泵与泵站第五版课后答案

1、无需财富值下载【P107习题】1,如凰2/第所示的泵装置，泵从一个密闭水希抽水,输入另-密用水箱,水希内的水面与泵轴齐平.试同二(】)谈荻装盘的静扬程时三？(口汴(2)案的吸水地超高度H.=T(回(3)翼的压水地形高置2?Cm)R12-101密闭式离心系装置【1】.(1)已知，出水水箱内绝对压强R=,进水水箱绝对压强P2=以泵轴为0-0线，大气压Pa=1atm出水水箱测压管水头：H1P1Pa10311020m进水水箱测压管水头:H2P2 Pa 100.8 1 10 2m (“-” 表示在泵轴以下)HstH1H220(2)22m(2)泵的吸水地形高度：HssH22m(3)泵的压水地形高度：Hsd

2、H120m2.三台泵三种抽水糠置如图2/05(1)、上.其中(5),装置的吸水箱是密闭的,(»、(“所示。三台泵的泵轴都在同一标高3)装置吸水井是敞开的。图2-106三种抽水装置试问二要使/(5=凡4=心/时,则如图2-105中外=?(m)j巴=?(aun)【2】.解答：如图(a),Hss(a)3m据题意：Hss(b)Hss(c)Hss(a)3m以泵轴为基准面(1) b水泵位置水头：ZbHAb水泵吸水池测压管水柱高度：h0.51105mb水泵吸水池测压管水头：H测ZbhHA5mb水泵Hss(b)0H测0HA55HA3mSS(kJ)解得：HA2m(2) c水泵位置水头：Zc5m(在泵轴

3、以下)c水泵吸水池测压管水柱高度：hPc11010PC10c水泵吸水池测压管水头：H测Zch510Pc1010Pc15(m)c水泵Hss(c)0H测010Pc151510Pc3mH解得：Pc1.2atm泵流量Q=160L/s,管道均采用铸铁管.吸水及压水管道中的局部水头损失假设各为Im。吸水管二管径。二400mm+长度-30mi压水管：管径为=350皿1,长度l2-200m；泵的效率中三70%,其他标高值如图第1便所示由试同：(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i15.7%。压水管沿程水头损失系数i111.6%。2真空表读数：HvHsdhs幺-z(见

4、P24,公式2-30)2g2真空表安装在泵轴处,则：HvHsshs计算水泵的吸水管流速:泵吸水地形高度:Hss吸水管水头损失:则：真空表读数Hv-11atm10mH2O2V12ghsVlQDS2个0.16(3.140.441.27m/s-)35323mi11i10.00571.2721.17129.8760mmHg3011.17m4.25mH2O则：4.25mH2O4.2576323mmHg%真空度二PPv100%Pa10mH204.25mH2°100%57.5%10mH2O(2)泵的静扬程：HST74.532211052.5m压水管水头损失:hdi2l210.011620013.3

5、2m管道总水头损失:hshd1.173.324.49m总扬程：HHSTSIh52.54.4956.99m(3)轴功率：N-gQH100010009.80.1656.99127.66kw10000.7%现有一台离心泵装置如图2/07所示.试证二消防水融时流图2-KJ7泵喷射出流该赭心桀装宜的扬程公式应为:【4】.解答：以吸水池水面为基准面列 0-0 , i-i , 2-2,3-3断面能量方程如下:0-0断面:E0Z02V0PoPa1-1断面:Ei2-2断面:E2Z23-3断面:E3Z32g2Vi2g(Hss2ViPi2g2V2P22g(H2V2P2ss2g2gP3H ST2V3Pa2g吸水管水头

6、损失:hs E0 EiPiss得：HvhsHss2Vi2g2Vi2gHvHss2Vi2g压水管水头损失:hdE2E3P2PaHss2V3得：HdhdHss2V222V32gH STHdHss2 2V2 V32gH ST.泵装置总扬程H HvHd2gH ST则：H HVHdhs2Viss2ghd H2V22V32gH SThshd2Vi2V22V3忽略流速差，即2g2gH ST（总水头损失hshd)H ST2V32g2 2Vi V22gViV2,2Vi2V22g0；压力表和真空表沿泵轴安装,则最后：H Hst h2V32g工现有离心来一台.俄测其叶轮的外径%=280e,宽度与40mm.出水角佻=

7、307假设此案的转速m二1456/疝弧试雉制其Ql场理论特性曲统.【5】.解答：泵的基本方程式：HT-1C2uu2-u2-(u2C2rctg)1(u2u2c2rctg2)ggg叶轮出口牵连速度：u2nD214503.140.2821.25(m/s)6060叶轮出口面积：F2D2b23.140.280.040.035(m2)径向流速：C2rQT-Q38.57QT(m/s)2rF20.0351代入基本方程式，得理论特性曲线：1 2HT(21.25221.2538.57QTctg30)40.08144.86QTT9.8TT冢二台输送清水的离心泵，现用来送密度为水的L3倍的体,该液体的其他物理性质可视

8、为与水相同，泵装置均同口试问；(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，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QH不变。水泵的轴功率和液体密度p有关，NgQH,N和成正比，当1.3水时,1000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：PdgH

