水泵及水泵站第三次作业

1、水泵及水泵站第三次作业 作业3 1、如图所示的水泵装置，泵将水由进水池抽到出水池。 （1）试用以下参数表示泵的扬程。泵出口压力表读数为Mt(kPa)，泵进口真空表读数为Vs (kPa)，泵进、出口断面垂直高度为Z(m)（泵进、出口仪表轴心位于各被测断面中心的平面内），泵进、出口断面的流速分别为V1 和V2 (m/s)。 （2）若Mt=380 kPa，Vs=42.7 kPa，Z=0.25 m，V1 =2.3 m/s，V2=3.5m/s。求泵扬程。 （3）若将进、出口仪表接管（如图中的虚线所示）分别抬高l1和l2(m)，真空表接管内无液体，压力表接管内无气体，其他条件不变，写出水泵扬程表达式。又如

2、l1=0.3 m，l2=0.5m，求这时的水泵扬程H。 解：（1）由题意： P1?Pa?Vs ，P2?Pa?Mt H?E2?E1 P?Pv?v1 ?(Z2?Z1)?21?2 ?g2g V?Mtv2?v1 ?Z?s ?g2g （2）取g?10N/m2，带入数据，得扬程： 380?42.73.52?2.32 H?0.25?42.87m 10202222 （3）真空表中无液体，此时： P1?Pa?(Vs?gl1) 压力表接管内无气体，此时： P2?Mt?gl2?Pa M?Vsv?v1HT?Z?t?l2?l1?2?42.87?0.5?0.3?42.67m ?g2g 2、如图为一轴流泵抽水装置，试写出水

3、泵扬程的表达式（吸水池行近流速忽略不计）。 解：根据能量方程： 22 MvP?Pv?v1H?Z?21?2?Z?t?2 ?g2g?g2g222 3、某离心泵抽水装置，已知水泵流量为Q=0.84 m3/s，吸水高度为3m，进水管水力损失为0.6m，水泵进口直径为700mm，出口直径为600mm，压力表读数为400kPa，压力表中心线低于泵轴线0.35m，求泵的扬程H。如果水泵效率为=75%，求水泵的轴功率。当水泵与电动机直接联结，电动机功率备用系数采用1.15时，需匹配的电动机功率至少应多大？ 解：（1）计算水泵扬程： Q0.84v1?2.18m3/s 220.25?3.14?0.7?d14 Q0

4、.843v2?2.97m/s 21?d220.25?3.14?0.64 H'?H吸?H压?3?0.6? 22400?gh1400?3.6?0.35?43.25m?g10 v2?v12.972?2.182 HT?H'?43.25?43.45m 2g2?10 （2）水泵输出功率： ?gQH1000?10?0.84?43.45Ne?365kW 10001000 水泵的轴功率： Na?Ne ?365?486.7kW 0.75 （3）电动机功率大小为： N?kNa?1.15?486.7?559.7kW 4、试计算下列情况的水泵扬程。 （1）水泵基准面高于吸水池水面，低于出

5、水池水面，真空表测点高于水泵基准面d1/4 (m)，压力表中心高于基准面d2/2+0.3 (m)，如图(a)所示。 （2）水泵基准面均高于吸水池和出水池水面，吸水测表计测点高于水泵基准面d1/4 (m)，出水测表计中心在水泵基准面以上d2/2+0.3 (m)，如图(b)所示。 （3）水泵基准面均低于吸水池和出水池水面，吸水测表计中心在水泵基准面，出水测表计中心高于基准面d2/2+0.3 (m)，如图(c)所示。 解：（1） PvPv H?E2?E1?(Z2?2?2)?(Z1?1?1) ?g2g?g2g?Z2?Z1? d2dMtVsv?v?0.3?1?24?g?g2g 2 22 2 21 22

6、（2） PvPv H?(Z2?2?2)?(Z1?1?1) ?g2g?g2g? d2dMtVsv?v?0.3?1?24?g?g2g 2 2 2 21 （3） PvPv H?(Z2?2?2)?(Z1?1?1) ?g2g?g2g? d2MtVsv?v?0.3?2?g?g2g 2 2 21 2 5、一台14ZLB-70型轴流泵，在额定转速n=1460 r/min时，Q=958 m3/h，H=6.2m，叶轮直径D2=300 mm。若与它相似的原型泵转速为480 r/min，叶轮直径为870 mm，原型泵的流量和扬程各是多少？若采用增速的办法使原型泵的流量增加8%，原型泵的转速变为多少，泵轴功率比原来增加

7、多少？ 解：由题意得，模型泵额定转速n=1460 r/min，Q=958 m3/h，H=6.2m，叶轮直径D2=300mm；相似原型泵转速n=480 r/min，叶轮直径D1=870mm。 利用水泵相似率： QP?DP ?QM?DM ?nP ?n M? 3 3 ?DP ?QP?QM?D ?M ?nP?870?4803?958?7681.5m/h?n ?300?1460M? HP?DP ?HM?DM ?nP? ?n?M? 2 2 2 2 3 ?DP ?HP?HM?D ?M 增速后， ?nP?870?480?6.2?5.6m?n? ?300?1460?M? 22 所以，原型泵流量为7681.5m3

8、/h，扬程为5.6m。 'QP?QP?1?8%?7681.5?1.08?8296m3/h 所以，运用水泵比利率：对于同一台泵，因为DP/DM=1，故： N1?n1?Q1n1 ?Q2n2 ， N2?n2? ' QPnPnP?QP480?8296'?'?'?nP?518r/minQPnPQP7681.5 3 即增速后原型泵转速变为518 r/min。 N1NP?n1?480?' ?'?N?P?1.26NP?N2NP?n2?518? 故增速后原型泵轴功率比原来增加了26% 。 6、一台10

9、Sh型离心泵，n=1450 r/min，高效区性能参数如下表所示。试求： （1）该泵的比转数ns。 （2）当流量为Q=140 l/s，该泵的H、P各为多少？ 10Sh型离心泵性能表（n=1450 r/min） 3 3 3 解：（1）由表可知，Q取最高效率点流量，即Q?0.135m/s，H?23m Q? 因为该离心泵是双吸泵，所以 Q ?0.0675m3/s2 ns? 3.65nQH 3 4 ? 3.65?1450?0.0675 23 34 ?130.9 （2）如图所示，作出QH、QP、QN曲线，当Q?140l/s时，可于图 上找出相应的点，对应的坐标为H?22.1m、?86.5%、P ?33.3kW 7、有一250Sh-9型水泵，额定转速为1450r/min，其性能曲线见教材图4-13。如用变速调节的方法满足Q=130L/s，H=30m的使用要求，则转速需降为多少？ 解：（1）求抛物线常数K和方程。由30?K?130，得 线方程为： 2K?30?0.001772130，抛物 H?0.00177Q