流体输配管网计算题(共9页).docx

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1、精选优质文档-倾情为你奉上1、如图所示h1=3.2m，h2=h3=3.0m,散热器：Q1=700w，Q2=600w，Q3=800w。供水温度tg=95，回水温度th=70.求：1）双管系统的重力循环作用压力。2）单管系统各层之间立管的水温。 3）单管系统的重力循环作用压力。（1）供水温度tg=95，=961.85kg/m3；回水温度th=70，=977.8 kg/m3。第一层：第二层：第三层：2）第三层散热器出水温度：968.2 kg/m3第二层散热器出水温度：972.8 kg/m33）2、一台普通风机 n=1000r/min时，性能如下表，应配备多少功率电机？当转速提到n=1500r/min

2、，性能如何变化？列出性能表。分别应配备多大功率的电机？电机容量储备系数K取1.15。 以各工况下最大的N选择电机的依据， K=1.15，所配电机Nm=1.1552.10=60kW即取定60kW由题意，叶轮直径和密度不变，各相似工况点满足由两式分别计算改变转速n=1500r/min时的性能参数，列于表中：全压（Pa）48605737.55557.553104972.54567.54117.5流量(m3/h)71565802388891497587.5.5全效率(%)82.687.588.289.088.085.780.4功率（kW）117.0146.1155.6161.7166.8170.217

3、5.8以各工况下最大的N选择电机的依据， K=1.15，所配电机Nm=1.15175.8=202.2kW按电机系列可配200kW电机3、已知4-72-11No.6C型风机在转速为1250rpm时的实测参数如下表所列，试求4-72-11系列风机的无因次性能参数，从而绘制该系列风机的无因次性能曲线。计算中叶轮直径D20.6m。解：全压系数；流量系数；功率系数(m/s。列表计算如下：序号12345678P（N/m2）843.4823.8814.0794.3755.1696.3637.4578.6Q（m3/s）1.6441.8442.0442.2502.4442.6392.8473.056N（kW）1

4、.691.771.861.962.032.082.122.15（%）82.0785.8489.4791.1890.9388.3485.6082.23流量系数0.1480.1660.1840.2030.2200.2380.2560.275全压系数0.4540.4540.4540.4540.4540.4540.3430.312功率系数0.0820.0880.0930.1010.1100.1220.1030.104 4、已知4-72-11No.6C型风机在转速为1250rpm时的实测参数如下表所列，求：（1）各测点的全效率；（2）绘制性能曲线图；（3）写出该风机最高效率点的性能参数。计算及图表均要求

5、采用国际单位制。 （1）全效率计算公式为=PQ/N，各测点全效率计算结果见下表：序号12345678（N/m2）843.4823.8814.0794.3755.1696.3637.4578.6（m3/s）1.644 1.844 2.044 2.250 2.444 2.639 2.847 3.056 （kW）1.691.771.861.962.032.082.122.15（%）82.07 85.84 89.47 91.18 90.93 88.34 85.60 82.23 （3）该风机最高效率点性能参数：流量Q=2.250m3/s；全压P=794.3Pa；功率N=1.96kW；全效率为=91.83

6、%。5、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： x0.1m，y=0.35m，z=0.1m，M1读数为1.24kgf/cm2，M2读数为10.24kgf/cm2，Q0.025m3/s，=0.80。试求此泵所需的轴功率为多少？ 解：水泵的扬程应为其出口和进口之间的测压管水头之差。压力表的读数反映了压力表位置静压，压力表与管道连接处测压管水头应为压力表读数与位置水头之和(1分)。则水泵扬程应为：式中分别为压力表读数折合成液柱高度的压力。因mm则水泵轴功率：kW6、某管网中，安装有两台12sh-6B型水泵，单台性能参数如下表所示： （1）不改变管网，两台水泵并联运行

