离心泵计算题

1、离心泵计算题作者:日期：02 1 90如图示,用一单级悬臂式彳B型离心泵，将水由槽 A送到槽E。 试问：(1) 为了调节流量，拟装一调节阀，应装在何处？说明理由。(2 )调节阀开大时试说明装在泵进口和出口处的真空表及压力02188下列两图为离心泵的两种安装方式，用以输送热水，在热水的温度下饱和蒸汽压为P2 = 0.4 Kgf/cm2 ,大气压可取为10m H 20，两种安装方式中，管路特性视为相同，请回答：两种安装方式是否有一种能将水送到高位槽？为什么？02 187看图回答下列问题(用图上所标符号表示)11A .=丁 T】JP1. A.4h*阻力是否相 长度)为L。 泵的扬程H怎样表示？ 泵的

2、安装高度Hg怎样表示？ 泵的升扬高度h怎样表示 ？ 垂直管段A B和水平管段A B'的 同？为什么？管路总长(包括各种局部阻力当量02 17 7用清水泵将池中水打到高位槽中，泵的特性曲线可用H=2 5 - 0. 004Q2表达，式中Q的单位为 m3/h,吸入管路的阻力损失为4 m水柱，泵出口处装有压力表，图中C是文氏管，其进口处直径为7 5 m m,喉管直径为2 5m m (均指内径)。流体流经文氏管阻力损失可忽略不变，两U形管压差计读数R 1 = 800mm,R 2=7 00mm，指示液为汞，连通管水银面上充满水，求(1) 管路中水的流量为多少m3/ h;大kg f/c m ;写出并

3、联后泵13. 5+0.006 Q入管水平段的(2) 泵出口处压力表读数为多(3 )并联一台相同型号离心泵， 的特性曲线方程；(4)管路性能曲线方程L =2,求并联后输水量为多少m 3/ h;(5)高位槽处出口管距离心泵吸 高度Z为多大？02 17 6如图所示3B 57离心泵将2 0C的水由敞口水池送到一压力为 2. 5at的塔内，管径为$ 1 0 8X4 mm 管路全长100 m (包括局部阻力的当量长度 )。已知：水的流量为 56.5m3 / h,水的粘度为1厘泊，密度为 1000 k g/m 3，管路摩擦系数可取为 0.024,试计算并回答：水在管内流动时的流动形态；管路所需要的压头和功率

4、；在泵的性能曲线图上标明其工作点，写出泵实际工作时的压头；并求出由于流量调节而额外损失在阀门上的压头。至 1 5m /h此处H为泵的水所需外 少?此泵能否小阀门来达 变化忽略不(1 )Q'/Q =n'/ n2(2) H'/ H=(n '/ n)(3) N 7N=(n/n)2 此处Q泵的流量H泵的扬程N泵的轴功率Q/ Q=D / /D2Hz /H= （ Dz /D ）Nz/ N/D）2Q/ 条件变化后泵的流量H'条件变化后泵的扬程N'条件变化后泵的轴功率02 1 75由水库将水打入一水池，水池水面比水库水面高 50m，两水面上的压力均为常压,要求的

5、流量为90m3 /h, 输送管内径为156 mm，在阀门全开时，管长和各种局部阻力的当量长度的总和为10 0 0 m，对所使用的泵在Q=65135m3 /h范围内属于高效区，在高效区中，泵的性能曲线可以近似地用直线H=124.5-0 . 392Q表示，此处H为泵的扬程 m，Q为泵的流量m 3 / h，泵的转速为2 9 00r.p. m .，管子摩擦系数可取为入=0. 025, 水的密度卩=10 0 0kg/m3。核算一下此泵能否满足要求。3如在 Q=90m / h时泵的效率可取为6 8 %,求泵的轴功率，如用阀门进行调节，由于阀门关小而损失的功率增加为多少？021 7 4如图的输水系统。已知管

6、内径为d= 5 0mm,在阀门全开时输送系统的（I +1 e ）=50m,摩擦系数可取入=0 .03,泵的性能曲线，在流量为 6m 3 /h 范围内可用下式描述：H = 1 8. 9 2-0.82Q0. 8 , 的扬程m,Q为泵的流量m3 /h，问：如要求流量为10 m3 /h,单位质量 加功为多少？单位重量的水所需外加功为多 完成任务？如要求输送量减至 8m3 /h （通过关 到）,泵的轴功率减少百分之多少 ？（设泵的效率 计）0217 3由离心泵基本方程式及其他有关知识导出泵的性能曲线换算公式n泵的转速nz变化后的转速D'车削后的叶轮直径（ D' / D >0.9）9

