泵與泵站第五版課后答案

1、無需財富值下載【P107習題】L 10 2404所岳的泵牧置.泵從-個寄閉水荊捕水輸人另-密用水箱*水箱內的水 面與聚軸齊平*試冋；(1) 該泵裝置的養(yǎng)揚程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*密閉式離心聚裝置【1】.(1)已知，出水水箱內絕對壓強P =,進水水箱絕對壓強 F2=以泵軸為0-0線，大氣壓Fa=1atm出水水箱測壓管水頭：HiPPa 103 11020m進水水箱測壓管水頭：H2F2Fa 100.8110 2m (“ - ”表示在泵軸以下)Hst H1 H220(2)22m(2)泵的吸水地形高度：HssH22m(3

2、)泵的壓水地形高度：HsdHi20m2.三臺泵三種抽水裝為如圖2IQ5心）、g （c）所示 三臺泵的泵軸都在同一”標高 上*其中R）裝養(yǎng)的吸水箱是密閉的* 裝置吸水井基敞開的。0 iairn試問：要使施譏時、【2】解答：如圖（a）, Hss（a）圖2-105三種抽水裝進則如圈 2-105 中 HA-? (m); P" (nun)3m據(jù)題意：H ss（b） H ss（c）H ss（a） 3m以泵軸為基準面（1） b水泵位置水頭：Zb H Ab水泵吸水池測壓管水柱高度：h 0.5 1 10 5mb水泵吸水池測壓管水頭：H測 Zb h HA 5mb 水泵 Hss（b）0 H 測 0 Ha5

3、5 HA 3m解得：Ha 2m（2）c水泵位置水頭：Zc5m （在泵軸以下）c水泵吸水池測壓管水柱高度：h Pc 1 10 10FC 10c水泵吸水池測壓管水頭:5 10Fc1015(m)c 水泵 Hss(c) 0 H測0 10Fc 15 15 10Fc 3mH解得：Fc 1.2atm泵(2=1601/恃道均采用謁鐵吸水及壓水管道中的局部水頭損失假設各為 吸水管：管矗£> = 400mm +怏度耳=30nu壓水管：管艮 巧“50mm,長度2a = 200m；規(guī)的效率廿70張 其他標高血如圖2-106所示。試問，(1) 根據(jù)給定的流量和管徑，查給水排水設計手冊第一冊，得：吸水管沿

4、程水頭損失系數(shù)ii5.7 %。壓水管沿程水頭損失系數(shù)ii11.6 %真空表讀數(shù)：Hv Hsdhs2V12gz2(見 P24,公式 2-30 )真空表安裝在泵軸處,則：Hv Hsshs2Vk2g計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吸水管水頭損失:hsi1I1 10.005730 11.17m則：真空表讀數(shù)Hv1.2721.171-2 9.84.25mH 2OTatm 10mH2O 760mmHg則：4.25mH2O 4.25 76 323mmHg %真空度=一空100%Pa10mH2O 4.25mH2O10mH2O10

5、0%57.5%壓水管水頭損失：hdi2 l210.0116 200 13.32m管道總水頭損失：hhshd1.17 3.324.49m總揚程：H Hsth52.54.4956.99m2 11052.5m(2)泵的靜揚程：Hst 74.5 32(3)軸功率：NgQH10001000 9.8 0.16 56.991000 0.7127.66kw4.現(xiàn)有一臺離心泵裝進如圖2“旳所示，試證：圖Z1O7泵噴射出配滾離心華裝藝的揚程公式應為；H【4】解答：以吸水池水面為基準面列0-0, 1-1，2-2，3-3斷面能量方程如下:0-0斷面：E。Z0V02gg0 0Pag2V1R21-1斷面：E1乙(HssZ

6、)V1P12gg22gg2P22P22-2斷面：e2Z2生(Hssz)辿2gg22gg3-3斷面：E3Z32V3邑H ST2V3Pl2gg2gg吸水管水頭損失:hs E0 EiHss z2Vi2gHvHss得: HvhsHss2Vi2g2Vi2g壓水管水頭損失:hdE2E3P2PaHss2V22V3得：HdhdHss2V222V32?"2gH ST泵裝置總揚程H HvHdH STHdHss2 2V2 V32gH ST則：H HVHdhs2Viss2ghdH2V2ss2V32gH SThshd2V22V3忽略流速差，即H ST2V32gViV2 ,2Vi2gVi2亦2 亠0;2g2g

