泵与泵站第六版课后题

本文格式为Word版，下载可任意编辑——泵与泵站第六版课后题水泵及水泵站第一章绪论§1.1泵站的地位及作用水泵：机械能、电能—→（流体）动能、势能流体①水—→水泵②气—→气泵，例如：真空泵、空气压缩机（鼓风机）③油—→油泵参考：血液—→心脏水泵站：设置水泵及其附属设备的构筑物。

严格地说，一台即为泵站地位：泵站投资占总投资的比重不确定很大，但不成缺少。

作用：

①工业、农业工业:采矿（井下排水、水力采煤）；

电力、冶炼等:冷却水农业:浇灌（操场草坪）、农药、排涝②市政工程给水工程：南水北调、第九水厂密云水库输水工程排水工程：城市管网下游污水、雨水提升③建筑、消防④其它：维护治安§1.2给排水泵站中常用的水泵性能与特点一、类型1．叶片式水泵——叶轮带动叶片高速旋转（1）离心泵：

（2）轴流泵：

2．容积式水泵——泵体工作容积变化refertoP117.往复泵—→活塞往复运动变更工作容积—→计量泵3．其它类型（1）螺旋泵——螺旋推进器P120.（2）射流泵——加药、搅拌P107.（3）气升泵P112.原理：汽水混合液密度小于水的密度二、使用范围1．离心泵——流量扬程范围较广，操作管理便当2．轴流泵、混流泵——大流量、低扬程；

3．往复泵——流量小、扬程大；

转速低、效率高三、进展趋势1．大型化、大容量化2．高扬程化、高（转）速化3．系列化、通用化、标准化常用给水水泵特点类型特点离心泵1．广泛用于给水工程的二级泵房和加压泵房，也可用于一级泵房，流量和扬程范围较广2．主要有卧式和立式、单吸和双吸、单级和多级等形式3．效率较高4．流量小、扬程高的比转数约为35～80，一般流量和扬程的水泵为80～150，流量大、扬程低的水泵为150～3005．启动前泵内须先充水或真空引水，启动时出水阀门关闭6．要变更特性曲线可以变更水泵转速或者采用不同直径叶轮等7．可以利用离心泵的允许吸上真空高度提高水泵安装标高，减小泵房埋深轴流泵1．流量大、扬程低，常用于水源水位变幅不大的大型取水泵房和水厂内的提升泵房、排水泵房等2．一般为立式，与立式电动机配套，泵房占地少，电动机安装在泵房上部的电机层内3．比转数为500～12004．由于水泵叶轮务必有确定的吞噬水深，泵房埋深较大5．轴流泵在开启出水阀门处境下启动6．可以采用变更叶片角度的方法来调理流量7．低流量时效率低，水泵工作不稳定混流泵１．适用于流量大、扬程低的取水泵房，扬程比轴流泵高２．抗气蚀性能和效率比轴流泵好３．与同尺寸水泵相比，流量大于离心泵但小于轴流泵，扬程高于轴流泵但低于离心泵４．比转数为300～500５．高效率工作范围比轴流泵宽潜水泵１．适用的流量与扬程范围较广２．水泵与电机连成一体，直接投入水中取水，简化取水构筑物和取水泵房工程３．近几年建成的取水泵房与厂内排水泵房所用的潜水泵，多数为引进设备。对设备的制造和绝缘性能要求较高其次章叶片式水泵特点：叶轮高速旋转完成能量转换根据叶轮出水方向分为：

1．径向流—→离心泵2．轴向流—→轴流泵3．斜向流—→混流泵§2.1离心泵的工作原理与根本构造原理：液体受到离心力作用——旋转圆筒内的抛物液面、雨中旋转的雨伞方程单级单吸离心泵根本构造：（refertoP5.图2-4）1．泵壳2.泵轴3.叶轮4.吸水管5.压水管实质:能量的传递和转化过程：

将机械能（电动机高速旋转）—→动能和势能（被抽升水）伴随能量损失：能量损失越大，泵的性能越差，效率越低§2.2离心泵的主要零件单级单吸卧式离心泵一、叶轮（工作轮）1.按材料分：铸铁、铸钢、铸铜——机械强度、耐腐蚀性能2.按吸水处境分：

（1）单吸式叶轮：refertoP.5图2-3、P.100图2-92；

（2）双吸式叶轮：refertoP.6图2-5、P.101图2-93。

3．按盖板分（1）封闭式叶轮：

P5图2-6（a）（2）打开式叶轮：

P5图2-6（b）（3）半开式叶轮：

P5图2-6（c）二、泵轴1.材料：碳素钢、不锈钢2.键三、泵壳四、泵座1．孔：法兰孔、充水/放气螺孔、测压螺孔、放水螺孔、泄水螺孔2．交接片面：

（1）泵轴与泵壳之间——填料盒，如图P2-4中11（2）叶轮与泵壳之间——检漏环，如图P2-4中12（3）泵轴与泵座之间——轴承座，如图P2-4中13五、填料盒六、减漏环七、轴承座——作用同自行车轴承1．支持泵轴2．滚动轴承、滑动轴承3．滚动轴承分类（1）依荷载大小分为：滚珠轴承和滚柱轴承（1）依荷载特性分为：径向轴承和止推轴承八、联轴器1．刚性联轴器——法兰连接2．挠性联轴器——九、轴向力平衡§2.3叶片泵的根本性能参数一、流量（抽水量）——水泵在单位时间内抽送的液体数量。

