2-8一台G4-73型离心式风机，在工况1（流量
qV=70300
m3/h，全压p=1441.6Pa，轴功率P=33.6kW
）及工况2（流量
qV=37800
m3/h，全压p=2038.4Pa，
轴功率
P=25.4kW
）下运行，问该风机在哪种工况下运行较为经济？
解：工况1：
?1=Pe=
qVp=70300?1441.6P1000P1000?3600?33.6?100%=83.78%工况2：?2=
PeqVp37800?2038.4?100%=84.26%
==
P1000P1000?3600?25.4∵
?2??1∴在工况2下运行更经济。
m3/min，全压p=1200Pa，输送空气的密度为?第三章相似理论
3-1有一离心式送风机，转速n=1450r/min，流量
qV=1.5=1.2
kg/m3。今用该风机输送密度?=0.9
kg/m3的
烟气，要求全压与输送空气时相同，问此时转速应变为多少？流量又为多少？
解：由题知：
DpDm=1；各效率相等，
pp=pm
根据全压相似关系
pp?pDp2np2?pnp2=()()=()=1得nm=npnm?mnmpm?mDmqVpnpqVmnmqV=
得
?p?m=1450?1.2=1674.32(r/min) 0.9流量与密度无关，根据相似关系
qVm=qVpnm1674.323
=1.5?=1.73(m/min)
1450np3-2有一泵转速n=2900r/min，扬程H=100m，流量=0.17
m3/s，若用和该泵相似但叶轮外径D2为其2倍的泵，当转速n=1450r/min时，流量为多少？
解：由题知：
D2m=2D2p，由于两泵相似
根据流量相似关系
qVpqVm=
(
D2pD2m
)
3
npnm=
129001()3?=214504得：
qVm=
8?1450?0.17=0.68（m3/s）
2900。现用一出口直径为该泵2倍的泵，当转速n=1450r/min时，保持运动状态
3-3有一泵转速n=2900r/min，其扬程H=100m，流量相似，问其轴功率应是多少？
qV=0.17
m3/s，轴功率P=183.8KW解：由于两泵相似且
D2m=2D2p根据功率相似关系：
PpPm=
(D2pD2m)5(1290031)=)3=()5(145042nm=71100
np得：
Pm=4Pp=4?183.8=735.2（KW）
3-4G4-73型离心风机在转速n=1450r/min和
D2=1200mm时，全压p=4609Pa，流量qVm3/h，轴功率P=99.8KW，若转速变到n=730r/min时，叶轮直径
和气体密度不变，试计算转速变化后的全压、流量和轴功率。
解：由题可知：
D2pD2m=1；
?pppnp2145024609)=3.945得pm==1根据比例定律：=(=1168.3（Pa） )=(7303.945?mpmnmqVp71100qVpnp14503===1.9863得qVm===35795.2（m/h）
1.9861.9863qVmnm730PpPm
=
(1450399.8)=7.837得Pm=)3=(7307.837nmnp=12.73（
KW）
3-5G4-73型离心风机在转速n=1450r/min和
D2=1200mm时，全压p=4609Pa，流量qV=71100
m3/h，轴功率P=99.8KW，空气密度
?=1.2
kg/m3，若
转速和直径不变，但改为输送锅炉烟气，烟气温度t=200℃，当地大气压
pamb=0.1MPa，试计算密度变化后的全压、流量和轴功率。 qVm?71100m/h
3
解：由题知
D2pD2m=1
npnm=1由于流量与密度无关所以流量
qV不变，
3
273p2730.1?106?m??0?1.34???0.763kg/m全压
273?t101325273?200101325pm=
?m0.763?4609?2930.56Pa pp=
1.2?p轴功率
Pm=
?m0.763?99.8?63.46kW Pp=
1.2?pD2=600mm的风机，当叶轮出口处的圆周速度为60m/s，风量qV=300
3-6叶轮外径为多少？
m3/min。有一与它相似的风机D2=1200mm，以相同的圆周速度运转，求其风量
?D2pnp=?D2mnm解：由题知：圆周速度相同可得u=
6060npD2m1200=60得===2
nmD2p600所以得
根据相似流量关系
qVpqVm=20
=
(D2pD2m)3npnm=
60031()?2=12004qVm=4?qVp=4?300=1200（m3/min）
。如改善传动情况后，
3-7有一风机，其流量
qVm3/s，全压p=460Pa，用电动机由皮带拖动，因皮带滑动，测得转速n=1420r/min，此时所需轴功率为13KW转速提高到n=1450r/min，问风机的流量、全压、轴功率将是多少？
?p解：由于是同一风机，所以满足相似由题知：=1=1
Dm?mDp根据比例定律
qVpnpqVmnm=
得
qVm=qVpnmnp=20
?14503=20.42（m/s）
1420pppmPpPm=
(npnm)2得pm=pp(nm214502)=479.58（Pa） )=460?(1420np）
=
(npnm)3得Pm=Pp(nm314503)=13.84（KW)=13?(1420np3-8已知某锅炉给水泵，最佳工况点参数为：
qV=270
