流体机械原理课后解答张克为

，试求：①必需的P/值。②泵与水轮机的工作参数q/，H，p水。③上游及下游水池的最小容积流体机械原理作业解答p41习题一:一、为了满足一个中的企业用电高峰的需要，拟在有利地形处建一座具有一台泵及一台水轮机的抽水蓄能电站，该企业每天对电能的需要为：14h为Pi=8MW；10h为P2=40MW。假定该企业可以从电网中获得的电功率Pv是常数，已知：水轮机的总效率TPt7P水0.91，泵的总效率pP水/P电0.86，压力管道的损失H6m，电站的静水头H200m。为简单计，假定stH和H为常数，其它损失忽略不计。假定该装置中st水的总量为常数（上游无来水，下游不放水，并忽略蒸发泄漏）解：从电网中获得的电能不足时，用水轮机发电补充；从电网中获得的电能有多余时，用于泵去抽水蓄能。P2PV水轮机轴功率—g(HtH)*q/2TFVPp水泵轴功率—g(m+V=软1二qvzt40P/Pv8194*14*0.91*0.86206*101.032qv2408*1.03211.03223.75MW(4023.76)*10009.8*194*0.919.39m3/s,q/16.71m3/s对水轮机：q/29.39m3/s；H2194m,P轴4023.7516.25MW,Pk=P7t=17.85MW,对于泵：q/16.71m3/s;H1206m,Pk=(PvP)*P=(23.76-8)*0.86=13.55MW,P轴15.76MWV=6.71*3600*143.38*105m3二、水轮机效率实验时在某一导叶开度下测得下列数据：蜗壳进口处压力读数p22.16104Pa，压力表中心高程Hm88.7m，压力表所在钢管直径D3.35m，电站下游水位84.9m，流量qv33m/s，发电机功率Pg7410kW，发电机效率0.966，试求水轮机效率及机组效率。解:2Ei乙Piici92gEo88.7ZoEiPigPoEo水轮机的效率机组效率422.161010009.82oCo;而88.784.922.612，ciZo84.9，Po=0，g222.612汪29.8qv4D22oco=0Pg7410/0.966gqvH9.83327.1270.9660.8740.844半3.7443.3523.822.6120.71527.127m7670.8078772.87187.438%46.66510Pa(500mmHg)，输送介质为矿物油，其密度900kg/m3，泵的流量为qv0.053m3/s，试求泵的扬程。解：泵的扬程2246cpCs6.665100.221012g9009.89009.81(0.0534)2(0.0534)22g0.12520.15212217.55724.943(4.319)(2.999)g17.55724.9430.49333.993、某泵装置中，进口管直径Ds150mm，其上真空表读数V出口管路直径Dp125mm，其上压力表读数p0.22MPa,压力表位置比真空表高1m，某泵装置中，进出口管直径相同D150cm，进口真空表读数V450mmHg，出口管路上压力表读数M1.8kg•f/cm2,压力表位置比真空表高1m,输送介质为矿物油，其密度900kg/m3，泵的流量为Q53L/s，试求泵的扬程。:6.82Cp(Mp—2g200413.64501.89.8109009009.81(0.0534)2(0.0534)22g(__27.8四、一台送风机的全压为1.96kPa,风量为40m3/min，效率为50%，试求其轴功率。1.9610006050%31.3071050%32.61410Wp103习题二四、轴流转浆式水轮机某一圆柱流面D1=2m，n=150r/min，在某一流量下cm=4m/s。试求:a）当叶片转到使b2=10°时，作出口速度三角形。此时转轮出口水流的动能是多少？其中相对于Cu2的部分又是多少？b）为了获得法向出口，应转动叶片使b2为多少？此时出口动能又为多少?C）设尾水管回能系数v=0.85，且假定尾水管只能回收相应于Cm2的动能，则上面两种情况下出口动能损失各为多少？a)U2606015015708m/sCu2U2CmCtg1015.7084ctg106.977m/sc2.cU2cm..6.977242.