发布时间 : 星期日 文章泵与风机课后习题答案以及课后思考题答案完整版更新完毕开始阅读
是一条向下倾斜的直线，且位于无限多叶片所对应的qV,T—HT?曲线下方。如图中b线所示。考虑实际流体粘性的影响，还要在
qV,T?H曲线上减去因摩擦、扩散和冲击
而损失的扬程。因为摩擦及扩散损失随流量的平方增加，在减去各流量下因摩擦及扩散而损失的扬程后即得图中的c线。冲击损失在设计工况下为零，在偏离设计工况时则按抛物线增加，在对应流量下再从c曲线上减
去因冲击而损失的扬程后即得d线。除此之外，还需考虑容积损失对性能曲线的影响。因此，还需在d线的各点减去相应的泄漏量q，即得到流量与扬程的实际qV?H性能曲线，如图中e线所示。
对风机的qV—H曲线分析与泵的qV—H曲线分析相同。
5．为什么前弯式叶片的风机容易超载？在对前弯式叶片风机选择原动机时应注意什么问题？
答：前弯式叶轮随流量的增加，功率急剧上升，原动机容易超载。所以，对前弯式叶轮的风机在选择原动机时，容量富裕系数K值应取得大些。 6．离心式和轴流式泵与风机在启动方式上有何不同？
答：离心式泵与风机，在空载时，所需轴功率（空载功率）最小，一般为设计轴功率的30%左右。在这种状态下启动，可避免启动电流过大，原动机过载。所以离心式泵与风机要在阀门全关的状态下启动。
轴流式泵与风机，功率P在空转状态（qV=0）时最大，随流量增加而减小，为避免原动机过载，对轴流式泵与风机要在阀门全开状态下启动。 7．轴流式泵与风机空载运行时，功率为什么不为零？ 答：由于存在机械损失和二次回流损失。
8．轴流式泵与风机的性能曲线有何特点？其qV-H及qV-p曲线为什么出现拐点？ 答：轴流式泵与风机的qV—H (qV—p)性能曲线具有如下特点：当在设计工况时，对应
曲线上的d点，此时沿叶片各截面的流线分布均匀，效率最高。当qV 低，扬程(全压)也随之下降，当流量减小到qVb时，扬程(全压)最低；当qV 9．热力学法测效率是基于什么原理？有什么特点？ 答：原理：对于高温高压泵，由于不能忽略流体受到压缩而导致密度和比热的变化，因此热力学原理奠定了热力学测试方法的基础。泵叶轮旋转对流体做功，除了使流体获得有用功率之外，尚有各种损失转化为热能，使水温升高；同时流体从泵进口到出口的等熵压缩过程，也会使水温升高。形成泵进出口的温差，因此只需测出泵进、出口的温度和压力，即可求得泵效率?。 特点：热力学法测效率，扬程越高，温差越大，其相对测量误差越小，测量精度很高，因而适用于100m以上的高扬程泵。并可在现场运行条件下进行测试，同时，不必测出水泵的流量，即可求得泵效率。 第三章 思考题 1． 两台几何相似的泵与风机，在相似条件下，其性能参数如何按比例关系变化？ 答：流量相似定律指出：几何相似的泵与风机，在相似工况下运行时，其流量之比与几何尺寸之比的三次方成正比、与转速比的一次方成正比，与容积效率比的一次方成正比。 扬程相似定律指出：几何相似的泵与风机，在相似工况下运行时，其扬程之比与几何尺寸比的平方成正比，与转速比的平方成正比，与流动效率比的一次方成正比。 功率相似定律指出：几何相似的泵与风机，在相似工况下运行时，其功率之比与几何尺寸比的五次方成正比，与转速比的三次方成正比，与密度比的一次方成正比，与机械效率比的一次方成正比。 2． 当一台泵的转速发生改变时，其扬程、流量、功率将如何变化？ 答：根据比例定律可知：流量qVp＝qVmnpnm 扬程Hp＝Hm(npnm)2 功率Pp＝Pm(npnm)3 3． 当某台风机所输送空气的温度变化时其全压、流量、功率将如何变化？ 答：温度变化导致密度变化，流量与密度无关，因而流量不变。 Pp?P?P全压 功率 ??Pm?mpm?mpp4． 为什么说比转数是一个相似特征数？无因次比转数较有因次有何优点？ 答：比转数是由相似定律推导而得，因而它是一个相似准则数。 优点：有因次比转数需要进行单位换算。 5． 为什么可以用比转数对泵与风机进行分类？ 答：比转数反映了泵与风机性能上及结构上的特点。如当转数不变，对于扬程(全压)高、流量小的泵与风机，其比转数小。反之，在流量增加，扬程(全压)减小时，比转数随之增加，此时，叶轮的外缘直径D2及叶轮进出口直径的比值D2D0随之减小，而叶轮出口宽度b2则随之增加。当叶轮外径D2和D2D0减小到某一数值时，为了避免引起二次回流，致使能 量损失增加，为此，叶轮出口边需作成倾斜的。此时，流动形态从离心式过渡到混流式。当 D2减小到极限D2D0=1时，则从混流式过渡到轴流式。由此可见，叶轮形式引起性能参 数改变，从而导致比转数的改变。