7、范围内，因叶轮宽度是内宽外窄，f 2 / b2 '=r 2 b2门，2 /为车削前后叶轮外半径D泵的叶轮直径 （注：在（Dz/ D） > 0.b2 , b 2 '为车削前后叶轮外缘宽度 ）02 1 72一生产系统用离心泵来输送水 ，已知阀门全开时管路性能曲线为H e = 45+0.004 3 Q2式中H e为需要泵 提供的扬程m水柱，Q为流量1 /S,而离心泵性能曲线为 H= 6 0. 6- 0.0 015 6 Q2 , H - m水柱，Q I /s（1） 求阀门全开时的水流量为多少m3 / h ?（2） 如生产要求输水量提高8 %,现有一输送能力为Q=72m3 / h的

8、往复泵，有人建议将往复泵和离心泵并联使用，这一方案是否可行？021 7 1有一管路系统，将7 0 m3 /h的水由敞口低位槽输送到位置较高的压力容器中，容器的压力为1.2k g f /c m2（表压）,求得所需的扬程（压头）为3 6.5 m,如将此系统改为输送密度为1 20 0 k g/m 3的液体（其余特性与水相同），流量仍为7 0 m3 /h ,现有一泵，为某标准泵将叶轮直径车削5%而成。已知车削之前当n= 1 45 0 r /mi n并输送水时，泵性能曲线（H-Q线）有关线段可近似写为H = 40 7 .2X10 - 4 Q23H mQ-m / h问：（1）如采用此泵，泵的转速至少为多少

9、？（2）如效率为80%，在上一问转速的情况下泵的轴功率为多少？02170有一空气输送系统，由一常压地点输送至另一常压地点，两处的动能差可忽略不计，输送管内径为0. 35 m,绝对粗糙度& =1 m m，管长（包括局部阻力当量长度在内）1 0 00m，要求输送空气6 0 0 0 kg/h,空气温度为20C,大气压力为1 k gf/cm 2，摩擦系数入=0.111 （ £/d） 0. 2 5 ,此处d为管内径（通 风机的进口与出口损失忽略不计）试导出下面两种情况下，所需全风压的计算式并计算出所需全风压（全风压小于1000 0 Pa ）（1）如通风机置于系统的进口端（2）如通风机置

10、于系统的出口端02 1 69某离心泵，其特性曲线方程为H = 40 7. 2 X 104 V（式中：H e的单位为m;V的单位为m 3 /s ）,用该泵将敞口水槽中的水抽送到一密闭容器中，如图所示，两液面高差为10m ，密闭容器顶上压力表读数P为1kgf/cm 2。当供水量为10l/s时,管内流动已进入阻力平方区，若用此泵输送密度为120 0 kg/m 3的碱液，阀门开度及管路其它条件不变，试问碱液流量和离心泵的理论功率为多少？02 1 6 7压力为1 0 a为100m，管径管径为3 0m20. 5 k gf/ cm如附图所示，用电动往复泵从敞口水池向密闭容器供水，器内t（表压），容器与水池液

11、面高差10m，主管线长（包括当量长度） 为Q5 7X 3.5 m m,摩擦系数可取入=0. 0 3。泵进口处设一旁路， m,水温为2 0C。试计算：（1）当旁路关闭，管内流量为 6l/s时,泵的理论功率；（2）若流量减半，采用旁路调节，计算旁路的总阻力系数。（将整个旁路当成一个局部阻力）0 2166需将3 0m 3 / h，20C的水粘度卩=1cP，送至塔顶，其压力为长18m，管线局部阻力系数EZ= 13 （阀全开（表），与取水池水面的高差为10m。输水管$ 89 X 4 mm、03时）；摩擦系数入=0. 01 2 2 7+0.7 5 4 3/Re .8(1 )求输送所需的理论功率(k w);

12、(2)一泵的特性可近似用下式表达 ：扬程H e =22.4 + 5Q 20 Q2 m效率 n= 2. 5 Q-2 . 1Q2式中Q的单位为m3 /mi n。求出最高效率点的效率并评价此泵的适用性。如适用，求调节阀消耗的功率 增加多少？0 216 5由水库将水打入一水池，水池水面比水库水面高 50 m ,两水面上的压力均为常压，要求的流量为9 0 m 3 /h，输送管内径为15 6mm，在阀门全开时，管长和各种局部阻力的当量长度的总和为10 0 Om,对所使 用的泵在0= 6513 5 m /h范围内属于高效区，在高效区中 ，泵的性能曲线可以近似地用直线H =124.5 -0 .3 92Q表示，