7、Hst（總水頭損失hshd)壓力表和真空表沿泵軸安裝,則最后：H Hst h2V32g久現(xiàn)有離心泵一缶 眉梯其葉繪的外徑巧=寬度亦出水角角=30爲攸設此泵的轉速1450r/«iri（試整耐其Q廣冊理論特性曲線?！?】解答：泵的基本方程式:u2i2(U2C2rCtg )(U2U2C2rCtg 2)gg葉輪出口牽連速度:U2n D26014503.i4 0.282i.25(m/s)60葉輪出口面積:F2D2 b23.14 0.28 0.040.035(m2)徑向流速：C2rQtF2Qt38.57QT( m/s)0.035代入基本方程式,得理論特性曲線:Ht 丄(2i.252 2i.25

8、38.57Qt ctg30 )40.08 144.86Qt9.8臺輸送清水的離心泵，現(xiàn)用來輸送雷度為水的1.3倍的液體，滾液體的其他物理性質可視為與水相同T泵裝逮均同U試問；(1) Q-H關系曲線不變；相同工況下，需要的功率增加為原來的倍。因為：在泵的基本方程式的推導過程中，液體密度p被消掉了，因此，水泵的理論揚程和液體密度無關，水泵的實際特性曲線是在水泵的理論揚程HT和Q關系曲線的基礎上減去各種泵內的損失繪制的， 液體的其他物理特性和水相同，貝打其在水泵內部的各種損失和輸送水時一樣，因此，水泵的特性曲線QH不變。水泵的軸功率和液體密度p有關，N -gQH , “和 成正比，當 1.3水時,1

9、000則功率變?yōu)樵瓉淼谋丁?2) 壓力表讀數(shù)變?yōu)樵瓉淼谋?。因為：如問題(1)所示，輸送液體的密度改變，揚程不變，則其壓力表讀數(shù)Hd不變,泵的壓力表讀數(shù)：FdgHd(MPa)，和密度成正比，當 1.3水時，則Pd變?yōu)樵瓉淼谋丁?3) 以吸水池水面為基準面吸水池和高位水池的高度差:48 m高位水池的測壓管內液柱高度:°13 價 2 17.9m1.3 水 g靜揚程：Hst Z h 487.955.9m7-試從槪念上區(qū)分水箱自由出流時”測壓管水頭線與骨道水頭損失將性曲線問的不同p【7】 解答：測壓管水頭：H測 Z ghZ 位置水頭gh 測壓管內水柱高度(壓強水頭)管道水頭損失：h H2 H1

10、 (計算段前后測壓管水頭差)=SQ2測壓管水頭線：沿程測壓管水頭的連線，以管道長度為橫坐標，測壓管水頭高度為縱坐標，繪制測壓管水頭線，曲線趨勢是下降。管道水頭損失特性曲線：以流量為橫坐標，管道水頭損失為縱坐標，繪制曲線,曲線的趨勢為上升。&衽圖加所示的泵裝Jff上，在出水閘閥前后婪彳、B兩只壓力表在進;JC口處裝上一 只真空表G并均相應地接上測壓背?，F(xiàn)問*【8】解答:如圖，則，A表顯示的為水泵壓力表讀數(shù)，C表顯示為水泵真空表讀數(shù)，B點顯示為閘閥后的壓力表讀數(shù)。(1) A B讀數(shù)一樣，測壓管水面高度一樣。因為：閘閥全開，閥門前后的水頭損失不計，貝UA、B點壓力相同。(2) A表讀數(shù)增大，