m3/h，H=1490m，n=2980r/min，i=10级。求其比转数ns。
解：
ns=3.65n(qV=3.65?2980?149034()10H34)i2703600=69.85 3-9某单级双吸泵的最佳工况点参数为
qV=18000
m3/h，H=20m，n=375r/min。求其比转数ns。
解：由于是单级双吸泵
ns=3.65n(H)qV3423.65?375?=180002?360034=228.83 (20)3-10G4-73-11No18型锅炉送风机，当转速
n=960r/min时的运行参数为：送风量qV=19000m3/h，全压p=4276Pa；同一系列的No8型风机，当转速n=1450r/min
时的送风量
qV=25200
m3/h，全压p=1992Pa，它们的比转数是否相等？为什么？
190003600=4.17n3解：两台风机的比转数分别为
ny=nqV(p20)34960?=
y=nqV(p20)341450?=25200360034=12.87 42764(1992)比转数不相等，因为一台风机在不同工况下有不同的比转数，一般用最高效率点的比转数，作为相似准则的比转数。所以题中的两台风机（同一系列）在最高效率点的比转数是相同的，但题中给出的工况不同，所以比转数不同。
第四章泵的汽蚀
4-1除氧器内液面压力为117.6
?103Pa，水温为该压力下的饱和温度104℃，用一台六级离心式给水泵，该泵的允许汽蚀余量[?h]=5m，吸水管路流动损失水头约为
1.5m，求该水泵应装在除氧器内液面下多少米？ 解：[
Hg]=Pe?Pv?g－[
?h]－hwP?h]－hw＝―5―1.5＝－6.5（m）
e＝Pv倒灌高度∴[Hg]=－[
4-2有一台单级离心泵，在转速n=1450r/min时，流量为2.6
m3/min，该泵的汽蚀比转数c=700。现将这台泵安装在地面上进行抽水，求吸水面在地面下多少米时发生
汽蚀。设：水面压力为98066.5Pa，水温为80℃（80℃时水的密度
?=971.4
，吸水管内流动损失水头为1m。 kg/m3）
5.62?1450?5.62nqV得?h＝5.62nqV43＝60)43＝3.255（m） 解：c＝()(r3700c(?hr)4由于发生汽蚀条件为
2.6?ha＝?hr＝?hc∴?ha＝?hr＝3.255（m）
kg/m3查表4-2知HV＝4.97m
根据t＝80℃，
?＝971.4
Hg＝
Pe98066.5―HV―?ha―hw＝―4.97―3.255―1＝1.076（m）
971.4?9.8?g4-3有一吸入口径为600mm的双吸单级泵，输送20℃的清水时，
qV=0.3
m3/s，n=970r/min，H=47m，汽蚀比转数c=900。试求：
⑴在吸水池液面压力为大气压力时，泵的允许吸上真空高度[
Hs]为多少？
⑵该泵如用于在海拔1500m的地方抽送
t=40℃的清水，泵的允许吸上真空高度[Hs]又为多少？
qV234解：⑴由题知：单级双吸泵
c＝5.62n(?hr)＝900得
?hr＝3.12（m）
?hc＝?hr＝3.12[?h]＝?hc+K＝3.12+0.3＝3.42（m）
由
qV＝
Avs得vs＝
qVA＝
0.3＝1.06（m/s）
?4?0.62查表4-1及4-2得
Hamb＝10.3（m）HV＝0.238（m）
vs2＋－[?h]＝10.3－0.238＋0.057－3.42＝6.7（m） 2gPe?Pv[H]＝
s?g⑵海拔1500m查表4-1
Hamb＝8.6t=40℃查表4-2HV＝0.752
[Hs]'＝[Hs]－10.33＋Hamb＋0.24－HV＝6.7－10.33＋8.6＋0.24－0.752＝4.46（m）
4-4在泵吸水的情况下，当泵的几何安装高度试求水泵装置的有效汽蚀余量为多少？
解：
Hg与吸入管路的阻力损失之和大于6?104Pa时，发现泵刚开始汽化。吸入液面的压力为101.3?103Pa，水温为20℃，
6?104?0.238??3.976（m）
1000?9.81000?9.83?ha＝?hc＝Pe?Pv－(Hg＋hw)?101.3?10?g4-5有一离心式水泵：比转数解：
qV=4000
L/s，n=495r/min，倒灌高度为2m，吸入管路阻力损失为6000Pa，吸水液面压力为101.3?103Pa，水温为35℃，试求水泵的汽蚀
c。
?g?hr＝?ha＝Pe?Pv＋Hg－hw
＝5.62?495?＝
5.62nqV101.3?1036000?0.58?2??11.25mc＝3988.74?9.8988.74?9.8(?h)4r40001000＝905
3411.254-6有一台吸入口径为600mm的双吸单级泵，输送常温水，其工作参数为：液面高2.8m处时，是否能正常工作。 解：
qV=880
L/s，允许吸上真空高度为3.2m，吸水管路阻力损失为0.4m，试问该泵装在离吸水池
Vs?4qV4?880m/s所以不能正常工作。 Vs23.112??3.11????Hg?Hs??h?3.2??0.4?2.3m?2.8m22w?D1000?3.14?0.62g2?9.84-7有一台疏水泵，疏水器液面压力等于水的饱和蒸汽压力，已知该泵的[解：由题知：P?h]=0.7m，吸水管水力损失为0.2m，问该泵可安装在疏水器液面下多少米？
e?Pv所以[Hg]=－[?h]－hw＝―0.7―0.2＝－0.9（m）