2024年6月14日发(作者：冠凝丝)

概念

1、流量：单位时间内泵与风机所输送的流体的量称为流量。

2、扬程：流经泵的出口断面与进口断面单位重量流体所具有总能量之差

称为泵的扬程。

3、全压：流经风机出口断面与进口断面单位体积的气体具有的总能量之

差称为风机的全压

4、有效功率：有效功率表示在单位时间内流体从泵与风机中所获得的总能量。

5、轴功率：原动机传递到泵与风机轴上的输入功率为轴功率

6、泵与风机总效率：泵与风机的有效功率与轴功率之比为总效率

7、绝对速度：是指运动物体相对于静止参照系的运动速度；

8、相对速度：是指运动物体相对于运动参照系的速度；

9、牵连速度：指运动参照系相对于静止参照系的速度。

10、泵与风机的性能曲线：性能曲线通常是指在一定转速下，以流量qv

作为基本变量，其他各参数（扬程或全压、功率、效率、汽蚀余量）随流

量改变而变化的曲线。

11、泵与风机的工况点：在给定的流量下，均有一个与之对应的扬程H

填空

1、１工程大气压等于98.07千帕，等于10m水柱高，等于735.6毫米汞柱高。

2、根据流体的流动情况，可将泵和风机分为以下三种类别：离心式泵与

风机；轴流式泵与风机；混流式泵与风机。

3、风机的压头（全压）p是指单位体积气体通过风机所获的的能量增量。

5、单位时间内泵或风机所输送的流体量称为流量。

6、泵或风机的工作点是泵与风机的性能曲线与管路的性能曲线的交点。

7、泵的扬程H的定义是：泵所输送的单位重量流量的流体从进口至出口

的能量增值。

8、安装角是指叶片进、出口处的切线与圆周速度反方向之间的交角。

9、泵和风机的全效率等于容积效率，水力效率及机械效率的乘积。

10、当泵的扬程一定时，增加叶轮转速可以相应的减少轮径。

11、离心式泵与风机的流体离开叶轮时是沿径向流出。

12、轴流式泵与风机的流体沿轴向方向流出叶轮。

13、叶片式泵与风机按叶轮数目可以分为单级和多级泵与风机。

14、叶片式泵与风机按转轴安装位置可以分为立式与卧式两种。

15、泵与风机的性能参数包括：扬程（全风压）、流量、功率、效率、转速等。

16、泵与风机的效率等于输出功率与输入功率之比。

17、离心式泵与风机的叶轮按叶片出口安装角的不同，叶轮可分为前弯、

计算题

1．某一单吸单级泵，流量Q=45m

3

/h，扬程H=33.5m，转速n=2900r/min，试求其比转数n

sp

为多少？如该泵为双吸式，应以Q/2作为比转数中的流量计算值，则其比转数应为多少？

当该泵设计成八级泵，应以H/8作为比转数中的扬程计算值，则比转数为多少？

[解]根据计算公式可得：

或全压p，功率P及效率η值，这一组参数，称为一个工况点。

12、比转速：在相似定律的基础上寻找一个包括流量、扬程、转速在内的

综合相似特征量。

13、通用性能曲线：由于泵与风机的转速是可以改变的，根据不同转速时

的工况绘制出的性能和相应的等效曲线绘制在同一张图上的曲线组，称为

通用性能曲线。

14、泵的汽蚀：泵内反复出现液体的汽化与凝聚过程而引起对流道金属表

面的机械剥蚀与氧化腐蚀的破坏现象称为汽蚀现象，简称汽蚀。

15、吸上真空高度：液面静压与泵吸入口处的静压差。

16、有效的汽蚀余量：按照吸人装置条件所确定的汽蚀余量称为有效的汽

蚀余量或称装置汽蚀余量

17、必需汽蚀余量：由泵本身的汽蚀性能所确定的汽蚀余量称为必需汽蚀

余量或泵的汽蚀余量（或液体从泵吸入口至压力最低k点的压力降。）

18、泵的工作点：将泵本身的性能曲线与管路特性曲线按同一比例绘在同

一张图上，则这两条曲线相交于M点，M点即泵在管路中的工作点。

后弯、径向叶片式三种叶轮。

18、影响泵与风机效率的损失有：机械损失、容积损失、流动损失。

19、泵与风机串联工作的目的是提高流体的扬程，输送流体。

20、节流调节是通过改变阀门或档板的开度使管道特性曲线发生变化，改

变泵与风机的工作点实现调节。

22、节流调节调节方便，但存在节流损失，经济性差。

23、离心泵启动前的充水目的是排出泵体内的空气，泵运行后在吸入口建

立和保持一定的真空。

24、离心泵的主要部件有叶轮、轴、吸入室、导叶、压水室、密封装置、

轴向推力平衡装置。

25、叶片出口安装角β2确定了叶片的型式，有以下三种：当β2a<90°，

这种叶片的弯曲方向与叶轮的旋转方向相反，称为后弯式叶片。当β

2a=90°，叶片的出口方向为径向，称径向式叶片。当β2a>90°，叶片的

弯曲方向与叶轮的旋转方向相同，称为前弯式叶片。

26、离心式泵和大型风机中，为了增加效率和降低噪声水平，几乎都采用后向叶型。

27、为保证流体流动相似，必须具备几何相似、运动相似和动力相似三个条件，

28、泵内汽蚀对泵工作的危害是：材料的破坏、噪声和振动加剧、性能下降

29、确定泵的几伺安装高度是保证泵在设计工况下工作时不发生汽蚀的重要条件。

Q

2

n

sp

3.65n

3

3.652900

H

4

1

1

45

3600

/(33.5)

3

4

85.1485

双吸式：

n

sp

3.65n

Q

2

H

3.652900

45

23600

/(33.5)59.9560

八级泵：

Q

2

n

sp

3.65n

3

3.652900

H

4

/8

45

3600

.5

4

/(

33

405

8

)

3

2、某单吸单级离心泵Q=0.0735m

3

/h，H=14.65m，用电机皮带拖动，测得n=1420r/min，N=3.3kW；后因改为电机直接联动，n增大为1450r/min，试求此时泵的工作参数为多少？

[解]以下脚“1”表示有滑动现象时的参数，无下脚为改善运转后的参数。则：

Q

Q

1

H



n

n

1

Q0.0735

1450

0.0751m

3

/s

H

(

n

n

)

2

H14.65(

1450

)

2

15.28m

1420

1420

11

N

N

1

(

n

n

1

)

