完整版)泵与泵站第五版课后答案

1、无需财富值下载【P107习题】1.如所看的泵技置，泵从-个寄闭水笛捕水输人月-密用水箱*水斑内的球 聞与聚轴齐平*试同：速泵装置的种扬程阳*? (m(2) 泵的吸本地晤髙!5 ff.= ? (m)(3) 杲的庄水地班高度 = ? (m)3mII 11= -亠R12-10*密闭式离心聚裝置【1】.(1)已知，出水水箱内绝对压强Pi=3.0atm，进水水箱绝对压强P2=0.8atm2三台泵三种抽水装国如图上105 (口)、上.其中 柚)、4)装轻的吸水箱是密闭的.(6).(小所示。三台泵的泵轴都在同一标高 (Q装置吸水井屋敞开的。以泵轴为0-0线，大气压Pa=1atm出水水箱测压管水头：HiPPa

2、 103 11020m进水水箱测压管水头：H2P2Pa 100.8 1 10 2m (表示在泵轴以下)Hst Hi H220(2)22m(2)泵的吸水地形高度：HssH22m(3)泵的压水地形高度：HsdHi20m图20(5三种抽水裝宜试问：要使甘=強亦=见蛙】时.则如图2-105中 矶二？ (m)j巴二？ (aun)【2】.解答：如图(a)， Hss(a)3m据题意：H ss(b)H ss(C)H ss(a)3m以泵轴为基准面(1) b水泵位置水头：Zb H Ab水泵吸水池测压管水柱高度：h 0.5 1 10 5mb水泵吸水池测压管水头：H测 Zb h HA 5 mb 水泵 Hss(b)0

3、H 测 0 HA 55 HA 3m解得：Ha 2m(2) c水泵位置水头：Zc5m (在泵轴以下)c水泵吸水池测压管水柱高度：hPc 1 10 10FC 10c水泵吸水池测压管水头：H测 Zc h 5 10FC 10 10FC 15(m)c 水泵 Hss(c) 0 H 测 0 10Fc 15 15 10Fc 3m H解得：Fc 1.2atm泵流就0=1601/趴IT逍均采用铸铁TL吸水及压水背道中的鬲部水头损失假设各为 吸水骨；管於.二400mm*悅度- 30mi压水管:管径 热口 350rmti,长度- 200m；規的效率夕二70%,梵他标高血如图2-106所示。 试问：(1) 根据给定的流

4、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 h 5.7 %。压水管沿程水头损失系数 i111.6 %2真空表读数：Hv Hsdhs上 Z (见P24,公式2-30)2g 2真空表安装在泵轴处,则：Hv Hsshs2V1计算水泵的吸水管流速:ViQDS2（亍）0.161.27m/s（314 0.42）4泵吸水地形高度:Hss35323m吸水管水头损失:hsi111 10.005730 11.17m则：真空表读数Hv1.2721.1712 9.84.25mH 2OTatm 10mH2O760mmHg真空度=PaPaPv 100%10mH2O 4.25mH2O10mH2O100%

5、57.5%(2)泵的静扬程：Hst 74.5 322 11052.5m压水管水头损失:hdi2 l21 0.0116 20013.32m管道总水头损失:hhshd1.17 3.324.49m总扬程：H H1 STh52.54.4956.99mgQH10009.8 0.16 56.99(3)轴功率：N -127.66kw10001000 0.7则：4.25mH2O 4.25 76 323mmHg %4.现有一台課心泵裝熾如图2IG7所示.试证：00-i图2107泵喷射出擁该离心菜装登的扬程公式应为；【4】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

6、断面:E01-1断面:E12-2断面:E23-3断面:E32V0P00 0Pa2ggg2V1P(Hss2z)2V1R2gg2gg2F22P2V2(Hss22)V22gg2gg2V3P3H ST2V3Pa2gg2ggZ3乙Z0Z2吸水管水头损失:hs E0 E1ss2V12gHvHss2V12g得：HvhsHss2V1压水管水头损失:hd E2E3P2Pa2gHss2V3得：HdhdHss2V222V32gH STHdHss2 2V2 V32gH ST泵装置总扬程H HvH STHd则：H HVHdhsss2V12ghdHzss2V22V32gH SThshd2V12V22g2V3子Hst2g（

7、总水头损失hshd)H ST2g2 2V1 V2百忽略流速差，即V2 ,2V12V22g压力表和真空表沿泵轴安装,则最后：H Hst h2g丨现有离心泵一台，世测其叶轮的外径 = 28011,宽度亦二40mrm出水角ft = 3CTQ 股设此泵的转速1450r/minh试整耐其册理论特性曲线【5】解答：泵的基本方程式:1u212H TC2u u2(u2C2rctg )(u2u 2C2rctg 2)ggg叶轮出口牵连速度:U2 n2i 1450 314 0.2821.25(m/s)60 一60叶轮出口面积:D2 b23.14 0.28 0.040.035(m2)径向流速：C2rQtQt38.57

