泵与泵站自编习题集

1、泵与泵站教学改革成果系列之二泵与泵站习题集适用专业：给水排水工程/环境工程苏州科技学院环境科学与工程学院环境工程系2007年12月思考题第一章绪论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？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

2、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

3、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

4、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

5、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？

6、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？第三章泵房设计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

7、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？第四章泵站机组安装与管理1卧式泵机组

8、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？计算题第一节水泵部分1 .如图2-24所示的水泵装置。水泵从一个密闭水箱抽水，输入另一个密闭水箱,水箱内的水面与泵轴齐平，试问：图2-24密闭式离心泵装置(1)该水泵装置的静扬程Hst=?(m)(2)水泵的吸水地形高

9、度Hss=?(m)(3)水泵的压水地形高度Hsd=?(m)2 .三台水泵三种抽水装置如图2-25(A)、(B)、(C)所示。三台泵的泵轴都在同一标高上，其中(B)、(C)装置的吸水箱式密闭的，(A)装置吸水井是敞开的。试问：要使Hss(A)=Hss(B)=Hss(C)时，则图2-25中H(a)=?(m);Pc=?(atm)0.5atm图2-25三种抽水装置3 .如图2-26所示的岸边取水泵房，水泵由河中直接抽水输入高地密闭水箱中2 atm74.50图2-26岸边取水泵房已知条件：水泵流量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1m。吸水管：管径Ds=400mm

10、,长度li=30m；压水管：管径Dd=350mm,长度l2=200m；水泵的效率“=70%其它标高值见图2-26所示。试问：(1)水泵吸入口处的真空表读数为多少mH2O?相当于多少mmHg?相当于真空度为多少？水泵的总扬程H=?电动机输给水泵的功率N=?(kw)4 .现有一台离心泵装置如图2-27所示，试证：该离心泵装置的扬程公式应为：2gH ST消防喷流2211图2-27水泵喷射出流5 .现有离心泵一台，量测其叶轮的外径D2=280mm,宽度b2=40mm,出水角但二30,假设此水泵的转速n=1450r/min,试绘制Qt-Ht理论特性曲线。6 .一台输送清水的离心泵，现用来输送容重为水的1

11、.3倍的液体，该液体的其它物理性质可视为与水相同，水泵装置均同，试问：(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，水泵所需要的功率有无改变？(2)水泵出口处压力表读数(MPa)有无改变？如果输送清水时，水泵的压力扬程Hd为0.5MPa,此时压力表读数应为多少MPa?如该水泵将液体输往高地密闭水箱时，密闭水箱内的压力为2atm(如图2-32所示)，试问此时该水泵的静扬程Hst应为多少？2atm_J_L_48m1atm图2-327 .在图2-41所示的水泵装置上，在出水闸阀前后装A、B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：(1)闸阀全开

12、时，A、B压力表的读数及A、B两根测压管的水面高度是否一样？(2)闸阀逐渐关小时，A、B压力表的读数以及A、B两根测压管的水面高度有何变化？(3)在闸阀逐渐关小时，真空表C的读数以及它的比压管内水面高度如何变化？图2-41闸阀调节时的压力表的变化8 .如图2-42所示，A点为该水泵装置的极限工作点，其相应得效率为甲。当闸阀关小时，工作点由A点移至B点，相应的效率为隼。由图可知用中，现问：(1)关小闸阀是否可以提高效率？此现象如何解释？(2)如何推求关小闸阀后该泵装置的效率变化公式？B'A'B"A"0Q图2-429 .某取水工程进行初步设计时，水泵的压水管路可

13、能有两种走向，如图2-43(a)及(b)所示。试问：(1)如管道长度、口径、配件等都认为近似相等，则这两种布置，对泵站所需的扬程是否一样？为什么？(2)如果在图2-43(a)的布置中，将最高处的管道改为明渠流，对水泵工况有何影响？电耗有何变化？为什么?图2-43取水泵房管道走向的比较10 .试用数解法拟合12Sh-19型离心泵的Q-H特性曲线方程（见2-59图，D=290mm）。（1）抛物线法；（2）最小乘二法11 .在产品试制中，一台模型离心泵的尺寸为实际泵的二倍，并在转速n=730r/min4时进行试验。此时量出模型泵的设计工况出水量Qm=11L/s,扬程Hm=0.8m。如果模型泵与实际泵

