环工班-泵与泵站第五版课后答案

1、环工班-泵与泵站第五版课后答 案泵与泵站 Douglas.Lee课后作业2.二台療三种恤水装色血厠2-105 0)、“)、(r)普希.三台眾的泵抽都沖同一标髙 上，JC中"h (c装覽的恥水希是彌前的3装肝瞰水井是貼幵的“AI第o页共16页图2-JU3二桦擴水*玄贰冋t5ft出如H如时，購就图b】05叩业"Imh P.H? (*4n0解答：如图(a), Hss(a)3m据题意：H ss(b) H ss(C) H ss(a) 3m以泵轴为基准面(1) b水泵位置水头：Zb H Ab水泵吸水池测压管水柱高度:h0.5 1105mb水泵吸水池测压管水头：H测Zb hHa5mb 水

2、泵Hss(b)0 H 测0H A 55Ha3m解得：H A 2m(2) c水泵位置水头：Zc5m (在泵轴以下)c水泵吸水池测压管水柱高度:h巳11010Pc10c水泵吸水池测压管水头：H测Zc h510Pc1010Pc 15(m)15 10PC 3mHc 水泵 H ss(c) 0 H测 010PC 15解得：Pc 1.2atm泵与泵站 Douglas.Lee7< W窗卜1伽阵创地於说厉JRita 0 =誉遭均果用铸做音* 堪灿冰骨适中的局柳水头掴発僭设鼻为】叫理水鲁：译軽业=轲皿1怏度严如时fk术常：管栓隔=阳1*""" KK J32uim:3.如图2-1

3、06所示的岸边式迈的壺卑1=初搐蒔施柝高倩靱庸2-1仍師示，苗轲：取水泵房，泵由何种直接抽水输入高地密闭水箱中。已知条件:(1) 泵吸入口的真空表读数为多少和mH2O相当于多少 mm Hg相当于真空度为多少?(2) 泵的总扬程H=?(3) 电动机输出给泵的功率 N=?( KW(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 %真空表读数：H vHhsv2zsd（见 P24,公式 2-30）2g2真空表安装在泵轴处，-z021.2722 9.83 1.1712计算水泵的吸水管流速：QQ0.16M21.27 m/s

4、AD：3.14 0.421 ( /)(4)44泵吸水地形高度：H ss 3532 3m吸水管水头损失：hs i1 l110.0057 30 11.17m则:HvHsshsVi2g则：真空表读数Hv4.25mH2O丁 1atm 10mH 2O 760mmHg则：4.25mH2O 4.25 76323mmHg %真空度=晋100%10mH2O 4.25mH2O10mH2O100%57.5%?(这里有错误)(2)泵的静扬程：Hst74.5322 1 1052.5m压水管水头损失:hdi2l21 0.011620013.32m管道总水头损失:hshd1.173.324.49m总扬程：HH STh 52

5、.5 4.4956.99m轴功率:gQH10001000 9.8 °16 56.99 127.66kw1000 0.7第3页共16页4.现有一台H心聚蜚廿划團/107騎示* UkE：2.ft «解答：以吸水池水面为基准面列0-0，1-1，2-2，3-3断面能量方程如下:0-0断面：E。Z02V02gR)g0 0RagvfRz、V12R1-1断面：E1乙(H ss)2gg22gg222-2断面：E2Z2V2R2(Hssz)R22gg22gg泵与泵站 Douglas.Lee3-3断面：E 3Z32V32gP3H ST2V3Pa吸水管水头损失:hs E0 E1PaHss2V12g

6、HvH ss2V12g得：H vhsH ss2V12g压水管水头损失:hdE2E3P2Pa2V3ssHdhdssT泵装置总扬程则：H H vhs2gH STHdHsshdhs2 2v2v32gH ST22g2V3H STHss2Vi2V22ghdHss2V32gST(总水头损失2V2hs2V3SThd)第7页共16页22STv V22g2g忽略流速差，即Vi22v1v22g压力表和真空表沿泵轴安装，即0则最后：hH ST2 v32g6 台输送灣水的离心泵，现用来输送密度为水的的護体，谏液体的直他物理桂 两可觇为与水相同”栗裳畳沟同。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