3

N3.3(

1450

)

3

3.51Kw

1420

3、有一台多级锅炉给水泵，要求满足扬程H=176m，流量Q=81.6m

3

/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D=254mm水力效率ηh=92%容积效率ηv=90%机械效率ηm=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及出口速度的切向分速度，以便求出理论压头。

v

u2

55%u

2

0.5519.210.56m/s

u

2

n



D

2



1440

60

3.14254/100019.2m/s

当不计涡流损失时，每级压头为：

1

H



h





v



m

1

g

u

2

v

u2

0.920.900.95

9.81

19.210.5616.17m

满足扬程176m 176/16.17=10.88≈11级

轴功率：

N



QH

49.75Kw



h





v





m

4、已知下列数据，试求泵所需要的扬程。

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

5、由泵样品中得知某台离心泵的汽蚀余量为【NPSH】=3.29m，欲安装在海拔500m高度的地方工作，该地区夏天最高水温为40℃，若吸水管路的流动损失为1m，速度水头

为0.2m，求该泵的允许几何安装高度【H

g

】

(注：海拔500米大气压头为9.7m；水温40℃时水的饱和蒸汽压力为0.752m)

解：



H





p



g

g

amb



p

v





NPSH



h

w

9.70.7523.2914.66m



g

泵与风机-学习指南

一、 填空题

1、火力发电厂中泵与风机是重要的辅助设备，需要许多泵与风机配合主机工作才能使电厂正常运转生产电能。请写出电厂中用到的二种泵的名称：泵和泵，及二种风机的名称：

风机和风机

2、理想叶轮是指叶轮中叶片个数是，叶片厚度是，理想流体是指：粘性和压缩流体

3、因工作原理和结构不同，可将泵与风机分为以下三类：式式和式的泵与风机

4、泵与风机的性能曲线有三种类型：型，型和型

n

s

3.65n

5、

q

v

H

3/4

，式中

n

s

的名称是，H是叶轮的，单位是，

q

v

是叶轮的流量，单位是，n是，单位是

n

s

值大的泵与风机，其

n

值大；相似的泵与风机其

n

s

值相等

6、泵与风机有以下几种效率：效率



m

，效率



v

效率



h

和效率



，其间的关系是：

7|、流体无旋地进入叶轮，是指叶片进口处液体的速度的方向角

8、发生汽蚀的条件是：体中某点处的压力



1

=度

p

该温下的

9、串联运行的泵与风机的台数越多，其扬程或全压增加的百分比，所以采用台以上泵与风机的串联运行

三、计算题

1、把温度为50℃的水，其密度为

998.5kg/m

3

，提高到30m的容器，其液面上的表压力为490.5kPa，吸水池液面上的压力为大气压力Pa,输水管中的流动阻力损失为

p



p



v

2

2

v

1

2

(HH

p

h

w

)



g2g

5m,泵的进出口管径相同，试确定泵的相程

2、某电厂有一冷凝泵用转速为

1450r/min

的电动机拖动，当流量为

35m

3

/h

时，扬程为62m,轴功率为7.6kw,试问电动机的转速改变多少时，才能使流量增加

到

70m

3

/h

，此时扬程，轴功率又为多少？

990.2kg/m

3

，该温度下的饱和蒸汽压力为

H

v

0.99m

，吸入管路阻力损3、在大气压力为90636Pa的高原的地方，用泵输送水温为45℃的热水，其密度为

失

h

w

0.8m

，等直径吸入管路热水的流速

v4m/s

，泵的允许吸上真空高度

[H

s

]7.5m

，求泵的允许安装高度

[H

g

]

为多少；如该泵的安装高度

为5m，试问此泵能否不发生汽蚀的安全运行？

[H

g

][H

s

]





v

2

h

w

,

[H

s

]



[H

s

]10.33H

amb

0.24H

v

2g

4、为提高能量，将Ⅰ、Ⅱ两台性能不同的泵串联于管道系统中运行，下图中，Ⅰ、Ⅱ为两台泵的性能曲线，DE为管路性能曲线，试求串联后总扬程为多少，此时泵工作点在

何处，流量与扬程又是多少，而每台泵在这系统中单独工作时的工作点又在何处，流量与扬程又是多少？

H(m)

60

50

40

30

20

10

120140

q

v

L

s



q

v

Hq

v



%

50

40

30

20

10

0



参考答案

一、 填空题

3

1、给水，凝结水，送，引2、无限多，无限薄，无，不可3、叶片，容积，其他4、陡降，平坦，驼峰5、比转速，单级，扬程，m，单吸，m/s，泵叶轮转速，r/min，不一定，

相等6、机械，容积，流动，总,



m



v



h





7、绝对速度，90 8、液，等于，液，饱和蒸汽的压力9、越少，不宜，2

三、计算题：

1、解：

H30

490500p

a

p

a

0585m

998.59.81

2、解：

n

2

n

1

q

v

2

q

v

1

1450

n

2900

2

70

)248m

2900r/min

H

2

H

1

(

2

)

2

62(

n

1

1450

35

P

2

P

1

(

n

2

3

2900

3

)7.6()60.8kw

n

1

1450

[H

s

]



[H

s

]H

amb

10.330.24H

v

3、解：

90636

7.510.330.240.995.75m

990.29.81

v

2

4

2

[H

g

][H

s

]



h

w

5.750.84.13m

2g29.81

∵

H

g

5m[H

g

]4.13m,

所以要发生汽蚀

4、解：按照串联运行性能曲线绘制原则：

q

v

不变而H相加得到串联运行的性能曲线如图示Ⅰ+Ⅱ，与其管道性能曲线DE的交点A点即串联运行的工作点查得：

q

VA

56L/S

，

H

A

150m

，此时泵Ⅰ的工作点为

A



，其

q

v

q

vA

,H

A

58m

泵Ⅱ的工作点为

A



，其

q

v

q

vA

,H

A

92m

泵Ⅰ单独运行的工作点为A

单Ⅰ

，其q

v单Ⅰ

=35L/S,H

单Ⅰ

=85m

泵Ⅱ单独运行的工作点为A

单Ⅱ

，其q

v单Ⅱ

=43L/S,H

单Ⅱ

=104m

H

E

A

I+II

A

单

II

A

单

I

D

A

II

II

A

I

I

q

v

一、单项选择题(本大题共20小题，每小题1分，共20分)

在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。

1.某台泵的转速由4500r/min上升到5000r/min，其比转速()

