泵与泵站第五版课后答案

1、无需财富值下载【P107习题】L 10 2404所岳的泵牧置.泵从-个寄闭水荊捕水输人另-密用水箱*水箱内的水 面与聚轴齐平*试冋；(1) 该泵装置的养扬程HZ M(2) 粟的吸水地形高巫ff«=?(啊(3杲豹屋水地形商虞 U? (m)RI 2-10*密闭式离心聚裝置【1】.(1)已知，出水水箱内绝对压强P =,进水水箱绝对压强 F2=以泵轴为0-0线，大气压Fa=1atm出水水箱测压管水头：HiPPa 103 11020m进水水箱测压管水头：H2F2Fa 100.8110 2m (“ - ”表示在泵轴以下)Hst H1 H220(2)22m(2)泵的吸水地形高度：HssH22m(3

2、)泵的压水地形高度：HsdHi20m2.三台泵三种抽水装为如图2IQ5心）、g （c）所示 三台泵的泵轴都在同一”标高 上*其中R）装養的吸水箱是密闭的* 装置吸水井基敞开的。0 iairn试问：要使施讥时、【2】解答：如图（a）, Hss（a）图2-105三种抽水裝进则如圈 2-105 中 HA-? (m); P" (nun)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 5mb 水泵 Hss（b）0 H 测 0 Ha5

3、5 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：h Pc 1 10 10FC 10c水泵吸水池测压管水头:5 10Fc1015(m)c 水泵 Hss(c) 0 H测0 10Fc 15 15 10Fc 3mH解得：Fc 1.2atm泵(2=1601/恃道均采用谒铁吸水及压水管道中的局部水头损失假设各为 吸水管：管矗£> = 400mm +怏度耳=30nu压水管：管艮 巧“50mm,长度2a = 200m；規的效率廿70张 其他标高血如图2-106所示。试问，(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

4、程水头损失系数ii5.7 %。压水管沿程水头损失系数ii11.6 %真空表读数：Hv Hsdhs2V12gz2(见 P24,公式 2-30 )真空表安装在泵轴处,则：Hv Hsshs2Vk2g计算水泵的吸水管流速:viQDS20.161.27m/s(3.14 0.42)4泵吸水地形高度:Hss35323m吸水管水头损失:hsi1I1 10.005730 11.17m则：真空表读数Hv1.2721.171-2 9.84.25mH 2OTatm 10mH2O 760mmHg则：4.25mH2O 4.25 76 323mmHg %真空度=一空100%Pa10mH2O 4.25mH2O10mH2O10

5、0%57.5%压水管水头损失：hdi2 l210.0116 200 13.32m管道总水头损失：hhshd1.17 3.324.49m总扬程：H Hsth52.54.4956.99m2 11052.5m(2)泵的静扬程：Hst 74.5 32(3)轴功率：NgQH10001000 9.8 0.16 56.991000 0.7127.66kw4.现有一台离心泵装进如图2“旳所示，试证：图Z1O7泵喷射出配滾离心華装艺的扬程公式应为；H【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断面：E。Z0V02gg0 0Pag2V1R21-1断面：E1乙(HssZ

6、)V1P12gg22gg2P22P22-2断面：e2Z2生(Hssz)辿2gg22gg3-3断面：E3Z32V3邑H ST2V3Pl2gg2gg吸水管水头损失:hs E0 EiHss z2Vi2gHvHss得: HvhsHss2Vi2g2Vi2g压水管水头损失:hdE2E3P2PaHss2V22V3得：HdhdHss2V222V32?"2gH ST泵装置总扬程H HvHdH STHdHss2 2V2 V32gH ST则：H HVHdhs2Viss2ghdH2V2ss2V32gH SThshd2V22V3忽略流速差，即H ST2V32gViV2 ,2Vi2gVi2亦2 亠0;2g2g

7、Hst（总水头损失hshd)压力表和真空表沿泵轴安装,则最后：H Hst h2V32g久现有离心泵一缶 眉梯其叶绘的外径巧=宽度亦出水角角=30爲攸设此泵的转速1450r/«iri（试整耐其Q广册理论特性曲线。【5】解答：泵的基本方程式:u2i2(U2C2rCtg )(U2U2C2rCtg 2)gg叶轮出口牵连速度:U2n D26014503.i4 0.282i.25(m/s)60叶轮出口面积:F2D2 b23.14 0.28 0.040.035(m2)径向流速：C2rQtF2Qt38.57QT( m/s)0.035代入基本方程式,得理论特性曲线:Ht 丄(2i.252 2i.25

8、38.57Qt ctg30 )40.08 144.86Qt9.8台输送清水的离心泵，现用来输送雷度为水的1.3倍的液体，滾液体的其他物理性质可视为与水相同T泵装逮均同U试问；(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倍。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Q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，贝打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QH不变。水泵的轴功率和液体密度p有关，N -gQH , “和 成正比，当 1.3水时,1

9、000则功率变为原来的倍。(2) 压力表读数变为原来的倍。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Hd不变,泵的压力表读数：FdgHd(MPa)，和密度成正比，当 1.3水时，则Pd变为原来的倍。(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:°13 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”测压管水头线与骨道水头损失将性曲线问的不同p【7】 解答：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