7、变？在相同的工作情况下，泵所需的功率有无改变？(2) 泵出口处的压力表读数(MPa (有无改变？如果输送清水时，泵的压力扬程Hd为0.5MPa,此时压力表读数应为多少 MPa?(3) 如该泵将液体输往高地密闭水箱时，密闭水箱内的压力为2atm，试问此时该泵的静水扬程 Hst应该为多少？解：(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1.3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

8、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，NgQH1000成正比，当1.3水时，则功率变为原来的1.3倍(2)压力表读数变为原来的1.3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 d (MPa)，和密度成正比,当 1.3水时，则Pd变为原来的1.3倍(3 )以吸水池水面为基准面吸水池和高位水池的高度差：Z 48m, P Pa 1.013 105 2 1 rc高位水池的测压管内液柱高度：ha7.9m1.3 水 g根据相似律：-Qs实则：实际泵流量：Q实Qm n实3n m11 960926L/s730静扬

9、程：Hst Z h 487.955.9m15.在产品试制中* 一台模型离心泉的尺寸为实际棗的寸借，井在转速“了対/伽时进 trKteu此时盘出榄圍幫的设i忙I况出水盘 心"IL/*,扬程如凰棋蚤桀与实际亲的农率相等*试求：实际泵在A =弼S/min时的没计工况匱fit和扬程°解答：D 1据已知：比例尺m , Hm 0.8m, Qm 11L/S, nm 730r/minD实4实际泵n实 960r/min23 nmH m2 nm>n实H实n实Hm2n实22m0.8 96022-73024(8.捷循环棗站中*夏季为一台USh-WK离心泵工作.泵叶轮直栏 吐=290皿*管路中

10、 (fl力系数5225,静畅程 Z 叭氧了冬季，用水哉减少了，谏慕站须减少1Z嗚的 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：谏备闿叶轮应切削外徑 百分之几？解答：12Sh-19水泵的特性曲线见 P60,图2-5025据题意，已知：hst 14m，S 225s / m ， D2290mm22则其管道特性曲线为：H Hst h H ST SQ214225Q2绘制：管道特性曲线 Q hQ (L/s)150175187.5200225250Q (m/s)0.150.1750.18750.20.2250.25h19.120.921.923.025.428.1Q h曲线交 Q H 曲线于

11、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 %)X 196= 171.6L/s，扬程为H 14225Q20.6m，其工况点移动到B( 171.6，20.6 )点BB其等效率曲线系数：等效率曲线：H绘制：等效率曲线kQf06刁 700( s/m)0.17162 2kQ 700QH kQ2H kQ2曲线过B点，交Q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。BB根据切削律:D2D2B切削后叶轮直径：DQB2BQb'D21716 29

12、0267 mm185D D22 B切削量： 丝D2100%290 267 100%7.9%290Q (L/s)150175187.5200225250Q (m3/s)0.150.1750.18750.20.2250.25H15.821.424.628.035.443.8（缺一个图表）弘W型离心象的铭牌上注明；在柏升2CT水温的水时*出辺*G现问：（I）该泵在实麻懺用中，是否其浆吸人口的真空表值比，只要车大于2帘內0,就能够 '.（ A |（1） 不是。因为：允许吸上真空高度为真空表读数Hv的极限值。要求满足 Hv H s，能够保证水泵不产生气蚀。水泵的允许吸上真空高度受的提升液体的水温

13、、实际地点的气压影响。水泵铭牌上的参数Hs=2.5m是水泵在标准状态下（即水温 20C，气压为1atm）的允许吸上真空高度。当水泵在标准状态下工作时，H v Hs即Hv2.5mH2O，即能保证不产生气蚀，但是当水泵不在标准状态下工作时，需要对Hs进行修正，Hs Hs 10.33 hahva 0.24，当Hv H s时，才能保证不产生气蚀，此时 Hs 2.5m。（2） 不是。因为：根据泵内压力变化规律，（P78,公式2-146 ）:Pa(Hss2V1hs)2 2C0 V1W02 子HsCf V12Wgg2g2g2g2g2g叶轮绝对压力最小值：PkPa(丄Hs)2 2/C0V1W。2）在标准状态下