13、此处H为泵的扬程 m,Q为泵的流量m 3 /h,泵的转速为2 9 OOr/m in,管子摩擦系 数可取为入=0 .0 2 5，水的密度p = 1 0 00 kg / m3。 核算一下此泵能否满足要求？ 如泵的效率在Q = 9 0m3 /h时可取为6 8%,求泵的轴功率，如用阀门进行调节，由于阀门关小而损失 的功率为多少？ 如将泵的转速调为2 60 0 r /min,并辅以阀门调节使流量达到要求的90m 3 /h,比第问的情况节约能量百分之多少？02 164某离心泵工作转速为 n= 2 900 r/min,其特性曲线可用 H =30 0.01 Q2 (m )表示，当泵的出 口阀全开时，管路系统的

14、阻力可用性能曲线L=10+ 0. 04 Q 2 (m)表示，上述式中Q的单位均为m3 / h,若泵的效率为n =0.6,水的密度卩=10 0 0 k g/m 3，求:的7 5%时：节流损失的压应为多少？1. 泵的最大输水量为多少？2. 当所需供水量为最大输水量(a)采用出口阀节流调节头增加为多少？(b)采用变速调节，泵的转速b所示。并联的两泵的操作状态相同。已知该泵的扬程流量0 21 6 3一台与原有的相同的泵并联操作，如图关系为:He = 3 5.4 -4 4 V 2式中H e单位是m ,的单位是 m3 /mi n。问： V = ？设在两种情况下，01段及12段管路的阻力(包括沿程及局部阻力

15、，但不包括流过泵的阻力)可用K V 2表示，其中K为常数，且K 1 =K 2。0 2 162we压出管路上压0%;设指示剂上液2 0C ,校核此=1 0 0 0 K g的当量长度)试求：图b所示。试泵的扬程及出 用图说明。021 5 9用3B5C3 B3 3n-Q/、/P1-QA*10 203040 0 SOQm3/hn 2 9 O O r pm5 0 5 07 7 6 6m 5 O 5H 3 3 2R- 4如图所示的输水系统,输水量为3 6 m3 /h，输水管路均为(80X2 mm的钢管,已知:吸入管路的阻力损失为2J/Kg，压出管路的压头损失为0.5mH 2O柱,力表的读数为2. 5 K

16、g f/ c m2 ,试求：(1)水泵的升扬高度；(2)水泵的轴功率“轴(KW ),设泵的效率n = 7(3) 吸入管路上U型压差计的读数R(mm )。面至连接点距离h为0.68m。(4) 若泵的允许吸上高度Hs =6.5m，水温为 系统的安装高度是否合适 ？注：当时当地大气压为9.81X10 4 Pa； p水/ m3 。021 6 1如图所示的输水系统，输水量为3 6m 3 / h,输水管均为$8 0X2m m的钢管，已知水泵吸入管路的阻 力损失为0. 2m水柱，压出管路的阻力损失为0.5m水柱，压出管路上压力表的读数为2. 5Kgf/cm 2，试(1)水泵的升扬高度；(2) 若水泵的效率耳

17、=70%，水泵的轴功率(KW );(3) 水泵吸入管路上真空表的读数(mm H g柱)。 注：当地大气压为 7 5 0 mmHg柱。0 2 1 60用一离心泵将 20 C的水，由池中送至高位槽C。其流程如图a所示。已知泵的排出口压力表E读数为2.5a t(表压)，排出段管总长为180m (包括局部阻力 系统的摩擦系数入可取0 . 0 2 4。其它数据如图 a所示。1 )系统输送的流量 m3 /h;2)若系统所用泵为3B33型离心泵，其特性曲线如求泵的工作点及克服系统阻力所耗的轴功率；3)如果泵的吸入底阀 A轻微堵塞，则系统的流量、口压力表读数有何变化？若严重堵塞有何现象发生？试1087A离心泵

18、将20C水由水池送到操作压力为1. 2 a t （表压）的塔内。流程如图所示。已知管径为$X 4m m,管线全长30 0 m（包括局部阻力的当量长度）要求输水量为45m 3 /h。水的粘度为1cP ，密度p=1 0 00 K g/m ，摩擦系数入可取为 0.02 5。试求：1）管路特性曲线方程，管路需要的压头。2）标出泵在此管路中的工作点，在图中读出泵实际工作的各特性参数值为多少？3）由于采用阀门调节方法而损失于阀上的功率增加为多少KW?EmH-Q-二<7-=/DlO 20 3040 50 605 04 07 0a 0O5 上SZ- 6 7o o O3 2 1B J021 5 8贮罐A中