7、，求解此时管网的总工作流量；每台水泵的工况点 （2）不改变管网，两台水泵串联运行，求解此时的水泵联合运行曲线、串联运行的工况点 ；每台水泵的工作流量、扬程。解：（1）首先求两台水泵并联运行时的性能曲线，对单台性能曲线I上的3个性能参数点（见表），按相同扬程时流量叠加的方法获得，见解答图中曲线II。管网的阻抗mH2O/(m3/h)2。即管网特性曲线方程为，作管网特性曲线，见解答图中曲线III。曲线II与III的交点2为两台水泵并联运行的工况点。由图可知，管网的总工作流量为756.7m3/h，每台水泵的工作流量为378.4 m3/h，扬程为73.9mH2O。（2）此两台水泵串联时，按照相同流量下扬

8、程叠加的方法获得总的性能曲线，见图中曲线IV，曲线III和IV的交点3为管网总工作点，由图可知，管网总工作流量889 m3/h，总扬程115.47 mH2O；每台水泵流量889 m3/h，扬程57.7 mH2O。 9、在n2000rpm的条件下实测以离心式泵的结果为：Q0.17m3/s，H104m，N184kW。如有一与之几何相似的水泵，其叶轮比上述泵的叶轮大一倍，在1500rpm之下运行，试求在效率相同的工况点的流量、扬程及效率各为多少？解：此时泵的工作参数计算如下：流量 m3/s流量 m3/s扬程 m功率 kW效率 11、某闭式空调冷冻水管网并联有两台相同的循环水泵。单台水泵性能参数如下：

9、转速2900r/min，所配电机功率2.2kW。流量扬程性能如下表。管网中开启一台水泵时，流量为15m3/h，扬程为18.5m。（1）画出单台水泵运行时水泵的性能曲线和管网特性曲线，并标出工况点；（2）若管网只需流量10m3/h， ，比较采用这两种方法耗用电能的情况；（3）若管网需要增加流量，让这两台水泵并联工作，管网系统流量能否达到30m3/h？此时每台水泵的流量和扬程各是多少？解：（1）如解答图，单台水泵的性能曲线为曲线I。管网阻抗S=18.5/152=0.08222 mH2O/(m3/h)2，作管网特性曲线为曲线II，二者的交点1为水泵的工况点，输出流量为15 m3/h，扬程为18.5m

10、。（2）关小阀门时，要求的输出流量是10 m3/h，水泵的性能曲线不变，仍为曲线I，由横坐标Q=10 m3/h作垂线，与曲线I交点2为要求的工况点，此时，流量10 m3/h，扬程21.2 m。管网的阻抗S=21.2/102=0.212 mH2O/(m3/h)2，增加阻抗为: mH2O/(m3/h)2，采用调节转速的方法时，管网特性曲线仍为II，由横坐标Q=10 m3/h作垂线，与曲线II交点3为要求的工况点。由于曲线II上的点满足，即曲线II是过单台水泵性能曲线I上点1的相似工况曲线，点3与点1是相似工况点，所以转速r/min。设水泵效率基本不变，调节阀门的耗功率和调节转速时的耗功率对比情况如

11、下：，即采用调节阀门的方法耗用电能是采用调节转速的2.59倍。（3）按照水泵并联工作的联合运行工作性能曲线的求解方法，作出此2台水泵并联工作的联合运行工作性能曲线，如图中曲线III，与管网特性曲线II交点4为联合运行的工作点，此时总流量16.2 m3/h，不能达到30 m3/h，扬程为22.0 mH2O。12、有一泵装置的已知条件如下：Q=0.24m3/s,吸入管径D0.3m,水温为40（密度992kg/m3饱和蒸汽压力7.5 k Pa）,Hs=5m,吸水面标高100m，水面为1标准大气压，吸入管段阻力为0.79m.试求：（1）泵轴的标高最高为多少？（2）如此泵装在昆明地区，海拔高度为1750