10、 (计算段前后测压管水头差)=SQ2测压管水头线：沿程测压管水头的连线，以管道长度为横坐标，测压管水头高度为纵坐标，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。&衽图加所示的泵装Jff上，在出水闸阀前后婪彳、B两只压力表在进;JC口处装上一 只真空表G并均相应地接上测压背。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点压力相同。(2) A表读数增大，

11、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增大的方向移动。2水泵的总扬程H Hv Hd，真空表读数Hv Hss hs 里，闸阀关小时，流量减小，2g则 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。(3) C表读数减小，C比压

12、管水面高度增加。因为：如()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:因为：总扬程H Hsth。两种情况，静扬程 Hst 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：広试从比例律的内謫说期荼站中采用调运运行的啦大盘文。意义：,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

13、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：| 1工试归塑I调逋运行的优点以及需兴注竜的事顶。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. 同一台泵*在运厅中转速由旳变为吟.试问其比转数

14、叫值足否发生相应的变化？为2n1n2【14】.解答：比转速不变。因为调速后满足比例率：邑,HQ2 门2H 2比转速ns1匹H,比转速：13.65n M1311'3.65n2M Q22 n13.65 Qn夕nj3.65n Q1n s2333333n s1H24n；H“ 4H14n；n2H14215. 在产品试制中* 一台模型离心眾的尺寸为实际泵的+倍并在转速n = 730r/min时进 行试验°此时量出模和泵的设计工况出水fi (?u= lll/s,扬程如果模型泵与实际 泵的敢率相尊。试求：实际泵在/I WOr/min时的设计工况流横和杨程，【15】.解答:据已知：比例尺Dm1

15、4，Hm0.8m, Qm11L/s, nm 730r/min实际泵n实960r / min根据相似律:QmQS423 n mHm2 nmn实'H实n实Qm n实3则：实际泵流量:n m"3 960926L/s1 37304Hm22m0.8 96022173024理仓库时.找岀一台旧的BA泵，从苴模糊的铭牌上.可看出：p = 32L/S,50mt n = 2900r/rnm, .V = 22,9kWt 耳工脣貉 ° 试绘制 K Q-Ht Q-N t g 性施曲绒*【16】.解答：3.65n .Q 3.65 2900 . 0.032该水泵的比转速：ns33100r/mi

16、 nH 450 4参考P54, ns 100r / min的相对性能曲线，铭牌上参数即为：Q0 32L/s , H0 50m , N° 22.9kw, 0 68.5%根据公式：Q Q Q0HH H0NN N0n.在美国文款中报导了一份=18(»的离心貳加试脸资料.问该象折靠为我国采用的 单位时，其比转数叭三？【17】解答：ns 0.0706 1800 127r/min我国的比转速为美国的倍，日本的倍。&某循环泵站中*夏李为一台1班旳壘离心眾工柞，泵叶轮直咨央=2為1叭 管路中 H1力系数4225刘/静扬程= 14m別了冬抵用水St减少了.该乗站须减少煜的 供水量.为

17、了节电，剽冬季拟将另一牲用叶轮切小后装上使用-问:该备用叶轮应切開外径 百分之几？【18】解答:12Sh-19水泵的特性曲线见 P60,图2-50据题意，已知：Hst 14m, S 225s2 /m5, D? 290mm则其管道特性曲线为：H Hst h Hst SQ2 14 225QQ绘制：管道特性曲线 Q hQ (L/s)150175200225250Q (m3/s)HQ 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 Q=195L/s ,扬程 H=22.8m。流量减少12 %,则减少后流量为Q= ( 1-12 %) X 196 = 171.6L/S ,扬程为HB 14 22

18、5Q：20.6m，其工况点移动到 B(,)点对应流量为Qb'=185L/s，扬程 H B' =24.°m。Q '根据切削律：BQbD2切削后叶轮直径：QB c 171.6D2Bb D2290267mm2B Q '2185BD2B切削量：D2 D2B 100%290 267 100%7.9%D2290其等效率曲线系数：H b20.6RCC 2. 5、kB2700( s/m)Q?0.17162B等效率曲线：H2 2kQ 700Q绘制：等效率曲线h kQ2Q (L/s)150175200225250Q (m3/s)H2 ' 'H kQ曲线过B

19、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,19.如果说，在学本滦程前你对着一台禹心泵的铭牌*可诅直接说出它能打多少水.扬 程是参高。那么.现在对于这沪问题，你榜如何回蓉？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.某机场附近一个工厂区的给水设施如图2412所示&已规 采用一台I4SA-K型离心乗 工柞* 转? = l45Qr/nun» 叶轮宣径/） h » 管道附力系数 = 200/m3, 5 = 130s2/ n/t试问：

20、【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：He123.01003.5 11048mB点测压管水头为：Hb 12010012 2440m水泵特性曲线折引到 B点，折引后：H' h2hAB H SabQh2200Q2水池供水特性曲线折引到 B点：hCHehBCH e SBCQ48130Q2绘制：水泵折引后特性曲线 Q HQ (L/s)0801602403204003Q (m /s)0H727776736959hAB01H72绘制：高位水池供水折引后特性曲线Q HcQ (L/s)080160240320400Q (m°/s)0Hc484848484848hBC01H48绘制：Hb 40直线，交 Q Hc于C点，则C点对应的流量 Q=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 Q=350L/s，扬程HA=65mB 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：Hb 40直线，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