A.增加B.降低C.不变D.有可能增加，也可能降低，不可能不变

2.泵与风机是将原动机的()的机械。

A.机械能转换成流体能量B.热能转换成流体能量C.机械能转换成流体内能D.机械能转换成流体动能

3.若对轴流式泵采用出口端节流调节方式，则在节流调节中，随着流量的不断减小，其消耗的轴功率将()

A.不断增大B.不断减小C.基本不变D.增大或减小、不变均有可能

4.泵管路特性方程HC=Hst+中，HC是表示当管路输送的流量为qv时，()液体所需的机械能。

A.单位时间所通过管道B.单位重量C.单位体积D.单位质量

5.泵与风机几何相似，表示原型与模型的泵与风机()

A.叶轮直径互成比例B.叶轮进、出口宽度互成比例C.结构形式一样D.各过流部件对应线性尺寸成同一比例，对应安装角相等，叶片数目相等

6.某水泵，转速不变，当输送的水温增加时，泵最高效率点的扬程值()

A.增加B.降低C.先增加后降低D.不变

7.当叶轮出口直径相同，转速相同，且泵的流量大于零时()

A.后弯式叶轮的HT∞最大B.前弯式叶轮的HT∞最大C.径向式叶轮的HT∞最大D.上述三种情况均有可能

11.出于运行的安全可靠性考虑，离心泵不宜采用()调节方式。

A.出口端节流调节B.入口端节流调节

C.液力耦合器变速调节D.变速电动机调速

12.对=90°的径向式叶片，离心式泵的qVT-HT∞的关系曲线为()

A.水平直线B.自左向右下降的直线

C.自左向右上升的直线D.自左向右上升的曲线

13.中、高比转速离心式泵与风机在推导车削定律时，对车削前后的参数关系作了如下假设()

14.流动功率指轴功率减去()

.三者之和

15.离心泵输送含有杂质的液体时，按是否有前、后盖板区分的叶轮形式不宜采用()

A.封闭式B.半开式C.开式D.全不宜采用

16.由于离心风机本身结构构造上的条件所限，所以至今未能采用()

A.节流调节方式B.入口导流器调节方式C.变速调节方式D.动叶调节方式

17.轴流式泵与风机的叶片加工成扭曲形是为了()

A.增加叶片强度B.增加叶片刚度C.使叶顶至叶根处扬程相等，避免涡流损失D.避免泵与风机振动

18.两台大小不同的风机串联运行，串联工作点的全压为p串。若去掉其中一台，由单台风机运行时，工作点全压分别为p大与p小，则串联与单台运行的全压关系为()

A.p串=p大+p小B.p串>p大+p小C.p大

19.罗茨风机是依靠两个外形呈“8”字形的转子，在旋转时造成工作室()改变来输送气体的。

A.势能B.内能C.动能D.容积

20.驼峰型qv-H性能曲线的特点是：在曲线最高点K点()

A.为不稳定工作点，其余均为稳定工作区域B.右侧为不稳定工作区域C.附近为不稳定工作区域D.左侧为不稳定工作区域来源:考试大-自考站

四、简单计算题(本大题共4小题，每小题6分，共24分)

29.有一单级轴流泵，转速n=580r/min，在叶轮直径980mm处，水以V1=4.01m/s的速度沿轴向流入叶轮，并以V2=4.48m/s的速度从叶轮流出，试求其理论扬程。

30.假设叶轮外径为D2的离心风机，当转速为n(r/min)时，其流量为qv(m3/s)，试写出该工况下的理论输出功率pe(kW)的计算式。又设空气在叶轮进口以径向流入，出口的

相对速度为径向。

31.已知某循环水泵管路系统的有关参数为：管路直径d=600mm，管路全长l=250m，管路沿程损失系数λ=0.03，管路各局部损失系数之总和∑ζ=17.5，管路进水池水面至管

路出口出水池水面的位置高差H2=24m,进、出水池的水面压力均为大气压力。试确定此管路系统特性曲线方程HC=Hst+中的Hst和系数的数值。

32.有一台可把15℃冷空气加热到170℃热空气的预热器，当流经它的质量流量qm=2.9×105kg/h时，预热器及管道系统的全部阻力损失为1.47kPa。如果在该系统中装一台离

心风机，问从节能的角度考虑，是把它装在预热器之前，还是装在预热器之后好?设风机效率η=60%，20℃时空气密度为1.2kg/m3。

五、综合计算题(本大题共2小题，每小题12分，共24分)

