pa- 39240 Fa=62060Pa?=1000 kg m34Q仝型T-：（0.075）2s4 0.025 c “m2=3.18m-（0.1）2 s4Qd12hf=02 2H03=37兇.38.95m詢.8怙Zg=38.955有效功率NJ1000軸功率N=ND.D泵總效率NE9.545E82%N 11.634、謀輸送油品的離心泵裝置如圖,JOO。381.8 0.025=9.

5、544kw1000= 12.5 0.93 =11.63 kw試計算泵需要提供的實際揚程為多少?已知：油品密度850缸I內(nèi)壓力P196133pa（縮）缸U內(nèi)壓力p2=176479.7 pa（縮）比=8m H2=14m H3=4m吸入管損失hs=1mS1-4附圉排出管損失ha=25m經(jīng)加熱爐壓降A(chǔ)P=1372930Pa吸入排出管相同P2Pl42 2H=巴匕-zs) -CD企hf中zg-176479.7 pa=196133pa-，s二H2H3-比=14 4 -8=10m二csCDhsha= 125二26mh爐二空二咤0=165mPg 850匯9.81764797196133H二10 165二-2.3

6、6 10 165 = 172.64m8507.80610、有一離心泵，轉(zhuǎn)速為480rpm,總揚程H=136m流量為Q=5.7m/，軸功率N=9860kw，設(shè)%=J=092，求水力效率nh為多少。（常溫清水密度P= 1000Kg/m3 ） 解：有效功率“電HQ1000 X9.8X136 X5.7門Ne1000總功率Ne 75970.77，N 9860:h . m=0.77，0.770.77 s0.91Jm0.92 0.9211、有一離心水泵，轉(zhuǎn)速為2900rpm,揚程H=100m流量為Q=0.17mS，軸功率N=183.8k，現(xiàn)用一臺D2為該泵2倍的相似泵，當(dāng)轉(zhuǎn)速n1450rpm時流量Q，揚程H

7、和軸功率N各應(yīng)為多少？解：根據(jù)相似定律Qn D233n廠L nDnn D=型|20.17口/2900 1s= 0.17mZ4 =0.68m2Ln(但1000L11丿12900丿= 100mNLn” =2j1450 11丿12900丿1000I. 3(1)(2)(3)I 183.8k=4 183.8k=735.2k12、有一臺轉(zhuǎn)速為1450rpm的離心泵，當(dāng)流量Q=35mn時的揚程H=62m功率N =7.6kw，若流量增加到Q = 52.5mh，向原動機的轉(zhuǎn)速提升到多少才能滿足要求？ 此時揚程和軸功率N各為多少？解：此題目是相似理論中的比例定律問題相似拋物線問題13、已知離心泵的葉輪夕、徑Cb=

8、220，當(dāng)轉(zhuǎn)速2900rpm時其性能參數(shù)如下表Q吆0 015305060H(m6867.5656055N(W )/101314.5n%033546260試求（1）將轉(zhuǎn)速降到2320rpm時的性能參數(shù)Q H，并畫出兩種轉(zhuǎn)速下泵的基本 性能曲線。（2）若要求此泵在Q=40mh，H=50m下工作，問該泵應(yīng)在何種轉(zhuǎn)速下運行？解（1）按比例定律求Q H N(1)(2)(3)n5251450=2175rpmQ 35匚n2H nH2nn3N nN = Jn據(jù)262S晉3心沁n Q = Qn23208nn 2900Hr=2HQ2= T=0.64W丿in丿12900丿Nr=府NfnLP300L0.512小丿in

9、丿(2900丿QS012244048Hm43.5243.241.638.435.2N kB/4.085.126.667.424“033546260(2)若此泵在Q=40r1/h , H=50m下工作，求調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速Q(mào)=40ri/h ,H=50m是工作點是 泵特性與管路特性共同點，因不知泵轉(zhuǎn)速尚不知泵特性，先求相似拋物線。相似拋物線HQm%020304050Hm012.528.135078.13HH2卑=0.03125Q2402-0.03175Q2作相似拋物線與泵2900rpm的特性交于Q=44.5m3/h H=62m處，求工作點在Q=40rl/h H=50m勺工作轉(zhuǎn)速，是Q=44.5riT/h H

10、=62m的相似點。Q40n貝U50、n2900 =2604rpm H V 62該泵應(yīng)在2600rpm轉(zhuǎn)速下工作=KQ2已知點求kn2900二2606rpmQ 44.5ns求解問題,314、有一離心水泵當(dāng)轉(zhuǎn)速n=2900rpm時，流量Q=9.5m/min揚程H=120m另有一臺和 此泵相似的離心水泵，流量Q=38ri/min，揚程H=80m問此葉輪的轉(zhuǎn)速應(yīng)為多少？解：此題是相似冋題，1、兩泵相似其比轉(zhuǎn)數(shù)ns相同第一泵ns13.65niQ3H49 53.65 2900 =_ 60_31204= 116.2第二泵ns2，-365色3.65n2Q 603H4兩泵相似比轉(zhuǎn)數(shù)相同nsi =ns2116.2

11、 =0.1086n2n2=1070rpm3804n2二遊n2“1086n226.75Q38Q9.5H80H1202、根據(jù)相似定律3L2 L、nF聯(lián)立兩式得L= 6 nF將L6 代入（&）或（b）式n38fnY.=i i46363先代入（a）9.5.nn =1070rpm8064 n：63代入（b）=67=6n =1070rpm15、有一單吸四級離心水泵，額定流量Qopt=64（1）該泵屬于什么類型（ns=?）（2）當(dāng)此泵在1450rmp下運轉(zhuǎn)時，此轉(zhuǎn)數(shù)為多大?解：2900f n4-i12900丿mh,揚程H =280m,轉(zhuǎn)速n =2900rpmns漢64=32m：/ 2900h、214