11、B表讀數(shù)減小，A測壓管水面高度增加，B測壓管水面高度減小。 因為：閘閥關小，流量減小。水泵的工況點向流量 Q減小，揚程H增大的方向移動。2水泵的總揚程H Hv Hd，真空表讀數(shù)Hv Hss hs 里，閘閥關小時，流量減小，2g則 hs減小，v1減小，Hss不變，則Hv讀數(shù)減小，而總揚程 H是增大的，因此 Hd是增大 的，即A表讀數(shù)增大。閘閥關小，閘閥段的水頭損失增大，則A、B壓力表(或測壓管高度)之差即為閘閥段的水頭損失。B點的壓力表讀數(shù)亦可表示為HbdhBD，閘閥關小，流量減小，hBD SbdQ2減小，Hbd不變，則B點的壓力表讀數(shù)減小，對應的測壓管水面高度減小。(3) C表讀數(shù)減小，C比壓

12、管水面高度增加。因為：如()問中，Hv讀數(shù)減小，即 C表讀數(shù)減小。又因為 C表處為負壓，C表讀數(shù)減小，對應的測壓管水面高度增加?！?】解答:(1)不一定。因為可能調節(jié)出水泵的高效段，則，水泵的效率降低?！?0】.解答:因為：總揚程H Hsth。兩種情況，靜揚程 Hst 樣，水頭損失一樣，則總揚程一樣。(2)水泵裝置的總揚程增加，則水泵的工況點向流量減小、揚程增加的方向移動，水泵的軸功率降低，電耗減小。因為：靜揚程Hst增加，則總揚程增加。其管道特性曲線變化如圖?！?2】解答：広試從比例律的內謫說期荼站中采用調運運行的啦大盤文。意義：,和定速運行時水泵工作的高效段相比，通過調速運行，水泵形成了一

13、系列的 Q-H曲線，對應著一系列的高效段，從而將一個泵的高效工作段擴展為一個高效區(qū)，大大擴展了水泵的高效工作范圍。從而有效的解決了供水過程中，水量逐時變化情況下，水泵的高效、 節(jié)能工作的問題?！?3】解答：| 1工試歸塑I調逋運行的優(yōu)點以及需興注竜的事頂。優(yōu)點：(1)保持管網等壓供水(即靜揚程不變)；(2)節(jié)能注意：(1)調速后的轉速和水泵的臨界轉速不能重合、接近或成倍數(shù)。(2) 調速不能超過泵的額定轉速，即一般不輕易調高。(3) 為了節(jié)約投資，一般采用定速泵和調速泵并聯(lián)工作。(4 )泵的調速范圍應該保證調速泵和定速泵的工況都在高效段運行。14. 同一臺泵*在運廳中轉速由旳變?yōu)橐?試問其比轉數(shù)

14、叫值足否發(fā)生相應的變化？為2n1n2【14】.解答：比轉速不變。因為調速后滿足比例率：邑,HQ2 門2H 2比轉速ns1匹H,比轉速：13.65n M1311'3.65n2M Q22 n13.65 Qn夕nj3.65n Q1n s2333333n s1H24n；H“ 4H14n；n2H14215. 在產品試制中* 一臺模型離心眾的尺寸為實際泵的+倍并在轉速n = 730r/min時進 行試驗°此時量出模和泵的設計工況出水fi (?u= lll/s,揚程如果模型泵與實際 泵的敢率相尊。試求：實際泵在/I WOr/min時的設計工況流橫和楊程，【15】.解答:據(jù)已知：比例尺Dm1

15、4，Hm0.8m, Qm11L/s, nm 730r/min實際泵n實960r / min根據(jù)相似律:QmQS423 n mHm2 nmn實'H實n實Qm n實3則：實際泵流量:n m"3 960926L/s1 37304Hm22m0.8 96022173024理倉庫時.找岀一臺舊的BA泵，從苴模糊的銘牌上.可看出：p = 32L/S,50mt n = 2900r/rnm, .V = 22,9kWt 耳工脣貉 ° 試繪制 K Q-Ht Q-N t g 性施曲絨*【16】.解答：3.65n .Q 3.65 2900 . 0.032該水泵的比轉速：ns33100r/mi