8、QT(m/s)F20.035代入基本方程式,得理论特性曲线:Ht (21.252 21.25 38.57Qt ctg30 )40.08 144.86QTT 9.8TT鼻哈输送清水的离心泵*现用来输送需度为水的1-3倍的液体，谨觀体的其他物理性 蘭可视为与水相同*泵装置肉同试问：1.3 倍。(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因为：在泵的基本方程式的推导过程中，液体密度P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

9、，因此，水泵的特性曲线Q-H不变。水泵的轴功率和液体密度 p有关，NgQH1000,N和成正比，当1.3水时,Hd不变,泵的压力表读数:PdgHd(MPa),和密度成正比，当1.3水时，则Pd变为原来的则功率变为原来的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:48 m高位水池的测压管内液柱高度:曲價2 17.9m1.3 水 g静扬程：Hst Z h 487.955.9m7.试从槪念上区分水箱自由出流时”测压曾水头线与宦道水头损餐特性曲线间的不同。【7】 解答

10、：测压管水头：H测 Z ghZ 位置水头gh 测压管内水柱高度(压强水头)管道水头损失：h H2 H1 (计算段前后测压管水头差)=SQ2 为纵坐标，绘制测压管水头线，曲线趋势是下降。管道水头损失特性曲线：以流量为横坐标，管道水头损失为纵坐标，绘制曲线， 曲线的趋势为上升。E在图上109所示的泵装赴上.在出水闸阀前后装片、R两只压力表*在进衣口摊装上一 只真空表S并均相应地接上测压管现问：【8】解答：如图，则，A表显示的为水泵压力表读数，C表显示为水泵真空表读数，B点显示为闸阀后的压力表读数。(1) A、B读数一样，测压管水面高度一样。因为：闸阀全开，阀门前后的水头损失不计，贝UA、B点压力相

11、同。(2) A表读数增大，B表读数减小，A测压管水面高度增加，B测压管水面高度减小。因为：闸阀关小，流量减小。水泵的工况点向流量Q减小，扬程H增大的方向移2动。水泵的总扬程 H Hv Hd，真空表读数 Hv Hss hs 土，闸阀关小时，流量减2g小，贝V hs减小，v1减小，Hss不变，则Hv读数减小，而总扬程 H是增大的，因此 Hd是 增大的，即A表读数增大。闸阀关小，闸阀段的水头损失增大，则A、B压力表(或测压管高度)之差即为闸阀段的水头损失。B点的压力表读数亦可表示为HbdhBD，闸阀关小，流量减小，hBD SbdQ2减小，Hbd不变，则B点的压力表读数减小，对应的测压管水面高度减小。

12、(3) C表读数减小，C比压管水面高度增加。因为：如(1)问中，Hv读数减小，即 C表读数减小。又因为 C表处为负压，C 表读数减小，对应的测压管水面高度增加。【9】解答：(1)不一定。因为可能调节出水泵的高效段，则，水泵的效率降低。【10】.解答:（1） 一样。因为：总扬程 H Hst h。两种情况，静扬程 Hst 一样，水头损失一样，则 总扬程一样。（2）水泵装置的总扬程增加，则水泵的工况点向流量减小、扬程增加的方向移动，水 泵的轴功率降低，电耗减小。因为：静扬程Hst增加，则总扬程增加。其管道特性曲线变化如图。【12】.解答:1N试从比例律的内涌说明荼站中采用调运运行的樂大意义“意义：,

13、和定速运行时水泵工作的高效段相比，通过调速运行，水泵形成了一系列的 Q-H曲线，对应着一系列的高效段，从而将一个泵的高效工作段扩展为一个高效区，大大扩展了水泵的高效工作范围。从而有效的解决了供水过程中，水量逐时变化情况下，水泵的高效、 节能工作的问题。【13】解答：| 13.轼归纳调連运行的优点说及需輿注意的事顶。优点：（1）保持管网等压供水（即静扬程不变）；（2）节能注意：（1）调速后的转速和水泵的临界转速不能重合、接近或成倍数。（2）调速不能超过泵的额定转速，即一般不轻易调高。（3）为了节约投资，一般采用定速泵和调速泵并联工作。（4 ）泵的调速范围应该保证调速泵和定速泵的工况都在高效段运行

14、。14,同一台泵*在运厅中转速由旳变为叼，试问其比转数叫值足否发生相应的变化？为 什么？【14】.解答：比转速不变。因为调速后满足比例率:Q2 n2 H比转速ns13.65n1 Q比转速:ns23.65n2 .Q3H243.65n门2。12 ni3 n；Hi 42ni3.65 Qi n2 n2333Hi4 nf n?3.65 Q3Hi4nsi15在产品试制中* 一台模因离心泵的尺寸为实际泵的+借并在转速n x73/nhn时进 疔域验.此时St出模型泵的设计工况出水疑扬程H/0.鮭。如果模型泵与实际 泵的敢率相等。试求：实际泵在fl = r/min时的设tf工况流撤和杨程【i5】解答:D i据已

