一、为了满足一个规划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p1=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,泵的总效率,压力管道的损失,电站的静水头。为简单计,假定和为常数,其它损失忽略不计。假定该装置中水的总量为常数(上游无来水,下游不放水,并忽略蒸发泄漏),试求:
①必需的值。②泵与水轮机的工作参数,,。上游及下游水池的最小容积v。
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。
mwm3/s,m3/s
对水轮机: m3/s;, mw, mw,对于泵: m3/s;, mw, mw
v=m3二、水轮机效率实验时在某一导叶开度下测得下列数据:蜗壳进口处压力表读数pa,压力表中心高程m,压力表所在钢管直径m,电站下游水位m,流量m/s,发电机功率kw,发电机效率,试求水轮机效率及机组效率。
解:, 而, =0, =0
m水轮机的效率。
机组效率。三、某泵装置中,进口管直径mm,其上真空表读数pa(500mmhg),出口管路直径mm,其上压力表读数mpa,压力表位置比真空表高1m,输送介质为矿物油,其密度kg/m3,泵的流量为m3/s,试求泵的扬程。
解:泵的扬程。
某泵装置中,进出口管直径相同cm,进口真空表读数mmhg,出口管路上压力表读数kg·f/cm2,压力表位置比真空表高1m,输送介质为矿物油,其密度kg/m3,泵的流量为l/s,试求泵的扬程。
答案: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。
w四、轴流转浆式水轮机某一圆柱流面=2m,n=150r/min,在某一流量下=4m/s。试求:
a)当叶片转到使=10°时,作出口速度三角形。此时转轮出口水流的动能是多少?其中相对于的部分又是多少?
b)为了获得法向出口,应转动叶片使为多少?此时出口动能又为多少?
c)设尾水管回能系数=0.85,且假定尾水管只能**相应于的动能,则上面两种情况下出口动能损失各为多少?
a) m/s
m/sm/smm
b) m
c)**的能量:
损失的能量:或。
五、在进行一台离心泵的能量平衡实验时,测得下列数据:轴功率p=15kw;流量=0.013m3/s;扬程h=80m;转速n=2900r/min;叶轮密封环泄漏量=0.
0007m3/s;圆盘摩擦功率=1.9kw;轴承与填料摩擦功率=0.2kw;另外给定了泵的几何尺寸:
轮直径=0.25m;出口宽度=6mm;叶片出口角=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, =0)
c)滑移系数、反作用度。
a) b) m/s
m/sc)
或。四、一台泵的吸入口径为200mm,流量为=77.8l/s,样本给定=5.6m,吸入管路损失=0.5m。试求:
1)在标准状态下抽送常温清水时的值。
2)如此泵在拉萨(=64922.34pa)使用,从开敞的容器中抽吸80℃温水,其值又为多少?
注:80℃清水的=47367.81pa, =9530.44n/m3)
1)列进水池面与泵进口断面。
2)由汽蚀余量和真空度的定义:,
m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=3.17m,最大流量工况为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=0.
31m。试确定:
1)最优工况的比转速、空化比转速、临界空化系数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:计算和时应取总流量的二分之一)
列进水池面与泵进口断面。
由汽蚀余量的定义。
2)同前有。
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