12、m（当地大气压力为85k Pa），输送水温为40(汽化压力0.75m水柱)，求泵的最大安装高度Hss。（3）设此泵输送水温不变， ，安装位置有何限制？解：（1)先计算修正后的允许吸上真空高度HS：已知水温为40C时，水的饱和蒸汽压力为Pv=7500Pa,则hv=0.75m，安装地点的大气压力为1标准大气压，大气压力水头ha为10.33 m。根据HSHs (10.33-ha)+（0.24-hv）求得：HS5-(10.33-10.33)+（0.24-0.75）4.49 m由Q=V1D2/4，代入已知数据 0.24= V10.323.14/4 ，求得水泵吸入口处平均流速V1 =3.4m/s再求泵的最

13、大安装高度Hss：已知hs=0.79 m，根据Hss= HS-( V12/2g+hs) 代入数据求得泵的最大安装高度 Hss4.49- 3.42/2g -0.793.11 m所以泵轴的标高最高为3.11+100103.11 m （2）此泵装在昆明地区时，海拔高度为1750m，当地大气压力为85k Pa，大气压力水头ha为8.5m根据HSHs (10.33-ha)+（0.24-hv）求得HS5-(10.33-8.66)+（0.24-0.77）2.8 m（3）当泵为凝结水泵时冷凝水箱内压强低于大气压，泵必须安装于液面下才不会发生气蚀（1分）求安装于液面下的高度为Hg；Hg(Pv-Po)/+h+ h

14、s=(Pv-Po)/+（hmin +0.3）+ hs = (7500-9000)/(992*9.807)+（1.9+0.3）+0.79=2.84 m，所以泵轴和水箱液面的高差必须不小于2.84米13、有一泵装置的已知条件如下：Q=0.24m3/s,吸入管径D0.3m,水温为40（密度992kg/m3饱和蒸汽压力7.5 k Pa）,Hs=5m,吸水面标高100m，水面为1标准大气压，吸入管段阻力为0.79m.试求：（1）泵轴的标高最高为多少？（2）如此泵装在昆明地区，求泵的最大安装高度Hss。（3）设此泵输送水温不变，。泵的安装位置有何限制？解：（1）如下图，曲线II为两台水泵并联运行的性能曲线

15、（在曲线I上任取3个以上的参数点，按等扬程、流量加倍的方法可获得对应的一组参数点，并光滑连接）；（2）管网的总阻抗是（2分），作管网特性曲线，与曲线II的交点b工况点为两台水泵并联运行的工况点（1分），工况点管网总流量152m3/h（3）过c作水平线，与曲线I的交点c是每台水泵工作点（1分），流量76 m3/h。 14、某通风系统设计风量为750m3/h，系统阻力为675Pa，预选风机的特性曲线如图所示。试计算（1）风机的实际工作点；（2）该风机是否满足设计要求？如不满足可采取什么措施？（3）当系统阻力减少26%时，风机的实际工作点如何变化？解：（1）由P=SQ2得在图上做出曲线P=SQ2,和

16、风机的特性曲线交于A实际工作点（2分），工作点A为QA=675m3/h，PA=550Pa。（2） 该风机实际工作流量小于设计要求，不能满足要求，可采用开大阀门、减小管网阻抗的方法来满足要求。（1分）根据该风机的性能曲线，在流量为750 m3/h时，能够提供的压头是500Pa，（1分）因此系统阻抗应减小到：（3）则通风系统设计风量为750m3/h，系统阻力为500Pa，由P=SQ2得所以在图上做出曲线P=SQ2，和风机的特性曲线交与实际工作点B点，工作点B为QB=750m3/h，PB=500Pa。可见此时风机工作点右移，风量增大，压力减小。15、已知：某水泵的性能曲线用如下多项式表示： 其中，A

17、1、A2、A3为已知数值的系数。求这样的两台水泵并联及串联时联合工作性能曲线的数学表达式.、解：（1）两台相同的水泵并联运行时，联合运行的性能曲线可由相同扬程下流量加倍的方法获得，因此有：可得：因此并联运行的联合运行性能曲线可表示为：（2）两台相同的水泵串联运行时，联合运行的性能曲线可由相同流量下扬程加倍的方法获得，因此有：可得：因此串联运行的联合运行性能曲线可表示为： 16、一台水泵装置的已知条件如下：Q=0.88 m3/s，吸入管径D=0.6米，当地大气压力近似为1个标准大气压力，输送20清水。泵的允许吸上真空高度为Hs=3.5m，吸入段的阻力为0.4m。求：该水泵在当地输送清水时的最大安