所以，可用比转数对泵与风机进行分类。 6．随比转数增加，泵与风机性能曲线的变化规律怎样？ 答：在低比转数时，扬程随流量的增加，下降较为缓和。当比转数增大时，扬程曲线逐渐变陡，因此轴流泵的扬程随流量减小而变得最陡。 在低比转数时(ns<200)，功率随流量的增加而增加，功率曲线呈上升状。但随比转数的增加(ns=400)，曲线就变得比较平坦。当比转数再增加(ns=700)，则功率随流量的增加而减小，功率曲线呈下降状。所以，离心式泵的功率是随流量的增加而增加，而轴流式泵的功率却是随流量的增加而减少。 比转数低时，效率曲线平坦，高效率区域较宽，比转数越大，效率曲线越陡，高效率区域变得越窄，这就是轴流式泵和风机的主要缺点。为了克服功率变化急剧和高效率区窄的缺点，轴流式泵和风机应采用可调叶片，使其在工况改变时，仍保持较高的效率。 7．无因次的性能曲线是如何绘制的？与有因次性能曲线相比有何优点？ 答：凡几何相似的泵或风机，在相似工况下运行时，其无因次系数相同。用无因次系数，可以绘出无因次性能曲线。 用无因次性能参数qV、p、P，?绘制无因次性能曲线时，首先要通过试验求得某一几何形状叶轮在固定转速下不同工况时的qV、P、p及，?值，然后计算出相应工况时的 qV、P、p、?，并绘制出以流量系数qV为横坐标，以压力系数p、功率系数P及效率 ?为纵坐标的一组qV—p、qV—P及qV—?曲线。无因次性能曲线的特点是，由于同 类泵与风机都是相似的，同时没有计量单位，而只有比值关系，所以可代表一系列相似泵或风机的性能。因此，如把各类泵或风机的无因次性能曲线绘在同一张图上，在选型时可进行性能比较。 8．通用性能曲线是如何绘制的？ 答：通用性能曲线可以用试验方法得到，也可以用比例定律求得。 用比例定律可以进行性能参数间的换算，如已知转速为n1时的性能曲线，欲求转速为n2时的性能曲线，则可在转速为n1时的qV—H性能曲线上取任意点1、2、3…等的流量与扬程代入比例定律，由 qV2?n2?n??2qVH2??H1 ??n1?n1?2可求得转速为n2时与转速为n1时相对应的工况点1?、2?、3?…。将这些点连成光滑的曲线，则得转速为n2时的qV—H性能曲线。 制造厂所提供的是通过性能试验所得到的通用性能曲线。 第四章 思考题: 1． 何谓汽蚀现象？它对泵的工作有何危害？ 答：汽泡的形成、发展和破裂以致材料受到破坏的全部过程，称为汽蚀现象。 危害：（1）材料破坏 （2）噪声和振动（3）性能下降 2． 为什么泵要求有一定的几何安装高度？在什么情况下出现倒灌高度？ 答：提高吸水性能，使泵在设计工况下工作时不发生汽蚀。 当吸水池液面压力等于该温度下液体所对应的饱和压力Pv时，出现倒灌高度。 3． 电厂的给水泵及凝结水泵为什么都安装在给水容器的下面？ 答：给水泵的吸入容器是除氧器，凝结水泵的吸入容器是凝汽器，除氧器和凝汽器里都是饱和状态，即液面压力等于该温度下水的饱和压力。为了避免发生汽蚀，需采用倒灌高度，因此给水泵及凝结水泵都安装在水容器的下面。 4． 何谓有效汽蚀余量?ha和必需汽蚀余量?hr，二者有何关系？ 答：有效汽蚀余量?ha：指泵在吸入口处，单位重量液体所具有的超过汽化压力（饱和蒸汽压力）的富余能量。 必需汽蚀余量：指液体在泵吸入口的能头对压力最低点处静压能头的富余能头。 二者关系：当（?hr＞?ha）时，泵内发生汽蚀； 当（?hr＜?ha＝时，泵内不会发生汽蚀； 当（?hr＝?ha＝?hc）时，处于临界状态。 5． 产品样品中提供的允许汽蚀余量[?h]是怎样得到的？ 答：厂家通过汽蚀实验得到临界汽蚀余量?hc，为保证泵不发生汽蚀，?hc加一安全量，得允许汽蚀余量[?h]。 6． 为什么目前多采用汽蚀余量来表示泵的汽蚀性能，而较少用吸上真空高度来表示？ 答：因为使用汽蚀余量时不需要进行换算，特别对电厂的锅炉给水泵和凝结水泵，吸入液面都不是大气压力的情况下，尤为方便。同时汽蚀余量更能说明汽蚀的物理概念，因此，目前已较多使用汽蚀余量。 7． 提高转速后，对泵的汽蚀性能有何影响？ 答：对同一台泵来说，当转速变化时，汽蚀余量随转速的平方成正比关系变化，即当泵的转速提高后，必需汽蚀余量成平方增加，泵的抗汽蚀性能大为恶化。 8． 为什么说汽蚀比转数也是一个相似特征数？使用无因次汽蚀比转数有何优点？ 答：因为汽蚀比转数是由流量相似定律和汽蚀相似定律推导而来的。因此也是一个相似特征数。 优点：不需要进行单位换算。 9． 提高泵的抗汽蚀性能可采用那些措施？基于什么原理？ 答：一、提高泵本身的抗汽蚀性能 (1)降低叶轮入口部分流速。一般采用两种方法：①适当增大叶轮入口直径D0；②增大