19、的碱液经离心泵C输送到塔E（如图1 ）°h a =3m,h b = 8m,今有离心泵C的特性曲线（如图2 ）。若已知贮罐A和塔E内的压力分别为Pa = 400mm Hg （真空度）,Pb =0 .8 k g f /cm 2（表压）碱液密度为1 2 0 0 k g/m3，粘度可视为与水相同。3（1）在泵出口阀全开时流量可达30m / h,试求此时管路的总阻力损失为多少mH20,泵的有效功率为多少k w;（2 ）当把泵出口阀关闭一半，阻力损失因此增大5mH2O,求此时输液管路的流量。1015202530 35 40圉 202 1 57如图所示，从水池用某离心泵向高位槽送水，要求送水量为4

20、5 m3/h,管路的1+ El e = 15 0m，槽内的压力为0 .2 k g（ f ）/cm 2 （表压），吸入和排出管路均为$10 8X4 mm的光滑管。（a）试求泵的压头和轴功率。（泵的效率可取n =0. 65,p水=1 0 0 0 kg/ m3 ,卩水=1cP）(b)若阀门开度和操作条件等不变，现改为输送p '>p水，粘度与水相近),试示意指明工作点的变化趋势，并定性分析H, Q ,N将如何变化？021 5 6如图示循环管路，离心泵的安装高度H g = 3 m ,泵特性曲线可近似表示为52He = 2 3- 1.4 3X 1 0 V2 ,式中V以 m3 /S表示。吸入管

21、长(包括全部局部阻力 10m，排出管长(包括全部局部阻力的当量长度)为1 均为50m m,假设摩擦系数入=0.02，水温2 0C。(1)管路内的循环水量为多少 ？(2)泵进、出口压强各为多少 ？0 215 2的当量长度)为2 0m，管径 试求：某型号的离心泵，在一定的转速下，在输送范围内，其压头与流量的关系可用H =1 8-6X1 05 Q( H单位为m,Q单位为m 3 /s )来表示。用该泵从贮槽将水送至高位槽，如附图所示。两槽均为敝口，且水面维持恒定。管路系统的总长为20 m(包括所有局部阻力的当量长度为0 .02,试计算：(1 )输水量m3 /h;(2)若泵的效率为 6 5%,水的密度为

22、 1 0 0 0 K 在运转时的轴功率K W;(3) 若将该输送系统的高位槽改为密闭容器 ，其内水 强为0.5Kgf/ c m2 (表压),其它条件均不变，试分析此情 量与泵的轴功率将如何变化(不必计算，用公式与特性 明)。),管径为$ 46X3m m,摩擦系数可取g/m3，离心泵面上方的压 况下的输水 曲线图示说0 21 5 0某离心泵安装在高出井水面5.9m处，其流量为8 0m3/h，此流量下允许吸上真空度7m。吸入管为$ 1 1 4X 4钢管，吸入管中总的阻力损失为0.2 5 :mH 2O (包括管路入口损失)。试求：(1)泵入口处真空度P (入)应为多少？用 mm H g 表示。(2

23、)若水温为2 0C，当地大气压力为9. 5 :mH2O，问目前这样安装是否合适 ?(3) 若将此安装好的水泵的转速提高30 %。试说明可能发生哪些情况？02148欲将敝口水池 A的水用一台离心泵以 50m3 /h的流量输送至塔E的顶部 ，塔B顶部的压力为204 kN/m 2 (表)，设计管路如图所示，采用输水管规格为$ 140 X 10 mm的钢管，管长共200m (包括所有局部阻力的当量长度在内)，摩擦系数入可取 0.02(1 )今库存有一台3B -5 7型离心泵(其特性曲线见附图)，试通过计算确定此泵是否适用。(2)如将此泵实际安装到所设计的管路中，试估计管路内可达到的实际流量有多大 是多

24、少？3B-5性曲弐图?轴功率和效率各约021 4 7在如图管路系统中，用离心泵将40C的油品（p = 8 0 0 kg/m（注:假定随着井中水面下降，泵的调节阀逐渐开大，能保证流量稳定在20m /h）02 140流量12m3/h，泵出口处压力表读数1.9 at （表），泵入口处真空表读数 14 0mm Hg，轴功率1. 20 kw,电动机转数2900转/分,真空表与压力表距离 0.7m,出口管与入口管直径相同。求:泵的压头H与效率n?021 3 9某厂准备用离心泵将 20C的清水以4O m3 /h的流量由敞口的储水池送到某吸收塔的塔顶。已知塔内 的表压强为1 .0kg f/ cm 2 ,塔顶水