18、装高度。若实际安装高度超过此最大安装高度时，该泵能否正常工作？为什么？ 解：该水泵吸入管中的平均速度为m/s。该水泵在当地输送清水时的最大安装高度为：m若实际安装高度超过此最大安装高度时，该泵不能正常，因为此时泵内最低压力点的压力将可能低于该水温下的气化压力，可能发生气蚀现象。六、分析题1、某热水供暖管网，水泵运行时管网动水压图如图。开大调节阀c，绘制管网调节后动水压图和静水压图，说明用户A、B、C流量将如何变化？解答：开大调节阀C后，水压图如下，虚线表示调节后动水压图，静水压图在调节前后不变，如jj所示。由于调节后管网总阻抗变小，总流量将变大。调节后供、回干管水压线均比调节前变陡（），A、B

19、用户资用压力减少，流量将变小；又由于总流量增大，故C用户流量将增大。对于用户A和B，将是不等比的一致失调 3、下图为一热水网路图和相应的水压图，当只对阀门C关闭时，管网的水压图如何变化（在原图上绘制）？定性说明关闭阀门C时管网的水力工况如何变化？解答：阀门C关闭（热用户3停止工作）时的水力工况：阀门C关闭后，网路的总阻抗将增加，总流量Q将减少。从热源到用户3之间的供水和回水管的水压线将变得平缓一些，在用户3处供回水管之间的压差，相当于用户4和5的总作用压差增加，因而使用户4和5的流量按相同的比例增加，并使用户3以后的供水管和回水管的水压线变得陡峭一些。变化后的水压线将成为下图中虚线所示。在整个

20、网路中，对于用户4和5，是等比的一致失调。对于用户1和2，将是不等比的一致失调。4、下图为一热水网路图和干管在正常水力工况下的水压曲线,请绘出（1）关小阀门A（2）关小阀门B两种情况下的水压曲线,并分析各种用户的流量变化。解：（1）关小A：A点突降，水压曲线变平坦。总阻抗增大，总流量减小。1、2、3流量等比例减小。（2）关小B：B点突降，水压曲线变平坦。总阻抗增大，总流量减小。1流量增大；2、3流量减小。不一致失调。5、试画出两台型号相同的水泵并联运行工况图示，并联后的流量是否为单台泵工作时流量的2倍？何种类型的水泵和管路性能更适合并联工作？解答：如图所示，管路性能曲线为，并联后的工作点1，单

21、台泵工作时的工作点2，可见并联后的总流量小于单台泵工作时流量的2倍。并联的意义就是为了增加流量，因此管路性能曲线越平坦（管路阻抗小）、泵的性能曲线越平坦（比转数小），并联后增加的流量越大，越适合并联工作。6、图中阀A、B、C分别关小后，流量Q、Q1Q4怎样变化，说明理由。 答：阀门A关小后，管网总阻抗增大（1分），水泵扬程不变时，系统总流量Q减少（1分），并联支路Q1Q4各段用压力减小，Q1Q4均减少；（1分）阀门B关小后，管网总阻抗增大，因此总流量Q减小（1分）；管网压降递度减小，Q1、Q3、 Q4上的资用压力均增大（1分），因此流量Q1、Q3、 Q4均增大（1分）；而Q2由于阀门B的节流而减少，其减少量大于Q1、Q3、 Q4的总增加量，才能使Q减少（1分）；阀门C关小后，同理Q减小（1分），因总流量减少后，Q1、Q2资用压力增大，而Q3、 Q4资用压力降低（1分），故Q1、Q2增大，Q3、Q4减少，并且Q3、Q4减少量大于Q1、Q2增加量，才能使Q减少（1分）。专心-专注-专业