表示：（quantity）单位：国际单位m3/s；

英制单位加仑/s（1加仑=4.54升）二、扬程——水泵对单位重量液体所做的功，即单位重量液体通过水泵后的能量增值表示：（height）单位：；

；

；

三、轴功率——泵轴自原动机所传过来的功率表示：单位：（电力拖动时）四、效率——水泵有效功率与轴功率之比有效功率：单位时间内过泵液体自水泵得到的能量。

表示：

——液体的容重()，单位：

五、转速（revolutionary）——叶轮转动速度，通常以每分钟转动的次/圈数来表示。

表示：

单位：（叶片泵）；

（往复泵）六、允许吸上真空高度及气蚀余量允许吸上真空高度（）——水泵在标况下运转时，水泵所允许的最大吸水高度。常用于反映离心泵的吸水性能，单位：

气蚀余量（）——水泵进口处，单位重量液体所具有的超过饱和蒸汽压力的能量常用于反映轴流泵、锅炉给水泵的吸水性能，单位：

铭牌：效率最高时、点例12sh-28AA——切削§2.4离心泵的根本方程式2个系统、3点假定、1个方程一、叶轮中液体的滚动处境2个系统（复合圆周运动）：

a．动坐标系统——旋转的叶轮b．静坐标系统——固定的泵壳或泵座3个速度：

相对速度W——水流沿叶片滚动，是液体质点相对动坐标系统的运动圆周速度u（牵连速度）——动坐标系统对静坐标系统的运动速度十足速度C——相对速度W、圆周速度u的合成，即为液体质点对泵壳的十足速度4个角度：

；

——与之间的夹角；

——与之间的夹角（叶轮进水角）——与反向延长线之间的夹角（叶轮出水角）——与反向延长线之间的夹角：反映了叶片的弯度，是构成叶片外形与叶轮性能的重要参数。

实际中的离心泵大片面是后弯式叶片，介于20～30°。

流道平缓、弯度小；

叶槽内水头损失小，有利于提高效率二、根本方程式的推导1．3点假定：1.恒定流2.平匀一致3.梦想液体（无粘性、损失）2．推导由动量距方程由于那么；

而那么那么而3．根本方程式：

三、根本方程式的议论1.为了提高水泵扬程和改善吸水性能，多数水泵α1=90°，即C１u=0那么根本方程式为：

2.扬程与、有关。由于与圆周速度有关，而。

3.离心泵的理论扬程与液体的容重无关。

——输送不同液体时，消耗的功率不同4.水泵的扬程组成：势扬程H1与动扬程H2。

动扬程H2所占比例越小，泵内损失就越小，水泵的效率就越高四、根本方程式的修正1.液体是恒定流——根本得志2.液流平匀一致，同半径处同名速度相等——有差异；

反旋现象3.非梦想液体在泵壳内有水力损耗§2.5离心泵的总扬程考虑其它因素（水位、阀门、管网压力）影响时：

P1、P2——十足压强〖一〗1-1～2-2即而又真空表读数、压力表读数——相对值、相对压强即（2-27）〖二〗0-0～1-1即（2-29）2-2～3-3即（2-30）将（2-29）（2-30）式代入（2-27）式，化简得：

或——适用于各种水泵装置，扬程用途：

1.自吸水井提升水至水塔，即静扬程2.抑制管路的水头损失特殊处境：时，见图例题：岸边取水泵房，见第20页例题、图。求水泵扬程。

已知数据：

吸水井井面标高58.00m，混合池水面标高90.00m，泵轴标高60.00m。

吸水进口采用无底阀的滤水网，90弯头一个，渐缩管一个。

§2.6离心泵的特性曲线通常选定转速作为常量，列出各参数随流量而变化的函数关系式当n=c时：

一、理论特性曲线的定性分析在离心泵的理论扬程公式中，代入得————————————（2-38）又由于叶轮过水量可以表示为：，也即：————（2-39）式中QT——水泵理论流量F2——叶轮出口面积C2r——叶轮出口水流十足速度的径向分速将（2-39）代入（2-38）中得式中为常数。水泵转数确定时，也为常数——后弯式叶片，理论扬程的修正：

1．叶流不平匀的影响2．内部的水头损失（1）摩阻损失Δh1（2）冲击损失Δh23．容积损失——泄流、回流造成的损失，4．摩擦损失——轴承、填料、轴封及叶轮盖板与水等的损失，——前弯式叶片，二、实测特性曲线的议论1．流量与其它参数一一对应2．水泵铭牌上的数据对应于效率最高点，即高效点；

对应于该点左右±10%的区域，即为高效段3．流量为零时，轴功率不为零4．电机功率稍大于水泵轴功率，制止大马拉小车或小马拉大车5．曲线代表最大限度的允许吸上真空高度，不代表实际吸水高度6．流体不同于水时，特性曲线要换算§2.7离心泵装置定速运行工况工况：工况即工作处境，反映水泵瞬时的工作才能，表现为泵站运行中瞬时的实际出水量、扬程、轴功率以及效率值。

工况点：水泵瞬时工况对应的数值在特性曲线上的概括位置，即为工况点。

※工况强调数值；

工况点强调点泵站中抉择离心泵装置工况点的因素：

1．水泵本身的型号2．水泵运行的实际转速3．管道系统、水池、水塔的水位及其变化一、管道系统特性曲线管道水头损失：

————（2-51）——管道摩阻损失之和——管道局部损失之和,1．采用水力坡降（i）公式时（1）对于钢管：

——钢管壁厚不等于10mm时引入的系数（2）对于铸铁管：

2．采用比阻（A）公式时（1）对于钢管：

Σhf=ΣAk1k3LQ2kl——钢管壁厚不等于10mm时引入的系数k3