25、入口距水池水面的垂直距离为6 （m）,吸入管和排出管的压头损失分别为1m和3m ,管路内的动压头忽略不计。当地的大气压为10.33（m水柱），水的密度为1000 Ck g/m3。现仓库内存有三台离心泵，其型号和铭牌上标有的性能参数如下，从中选一台比较合适的以作上述 送水之用。型 号流量（m 3/ h）扬程（m）允许吸入真空高度（m） ）（饱和蒸汽压为30 Om mH g ） 由容器A送往罐E ，全部管线的直径均为$57X 3.5mm，今测得流量为10.6m 3 / hr,泵前后压力表读数分别直距离很小， 罐B则与大气 A、E液面及 动处于阻力平（包括局部阻为0.8 a t g及4. 8 atg

26、 （两压力表之间的垂 可忽略）。容器A液面上方压强为 0.64 at g, 相通（7 3 5. 5 mmHg ）。在操作过程中 其上方的压强均保持不变，油品在管内的流 方区，摩擦系数为 0.0 3。试求：（1 ）泵在该流量下的有效扬程（m ）;（2 ）自A至E全部管线的总当量长度力的当量长度）；02 1 43如图所示输水系统，管长、管径（均以m计）和各局部阻力的阻力系数Z均标于图中。直管部分的入值均为0. 03。求:（a）以流量Q m3 /m in和压头h e m表示的管路特性曲线方程；（b）输水量为15m3 /h时,要求泵提供的有效功率（以KW计）。02 1 4 2用泵将贮槽1中的石油送至高

27、位槽2中，两槽液面恒定不变，且其液面差为15m。管子规格为$ 8 9X 4. 5mm 管路总长为20 O m （包括局部阻力的当量长度内。）要求流量为21m'/ h 。已知石油密度为 92 O Kg/m 3，粘度为 0.5N.S/m 2。试计算：（1）由于阻力引起的压降；（2）泵的有效功率；（3）整理并写出管路特性曲线方程。（注明式中变量的单位02 141用一离心泵自水井抽水，井中水面渐渐下降，试问至多只允许水面下降到离泵轴线几米处。若泵为2 B3 1,其流量为2 0m3 / h，吸入管内径为 5 Omm，吸入管压头损失0. 2m液柱。附该泵性能参数流量m 3/h扬程m轴功率kw效率%

28、允许吸入真空度m1 O34. 51.875 O. 68. 72O30. 82.6 O6 47.23 0243. O76 3 . 55. 73B 57A5 03 87.0021 3 83B3 33B 194 5326.05. 0用泵将苯和甲苯的混合物送到精馏塔,精馏塔操作压强为0.5 at,原料槽压强为0.1 a t。管路总长为20m(包括全部局部阻力的当量长度)，管路直径为 50m m,2。密度为800kg/ m3。离心泵的特性曲线可表示为He0 5 V2 ,式中V以m3/s表示。试求原料输送量及泵的理论 多少？摩擦系数为0.0=20 - 1.12 X 1 或有效功率为0 2 137离心泵，允

29、许汽蚀余量为405m,在大气压下抽送20 C清水，吸入管路阻力h f 0 - 1为0. 5 m。如将该泵安装在济南、兰州、杭州使用，试问此泵的允许几何安装高度各为多少？已知20C时，清水的饱和蒸汽压为 0.0 2 3 8 kg f /cm2，查表知:济南、兰州、杭州的平均气压分别为75 9, 639,76 2 mm Hg。02 1 36某混合式冷凝器的真空度为0.8kgf/c m 2 ,所需冷却水量为5 X 1 0 4 kg/h冷水进冷凝器的入口比水池的吸水液面高15m,用$ 114X 7mm管道输水，管长8 0m,管路配有2个球心阀和5个弯头，现仓库中有四种规格 离心泵如下：编号1234流量l / min5000扬程 m1 0101515已知阀门的阻力系数Z=3 ,90°弯头的阻力系数Z = 1.2 6,管入口Z= 0. 5摩擦系数入=0. 0 2,试问用哪一号泵，并说明理由。02 1 32j 02 a 10056某液体由一敝口贮槽经泵送至精馏塔，管道入塔处与贮槽液面间