泵与风机（课后习题答案）

扬程：单位重量液体从泵进口截面到泵出口截面所获得的机械能。

流量qv：单位时间内通过风机进口的气体的体积。

全压p：单位体积气体从风机进口截面到风机出口截面所获得的机械能。

轴向涡流的定义：容器转了一周，流体微团相对于容器也转了一周，其旋转角速度和容器的旋转角速度大小相等而方向相反，这种旋转运动就称轴向涡流。影响：使流线发生

偏移从而使进出口速度三角形发生变化。使出口圆周速度减小。

叶片式泵与风机的损失：（一）机械损失：指叶轮旋转时，轴与轴封、轴与轴承及叶轮圆盘摩擦所损失的功率。（二）容积损失：部分已经从叶轮获得能量的流体从高压侧通

过间隙向低压侧流动造成能量损失。泵的叶轮入口处的容积损失，为了减小这部分损失，一般在入口处都装有密封环。（三），流动损失：流体和流道壁面生摸差，流道的几

何形状改变使流体产生旋涡，以及冲击等所造成的损失。多发部位：吸入室，叶轮流道，压出室。

如何降低叶轮圆盘的摩擦损失：1、适当选取n和D2的搭配。2、降低叶轮盖板外表面和壳腔内表面的粗糙度可以降低△Pm2。3、适当选取叶轮和壳体的间隙。

轴流式泵与风机应在全开阀门的情况下启动，而离心式泵与风机应在关闭阀门的情况下启动。

第一章

1-1有一离心式水泵，其叶轮尺寸如下：

1

=35mm,

b

b

2

=19mm,

D

1

=178mm,

D

2

=381mm,



1a

=18°，



2a

=20°。设流体径向流入叶轮，如n=1450r/min，试画出出口速度

三角形，并计算理论流量

q

V,T

和在该流量时的无限多叶片的理论扬程

H

T

。

解：由题知：流体径向流入叶轮∴



1

=90°则：

u

1

=



D

1

n

=



17810

60

60

3

1450

=13.51（m/s）

V

1

=

V

1m

=

u

1

tg



1a

=13.51



tg

18°=4.39（m/s）∵

q

1V

=



D

1

b

1

V

1m

=





0.178



4.39



0.035=0.086（

m

3

/s）

∴

V

2m

=

q

1V

=



D

2

b

2

3

0.086

=3.78（m/s）

u

2

=



D

2

n

=



381101450

=28.91（m/s）



0.3810.019

60

60

V

2u

=

u

2

-

V

2m

ctg



2a

=28.91-3.78



ctg20°=18.52（m/s）

H

T

=

u

2

V

2u

g

1-2有一离心式水泵，其叶轮外径

=

28.9118.52

=54.63（m）

9.8

D

2

=220mm,转速n=2980r/min，叶片出口安装角



2a

=45°，出口处的轴面速度

v

2m

=3.6m/s。设流体径向流入叶轮，试按比例画出出口

H

T

，又若环流系数K=0.8，流动效率



h

=0.9时，泵的实际扬程H是多少？ 速度三角形，并计算无限多叶片叶轮的理论扬程

解：

u

2

=



D

2

n

=



0.222980

=34.3（m/s）

60

60

∵

V

2m

=3.6m/s



2a

=45°∴

w

2

=

v

2m

=5.09（m/s）画出出口速度三角形

sin



2a

9.8

V

2u

=

u

2

-

V

2m

ctg



2a

=34.31-3.6



ctg45°=30.71（m/s）

∵



1

=90°

H

T

=

u

2

V

2u

g

=

34.3130.71

=107.5(m)实际扬程H=K

H

T

=K



h

H

T

=0.8



0.9



107.5=77.41(m)

1-3有一离心式水泵，叶轮外径

2

D

2

=360mm，出口过流断面面积

A

2

=0.023

m

，叶片出口安装角



2a

=30°，流体径向流入叶轮，求转速n=1480r/min，流量

q

V,T

=86.8L/s

时的理论扬程

H

T

。设环流系数K=0.82。

解：流体径向流入叶轮



1

=90°

u

2

=



D

2

n

=



0.361480

=27.88（m/s）

v

2m

=

60

60

q

V,T

83.810

3

=

A

0.023

=3.64（m/s）

v

2u

=

u

2

－

v

2m

ctg



2a

=27.88－3.64



3

=21.58（m/s）

H

T

=

u

2

V

2u

27.8821.58

==61.39（m）

H

T

=

K

H

T

=0.82



61.39=50.34（m）

g

9.8

p

T

是多少？设叶轮入口气体沿径向流入，叶轮出口的相对速度，设为半径1-4有一叶轮外径为300mm的离心式风机，当转速为2890r/min时。无限多叶片叶轮的理论全压

方向。空气密度ρ=1.2kg/

m

3

。

解：气体沿径向流入



1

=90°又叶轮出口相对速度沿半径方向



2a

=90°

u

2

=



D

2

n



0.32980

60

=

60

=46.79（m/s）

由图知

u

2

=

V

2u

=46.79m/s∴

p

T

=



u

2

V

2u

=1.2



46.79



46.79=2626.7（Pa）

D

2

=600mm，内径

D

1

=480mm，叶片进、出口处空气的相对速度为

w

1

=25m/s及

w

2

=22m/s，它们与相应的圆周速度的1-5有一离心式风机，转速n=1500r/min，叶轮外径

夹角分别为



1

=60°，



2

=120°，空气密度



=1.2kg/

m

3

。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

p

T

。

u

1

=解：



D

1

n



0.481500

=

6060



D

2

n



0.61500

u

2

===47.1（m/s）

v

1m

=

w

1

sin



1a

=25



sin60

=21.65（m/s）

60

60

可得速度三角形

=37.68（m/s）

v

2m

=

w

2

sin



2a

=22



sin120

=19.05（m/s）知

u

、

v

m

、



v

1u

u

1

w

1

cos



2a

37.6825cos60



25.18

（m/s）

v

2u

=

u

2

-

w

2

cos



2a

=47.1-22



cos120

=58.1（m/s）

p

T







u

2

v

2u

u

1

v

1u



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

q

V

=89L/s，扬程H=23m，水以径向流入叶轮，叶轮内的轴面速度

1m

=3.6m/s。内、外径比

v

D

1

/

D

2

=0.5，叶轮出口

宽度

b

2

=0.12

D

2

，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

b

1

=200mm，求叶轮外径

D

2

、出口宽度

b

2

及叶片进、出口安装角



1a

和



2a

。

q

V

=解：由



q

V

8910

3

D

1

b

1

V

1m

得

D

1

===0.039(m)=39mm由

D

1

/

D

2

=0.5得

D

2

=2

D

1

=2



390=78(mm)

b

2

=0.12

D

2

=9.36mm



b

1

v

1m



0.23.6

==3.02（m/s）tg

u

1

=



D

1

n



0.0391480

6060



1a

=

v

1m

3.6

==1.192得



1a

=50°

u

1

3.02

u

2

=



D

2

n



0.0781480

60

=

60

=23得

q

V

8910

3

=6.04（m/s）

v

2m

===38.8（m/s）



D

2

b

2



0.0780.009

由

H

T

=

u

2

V

2u

g

V

2u

=37.31（m/s）

ctg



2a





u

2

v

2u



/v

2m





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

D

2

=600mm，叶轮出口宽度

b

2

=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/

m

3

，试求：

（1）当理论流量

q

V,T

=10000

m

3

/h时，叶轮出口的相对速度

w

2

和绝对速度

v

2

；（2）叶片无限多时的理论全压

p

T

；

（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

p

T

（设叶片数z=12）

=45.53（m/s） 解：（1）

u

2

=



D

2

n



0.61450

60

=

60

由

q

V,T

=



D

2

b

2

V

2m

得

V

2m

=

q

V,T



D

2

b

2

=

=

V

2m

100009.83

=9.83（m/s）

w

2

===19.66（m/s）

sin



2a

sin303600



0.60.15

22

V

2

=

w

2

u

2

2w

2

u

2

cos



2a

19.66

2

45.53

2

219.6645.53cos30

=30.15（m/s）

（2）∵

u

2

=45.53m/s

V

2m

=9.83m/s

∴

V

2u

=

u

2



V

2m

ctg



2a

=45.53-9.83



ctg30°=28.5（m/s）

p

T

=



u

2

V

2u

=1.2



45.53



28.5=1557.3（Pa）

2024年6月14日发(作者：冠凝丝)

