环工班-泵与泵站第五版课后答案.doc

课后作业解答：如图（a），据题意：以泵轴为基准面（1）b水泵位置水头： b水泵吸水池测压管水柱高度： b水泵吸水池测压管水头： b水泵 解得：（2）c水泵位置水头：（在泵轴以下） c水泵吸水池测压管水柱高度： c水泵吸水池测压管水头： c水泵H解得：3.如图2-106所示的岸边式取水泵房，泵由何种直接抽水输入高地密闭水箱中。已知条件：（1）泵吸入口的真空表读数为多少和mH2O？相当于多少mm Hg?相当于真空度为多少？ （2）泵的总扬程H=？（3）电动机输出给泵的功率N=？（KW） 解 （1）根据给定的流量和管径，查给水排水设计手册第一册，得： 吸水管沿程水头损失系数 压水管沿程水头损失系数 真空表读数： （见P24，公式2-30） 真空表安装在泵轴处， 则：计算水泵的吸水管流速： 泵吸水地形高度：吸水管水头损失：则：真空表读数则：%真空度= （这里有错误）（2）泵的静扬程：压水管水头损失：管道总水头损失：总扬程： 轴功率：解答：以吸水池水面为基准面列0-0，1-1，2-2，3-3断面能量方程如下：0-0断面： 1-1断面：2-2断面：3-3断面：吸水管水头损失：得：压水管水头损失：得：泵装置总扬程则： （总水头损失） 忽略流速差，即，； 压力表和真空表沿泵轴安装，即则最后：（1）该泵在工作时。其流量Q与扬程H的关系曲线有无改变？在相同的工作情况下，泵所需的功率有无改变？（2）泵出口处的压力表读数（MPa）（有无改变？如果输送清水时，泵的压力扬程Hd为0.5MPa，此时压力表读数应为多少MPa?(3)如该泵将液体输往高地密闭水箱时，密闭水箱内的压力为2atm，试问此时该泵的静水扬程Hst应该为多少？解：（1）Q-H关系曲线不变；相同工况下，需要的功率增加为原来的1.3倍。因为：在泵的基本方程式的推导过程中，液体密度被消掉了，因此，水泵的理论扬程和液体密度无关，水泵的实际特性曲线是在水泵的理论扬程HT和QT关系曲线的基础上减去各种泵内的损失绘制的，液体的其他物理特性和水相同，则，其在水泵内部的各种损失和输送水时一样，因此，水泵的特性曲线Q-H不变。 水泵的轴功率和液体密度有关，N和成正比，当时，则功率变为原来的1.3倍。（2）压力表读数变为原来的1.3倍。因为：如问题（1）所示，输送液体的密度改变，扬程不变，则其压力表读数不变，泵的压力表读数：，和密度成正比，当时，则变为原来的1.3倍。（3）以吸水池水面为基准面 吸水池和高位水池的高度差： 高位水池的测压管内液柱高度： 静扬程：解答：据已知：比例尺， 实际泵根据相似律：，则：实际泵流量：解答：12Sh-19水泵的特性曲线见P60，图2-50据题意，已知：，则其管道特性曲线为：绘制：管道特性曲线(L/s)150175187.5200225250(m3/s)0.150.1750.18750.20.2250.2519.120.921.923.025.428.1曲线交曲线于A点，A点即为水泵的工况点，对应流量为QA=195L/s，扬程HA=22.8m。流量减少12，则减少后流量为QB=（1-12）196171.6L/s，扬程为，其工况点移动到B（171.6，20.6）点其等效率曲线系数：（s2/m5）等效率曲线：绘制：等效率曲线(L/s)150175187.5200225250(m3/s)0.150.1750.18750.20.2250.2515.821.424.628.035.443.8曲线过B点，交曲线于点，点即为水泵对应B点的相似工况点，对应流量为=185L/s，扬程=24.0m。根据切削律：切削后叶轮直径：切削量：AQBQA（缺一个图表）（1）不是。因为：允许吸上真空高度为真空表读数的极限值。要求满足，能够保证水泵不产生气蚀。 水泵的允许吸上真空高度受的提升液体的水温、实际地点的气压影响。水泵铭牌上的参数=2.5m是水泵在标准状态下（即水温20，气压为1atm）的允许吸上真空高度。当水泵在标准状态下工作时，即，即能保证不产生气蚀，但是当水泵不在标准状态下工作时，需要对Hs进行修正，当时，才能保证不产生气蚀，此时。（2）不是。 因为：根据泵内压力变化规律，（P78，公式2-146）：叶轮绝对压力最小值： 在标准状态下，式中表示水泵内部的压力降，其值大于3m，因此，叶轮中的绝对压力最小值并不是7.85m，而是更低。