流体力学习题解答(5)

vu2?u2?vr2?tg?2?27.89?3.62?1.732?2.161m/s

若无预旋时，叶片无限多的叶轮理论压头为：

H?T?仅考虑涡流修正系数时

11?u2?vu2??27.89?21.61?61.5m g9.8HT?K?H?T?0.77?61.5?47.35m

48．有一台多级锅炉给水泵，要求满足扬程H?176m，流量Q?81.6m3/h，试求该泵所需的级数和轴功率各为多少？计算中不考虑涡流修正系数。其余已知条件如下： 叶轮外径 D2?254mm 水力效率 ?h?92% 容积效率 ?v?90% 机械效率 ?m?95% 转速 n?1440r/min

流体出口绝对流速的切向分速度为出口圆周速度的55%

[解] 先求出出口圆周速度u2及出口速度的切向分速度vu2，以便求出理论压头。

u2?n???D2?1440?3.14?0.254?19.2m/s 60vu2?55%?19.2?10.56m/s

当不计涡流损失时，每级可建立压头为：

H??h??v??m?11?vu2?u2?0.92?0.90?0.95??19.2?10.56?16.17m g9.81要求满足扬程为176m，故需：

176?10.88?11级 16.17轴功率为：

81.6??H?Q3600?49.75kW N???h??v??m0.92?0.90?0.95?103176?9.81?103?49．已知下列数据，试求泵所需要的扬程。

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水泵轴线标高130m，吸水面标高126m，上水池液面标高170m，吸人管段阻力0.81m，压力管段阻力1.91m。

[解] (130?126)?(170?130)?0.81?1.91?46.72m 50．如图所示的泵装置从低水箱抽送容重

??980kgf/m3的液体，已知条件如下： x?0.1m，

y?0.35m，

z?0.1m，

M1读数为124kPa， M2读数为1024kPa，

Q?0.025m3/s，

??0.8，试求此泵所需的轴功率为多少？（注：该装置中两压力表高差为y?z?x）

[解] 先决定该泵的扬程H：

H?(Hm2?Hm1)?10000?(y?z?x)

980(10.241?1.24)?10000??(0.35?0.1?0.1)

980?92.19m

求所需轴功率：

N???Q?H980?0.25?92.19??28.23kW ?0.851．重??992kgf/m3，[Hs]?5m，吸水面标高102m，水面为大气压，吸入管段阻力为0.79m。试求：泵轴的标高最高为多少？如此泵装在昆明地区，海拔高度为1800mm，泵的安装位置标高应为多少？设此泵输送的水温不变，地区仍为海拔102m，但系一凝结水泵，制造厂提供的临界气蚀余量为?hmin?1.9m，冷凝水箱内压强为9kPa，泵的安装高度有何限制？

[解] 根据题意先计算允许的安装高度：

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v120.121[Hg]?[Hs]??R1?5?()??0.79?3.91m

?2g?(0.25)22?9.814故泵轴位置的标高最高压：

102?3.91?105.91m

当此泵装设于昆明地区时，应先将允许安装高度进行修正

[Hs?]?[Hs]?(10?hA)?5?(10?8.3)?3.3m

其中hA?8.3m为根据因海拔增高后的大气压强，据图12-15查出。 故这时泵轴位置的标高应为：

1800?3.3?3.91?1799.39m

这时泵轴低于吸水池液面至少为：

3.91?3.3?0.61m

如为凝结水泵，应先求允许安装高度：

0.09?104[Hg]???h1?[?h]??0.75?0.79?(1.9?0.3)??2.83m

??992p0其中

pv2pv??0.75m 为凝结水箱中的汽化压力。故水箱中的水面应保证高出泵轴2.83m以上。

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