概念

1、流量：单位时间内泵与风机所输送的流体的量称为流量。

2、扬程：流经泵的出口断面与进口断面单位重量流体所具有总能量之差

称为泵的扬程。

3、全压：流经风机出口断面与进口断面单位体积的气体具有的总能量之

差称为风机的全压

4、有效功率：有效功率表示在单位时间内流体从泵与风机中所获得的总能量。

5、轴功率：原动机传递到泵与风机轴上的输入功率为轴功率

6、泵与风机总效率：泵与风机的有效功率与轴功率之比为总效率

7、绝对速度：是指运动物体相对于静止参照系的运动速度；

8、相对速度：是指运动物体相对于运动参照系的速度；

9、牵连速度：指运动参照系相对于静止参照系的速度。

10、泵与风机的性能曲线：性能曲线通常是指在一定转速下，以流量qv

作为基本变量，其他各参数（扬程或全压、功率、效率、汽蚀余量）随流

量改变而变化的曲线。

11、泵与风机的工况点：在给定的流量下，均有一个与之对应的扬程H

填空

1、１工程大气压等于98.07千帕，等于10m水柱高，等于735.6毫米汞柱高。

2、根据流体的流动情况，可将泵和风机分为以下三种类别：离心式泵与

风机；轴流式泵与风机；混流式泵与风机。

3、风机的压头（全压）p是指单位体积气体通过风机所获的的能量增量。

5、单位时间内泵或风机所输送的流体量称为流量。

6、泵或风机的工作点是泵与风机的性能曲线与管路的性能曲线的交点。

7、泵的扬程H的定义是：泵所输送的单位重量流量的流体从进口至出口

的能量增值。

8、安装角是指叶片进、出口处的切线与圆周速度反方向之间的交角。

9、泵和风机的全效率等于容积效率，水力效率及机械效率的乘积。

10、当泵的扬程一定时，增加叶轮转速可以相应的减少轮径。

11、离心式泵与风机的流体离开叶轮时是沿径向流出。

12、轴流式泵与风机的流体沿轴向方向流出叶轮。

13、叶片式泵与风机按叶轮数目可以分为单级和多级泵与风机。

14、叶片式泵与风机按转轴安装位置可以分为立式与卧式两种。

15、泵与风机的性能参数包括：扬程（全风压）、流量、功率、效率、转速等。

16、泵与风机的效率等于输出功率与输入功率之比。

17、离心式泵与风机的叶轮按叶片出口安装角的不同，叶轮可分为前弯、

计算题

1．某一单吸单级泵，流量Q=45m

3

/h，扬程H=33.5m，转速n=2900r/min，试求其比转数n

sp

为多少？如该泵为双吸式，应以Q/2作为比转数中的流量计算值，则其比转数应为多少？

当该泵设计成八级泵，应以H/8作为比转数中的扬程计算值，则比转数为多少？

[解]根据计算公式可得：

或全压p，功率P及效率η值，这一组参数，称为一个工况点。

12、比转速：在相似定律的基础上寻找一个包括流量、扬程、转速在内的

综合相似特征量。

13、通用性能曲线：由于泵与风机的转速是可以改变的，根据不同转速时

的工况绘制出的性能和相应的等效曲线绘制在同一张图上的曲线组，称为

通用性能曲线。

14、泵的汽蚀：泵内反复出现液体的汽化与凝聚过程而引起对流道金属表

面的机械剥蚀与氧化腐蚀的破坏现象称为汽蚀现象，简称汽蚀。

15、吸上真空高度：液面静压与泵吸入口处的静压差。

16、有效的汽蚀余量：按照吸人装置条件所确定的汽蚀余量称为有效的汽

蚀余量或称装置汽蚀余量

17、必需汽蚀余量：由泵本身的汽蚀性能所确定的汽蚀余量称为必需汽蚀

余量或泵的汽蚀余量（或液体从泵吸入口至压力最低k点的压力降。）

18、泵的工作点：将泵本身的性能曲线与管路特性曲线按同一比例绘在同

一张图上，则这两条曲线相交于M点，M点即泵在管路中的工作点。

后弯、径向叶片式三种叶轮。

18、影响泵与风机效率的损失有：机械损失、容积损失、流动损失。

19、泵与风机串联工作的目的是提高流体的扬程，输送流体。

20、节流调节是通过改变阀门或档板的开度使管道特性曲线发生变化，改

变泵与风机的工作点实现调节。

22、节流调节调节方便，但存在节流损失，经济性差。

23、离心泵启动前的充水目的是排出泵体内的空气，泵运行后在吸入口建

立和保持一定的真空。

24、离心泵的主要部件有叶轮、轴、吸入室、导叶、压水室、密封装置、

轴向推力平衡装置。

25、叶片出口安装角β2确定了叶片的型式，有以下三种：当β2a<90°，

这种叶片的弯曲方向与叶轮的旋转方向相反，称为后弯式叶片。当β

2a=90°，叶片的出口方向为径向，称径向式叶片。当β2a>90°，叶片的

弯曲方向与叶轮的旋转方向相同，称为前弯式叶片。

26、离心式泵和大型风机中，为了增加效率和降低噪声水平，几乎都采用后向叶型。

27、为保证流体流动相似，必须具备几何相似、运动相似和动力相似三个条件，

28、泵内汽蚀对泵工作的危害是：材料的破坏、噪声和振动加剧、性能下降

29、确定泵的几伺安装高度是保证泵在设计工况下工作时不发生汽蚀的重要条件。

Q

2

n

sp

3.65n

3

3.652900

H

4

1

1

45

3600

/(33.5)

3

4

85.1485

双吸式：

n

sp

3.65n

Q

2

H

3.652900

45

23600

/(33.5)59.9560

八级泵：

Q

2

n

sp

3.65n

3

3.652900

H

4

/8

45

3600

.5

4

/(

33

405

8

)

3

2、某单吸单级离心泵Q=0.0735m

3

/h，H=14.65m，用电机皮带拖动，测得n=1420r/min，N=3.3kW；后因改为电机直接联动，n增大为1450r/min，试求此时泵的工作参数为多少？

[解]以下脚“1”表示有滑动现象时的参数，无下脚为改善运转后的参数。则：

Q

Q

1

H



n

n

1

Q0.0735

1450

0.0751m

3

/s

H

(

n

n

)

2

H14.65(

1450

)

2

15.28m

1420

1420

11

N

N

1

(

n

n

1

)

