离心泵习题汇总

宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来 1 离心泵 一 名词解释 1.离心泵的扬程：单位质量的液体，从泵的进口到泵的出口的能量的增值。 2.离心泵的轴功率：单位时间内由原动机传递到泵主轴上的功率。 3.离心泵的水力功率；单位时间内泵的叶轮给出的能量。 4.离心泵的有效功率：单位时间内泵出口流出的液体从泵中获得的能量。 5.离心泵的机械损失率：指叶轮外盘面与液体之间、轴与填料密封件之间以及轴 与轴承之间的机械摩擦所产生的损失功率，其值为泵轴功率与水力效率之差。 6.离心泵的容积效率：指实际流量与理论流量之比，用来衡量离心泵流量泄漏的 大小。 7.离心泵的水力效率：指有效扬程与理论扬程之比 ，用来衡量流动损失所占比例。 8.离心泵的机械效率：指水力 功 率与轴功率之比，用来衡量机械摩擦损失的大小。 9.泵效率：指有效功率与轴功率之比，用来衡量泵工作的经济性。 10.离心泵的反作用度：指 静扬程在理论扬程中所占的比例。 11.离心泵的汽蚀现象：泵内 液体气化、凝结形成高频冲击负荷，造成金属材料的 机械剥落和电化学腐蚀的综合现象。 12.离心泵汽蚀余量：在泵入口处液体具有的能头高出液体汽化压力的富余能头。 13.离心泵的有效汽蚀余量：指液流自吸入罐经吸入管路达到泵入口时的能头高出 汽化压力的能头。 14.离心泵的必需汽蚀余量：指液流从泵入口到泵内 压力低点处的全部能头损失。 15.离心泵的吸上真空度：指离心泵入口法兰处真空泵的读数（以液柱高度表示）。 16.离心泵工作特性曲线：离心泵在一定转速下的流量与扬程、流量与功率、流量 与效率、流量与吸入高度的关系曲线。 17.离心泵的摩擦阻力损失：液流通过叶轮和过流通道时与边壁摩擦所形成的阻力 损失。 18.离心泵的冲击阻力损失：叶轮进口叶片和压液室中液流冲击所造成的损失。 19.离心泵的额定工况：离心泵在额定点处的工况。 20.离心泵的相似工况点：两台相似泵中，液体流动相似时对应的工况点。 21.离心泵的相似抛物线：当同一台泵连续改变转速时，相似工况点 移动的轨迹曲 宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来 2 线。 22.离心泵的比转数：最高效率工况点的比转数为泵的比转数。 23.离心泵的切割抛物线：同一台泵，在同一转速下，叶轮逐次切割后，各对应工 况点的连线。 24.离心泵的汽蚀比转数：泵在最佳工况下的汽蚀相似转数。 25.离心泵的通用特性曲线：工程上，常把同一台泵在不同转速下的特性曲线绘制 在同一张图上，这种曲线图称为离心泵的通用特性曲线。 26.离心泵的喘振现象：泵的工作点不稳定的跳来跳去，导致管路中产生周期性的 水击、噪声和振动等现象。 二填空题 1. 填出图中编号对应的部件名称（ 4） _叶轮 （ 5） _吸入室 _（ 7） _蜗壳（ 排出室）。 2.泵和压缩机按照作用原理可分为 容积式 、 叶片式 两大类。 3.离心泵的过流部件包括 _吸入室，叶轮，排出室 _,其中唯一做功部件是 _叶 轮 。 4.离心泵按液体吸入叶轮的方式可分为 单吸式泵 和 双吸式泵 ，按叶轮级数可分为 单级泵 和 多级泵 ，按壳体剖分方式可分为 中开式泵 和 分段式泵 。 5.离心泵的效率是 有效功率 与 轴功率 的比值，是 容积效率 、 水力效率 和 机械效率 的乘积。 6.离心泵的能量方程式为 11221 cucugH T 。 7.离心泵内的损失主要包括 机械摩擦 、 流动损失 、 流量损 失 。 8.就离心泵叶轮的结构形式来看，可分为 _闭式 、 _半开式 _和 _开式 _。 宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来 3 9.离心泵扬程主要作用及意义：（ 1） _提高液位 （ 2） _克服阻力 _（ 3） _增加液 体的静压能和速度能 _ 10.离心泵的扬程是 单位质量的液体，从泵进口到泵出口能量的增值 ，用国际 单位制表示的单位是 kgJ/ ，习惯上用的单位是 m ，两者之间的关系是 1m=9.8 kgJ/ 。 11.液体流经泵所获的理论扬程仅与液体的 _叶片进口速度 _和 出口速度 _有 关。用同一台泵输送不同性质的流体，在同一转速和流量下工作时，叶轮 所给 出的理论扬程是 _相同的 _（填“相同的”或“不同的”）。 12.静扬程在理论扬程中所占的比例称为 _反作用度 _，而它与叶轮叶片出口安 装角相关，且安装角越小，反作用度越大，所以水泵中常采用 _后弯叶片 _形叶 轮。 13.推导欧拉公式时的三个假设条件 : (1) 液体在叶轮中的流动是稳定流动 (2) 通过叶轮的液体是理想流体 (3) 叶轮由无限多，无限薄的叶片组成。 14.吸上真空度越大，泵入口压力 _越小 _， 有效汽蚀余量 _越小 _，泵越 _容易 _ 发生汽蚀。 15.随着离心泵流量 Q 的增加，泵必需的气蚀余 量 rNPSH 增大 ，而泵的允 许吸上真空度 SH 增大 。 16.