、64.6798.042m/s2C264.6792g29.82Cu226.9772g29.8b)b2arctg2*2C242g29.83.300m2.484m14.28715.7080.816m五、在进行一台离心泵的能量平衡实验时，测得F列数据：轴功率P=15kW;流量c）回收的能量：22C?Cu2v285%3.302.4840.3212g2g损失的能量：22空回收的能量3.30.3212.979或85%处2.1112g2g15%0.122qv=0.0007m3/s;圆qv=0.013m3/s;扬程H=80m;转速n=2900r/min;叶轮密封环泄漏量盘摩擦功率Pr=1.9kW;轴承与填料摩擦功率Pm=0.2kW;另外给定了泵的几何尺寸：轮直径D=0.25m;出口宽度b2=6mm;叶片出口角b2=23°。试求:a）泵的总效率及水力、容积和机械效率。b）叶轮出口速度三角形。（不计叶片厚度，cu1=0）c）滑移系数、反作用度6.97715.708Cu2u2「10°C2w2a)gqvH9.80.0138010.505607004P1515.P(PrPm)15(1.90.2)150.86qvqvqv0.0130.0130.00070.950.70.860.950.857b)Cm2qvTD2b20.0130.0007__0.250.0062.992m/sU2D2n600.2529006037.961m/sCu2U2dw30.91237.961c)cu2u2cm2ctg237.9612.992ctg2337.9617.04930.912Cu29.8800.85737.96124.099gHhu2u230.91224.09937.9610.82222c2cu2cm230.91222.9922964.531.5622C22g1u2cu2g31.562237.96130.9120.589Cu230.9122u2237.9610.593p103习题四四、一台泵的吸入口径为200mm,流量为qv=77.8L/s，样本给定Hv=5.6m，吸入管路损失Hs=0.5m。试求:1）在标准状态下抽送常温清水时的Hsz值。2）如此泵在拉萨（Pa=64922.34Pa）使用，从开敞的容器中抽吸80C温水，其Hsz值又为多少?g=9530.44N/m3)(注：80C清水的pVa=47367.81Pa,1）列进水池面与泵进口断面sz5.62.47622g0.55.60.3130.54.787haP12Pv2gHsPaPsHsPa2Cspvha2g2）由汽蚀余量和真空度的定义:2gHsz0-psCsg2gHs2PaPsPaPeCsHsHszHsgggg2g2HszHsPePaCsHsgg2g4qv477.8/1000cs222.476Ds0.2[Hs]Pa2Cs2g[h]Pv[Hs]Pa2Cs2g[h]Pv[Hs][Hs]PaPaPvPv[Hs]5.664922.3410.3347367.810.249530.449530.445.66.8110.334.970.242.65HszHsPegPag2Cs2gHs2.650.3130.53.463m五、双吸离心泵的转速为1450r/min，最优工况的扬程为43m，流量为1.36m3/s，临界空化余量为hcr=3.17m，最大流量工况her为10.06m,吸水管路的水力损失为0.91m，当地大气压力为10.36m,所输送的冷水的汽化压力为Hva=0.31m。试确定:1）最优工况的比转速nq、空化比转速S、临界空化系数er和允许的吸入高度是多少?2）最大流量工况的允许吸入高度是多少？（提示：计算nq和S时应取总流量的二分之一）1)nqqv/21450.1.36/24a3741195.716.79271.207259.93.65ern、qv/23/4her14501.36/23.173/41195.72.376503.3hcrH3.17430.0737列进水池面与泵进口断面2eHg22ghw由汽蚀余量的定义haPs2CsPv2g—PeHgHgPehhwPv10.36(3.170.3)0.910.315.672）同前有Pv10.36(10.060.3)0.910.311.22文档可自行编辑修改内容,（此文档部分内容来源于网络，如有侵权请告知删除，供参考，感谢您的配合和支持）