来自网络整理（选择性参考）第一章 绪论1 什么是泵？它是怎样分类的？2 各种水泵的主要特点有哪些？3 阀门4、室内室外管道：第二章 叶片式水泵1 离心泵是怎样抽送液体的？它由哪几个主要部件构成？各部件有何功能和作用？2 离心泵叶轮上为什么有的设平衡孔，有的却不设？3 哪些参数能表达叶片泵性能？各参数表示什么含义？常用哪些字母表达？各自的单位是什么？4 什么是叶片泵的有效功率和轴功率？它们之间有何关系？5 离心泵装置上的真空表与压力表读数各表示什么意思？6 液体在叶轮内的运动是什么运动？各运动间有什么关系？7 什么是动量矩定理？用它推导叶片泵基本方程式时为什么要有三个假设？基本方程式为什么能适用于所有叶片泵的所有流体？8 两台叶片泵符合哪些条件才能相似？两台相似的叶片泵的比转数相等，能说明什么问题？9什么是叶片泵基本性能曲线和实验性能曲线？它们在本质上有何区别？10 离心泵与轴流泵的性能曲线各有哪些特征？11 叶片泵的性能曲线有何用途？12 什么是叶片泵性能的工作范围？如何确定工作范围？它与叶片泵的性能表有何关系？13 什么是叶片泵的通用性能曲线？离心泵与活叶式轴流泵的通用性能曲线是怎样绘制的？它们的理论根据是什么？14 什么是叶片泵工作点？它由哪些因素构成？工作点确定由哪些方法？15 什么是装置特性曲线？它表示什么含义？16 什么是叶片泵装置的设计工况与运行工况？它们间有何区别？17 什么是工况调节？叶片泵有哪几种工况调节法？各有何优缺点？18 什么是车削调节法？它的理论根据是什么？适用于哪些叶片泵？使用时需注意哪些事项？19 什么是车削抛物线？它在车削计算中有何用处？20 什么是变速调节法？它的理论根据是什么？适用于哪些叶片泵？使用时需注意哪些问题？21如果说，在学本课程前，你对着一台离心泵的铭牌，可以直接说出它能打多少水，扬程是多高。那么，现在对于这个问题，你将如何回答？为什么？22 什么是变角调节法？它有何理论根据？有哪几种变角方法？适用于何种叶片泵？23 什么是节流调节法？它有何理论根据？适用于何种叶片泵？一般在何种场合下采用？24 试从概念上区分水箱自由出流时，测压管水头与管道水头损失特性曲线间的不同。25 什么是比例定律？它有何用处？26 试从比例律的内涵说明泵站中采用调速运行的重要意义。27 试归纳调速运行的优点以及需要注意的事项。28 同一台水泵，在运行中转速由n1变为n2，试问其比转数ns值是否发生相应的变化？为什么？29 什么是叶片泵的比转数？如何计算？若两台叶片泵的比转数相等，能说明什么问题？30 什么是并联装置？其工作点如何求解？适用于何种场合？使用时应注意哪些问题？31 什么是串联装置？其工作点如何求解？适用于何种场合？使用时应注意哪些问题？32 试论述4台同型号并联工作的泵站，采用一调三定或采用二调二定方案作调速运行时，其节能效果各有何不同？33 什么是叶片泵汽蚀？泵内汽蚀的主要原因是什么？有哪些危害？34 泵内汽蚀有哪些类型？各在叶片泵的哪些部位发生？为什么？35 采取哪些措施可以预防和减轻泵内汽蚀的程度？36 什么是叶片泵的汽蚀方程式？它的物理意义是什么？37 什么是汽蚀余量、装置汽蚀余量和必需汽蚀余量？其中装置汽蚀余量和必需汽蚀余量有何区别？38 什么是允许汽蚀余量？如何确定？离心泵与轴流泵的汽蚀性能曲线有何区别？为什么？39 什么是吸上真空高度与允许吸上真空高度？它与流量间的关系曲线为什么是下降型的？40 允许汽蚀余量与允许吸上真空高度有何区别？有什么关系？41 什么是叶片泵安装基准线？卧、立、斜等各种叶片泵的安装基准线如何确定？42 为什么允许吸上真空高度受水温与海拔影响时必须修正？而允许汽蚀余量却不须修正？43 叶片泵内的汽蚀现象可否消灭？为什么？44 轴流泵是按什么原理抽送液体的？它由哪几个主要部件构成的？各部件有何功能和作用？45 液流进入和流出离心泵、混流泵和轴流泵叶轮时有何不同？46 什么是抽水装置？离心泵与轴流泵的抽水装置有何不同？47 离心泵装置的起动与停机分哪几步进行？48轴流泵装置的启动与停机分哪几步进行？ 泵房设计1 泵房有何作用？它是怎样分类的？泵房设计应包含哪些内容？2 固定式泵房有哪几种结构型式？各有何优、缺点？分别适用于何种场合？