15、知：比例尺m , Hm 0.8m, Qm iiL/s, nm 730r/minD宀 4实实际泵n实 960r / min根据相似律:QmQs实3 n mHm22 nmn实H实n实Qm n实3则：实际泵流量:n mii 96031-7304926L/sHm2该水泵的比转速:ns3.65n . Q3H43.65 2900 . 0.0323i00r /min50 422m0.8 96022丄73024J6.iS理仓库时.找岀一台旧的BA册叢i从苴漠糊的铭牌上.可看出：p = 32178,50m,厲= 2900min A = 22.9kWt可= 68囑试绘剧其Z、0T性能曲绒口【i6】.解答：参考P5

16、4，ns i00r/min的相对性能曲线,铭牌上参数即为：Qo 32L/s，H0 50m，N 22.9kw， 0 68.5%根据公式：Q Q Q0H H H0N N N0n.圧美国文献中报导了一份=aoo的离心貳加试脸资料.问该象折靠为找国采用的 单位时，其比转数叭三？【17】解答：ns 0.0706 1800 127r/min&某循环泵站中*夏李为一台I总旳型离心眾工柞，泵叶轮直咨址= 叭 管路中 阻力系賊1225刃/诽扬程论別了冬番用水毘减少了.该駆站须减12%的 供水量.为了节电，判冬季拟将另一备用叶轮切小后装上使用。问:该备用叶轮应切闌外轻 百分之几？【18】解答:12Sh-19水泵的

17、特性曲线见 P60，图2-50据题意，已知：Hst14m , S25225s2 / m5,D2290mm则其管道特性曲线为：HH SThH STsq214 225Q绘制：管道特性曲线QhQ (L/s)150175187.5200225250Q (m3/s)0.150.1750.18750.20.2250.25H19.120.921.923.025.428.1Q h曲线交 Q H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 %) X 196 = 171.6L/S ,扬程为2HB 14 225QB20

18、.6m，其工况点移动到 B (171.6, 20.6)点H B 20.6 2 5其等效率曲线系数：kB-700 (s2/m5)Q20.17162B等效率曲线：H kQ2700Q2绘制：等效率曲线h kQ2Q (L/s)150175187.5200225250Q (m3/s)0.150.1750.18750.20.2250.25H15.821.424.628.035.443.8H kQ2曲线过B点，交Q H曲线于B点，B点即为水泵对应 B点的相似工况点，对应流量为 Q =185L/s，扬程H ,=24.0m。BBQ D根据切削律：旦 -q dB2B切削后叶轮直径：D2B 电 D2 1716 29

19、0 267mm2B Q 2185B切削量：D2 D2b 100%290 267 100%7.9%D229019如果说，在学本课程前，你对看一台禺心聚的铭牌*可以克接说出它能打多少水，扬 程是参高。那么.现在对于这小问题，你榜如何回答？为什么？【19】.解答：铭牌的参数为泵设计工况时的参数，即水泵的水力效率最高时的工作参数。因此在描述水泵性能时，应该强调前提是在设计工况时，泵能打多少水，扬程多高。21.集机场附赶一个工厂区的给水设施如所乐。已知：采用一台I4SAJ0 离心乗 工柞*转? = l450r/nun叶轮貢轻/）=蚩16mm.管iSRl力系数 隔二KXX/品,5K = 130/ nft试

20、问：【21】.解答：（1）相当于水泵和水箱联合供水的工作方式。14SA-10泵特性曲线见 P32。以吸水池水面为基准面。密闭高位水箱的测压管水头为：Hc123.01003.511048mB点测压管水头为：Hb 120100122 440m水泵特性曲线折引到 B点，折引后：H hhABhSabQ2H200Q2水池供水特性曲线折引到 B点：hCHchBCHcSBCQ48130Q2绘制：水泵折引后特性曲线 Q HQ (L/s)080160240320400Q (m3/s)00.080.160.240.320.40h727776736959hAB01.35.111.520.532.01h7275.77

21、0.961.548.527.0绘制：高位水池供水折引后特性曲线Q HcQ (L/s)080160240320400Q (m3/s)00.080.160.240.320.40He484848484848hBC00.83.37.513.320.81h4847.244.740.534.727.2绘制：Hb 40直线，交Q Hc于C点，则C点对应的流量Qc=245L/s为高位 水箱的出流流量，交 Q H 于A点，过A点做纵轴平行线，交 Q H于A点，A 点即为水泵的工况点，对应流量为 Qa=350L/s，扬程HA=65m。B 点的流量：Qb Qa Qc 245 350595L/s(图1)(2)相当于水泵同时向两个水箱供水的问题。如上图，绘制：水泵折引后特性曲线Q H 绘制：H