汽蚀的危害 :（ 1） 产生振动和噪声 _（ 2） 降低泵的性能 _（ 3） _破坏过流部 件 。 17.影响离心泵装置气蚀余量 aNPSH 的因素有 吸入罐液面上的压力 泵 的安装高度 泵的吸上真空度 泵吸入管路的阻力损失 液体的 饱和蒸汽压。 18.离心泵的相似条件 : _几何相似，动力相似 ，运动相似 _ , 对 Re 510 的两 泵 ,相似条件为 : _几何相似，运动相似 。 19. 低比转数的泵适合输送 _小 _流量、 _高 _压头的液体。 20.离心泵的比转数（有、无） 有 量纲，计算公式为 43s H .n Q65n3 ， 计算时， 宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来 4 对双吸泵及多级泵的 Q、 H 应如何取值？ 已知某离心泵的设计转速为 2175rpm， 其比转数为 60。当该泵的转速为 1450rpm，其比转速为 60 。 21.汽蚀比转数 有 量纲 (有、无 ),其大小与 _流量 _ 、 _转速 _有关。 22.切割抛物线上的点并不是相似工况点 是因为 _切割前后叶轮并不保持几何相 似 。当叶轮切割量不大时，认为对应工况点效率 _相等 _。 23.切割抛物线上点为切割前后的对应工况点， _否 _（是 /否）相似工况。因为 _几何 _（几何 /运动 /动力）不相似。 24.离心泵工作发生喘振现象的两个条件是 _泵的 H-Q曲线呈驼峰形 _和 管路 装置中有能够自由升降的液面或其他能储存和放出能量的部分 _。 25.当离心泵输送介质的粘度增大时，泵内部的能量损失 _增大 _，扬程和流量 都要 _减小 _，并导致效率 _下降 _，轴功率 _增加 _，泵的特性曲线发生变化。 26.泵 管道系统的工作点可由 _泵的特性曲线 _和 _管路特性曲线 _的交点来确 定。 是唯一能够同时满足 管道系统所消耗的能量 和 泵所提供的压力能相等 的 工作点，确定工作点的方法有 图解法 和 解析法 。 离心泵并联时，每台泵提 供的扬程 _相同 _，流量为 各泵流量之和 _。 27.离心泵的特性曲线有 扬程流量曲线 、 功率流量曲线 和 效率流量曲线 和 吸入特性 rNPSH Q 曲线 。 28.离心泵流量调节中常用的改变管路特性的方法有 管路节流调节 、 旁路调 节 。这两方法的优点是 操作简单、方便 ，缺点是 不经济 。 29.两离心泵和串联时， H _ Q0 和 Q Q0 时离心泵叶轮进口速度三角形。 当流量增大时，进口液流角增大。 宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来 10 2.已知一台离心泵装置特性如图所示，原工作点为 A 点，现采用开大出口阀进行 流量调节，试定性画出调节后的管路特性曲线和工作点 B. 当开大调节阀时，管路特性曲线 h-Q逐渐变得平坦，与之对应的工作点沿 H-Q 曲线向右移动。 3.已知两台离心泵和装置特性如图所示，在图中画出两台泵并联后的总特 性曲线 H-Q,管路特性曲线 h-Q 和稳定工作点 M. M 点即为系统的稳定工作点。 4.已知两台离心泵和装置特性如图所示，在图中画出两台泵串联后的总特 性曲线 H-Q,管路特性曲线 h-Q 和稳定工作点 M. 宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来 11 如上图所示， M点为系统的稳定工作点。 C点可以作为极限状态，工作点只有在 C 点左侧时串联工作才是合理的。 5. 通过图示对 H Q 性能曲线成驼峰形离心泵的稳定性进行分析并指出其稳定 工作区。 答：若驼峰形的 H-Q 特性曲线和管路特性曲线交于 M、 N两点，理论上讲都是工 作点，设泵在 M 点工作，由于某种原因使工况向大流量方向偏离，则泵所 提供的扬程大于管路所需的能头，使管路中的流量增加，工作点沿泵的特 性曲 线向大流量方向移动，直至 N 点，泵在 N 点稳定工作，所以 N 点是稳 定工作点。相反，如果泵在 M 点工作，由于某种原因使流量减小，则泵的 扬程小于管路装置所需的能头，使管路中的流量减小，直到为零为止。可 见，一旦实际工况与 M点偏离时，工作点便不再回到 M点 ,所以 M点为离心 泵的不稳定工作点。凡是 H-Q 曲线呈驼峰形的，曲线最高点 T 的左侧线段 上的各点都有可能成为离心泵的不稳定工作点。 H -Q N h -QT M H QmQ mH 六计算题 1.有一台离心式水泵，转速 n=1480r/min,流量 qvT=110L/s，叶轮进口直径 宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来 12 D1=220mm,叶片进口宽度 b1=45mm，叶轮出口直径 D2=400mm，叶片出口安装角 2e=45，叶轮进出口的轴面速度相等。设流体沿径向流入叶轮，求无限多叶片 叶轮的理论扬程 HT 。 