14、的效率相当。试求：实际水泵在n=960r/min时设计工况流量和扬程。12 .清理仓库时，找出一台旧的BA型水泵，从其模糊的铭牌上，可看出：Q=32L/s,H=50m,n=2900r/min,N=22.9kW,4=68.5%试绘制其Q-H,Q-N及Q-“性能曲线。13 .在美国文献中报导了一份ns=1800的离心泵的试验资料，问该泵折算为我国采用的单位时，其比转数ns=?14 .某循环水泵站中，夏季为一台12Sh-19型离心泵工作，水泵叶轮直径D2=290mm,管路中阻力系数S=225s/m5,静扬程HST=14m。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

15、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？15 .某机场附近一个工厂区的给水设施如图2-78所示。密闭水箱123.00120.00液面压力3.5 kg/cm2图2-78厂区给水设施已知：采用一台14SA-10型离心泵工作，转速n=1450r/min,叶轮直径D=466mm,管道阻力系数SAB=200s2/m5,SBc=130j/m5,试问：(1)当水泵与密闭压力水箱同时向管路上B点的四层楼房屋供水时，B点的实际水压等于保证4层楼房屋所必须的自由水时，问B点出流的流量应为多少m3/h0(2)当水泵向密闭压力水箱输水时，B点的出流量已知为40L/s时，问水泵的输水量及扬程应为多少？输

16、入密闭压力水箱的流量应为多少？(以图解法或数解法求之)16 .24Sh-19型离心泵的铭牌上注明：在抽开20c水温的水时，Hs=2.5m。现问：该泵在实际使用中，是否其水泵吸入口的真空表值Hv只要不大于2.5mH2O,就能够保证该泵在运行中不产生气蚀？铭牌上Hs=2.5m是否意味着，该泵在叶轮中的绝对压力最低于10.33mW.5m=7.83mH2O高？为什么？17 .某离心泵装置的流量为468m3/h,进水口直径为250mm,出水口直径为250mm,真空白读数为58.7kpa(440mmHg),压力表读数为225.63kpa(2.3kgf/cm2),真空表测压点与压力表轴心间垂直距离为30cm

17、,试计算该泵的扬程。18 .某水泵装置在运行时测得流量为102L/S,扬程为20.0m。轴功率为27kw,试计算该泵的运行效率为多少？若将运行效率提高到80%时它的轴功率为多少？19 .某离心泵的额定转速为1450r/min,叶轮外径为300mm，叶轮内径为120mm,设水流径向流入叶片(01=90),其出口绝对速度20m/s,水流出口方向角为15°,此时的水力效率为85%,若考虑叶片数有限的反旋系数为0.25。试计算该泵所产生的扬程为多少？并绘制叶片出口速度三角形。20 .在产品试制中，一台模型泵的尺寸为原型泵的1/4,在转速为730r/min时进行试验。策的流量为11lL/s,扬

18、程为0.8m,如果模型泵与原型泵的效率相同，试求：(1)模型泵的转速为960r/min时的流量和扬程各为多少？(2)原型泵的转速为1450r/min时的流量和扬程各为多少？21 .一台混流泵，已知流量为360m3/h,扬程为6.5m,额定*$速为1450r/min,试计算其比转数。22 .一台Sh型泵，已知其流量为45L/s,扬程为78.0m,额定转速为2900r/min,试计算其比转数。24 .一台型号为50D8X6型多级离心泵，已知其流量为5L/s,扬程为51.0m,额定转速为2950r/min,试计算其比转数。25 .某离心泵装置，具进水管路直径为200mm,管路全长280m,局部水头损

19、失为盐城水头损失的25%,该装置的净扬程测得为30.0m,管路糙率0.013,试计算其运行流量为150m3/h时的该泵工作扬程。26 .某泵站安装32Sh-19型泵，其口径为800mm,吐出口直径为600mm,运行时测得流，量为1530L/s,真空表读数为38.16kpa(86mmHg),压力表读数为294.3kpa(3.0kgf/cm2),压力表轴心高于真空表测压点0.3m,该泵站实际净扬程为30.0m,测得轴功率为580kw,试计算：(1)水泵的工作扬程；(2)管路的水头损扬程；(3)该泵的运行效率。27 .某泵站安装若干台6B33型水泵，实际净扬程为30.0m,管路沿程与局部阻力系数之和

