泵与压缩机课程复习内容
1. “气蚀”现象发生,离心泵运行会有哪些变化。 2.离心泵工作点有哪些调节方法。 3.克服离心泵轴向力有哪些方法。
4.欧拉方程在推导过程中假设了哪些条件?利用了哪些定律? 5.离心泵安装高度计算。 6.比转数意义及推导过程。 7.离心泵工作原理。
8.提高转速,离心泵性能参数如何变化。 9.离心泵比例定律、切割定律应用。 10.管道泵与离心泵在结构方面有何区别。 11.齿轮泵为什么不能用来输送轻质油品。 12.离心泵如何选择?
13.粘度变化对离心泵性能参数有何影响。 14.离心泵串并联有何特点。 15.离心泵灌泵目的。
16.容积泵与离心泵在启动时及流量调节有什么区别?
第一章 离心泵
一、问答题
1.离心泵的扬程是什么意义?其单位是什么?样本上常用单位是什么?两者的关系是什么?
答:扬程:单位质量的液体,通过泵所获得的有效能量。单位:J/kg;常用单位:m;单位虽然一致,但是泵的扬程不仅要用来提高液体的位置高度,而且还要用来克服液体在输送过程的流动阻力,以及提高液体的静压能和速度能等。
2.离心泵的主要过流部件是哪些?吸入室、叶轮及排出室(又称蜗壳) 对它们的要求是什么? 3.离心泵开泵前为什么要灌泵?
离心泵如果泵内不充满被输送液体,泵内有气,而气体的密度比液体小,这样叶轮中心就不能形成必要的真空度,即不能产生足够的离心力,也就没有吸力,不能吸液,所以必须要灌泵。
4.HT∞与哪些因素有关?仅与液体在叶片进口和出口速度有关; 为什么说它与介质性质无关?HT∞=1/g(u2c2u∞-u1c1u∞) 2222225.Hu2?u11?w2T??2?w2?c2?c12中哪些是静扬程? 由什么作用产生
的?哪些是动扬程?
6.什么叫反作用度?反作用度大好还是小好?离心泵的反作用度与什么参数有关?前弯、径向及后弯叶片的反作用度如何?
反作用度:静扬程Hpot在理论扬程Ht∞中所占的比例称为反作用度;反作用度越大越好;与β2A有关;
7.离心泵中主要是哪种叶片?为什么?βA2大致范围是多少?
8.汽蚀的机理如何?有何危害? 9.如何判别是否发生了汽蚀? 10.如何确定离心泵的几何安装高度?
11.常减压装置中减压塔的基础为什么比常压塔基础高? 12.如何从装置方面防止汽蚀发生?生产操作中要注意哪些问题? 13.用?hp22sva?和
ps??cs2?p???pAcs??2?Zg??hf?两式说明如何防
A?S止汽蚀发生?
14.离心泵有几条特性曲线?各特性曲线有何特点、有何用途? 15.离心泵开泵前要关闭出口阀,为什么?
16.离心泵中主要有哪些损失?各影响哪些工作参数?
17.介质密度对离心泵的H、Q、N、η四个参数中的哪些有影响?在生产中如何注意该种影响?
18.离心泵中流量损失产生在哪些部位?流量损失与扬程有无关系?用曲线图表示。 19.离心泵中机械损失由哪几部分组成?
20.写出离心泵效率?的表达式。它与ηv、ηh、ηm有何关系? 21.输送粘度较大的液体时离心泵的H、Q、N、η、Δhr 如何变化? 22.写出离心泵相似定律的表达式。
23.什么叫离心泵的比例定律?写出比例定律的表达式。
24.切割定律是在什么近似条件下得来的?切割定律的表达式。 25.切割抛物线与相似抛物线有何区别?
26.离心泵叶轮外径切割有无限制,一台泵叶轮切割量的大小受什么参数限制? 27.离心泵的比转数ns是一个什么参数,表达式如何? 28.试证明一台离心泵转速由n变为n'后其比转数不变。 29.两泵串联使用要注意哪些问题?
30.两泵并联目的在于增加流量,若管路特性不变时,并联后工作点的流量小于两泵单独在此管路工作的流量之和,为什么?
31.两泵串联目的在于提高扬程,若管路特性不变时,串联后工作点的扬程小于两泵单独在此管路工作的扬程之和,为什么?
32.两泵并联目的在于增加流量。其泵特性和管路特性平坦好还是陡降好? 33.两泵串联目的在于提高扬程。其泵特性和管路特性平坦好还是陡降好? 34.泵在交汇管路上工作时,为什么交汇点的剩余能头必须相等?
35.离心泵装置工作点调节方法中最常用的是哪儿种?特点如何?从节能的角度考虑,哪种方法较好?
36.离心泵吸入室有几种形式?对吸入室有何要求? 37.离心泵的轴向力是如何产生的?
38.单级离心泵轴向力平衡措施有哪儿种?各有何优缺点? 39.多级离心泵轴向力平衡措施有哪儿种? 40.试说明自动平衡盘装置自动平衡的原理。 41.离心泵中径向力平衡措施有哪些? 42.机械密封有几个辅助密封点?