16、 nH 450 4參考P54, ns 100r / min的相對性能曲線，銘牌上參數(shù)即為：Q0 32L/s , H0 50m , N° 22.9kw, 0 68.5%根據(jù)公式：Q Q Q0HH H0NN N0n.在美國文款中報導了一份=18(»的離心貳加試臉資料.問該象折靠為我國采用的 單位時，其比轉數(shù)叭三？【17】解答：ns 0.0706 1800 127r/min我國的比轉速為美國的倍，日本的倍。&某循環(huán)泵站中*夏李為一臺1班旳壘離心眾工柞，泵葉輪直咨央=2為1叭 管路中 H1力系數(shù)4225劉/靜揚程= 14m別了冬抵用水St減少了.該乗站須減少煜的 供水量.為

17、了節(jié)電，剽冬季擬將另一牲用葉輪切小后裝上使用-問:該備用葉輪應切開外徑 百分之幾？【18】解答:12Sh-19水泵的特性曲線見 P60,圖2-50據(jù)題意，已知：Hst 14m, S 225s2 /m5, D? 290mm則其管道特性曲線為：H Hst h Hst SQ2 14 225QQ繪制：管道特性曲線 Q hQ (L/s)150175200225250Q (m3/s)HQ h曲線交 Q H曲線于A點，A點即為水泵的工況點，對應流量為 Q=195L/s ,揚程 H=22.8m。流量減少12 %,則減少后流量為Q= ( 1-12 %) X 196 = 171.6L/S ,揚程為HB 14 22

18、5Q：20.6m，其工況點移動到 B(,)點對應流量為Qb'=185L/s，揚程 H B' =24.°m。Q '根據(jù)切削律：BQbD2切削后葉輪直徑：QB c 171.6D2Bb D2290267mm2B Q '2185BD2B切削量：D2 D2B 100%290 267 100%7.9%D2290其等效率曲線系數(shù)：H b20.6RCC 2. 5、kB2700( s/m)Q?0.17162B等效率曲線：H2 2kQ 700Q繪制：等效率曲線h kQ2Q (L/s)150175200225250Q (m3/s)H2 ' 'H kQ曲線過B

19、點，交Q H曲線于B點，B點即為水泵對應 B點的相似工況點,19.如果說，在學本灤程前你對著一臺禹心泵的銘牌*可詛直接說出它能打多少水.揚 程是參高。那么.現(xiàn)在對于這滬問題，你榜如何回蓉？為什么？【19】.解答：銘牌的參數(shù)為泵設計工況時的參數(shù)，即水泵的水力效率最高時的工作參數(shù)。因此在描述水泵性能時，應該強調前提是在設計工況時，泵能打多少水，揚程多高。21.某機場附近一個工廠區(qū)的給水設施如圖2412所示&已規(guī) 采用一臺I4SA-K型離心乗 工柞* 轉? = l45Qr/nun» 葉輪宣徑/） h » 管道附力系數(shù) = 200/m3, 5 = 130s2/ n/t試問：

20、【21】.解答：（1）相當于水泵和水箱聯(lián)合供水的工作方式。14SA-10泵特性曲線見 P32。以吸水池水面為基準面。密閉高位水箱的測壓管水頭為：He123.01003.5 11048mB點測壓管水頭為：Hb 12010012 2440m水泵特性曲線折引到 B點，折引后：H' h2hAB H SabQh2200Q2水池供水特性曲線折引到 B點：hCHehBCH e SBCQ48130Q2繪制：水泵折引后特性曲線 Q HQ (L/s)0801602403204003Q (m /s)0H727776736959hAB01H72繪制：高位水池供水折引后特性曲線Q HcQ (L/s)080160240320400Q (m°/s)0Hc484848484848hBC01H48繪制：Hb 40直線，交 Q Hc于C點，則C點對應的流量 Q=245L/s為高位 水箱的出流流量，交 Q H '于A點，過A點做縱軸平行線，交 Q H于A點，A 點即為水泵的工況點，對應流量為 Q=350L/s，揚程HA=65mB 點的流量：Qb Qa Qc 245 350595L/S(圖1)(2)相當于水泵同時向兩個水箱供水的問題。如上圖，繪制：水泵折引后特性曲線Q H繪制：Hb 40直線，交Q H '于A點，過A點做縱軸平行線，交Q H于A點，A點即為水泵的工況點，對應流量為