3

N3.3(

1450

)

3

3.51Kw

1420

3、有一台多级锅炉给水泵，要求满足扬程H=176m，流量Q=81.6m

3

/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D=254mm水力效率ηh=92%容积效率ηv=90%机械效率ηm=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及出口速度的切向分速度，以便求出理论压头。

v

u2

55%u

2

0.5519.210.56m/s

u

2

n



D

2



1440

60

3.14254/100019.2m/s

当不计涡流损失时，每级压头为：

1

H



h





v



m

1

g

u

2

v

u2

0.920.900.95

9.81

19.210.5616.17m

满足扬程176m 176/16.17=10.88≈11级

轴功率：

N



QH

49.75Kw



h





v





m

4、已知下列数据，试求泵所需要的扬程。

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

5、由泵样品中得知某台离心泵的汽蚀余量为【NPSH】=3.29m，欲安装在海拔500m高度的地方工作，该地区夏天最高水温为40℃，若吸水管路的流动损失为1m，速度水头

为0.2m，求该泵的允许几何安装高度【H

g

】

(注：海拔500米大气压头为9.7m；水温40℃时水的饱和蒸汽压力为0.752m)

解：



H





p



g

g

amb



p

v





NPSH



h

w

9.70.7523.2914.66m



g

泵与风机-学习指南

一、 填空题

1、火力发电厂中泵与风机是重要的辅助设备，需要许多泵与风机配合主机工作才能使电厂正常运转生产电能。请写出电厂中用到的二种泵的名称：泵和泵，及二种风机的名称：

风机和风机

2、理想叶轮是指叶轮中叶片个数是，叶片厚度是，理想流体是指：粘性和压缩流体

3、因工作原理和结构不同，可将泵与风机分为以下三类：式式和式的泵与风机

4、泵与风机的性能曲线有三种类型：型，型和型

n

s

3.65n

5、

q

v

H

3/4

，式中

n

s

的名称是，H是叶轮的，单位是，

q

v

是叶轮的流量，单位是，n是，单位是

n

s

值大的泵与风机，其

n

值大；相似的泵与风机其

n

s

值相等

6、泵与风机有以下几种效率：效率



m

，效率



v

效率



h

和效率



，其间的关系是：

7|、流体无旋地进入叶轮，是指叶片进口处液体的速度的方向角

8、发生汽蚀的条件是：体中某点处的压力



1

=度

p

该温下的

9、串联运行的泵与风机的台数越多，其扬程或全压增加的百分比，所以采用台以上泵与风机的串联运行

三、计算题

1、把温度为50℃的水，其密度为

998.5kg/m

3

，提高到30m的容器，其液面上的表压力为490.5kPa，吸水池液面上的压力为大气压力Pa,输水管中的流动阻力损失为

p



p



v

2

2

v

1

2

(HH

p

h

w

)



g2g

5m,泵的进出口管径相同，试确定泵的相程

2、某电厂有一冷凝泵用转速为

1450r/min

的电动机拖动，当流量为

35m

3

/h

时，扬程为62m,轴功率为7.6kw,试问电动机的转速改变多少时，才能使流量增加

到

70m

3

/h

，此时扬程，轴功率又为多少？

990.2kg/m

3

，该温度下的饱和蒸汽压力为

H

v

0.99m

，吸入管路阻力损3、在大气压力为90636Pa的高原的地方，用泵输送水温为45℃的热水，其密度为

失

h

w

0.8m

，等直径吸入管路热水的流速

v4m/s

，泵的允许吸上真空高度

[H

s

]7.5m

，求泵的允许安装高度

[H

g

]

为多少；如该泵的安装高度

为5m，试问此泵能否不发生汽蚀的安全运行？

[H

g

][H

s

]





v

2

h

w

,

[H

s

]



[H

s

]10.33H

amb

0.24H

v

2g

4、为提高能量，将Ⅰ、Ⅱ两台性能不同的泵串联于管道系统中运行，下图中，Ⅰ、Ⅱ为两台泵的性能曲线，DE为管路性能曲线，试求串联后总扬程为多少，此时泵工作点在

何处，流量与扬程又是多少，而每台泵在这系统中单独工作时的工作点又在何处，流量与扬程又是多少？

H(m)

60

50

40

30

20

10

120140

q

v

L

s



q

v

Hq

v



%

50

40

30

20

10

0



参考答案

一、 填空题

3

1、给水，凝结水，送，引2、无限多，无限薄，无，不可3、叶片，容积，其他4、陡降，平坦，驼峰5、比转速，单级，扬程，m，单吸，m/s，泵叶轮转速，r/min，不一定，

相等6、机械，容积，流动，总,



m



v



h





7、绝对速度，90 8、液，等于，液，饱和蒸汽的压力9、越少，不宜，2

三、计算题：

1、解：

H30

490500p

a

p

a

0585m

998.59.81

2、解：

n

2

n

1

q

v

2

q

v

1

1450

n

2900

2

70

)248m

2900r/min

H

2

H

1

(

2

)

2

62(

n

1

1450

35

P

2

P

1

(

n

2

3

2900

3

)7.6()60.8kw

n

1

1450

[H

s

]



[H

s

]H

amb

10.330.24H

v

3、解：

90636

7.510.330.240.995.75m

990.29.81

v

2

4

2

[H

g

][H

s

]



h

w

5.750.84.13m

2g29.81

∵

H

g

5m[H

g

]4.13m,

所以要发生汽蚀

4、解：按照串联运行性能曲线绘制原则：

q

v

不变而H相加得到串联运行的性能曲线如图示Ⅰ+Ⅱ，与其管道性能曲线DE的交点A点即串联运行的工作点查得：

q

VA

56L/S

，

H

A

150m

，此时泵Ⅰ的工作点为

A



，其

q

v

q

vA

,H

A

58m

泵Ⅱ的工作点为

A



，其

q

v

q

vA

,H

A

92m

泵Ⅰ单独运行的工作点为A

单Ⅰ

，其q

v单Ⅰ

=35L/S,H

单Ⅰ

=85m

泵Ⅱ单独运行的工作点为A

单Ⅱ

，其q

v单Ⅱ

=43L/S,H

单Ⅱ

=104m

H

E

A

I+II

A

单

II

A

单

I

D

A

II

II

A

I

I

q

v

一、单项选择题(本大题共20小题，每小题1分，共20分)

在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。

1.某台泵的转速由4500r/min上升到5000r/min，其比转速()