43.若介质中含有固体颗粒时动静环材料应怎样选用? 二、计算题
1.一台离心泵从开口水池吸水,其装置如图所示:Hg1?4.4m,
吸入管径d31?0.1m,设泵的流量为34m/s,吸入管内摩擦阻
力系数λ=0.02,吸入管总当量长度为18m,试计算输水时,泵入口处真空表读数为多少汞柱,其绝对压力为多少水柱? [解] 取1-1,2-2界面能量平衡方程,
22gZp1221???c12?gZ2?p??c2?hf,
p222p1????g(Z?c12?Z1)?c22?hf
p41?10.13?10Pa22?1000Kg/m3?101.3m/s
g(Z22?Z1)?9.8?4.4?43.12m/s2
c402??d2?4?34/3600??0.12?1.2m/s
c2222?c12?1.22?0.72m/s
lc2h181.222f??d2?0.02?0.1?2?2.95J/Kg?264m
p2??(101.3?43.12?0.72?2.59)
?1000Kg/m3?54.27m2/s2?54270Pap2?54270?10?5?10.2?5.54m,H2O柱
=54270?105?750.2?407.13mm,Hg柱
真空度H=760-407.13=352.87mm Hg=4.79mH2o
2.离心泵传送密度为750Kg/m3汽油,实测得泵出口压力表读数为147100Pa,入口真空表读数为300mm汞柱,两表垂直距离(表位差)0.5m,吸管与排除管直径相同,试求以液柱表示的泵实际扬程。 22[解]泵扬程H?P2?P1?g?C2?C12g?Z(2?1)?hf
P2?147100pa?101300pa?248400pa
P760?3004601?750?750?105?61333pa
C2?C1 进出管直径相同,
Z(2?1)?0.5m, ??750Kgm2
hf?0 很短
H?248400?61333750?9.8?0.5?25.95m?26m
3.设某离心水泵流量Q=0.025m3/s,排除管压力表读数为323730Pa,吸入管真空表读数
为39240Pa,表位差 0.8m,吸入管直径为100mm,排除管直径为75mm。电动机功率表读数为12.5KW,电动机的效率为0.93,泵与电动机采用直联。试计算离心泵的轴功率,有效功率和泵的总功率。 2解:H?py?ps?g?zsd?CD?C2sZg?hf
pD?323730Pa?101300Pa?425030Pa ps?101300Pa?39240Pa?62060Pa
??1000Kgm3
C4Q025D??d2?4?0.2?5.66m2??(0.075)s
C4Q4?0.025s?m?d2?0.1)2?3.18s
1??(hf?0 2H?425030?620601000?9.8?0.8m?5.66?3.182mZg?37.04?1.12m?38.95m?381.8Jkg有效功率
N?HQ1000?381.8?0.0259.31e?1000?1000?9.545K?
轴功率
N?ND.?D?12.5?0.93?11.63K?
泵总效率
??NE.545N?911.63?82%
4.谋输送油品的离心泵装置如图,试计算泵需要提供的实际扬程为多少?已知:油品密度850kgm3
缸Ⅰ内压力p1?196133pa(缩) 缸Ⅱ内压力p2?176479.7pa(缩)
H1?8mH2?14mH3?4m
吸入管损失hs?1m 排出管损失ha?25m
经加热炉压降?P?1372930Pa 吸入排出管相同
解 H?p2?p1c22D?cs?g?(?a??s)?zg?hf
p2?176479.7pa
p1?196133pa
?d??s?H2?H3?H1?14?4?8?10m
cD?cs
hs?ha?1?25?26m
h炉??p1372930?g?850?9.8?165m
H?176479.7?196133850?9.806?10?165??2.36?10?165?172.64m
5.有一离心水泵其叶轮外径D,叶轮出口叶片角??2=22cm,转速n=2980rpm2A?45,出口处的径向速度C2r?3.6ms,设流体径向流入叶轮,试按比例画出出口速度三角形,并计
算无限叶片叶轮的理论扬程HT?为多少?设叶片数Z=8,r1r2?0.5,求有限叶片数时的理
论扬程?
解:(1)无限叶片的理论扬程
HT??u2c2u?u2?u2?c2rctg?2A? ?34.33??1???34.33?3.6?c??y45??
?34.33?34.33?3.6??1054.95Jkgu?D2n??0.22?2982?60?60
?34.33ms
(2)有限叶片理论扬程HT
H1T??gu2c2u?19.8u2?u2?c2rctg?2A?
?19.8?34.33?34.33?3.6?cy45?
?107mHT??HT?
?0.745?1054.95?785.9Jkg
?0.745?107m?79.7m??1?11?24.02412?121?2?11???n?8?1?4.52
?3???0.745??0.6??1?sin????=0.6(1+0.70)=1.024 6.有一离心水泵,转速为2900rpm,扬程H=100m,流量为Q=0.17m3s,轴功率N=183.8k?,
现用一台D2为该泵2倍的相似泵,当转速n??1450rpm时流量Q?,扬程H?和轴功率N?各应为多少?
解:根据相似定律
(1)
Q?D2n?Q?n??3nD3??3Ln
Q??n??n?D?2?33?Q?1450?2900?2???0.17=0.68m3
/s
?D??1?(2)H?22?n??H??L??n? ??222H?????1????1450??2900??1000L?100m
?(3)N?3??5?NL?n???n? ?53N????2????1450???183.8=735.2kW
?1??2900?