3 湿式型泵房按其湿式结构可分哪几种形式？各有何优、缺点？分别适用于何种场合？4 选定泵房结构型式时应主要考虑哪些因素？5 立、卧式泵的泵房平面设计有何不同？6 泵房内主机组布置有哪几种型式？各有何优、缺点？分别适用于何种场合？7 立、卧式泵的泵房内附属设备布置有何不同？分别应遵循哪些原则？8 卧式泵泵房的立面尺寸应确定哪几个高程？如何确定？9 室型泵房为什么要进行稳定分析？其方法与水闸、土坝等水工结构有何区别？10 室型泵房的抗滑稳定不能满足要求时有哪些措施可以补救？11 湿室型泵房的机电梁与水泵梁在结构计算中有哪些异、同点？12 卧式泵机组的基础设计应满足哪些要求？设计时如何确定基础的平立面尺寸？ 泵站机组安装与管理1 卧式泵机组安装应分哪几步进行？每步有哪些技术要求？2 中、小型立式泵机组安装应分为哪几步进行？每步有哪些技术要求？3 在立式泵机组安装时为什么要测定转子的同心度和摆度？如何测定？4 管路安装有哪些技术要求？管道连接有哪几种型式？5 泵站工程的经营管理有哪几个经济技术指标？各指标的含义是什么？如何考核？6 水泵运行效率与泵站运行效率有何区别？哪些因素影响泵站效率的提高？7 提高泵站效率应从哪几个方面着手？名词解释举例1.水泵它是一种水力机械。它把动力机的机械能传递给所输送的水流，使水流的能量增加，从而把水流从低处抽提到高处，或从一处输送到另一处。2.流量单位时间内水泵所抽提的水体体积。3.有效功率水流流经水泵时，实际得到的功率。4.水泵站由抽水机（水泵、动力机、传动设备）、机房、管道、进出水建筑物、输配电力系统等所组成的多功能、多目标的综合水利枢纽。常见叶片泵的叶轮形式有 封闭式 、 半开式 、 敞开式 ,心泵最常用的叶轮是 封闭式 。叶片泵可以分为 离心泵 、 轴流泵 、 混流泵 。轴流泵主要与离心泵不同的构件有 进水喇叭管 、 导叶体 、 出水弯管 。轴流泵应采用 开阀 启动方式，离心泵应采用 关阀 启动方式。离心泵工况点的调节方法有 变径 、 变速 、 变角 、 变阀 等。叶片泵按其叶片的弯曲形状可分为 后弯式 、 前弯式 和 径向式 三 问答题1、给出下列水泵型号中各符号的意义： 6050250 14 ZLB70答： 60水泵的进口直径，单位mm；50水泵的出口直径，单位mm； 250叶轮标称直径，单位mm；单级单吸悬臂式离心泵。 14 水泵的出口直径，单位英寸；Z轴流泵；L立式；B半调节；70比转速为700。2、为什么离心式水泵要关阀启动，而轴流式水泵要开阀启动？答：离心泵的功率性能曲线，是一条缓慢上升的近似直线，其关死功率最小，为了轻载启动和停机，固在启动和停机前应首先关闭出水管闸阀。 轴流泵的功率性能曲线，是一条快速下降的上凸抛物线，其关死功率最大，为了避免错误的操作方式引起的动力机严重超载，轴流泵的抽水装置上不允许设置任何阀门。1. 压力管道的选线原则是什么？答： 垂直等高线、线短弯少损失小； 在压力示坡线以下； 减少挖方、避开填方、禁遇塌方； 躲开山崩、雪崩、泥石流、滑坡和山洪； 便于运输、安装、检修和巡视，利于今后的发展2. 用图解法如何确定两台同型号泵并联运行的工作点？ 答：方法一：把单泵的扬程性能曲线Q1H1横向放大一倍得到两台同型号泵并联运行的扬程性能曲线QH，与抽水装置特性曲线R的交点A就是两台同型号泵并联运行的工作点，过该点作水平线，与单泵扬程性能曲线的交点A1就是两台同型号泵并联运行单泵的工作点。或方法二：绘制出两台同型号泵并联运行单泵的抽水装置特性曲线R1，与单泵的扬程性能曲线Q1H1的交点A1就是两台同型号泵并联运行单泵的工作点。（备注：两种方法，答一个即可以）六、计算题 (3小题，共40分)： 1.已知某12SH型离心泵的额定参数为Q=692 m3/h ，H=10m ，n=1450 r/min 。试计算其比转数。（本小题10分）解：答：其比转数为。2.如图所示取水泵站，水泵由河中直接抽水输入高地密闭水箱中。已知水泵流量Q=160 L/s ，吸水管：直径D1=400mm ，管长L1=10m ，摩阻系数1=0.0028；压水管：直径D2=350mm ，管长L2=200m ，摩阻系数2=0.0027 。假设吸、压水管路局部水头损失各为1m ，水泵的效率=70，其它标高见图。试计算水泵扬程H及轴