A.增加B.降低C.不变D.有可能增加，也可能降低，不可能不变

2.泵与风机是将原动机的()的机械。

A.机械能转换成流体能量B.热能转换成流体能量C.机械能转换成流体内能D.机械能转换成流体动能

3.若对轴流式泵采用出口端节流调节方式，则在节流调节中，随着流量的不断减小，其消耗的轴功率将()

A.不断增大B.不断减小C.基本不变D.增大或减小、不变均有可能

4.泵管路特性方程HC=Hst+中，HC是表示当管路输送的流量为qv时，()液体所需的机械能。

A.单位时间所通过管道B.单位重量C.单位体积D.单位质量

5.泵与风机几何相似，表示原型与模型的泵与风机()

A.叶轮直径互成比例B.叶轮进、出口宽度互成比例C.结构形式一样D.各过流部件对应线性尺寸成同一比例，对应安装角相等，叶片数目相等

6.某水泵，转速不变，当输送的水温增加时，泵最高效率点的扬程值()

A.增加B.降低C.先增加后降低D.不变

7.当叶轮出口直径相同，转速相同，且泵的流量大于零时()

A.后弯式叶轮的HT∞最大B.前弯式叶轮的HT∞最大C.径向式叶轮的HT∞最大D.上述三种情况均有可能

11.出于运行的安全可靠性考虑，离心泵不宜采用()调节方式。

A.出口端节流调节B.入口端节流调节

C.液力耦合器变速调节D.变速电动机调速

12.对=90°的径向式叶片，离心式泵的qVT-HT∞的关系曲线为()

A.水平直线B.自左向右下降的直线

C.自左向右上升的直线D.自左向右上升的曲线

13.中、高比转速离心式泵与风机在推导车削定律时，对车削前后的参数关系作了如下假设()

14.流动功率指轴功率减去()

.三者之和

15.离心泵输送含有杂质的液体时，按是否有前、后盖板区分的叶轮形式不宜采用()

A.封闭式B.半开式C.开式D.全不宜采用

16.由于离心风机本身结构构造上的条件所限，所以至今未能采用()

A.节流调节方式B.入口导流器调节方式C.变速调节方式D.动叶调节方式

17.轴流式泵与风机的叶片加工成扭曲形是为了()

A.增加叶片强度B.增加叶片刚度C.使叶顶至叶根处扬程相等，避免涡流损失D.避免泵与风机振动

18.两台大小不同的风机串联运行，串联工作点的全压为p串。若去掉其中一台，由单台风机运行时，工作点全压分别为p大与p小，则串联与单台运行的全压关系为()

A.p串=p大+p小B.p串>p大+p小C.p大

19.罗茨风机是依靠两个外形呈“8”字形的转子，在旋转时造成工作室()改变来输送气体的。

A.势能B.内能C.动能D.容积

20.驼峰型qv-H性能曲线的特点是：在曲线最高点K点()

A.为不稳定工作点，其余均为稳定工作区域B.右侧为不稳定工作区域C.附近为不稳定工作区域D.左侧为不稳定工作区域来源:考试大-自考站

四、简单计算题(本大题共4小题，每小题6分，共24分)

29.有一单级轴流泵，转速n=580r/min，在叶轮直径980mm处，水以V1=4.01m/s的速度沿轴向流入叶轮，并以V2=4.48m/s的速度从叶轮流出，试求其理论扬程。

30.假设叶轮外径为D2的离心风机，当转速为n(r/min)时，其流量为qv(m3/s)，试写出该工况下的理论输出功率pe(kW)的计算式。又设空气在叶轮进口以径向流入，出口的

相对速度为径向。

31.已知某循环水泵管路系统的有关参数为：管路直径d=600mm，管路全长l=250m，管路沿程损失系数λ=0.03，管路各局部损失系数之总和∑ζ=17.5，管路进水池水面至管

路出口出水池水面的位置高差H2=24m,进、出水池的水面压力均为大气压力。试确定此管路系统特性曲线方程HC=Hst+中的Hst和系数的数值。

32.有一台可把15℃冷空气加热到170℃热空气的预热器，当流经它的质量流量qm=2.9×105kg/h时，预热器及管道系统的全部阻力损失为1.47kPa。如果在该系统中装一台离

心风机，问从节能的角度考虑，是把它装在预热器之前，还是装在预热器之后好?设风机效率η=60%，20℃时空气密度为1.2kg/m3。

五、综合计算题(本大题共2小题，每小题12分，共24分)