12、50280 = 70m29003.65 1450 禪0 = 58.37044切割定律16、原有一臺8BA-18水泵，葉輪直徑為268mm削后變?yōu)?50mm設(shè)效率不變，計 算其流量Q,揚程H和功率N為多少？ (8BA18原設(shè)計點參數(shù)為：n = 1450rpm, Q =79丫, H =18m, N =16.6kB， 耳=84%)解：此題是切割定律問題漢79jJ/=73.7丁D2268ssD22HD2直3N0 丿轉(zhuǎn)速仍為1450rpm設(shè)計點效率不變=84%19、某離心泵從樣本上查得允許吸上真空度Hs=7m,現(xiàn)將該泵安裝在海拔600m的地 方，輸水溫為402C,問修正原Hsl應(yīng)為多少？(1)該泵屬于什

13、么類型，求比轉(zhuǎn)數(shù)ns3.65n Q3H7643.65 2900 警=58.3280卡-jh=4.4m,所以泵能正常吸入。gihf=8.0 1 =8.0Hg-0 -8 -16.1=24.1m-8-24.1,此時泵不能正常工作haHg17人8-8=0 15.6 hr*Q22hf=k1Qko3.90.52-15.6ki= 8.0HgiPA_P:9-hf- 譏2 2-4 = Q2-15.6Q240.169423.6Hg1hf- :hpg2 2-4=-8 Q -15.6Q -0.5是否考慮允許汽蝕余量(考慮)？(4)若將泵轉(zhuǎn)速提高到n=2900rpm，還能否正常吸入?當(dāng)轉(zhuǎn)速 n= 2900 rpm時QQ

14、理0.5=1. n 1450hr：hr212900 2900漢3.9 =15.6287.64 301=166.6口二 吸氣狀態(tài)=180.9kgh4、2Z .57型空壓機為雙缸、立式、單作用、單級壓縮機結(jié)構(gòu)如圖:活宴6125&二/!已知，熱力參數(shù)結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)名義吸氣壓力P1=1 105pa（絕）名義排氣壓力P2 =8 105pa（絕）吸氣溫度25C活塞行程S =128mm缸數(shù)2活塞外止點與缸蓋間隙 汽缸鏡面倒角缸徑D =125m轉(zhuǎn)速n二620rpm 1.5mm6 300:為多大?0.850.86解：（1）每個缸的相對余隙吞積23止點Vci = D、二一12.50.15cm = 18.41

15、cm44氣閥Vc2=78cm21錐體Vc30.6 0.6tg30 二.12.5 = 4.08cm32Vc=Vc1Vc2Vc3=18.4178 4.08 =100.49VhD2s 12.5212.8cm3=1570.8cm3（2）容積系數(shù)._roM - Cm-1P 1- 0.064 e)12=1 -0.298 =0.702(3)p2=5 105pa(絕)時、.T -(m) = 1 - 0.064(51.2T)二1- 0.064 2.824二1一0.18二0.826、按提4的條件，計算該空壓機軸功率及所配電機功率（經(jīng)皮帶輪轉(zhuǎn)動），此時該機的比功率Nr為多少？1m =(0.95 0.99)K低壓級取

16、m = 0.96K =0.96 1.4 = 1.344(231頁)&=0.05 覽=0.06活塞平均速度sn 0.128汶620,Cm2.64 m/s1二1- 0.064 4.65744Vh1570.830302 64:;1 = -1()=0.05 (- ) =0.02853.53.5Cm22.642、.2=2()=0.06 () = 0.03413.53.5bPdl-時)=W05(1 -0.0285) =0.972305255= p2(1) =8漢10 (1 +0.0341)=8.27310 pa3嘰-0.7024Vh =2 0.00157m3=0.00314m35620n二60一1

17、.344 _1nNi =x 0.972 x 105x 0.702 x 0.00314 x620827)44_11000 1.344 -1600.97=6.42k(2)、軸功率取機械效率m=0.9(小型m= 0.85 0.92)Ni6.42NL=7.13km0.9、電機功率取轉(zhuǎn)動效率e=0.97皮帶轉(zhuǎn)動0.96 0.99NQ=% 二7.1% =7.3kB、比功率Nr按表3-2查取排氣系數(shù)= 0.62Q =Vhn =0.62* 0.00314* 620 =1.207N理=7.13二5.89 kW/nn/minQ 1.217、按題4的空壓機，若名義吸氣壓力P1=1105pa(絕)，名義排氣壓力P2

18、=5 105pa，吸氣溫度200C。試計算：(1)氣缸進行絕熱壓縮時排氣溫度為多少？(2)測得實際排氣溫度為93C，按名義壓力計算多變壓縮指數(shù)m分析實際二1.16分析：實際排氣溫度低于絕熱計算值，說明缸內(nèi)有良好冷卻氣缸中不是絕熱過程而是多變 過程，m k。10某空氣壓縮機工作時，當(dāng)?shù)卮髿鈮毫橼?1 105pa（絕）,大氣溫度為20C。已知 壓縮機的工作容積為100nVmin，相對余隙容積 =0.05，多變指數(shù) m=1.2,2pArK0.9, 絕熱壓縮指數(shù) k=1.4。試計算：（1）若需要實際排氣量 80.2m3/min，其最高壓力值可達多少？2）若此時測得的壓縮機指示功率 Ni=258kW,計算等溫指示效率n-T。解：（1）排氣