当前位置:首页 > 泵与风机-何川主编-第四版-课后习题+思考题(全7章)答案
度的夹角分别为?1=60°,?2=120°,空气密度?=1.2kg/m3。绘制进口及出口速度三角形,并求无限多叶片叶轮所产生的理论全压pT?。
解:u1=
?D1n ??0.48?1500=
6060?D2n??0.6?1500 u2===47.1(m/s)
6060=37.68(m/s)
v1m=w1sin?1a=25?sin60?=21.65(m/s) v2m=w2sin?2a=22?sin120?=19.05(m/s) 知u、vm、?可得速度三角形
v1u??u1?w1cos?2a?37.68?25?cos60??25.18(m/s)
v2u?=u2-w2cos?2a=47.1-22?cos120?=58.1(m/s)
pT????u2v2u??u1v1u???1.2??47.1?58.1?37.68?25.18??2145.27(Pa)
1-6有一离心式水泵,在转速n=1480r/min时,流量qV=89L/s,扬程H=23m,水以径向流入叶轮,叶轮内的轴面速度v1m=3.6m/s。内、外径比D1/D2=0.5,叶轮出口宽度b2=0.12D2,若不计叶轮内的损失和叶片厚度的影响,并设叶轮进口叶片的宽度b1=200mm,求叶轮外径D2、出口宽度b2及叶片进、出口安装角?1a和
?2a。 解:由qV=?qV89?10?3D1b1V1m得D1===0.039(m)=39mm
?b1v1m?0.2?3.6由D1/D2=0.5得 D2=2D1=2?390=78(mm) b2=0.12D2=9.36mm
u1=
?D1n ??0.039?148060=
60=3.02(m/s)
tg?1a=
u2=
v1m3.6==1.192 得?1a=50° u13.02?D2n??0.078?148060=
60=6.04(m/s)
qV89?10?3v2m===38.8(m/s)
?D2b2??0.078?0.009精选
由HT?=
u2V2u?=23 得V2u?=37.31(m/s) gctg?2a??u2?v2u??/v2m??6.04?37.31?/38.8??0.806
?2a?128.85?(数据有问题,离心泵出口安装角应是锐角,即后弯式叶片) 1-7 有一离心式风机,叶轮外径D2=600mm,叶轮出口宽度b2=150mm,叶片出口安装角?2a=30°,转速n=1450r/min。设空气在叶轮进口处无预旋,空气密度
?=1.2kg/m3,试求:
(1)当理论流量qV,T=10000m3/h时,叶轮出口的相对速度w2和绝对速度v2; (2)叶片无限多时的理论全压pT?; (3)叶片无限多时的反作用度?;
(4)环流系数K和有限叶片理论全压pT(设叶片数z=12) 解:(1)u2=
?D2n??0.6?145060=
60=45.53(m/s)
由qV,T=?D2b2V2m得V2m=
qV,T?D2b2=
10000=9.83(m/s)
3600???0.6?0.15w2=
V2m9.83==19.66(m/s) sin?2asin30?22V2=w2?u2?2w2u2cos?2a=19.662?45.532?2?19.66?45.53?cos30?
=30.15(m/s)
(2)∵u2=45.53m/s V2m=9.83m/s
∴V2u?=u2?V2mctg?2a=45.53-9.83?ctg30°=28.5(m/s)
pT?=?u2V2u?=1.2?45.53?28.5=1557.3(Pa)
(3)?=1?V2u?28.5=1?=0.687 2u22?45.53⑷由风机的斯托道拉公式:K?1?u2?sin?2a
qV,Tz(u2?)?D2b2tg?2a精选
K?1?45.53??sin30?=0.79
1000012(45.53?)36000???0.6?0.15?tg30?∴pT=KpT?=0.79?1557.3=1230.3(Pa)
1-8有一轴流式风机,在叶轮半径380mm处。空气以v1=33.5m/s的速度沿轴向流入叶轮,当转速n=1450r/min时,其全压p=692.8Pa,空气密度?=1.2kg/m3,求该半径处的平均相对速度w?的大小和方向。 解:u=
?Dn3.14?0.38?2?1450=?57.67(m/s) 6060 v1?wa=33.5(m/s)
v2u=
p692.8=?10.01(m/s) ?u1.2?57.67由题知轴向进入v1u?0,所以w1u?u。w2u?u?v2u?57.67?10.01?47.66(m/s)
?w?w2u??57.67?47.66?w??v12??1u??33.52????62.42m/s
22????22???arctg???2v1?w1u?w2u??2?33.35????arctg?32.34 ???57.67?47.66???1-9有一单级轴流式水泵,转速n=580r/min,在叶轮直径700mm处,水以v1=5.8m/s的速度沿轴向流入叶轮,又以圆周分速v2u=2.3m/s从叶轮流出,试求cy少?设?=1°。
?Dn3.14?0.7?580解:u==?21.25(m/s)
6060 v1?wa?va?5.8(m/s)
由题知轴向进入v1u?0,所以w1u?u。w2u?u?v2u?21.25?2.3?18.95(m/s)
b为多t???arctg???2v1?w1u?w2u?2?5.8?????arctg?16.09 ???21.25?18.95???b2?v2u?v1u?sin??2??2.3?0?sin16.09?cy????0.207 ??tva1?tg?/tg??5.81?tg1/tg16.09
精选
1-10有一后置导叶型轴流式风机,在外径D2=0.47m处,空气从轴向流入,
va=30m/s,在转速n=2000r/min时,圆周分速v2u=5.9m/s,求cyb。设?=1°。 t解:u=
?Dn3.14?0.47?2000=?49.19(m/s) 6060 v1?wa?va?30(m/s)
由题知轴向进入v1u?0,所以w1u?u。w2u?u?v2u?49.19?5.9?43.29(m/s)
???arctg???2v1?w1u?w2u?2?30???? ?arctg?32.97???49.19?43.29???b2?v2u?v1u?sin??2??5.9?0?sin32.97?cy????0.208 ??tva1?tg?/tg??301?tg1/tg32.971-11有一单级轴流式水泵,转速为375r/min,在直径为980mm处,水以速度
v1=4.01m/s轴向流入叶轮,在出口以v2=4.48m/s的速度流出。试求叶轮进出口相
对速度的角度变化值(?2??1)。 解: u=
?Dn??0.98?375==19.23(m/s) 6060 水轴向流入 v1u=0
222?va?v12=4.482?4.012?2(m/s) v2u=v2=v2 由速度三角形可知:tg?1= 由tg?2=
vav14.01== =0.2085 得?1=11.78? uu19.23vav14.01==?0.2327 得?2=13.10? u?v2uu?v2u19.23?2 ?2??1=13.10??11.78??1.32°
1-12有一单级轴流式风机,转速n=1450r/min,在半径为250mm处,空气沿轴向以24m/s的速度流入叶轮,并在叶轮入口和出口相对速度之间偏转20°,求此时的理论全压pT。空气密度?=1.2kg/m3。 解:u=
tg?1??Dn3.14?0.25?2?1450?37.94(m/s) =
6060v124??0.6326 ?1?32.32? ?2??1?20??52.32? u37.94pT??uva?ctg?1?ctg?2??1.2?37.94?24?ctg32.32??ctg52.32??883.43Pa
精选
??
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