泵与风机（课后习题答案）

扬程：单位重量液体从泵进口截面到泵出口截面所获得的机械能。

流量qv：单位时间内通过风机进口的气体的体积。

全压p：单位体积气体从风机进口截面到风机出口截面所获得的机械能。

轴向涡流的定义：容器转了一周，流体微团相对于容器也转了一周，其旋转角速度和容器的旋转角速度大小相等而方向相反，这种旋转运动就称轴向涡流。影响：使流线发生

偏移从而使进出口速度三角形发生变化。使出口圆周速度减小。

叶片式泵与风机的损失：（一）机械损失：指叶轮旋转时，轴与轴封、轴与轴承及叶轮圆盘摩擦所损失的功率。（二）容积损失：部分已经从叶轮获得能量的流体从高压侧通

过间隙向低压侧流动造成能量损失。泵的叶轮入口处的容积损失，为了减小这部分损失，一般在入口处都装有密封环。（三），流动损失：流体和流道壁面生摸差，流道的几

何形状改变使流体产生旋涡，以及冲击等所造成的损失。多发部位：吸入室，叶轮流道，压出室。

如何降低叶轮圆盘的摩擦损失：1、适当选取n和D2的搭配。2、降低叶轮盖板外表面和壳腔内表面的粗糙度可以降低△Pm2。3、适当选取叶轮和壳体的间隙。

轴流式泵与风机应在全开阀门的情况下启动，而离心式泵与风机应在关闭阀门的情况下启动。

第一章

1-1有一离心式水泵，其叶轮尺寸如下：

1

=35mm,

b

b

2

=19mm,

D

1

=178mm,

D

2

=381mm,



1a

=18°，



2a

=20°。设流体径向流入叶轮，如n=1450r/min，试画出出口速度

三角形，并计算理论流量

q

V,T

和在该流量时的无限多叶片的理论扬程

H

T

。

解：由题知：流体径向流入叶轮∴



1

=90°则：

u

1

=



D

1

n

=



17810

60

60

3

1450

=13.51（m/s）

V

1

=

V

1m

=

u

1

tg



1a

=13.51



tg

18°=4.39（m/s）∵

q

1V

=



D

1

b

1

V

1m

=





0.178



4.39



0.035=0.086（

m

3

/s）

∴

V

2m

=

q

1V

=



D

2

b

2

3

0.086

=3.78（m/s）

u

2

=



D

2

n

=



381101450

=28.91（m/s）



0.3810.019

60

60

V

2u

=

u

2

-

V

2m

ctg



2a

=28.91-3.78



ctg20°=18.52（m/s）

H

T

=

u

2

V

2u

g

1-2有一离心式水泵，其叶轮外径

=

28.9118.52

=54.63（m）

9.8

D

2

=220mm,转速n=2980r/min，叶片出口安装角



2a

=45°，出口处的轴面速度

v

2m

=3.6m/s。设流体径向流入叶轮，试按比例画出出口

H

T

，又若环流系数K=0.8，流动效率



h

=0.9时，泵的实际扬程H是多少？ 速度三角形，并计算无限多叶片叶轮的理论扬程

解：

u

2

=



D

2

n

=



0.222980

=34.3（m/s）

60

60

∵

V

2m

=3.6m/s



2a

=45°∴

w

2

=

v

2m

=5.09（m/s）画出出口速度三角形

sin



2a

9.8

V

2u

=

u

2

-

V

2m

ctg



2a

=34.31-3.6



ctg45°=30.71（m/s）

∵



1

=90°

H

T

=

u

2

V

2u

g

=

34.3130.71

=107.5(m)实际扬程H=K

H

T

=K



h

H

T

=0.8



0.9



107.5=77.41(m)

1-3有一离心式水泵，叶轮外径

2

D

2

=360mm，出口过流断面面积

A

2

=0.023

m

，叶片出口安装角



2a

=30°，流体径向流入叶轮，求转速n=1480r/min，流量

q

V,T

=86.8L/s

时的理论扬程

H

T

。设环流系数K=0.82。

解：流体径向流入叶轮



1

=90°

u

2

=



D

2

n

=



0.361480

=27.88（m/s）

v

2m

=

60

60

q

V,T

83.810

3

=

A

0.023

=3.64（m/s）

v

2u

=

u

2

－

v

2m

ctg



2a

=27.88－3.64



3

=21.58（m/s）

H

T

=

u

2

V

2u

27.8821.58

==61.39（m）

H

T

=

K

H

T

=0.82



61.39=50.34（m）

g

9.8

p

T

是多少？设叶轮入口气体沿径向流入，叶轮出口的相对速度，设为半径1-4有一叶轮外径为300mm的离心式风机，当转速为2890r/min时。无限多叶片叶轮的理论全压

方向。空气密度ρ=1.2kg/

m

3

。

解：气体沿径向流入



1

=90°又叶轮出口相对速度沿半径方向



2a

=90°

u

2

=



D

2

n



0.32980

60

=

60

=46.79（m/s）

由图知

u

2

=

V

2u

=46.79m/s∴

p

T

=



u

2

V

2u

=1.2



46.79



46.79=2626.7（Pa）

D

2

=600mm，内径

D

1

=480mm，叶片进、出口处空气的相对速度为

w

1

=25m/s及

w

2

=22m/s，它们与相应的圆周速度的1-5有一离心式风机，转速n=1500r/min，叶轮外径

夹角分别为



1

=60°，



2

=120°，空气密度



=1.2kg/

m

3

。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

p

T

。

u

1

=解：



D

1

n



0.481500

=

6060



D

2

n



0.61500

u

2

===47.1（m/s）

v

1m

=

w

1

sin



1a

=25



sin60

=21.65（m/s）

60

60

可得速度三角形

=37.68（m/s）

v

2m

=

w

2

sin



2a

=22



sin120

=19.05（m/s）知

u

、

v

m

、



v

1u

u

1

w

1

cos



2a

37.6825cos60



25.18

（m/s）

v

2u

=

u

2

-

w

2

cos



2a

=47.1-22



cos120

=58.1（m/s）

p

T







u

2

v

2u

u

1

v

1u



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

q

V

=89L/s，扬程H=23m，水以径向流入叶轮，叶轮内的轴面速度

1m

=3.6m/s。内、外径比

v

D

1

/

D

2

=0.5，叶轮出口

宽度

b

2

=0.12

D

2

，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

b

1

=200mm，求叶轮外径

D

2

、出口宽度

b

2

及叶片进、出口安装角



1a

和



2a

。

q

V

=解：由



q

V

8910

3

D

1

b

1

V

1m

得

D

1

===0.039(m)=39mm由

D

1

/

D

2

=0.5得

D

2

=2

D

1

=2



390=78(mm)

b

2

=0.12

D

2

=9.36mm



b

1

v

1m



0.23.6

==3.02（m/s）tg

u

1

=



D

1

n



0.0391480

6060



1a

=

v

1m

3.6

==1.192得



1a

=50°

u

1

3.02

u

2

=



D

2

n



0.0781480

60

=

60

=23得

q

V

8910

3

=6.04（m/s）

v

2m

===38.8（m/s）



D

2

b

2



0.0780.009

由

H

T

=

u

2

V

2u

g

V

2u

=37.31（m/s）

ctg



2a





u

2

v

2u



/v

2m





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

D

2

=600mm，叶轮出口宽度

b

2

=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/

m

3

，试求：

（1）当理论流量

q

V,T

=10000

m

3

/h时，叶轮出口的相对速度

w

2

和绝对速度

v

2

；（2）叶片无限多时的理论全压

p

T

；

（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

p

T

（设叶片数z=12）

=45.53（m/s） 解：（1）

u

2

=



D

2

n



0.61450

60

=

60

由

q

V,T

=



D

2

b

2

V

2m

得

V

2m

=

q

V,T



D

2

b

2

=

=

V

2m

100009.83

=9.83（m/s）

w

2

===19.66（m/s）

sin



2a

sin303600



0.60.15

22

V

2

=

w

2

u

2

2w

2

u

2

cos



2a

19.66

2

45.53

2

219.6645.53cos30

=30.15（m/s）

（2）∵

u

2

=45.53m/s

V

2m

=9.83m/s

∴

V

2u

=

u

2



V

2m

ctg



2a

=45.53-9.83



ctg30°=28.5（m/s）

p

T

=



u

2

V

2u

=1.2



45.53



28.5=1557.3（Pa）