14、，PaHs10.33 2.57.83m(gg2g2g)g泵与泵站 Douglas.LeePkg7.85 (2g2W )，式中2g2 2(Co Vi(2gw2)2g)表示水泵内部的压力降，其值大于3m,因此，叶轮中的绝对压力最小值并不是7.85m,而是更来自网络整理（选择性参考）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？3. 阀门4. 室内室外管道：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？ 第6页共16页泵与泵站 Douglas.Lee2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

15、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

16、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

17、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ni变为心，试问其比转数 压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

18、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？

19、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？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

20、步进行？48轴流泵装置的启动与停机分哪几步进行？ 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？第 9 页共 16 页泵与泵站 Douglas.Lee8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

21、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？ 泵站机组安装与管理1卧式泵机组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

22、效率的提高？7提高泵站效率应从哪几个方面着手？名词解释举例1. 水泵它是一种水力机械。它把动力机的机械能传递给所输送的水流，使水流的能量增加，从而把水流从低处抽提到高处，或从一处输送到另 一处。2. 流量单位时间内水泵所抽提的水体体积。3. 有效功率水流流经水泵时，实际得到的功率。4. 水泵站由抽水机（水泵、动力机、传动设备）、机房、管道、进岀水建筑物、输配电力系统等所组成的多功能、多目标的综合水利枢纽。 常见叶片泵的叶轮形式有封闭式、 半开式 、敞开式，心泵最常用的叶轮是封闭式。叶片泵可以分为离心泵、 轴流泵、混流泵 。轴流泵主要与离心泵不同的构件有 _进水喇叭管、导叶体、岀水弯管 一。轴流

23、泵应采用 开阀_启动方式，离心泵应采用 _ 关阀启动方式。离心泵工况点的调节方法有 变径 _、_变速 _、变角 _、_ 变阀一等。叶片泵按其叶片的弯曲形状可分为_后弯式_、_前弯式 _和_径向式_三 问答题1、给出下列水泵型号中各符号的意义： 60 50250 14 ZLB 70答：60水泵的进口直径，单位mm 50水泵的出口直径，单位 mm 250叶轮标称直径，单位 mm单级单吸悬臂式离心泵。 14 水泵的出口直径，单位英寸；Z轴流泵；L立式；B半调节；70比转速为 700。2、为什么离心式水泵要关阀启动，而轴流式水泵要开阀启动？答：离心泵的功率性能曲线，是一条缓慢上升的近似直线，其关死功率

24、最小，为了轻载启动和停机，固在启动和停机前应首先关闭岀 水管闸阀。 轴流泵的功率性能曲线，是一条快速下降的上凸抛物线，其关死功率最大，为了避免错误的操作方式引起的动力机严重超载，轴流泵的抽水装置上不允许设置任何阀门。1. 压力管道的选线原则是什么？答：垂直等高线、线短弯少损失小； 在压力示坡线以下； 减少挖方、避开填方、禁遇塌方； 躲开山崩、雪崩、泥石流、滑坡和山洪； 便于运输、安装、检修和巡视，利于今后的发展2. 用图解法如何确定两台同型号泵并联运行的工作点？ 答：方法一：把单泵的扬程性能曲线 QH横向放大第13页共16页泵与泵站 Douglas.Lee一倍得到两台同型号泵并联运行的扬程性能

25、曲线8 H,与抽水装置特性曲线R的交点A就是两台同型号泵并联运行 的工作点，过该点作水平线，与单泵扬程性能曲线的交点 A就是两台同型号泵并联运行单泵的工作点。或方法二：绘制出两台同型号泵并联运行单泵的抽水 装置特性曲线Ri，与单泵的扬程性能曲线 QH的交点 A就是两台同型号泵并联运行单泵的工作点。（备注：两种方法，答一个即可以）六、计算题（3小题，共40分）：nQ解：ns 3.65 窪H13.651450.692/3600/2103/4试计算其比转数。（本小题10分）1.已知某12SH型离心泵的额定参数为Q=692 mh ，H=10m n=1450 r/min第13页共16页答：其比转数为80rpm。2.如图所示取水泵站，水泵由河中直接抽水输入高地密闭水箱中。已知