9、d(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：Z48mPP101310521高位水池的测压管内液柱高度：h-Pa1.013107.9mg1.3水g静扬程：HSTZh487.955.9m7.试从假念上区分水箱自由出流时.测压管水头线与管道水头损失特性的战间的不同。7解答：测压管水头：H测ZghZ位置水头gh测压管内水柱高度(压强水头)管道水头损失：hH2Hi(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

10、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。乱在图109所示的泵装置上,走出水闸廊前后装入8两只压力表，在进水口处装上一只真空表C*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，则A、B点压力相同。(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增大的方向移动。2水泵的总扬程HHvHd,真空表读数HvHsshs上，闸

11、阀关小时，流量减小，2g则hs减小，%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，2hBDSbdQ减小，Hbd不变，则B点的压力表读数减小，对应的测压管水面局度减小。(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

12、:(1)一样。因为：总扬程HHsth。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：|试从比例律的内摘说明泵站中采用渊运运行的碇大意义目意义：，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：I3出归

13、纳调速运行的优点以及需要注意的事项小优点：(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,同一白泵.在运行中转速由队变为以,试问其比转数凡值是否发生相应的变化？为什么？【14.解答：比转速不变。2因为调速后满足比例率：QiII,比上Q2n2H202比转速ns13.65n1 , Q13H14比转速:ns23.65n2 Q23H24365n : n2Q1312 ；

14、ni 3.65 Qi n，n123333n2Hi 4H14nJ ni22-ni3.65nl. Qi3Hi4nsi根据相似律：amQs实则：实际泵流量:Qm n实-3n mii 9603i7304926L/s15.在产品试制中.一台模型离心泵的尺寸为实际泵的十倍.并在转速n=7*r/min时进行域验。此时量出模型梨的设计工况出水应Q出=H1Z*扬程色=0.8皿由如果模型泵与实际泵的效率相等。试求:实际泵在网口则“min时的设汁工况流球和扬程，i51.解答：Di据已知：比例尺-,Hm0.8m,QmiiL/s,nm730r/minD，zmzmzm-4实实际泵n实960r/min23nmHm2nmn实

15、H实n实Hm n|22m该水泵的比转速:ns0.89602217302416 .清理仓库时.找出一台旧的BA型聚，从其模糊的铭牌上,可看出:Q=3217/H=50m,曰;2900r/min.N=22.9kW,y=68.5验.试绘制其。也JN、。力性能曲线工i61.解答：3.65n.Q3.6529000.032z-zi00r/min33H4504参考P54,nsi00r/min的相对性能曲线,铭牌上参数即为：Q°32L/s,H050m,N022.9kw,068.5%根据公式：QQQ0HHH0NNN017 .在:美国文献中报导了一份2二|的0的高心系的试验鞋料.问该系折算为我国采用的单位

16、时,其比转数i7,解答：ns0.0706i800i27r/min我国的比转速为美国的倍，日本的倍。18 .某循环泵站中.原季为一台I珏49型离心系工作，泵叶箱直径见=290mm.管路中阻力系敷5t225A”,精扬程组£140，到了冬季，用水量减少了，该泵站须减少12%的供水量,为了节电，到冬季拟将另一备用叶轮切小后装上使用,问:该备用叶轮应切削外径百分之几？【18.解答：12Sh-19水泵的特性曲线见P60,图2-50据题意，已知：Hst14m,S225s2/m5,D2290mm则其管道特性曲线为：HHsthHstSQ214225Q2绘制：管道特性曲线QhQ(L/s)15017520

17、0225250Q(m3/s)hQh曲线交QH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HA=22.8m。流量减少12%,则减少后流量为Q=(1-12%)X196=171.6L/S,扬程为2Hb14225QB20.6m,其工况点移动到B(,)点H206其等效率曲线系数：k2700(s2/m5)Q20.17162B等效率曲线：HkQ2700Q2绘制：等效率曲线HkQ2Q(L/s)150175200225250Q(m3/s)hHkQ2曲线过B点，交QH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。B

18、BQ'D根据切削律：-QDB2B切削后叶轮直径：D9RQB-D91716290267mm2BQ2185B切削量：D2D2B100%290267100%7.9%D229015020025030019 .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,场程是多高.那么，现在时于这个问题，你将如何回答？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.某机场附近一个工厂区的给水设施如图112所示已知：采用一台I4SA-J0型离心泵工作,转速q=l450

19、r/曲科.叶轮直径«6mm«管道阻力系数51vl二笫y/m3,S第=130#/nft试问【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：Hc123.01003.511048mcB点测压管水头为：Hb120100122440m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：hCHchBCHcSbcQ248130Q2.,绘制：水泵折引后特性曲线qhQ(L/s)080160240320400Q(m3/s)0h727776736959h

20、AB0H72绘制：高位水池供水折引后特性曲线QHcQ(L/s)080160240320400-3,、Q(m/s)0Hc484848484848hBC0,H48绘制：Hb40直线，交QHc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QH于A点，过A点做纵轴平行线，交QH于A点，A点即为水泵的工况点，对应流量为Q=350L/s,扬程HA=65mnB点的流量：QBQAQC245350595L/SC(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QH，*''>、>'>，一，一