20、为0.0022s2/m5,试推求该泵运行时的流量、扬程、轴功率与效率等各为多少？28 .在第10题中使用节流调节法是Ig泵的运行流量减少15%,试推求调节后的水泵扬程、轴功率与效率各为多少？29 .用两台10Sh-19型水泵串联于一个供水系统中，从水源到蓄水池的水位差为20.0m,管路糙率为0.013,管路长度为52.0m,管径为300mm,局部水头损失为沿程水头损失的25%,试推求：(1)该串联泵在运行时的流量、扬程、轴功率与效率等各为多少？(2)如供水需求增加10%,拟采用一台泵变速，则变速后的实际转速是多少？30 .某灌溉泵站安装两台12Sh-13型水泵并联，如图9-1所示。并联点前拟用

21、12in铸铁管，长度为12.0m,管路上各设无底阀滤网1个，R/d=1.5的90°弯头2个，10in/12in的渐扩管1个，闸阀1个；并联点后(含并联点)采用14英寸铸铁管，长度40.0m,管路上设置12in等径正三通1个，12in/14in的渐扩管1个，R/d=1.5的45°弯头2个，带平衡锤的拍门1个。进水池水位为32.0m,出水池水位为58.0m,出水管口中心高程为60.0m,试推求：(1)并联泵运行时的总流量、水泵效率、轴功率。(2) 一台泵单独运行时的流量、水泵效率、轴功率。29 .一台14Sh-13型水泵，叶轮直径为410mm,其扬程为37-50m,而当地实际需

22、要的扬程为36m,属扬程偏高。而流量需要为290L/s,现采用车削的方法进行性能调节。试求：(1)叶轮的车削量；(2)叶轮车削后的水泵轴功率。，30 .有一台32Sh-19型水泵装置，转速从730r/min降至585r/min,将水沿铸铁管提高16.0m,装置特性参数见表9-1,试求：表9-1流量Q(m3/s)0.00.30.50.81.11.41.7需要扬程H需(m)16.016.1216.3316.8517.618.6019.72(1)水泵工作点流量。(2)用节流调节法将流量减少25%时的轴功率(3)用变速调节法将流量减少25%时的轴功率。31 .一个浮动式泵站，安装一台12Sh-19型水

23、泵，具铭牌参数如下：流量792m3/h,扬程58.0m,轴功率150kw,转速1450r/min,效率83.5%在水库中作取水用，遇水库高水位时，水泵扬程只需35.0m,为使水泵扬程不致浪费，拟采用降速运行，试计算该泵降速运行时的实际转速。32 .在沿海地区某灌溉泵站，选用14HB-40型水泵，具铭牌参数如下：流量780m3/h,扬程6.9m,转速980r/min,允许吸上真空高度为6.0m,效率84%设计中使用直径为450mm的铸铁管作进水管，长度为11.0m,选用无底滤网、45°弯头、偏心渐缩接管等附件各一个。试计算该泵的安装高度。33 .某泵站设计时选用20Sh-19型水泵，允

24、许吸上真空高度为4.0m,运行时流量为0.54m3/h,吸水管路拟采用22in铸铁管，长度12.0m,选用进口喇叭管、R/d=1.5的90°弯头和偏心渐缩管等附件各一个。已知该站进水池最低水位为21.5m,夏季最高水温为32Co试确定该泵的安装高程。34 .某泵站设计时选用10Sh-9A型水泵，其铭牌流量为130L/S,允许吸上真空高度为6.0m。配备直径为300mm的铸铁管作为吸水管路，长度为10.0m,选用选用无底滤网、R/d=1.5的90°弯头和偏心渐缩接管等附件各一个。已知该站进水池最低水位为500.0m,夏季最高水温为30Co试计算该泵的安装高程。35 .一台8B18A型水泵，具铭牌参数如下：流量260m3/h,扬程15.7m,转速1450r/min,轴功率13.3kw,效率84%,允许吸上真空高度为5.8m。计划将