解： rc = q D b m svT 1 1 3110 103 14 0 22 0 045 3 54 . . . . ( / ) u2 = D n m s260 3 14 0 4 148060 30 98 . . . ( / ) ,2cotrAc u c 2u 2 =30.98-3.54 ctg45 =27.44(m/s) 流体沿径向流入 TH = u v g m)u2 2 30 98 27 449 81 86 66, . . ( 2.有一台离心泵用来输送清水，转速 n=640r/min，总扬程 H=130m，流量 Q=6.4 m3/s，轴功率 N=10860kw，设 m=0.92， v=0.88，求水力效率 h，总效率， 理论扬程。 解： 理论流量 VT QQ 1 水力功率 hmNN 2 TTh HgQN 3 由 1 23 得 mTVQN g H 理论扬程 3 31 0 8 6 0 1 0 0 . 9 2 0 . 8 8 1 4 0 . 21 0 9 . 8 6 . 4mVT NH gQ 水力效率 93.0 2.140130 Th HH 3.某离心油泵装置如题图所示 ,已知罐内油面压力 pA与油品饱和蒸气压 pv相等。 该泵转速 n=1450r/min,试分别计算： (1)Zn=8m， Q=0.5m3/min 时 ,泵的 rNPSH =4.4m,吸入管路阻力损失 hf=2m,此时 宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来 13 泵能否正常吸入 ? (2)保持 Q=0.5m3/min 时 ,液面下降到什么位置 ,泵开始发生汽蚀 ? (3)当 Zg=8m,Q=0.5m3/min,若将泵的转速提高到 n=2900r/min,还能否正常吸入 ? 解 (1) gvaa g ppN P S H Z -hg =8-2=6m NPSHaNPSHr 泵能正常吸入。 (2)当 3.0 ra N PSHN PSH 时 ,泵发生汽蚀。即 3.0ZA rggv N P S Hhg pp gZ = rNPSH + fh -0.3=6.1 所以当液面下降到距入口轴线 6.1m 时 ,泵发生汽蚀。 (3) 泵不能正常吸入 6 4.16) 1450 2900()3.04.4()( )()( 2 22 2 1 12 2 2 1 2 12 2 1 2 1 ra rr r r N P S HmN P S H m n nN P S HN P S H n n N P S H N P S H n n H H 4. 用 2BA 6 泵从井中抽水，水面逐渐下 降，若 Q=20 3m /h，吸入管内径 50mm， 吸入管损失为 0.2m 液柱。试计算水面下降到离心泵中心几米时，泵开始发生汽 蚀？ 解：题意：求几何安装高度 不是允许安装高度。 宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来 14 mh g c HH m g c sm f Q c PP mKHH mH hmQ sA s Sg s s aA Ss S 09.72.041.07.7 2 )( 41.0 8.92 83.2 2 /83.2 05.0 4 3600 20 7.75.02.7 2.7 /20 2 m a x1 22 2 m a x 3 5. 有一台转速为 1450r min 的离心泵，当流量 Q=35 3m /h 时的扬程为 H=62m， 轴功率 N=7.6kW。若流量增加到 Q =52.5 3m /h，问原动机的转速提高到 多少才 能满足要求 ?此时，扬程和轴功率应为多少 ? kW n n NN m n n HH rn Q Q nn n n Q Q 65.25 1450 2175 6.7 5.139 1450 2175 62 m i n/2175 35 5.52 1450 33 22 6. 已知某离心泵铭牌参数为 =0.2 m3/s ， HS=4.5m ，从海拔 500 米的水库吸 水，若将其安装在海拔 530m 的地方，管路的直径 d 为 500mm，管路的损失为 0.387m。沿程摩阻系数 =0.22，排出管路的长度为 100m。抽送 40的温水， 试计算其在相应流量下的允许吸上真空高度 HS和水泵的扬程。（海拔 500m 时，大气压 9.7m H2O，水温 40时，饱和蒸气压 0.75m H2O 解： 水泵 允许几何安装高度： SASSg hgCHZ 2 2 泵的允许安装高度为： SASSg hgCHZ 2 2 宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来 15 对水泵的允许吸上真空度进行修正： )(36.324.033.1075.07.95.424.033.10 mg PPHH vaSS )(34.22 )5.014.3 2.04(5.010022.02 222 mggCdLh S )(73.3250053034.2387.0 mZhhH SA 7.已知某水泵的允许安装高度 Hg =6m，允许汽蚀余量 h =2.5m，吸入 管路的阻力损失 hw=0.4m，输送水的温度为 25，问吸入液面上的压力至 少为多少 ?(已