泵与泵站习题三_secret

1、习题一1-1 泵有哪些用途？它在国民经济中的地位和作用如何？ 1-2 常用的泵有哪几种分类法？按工作原理分类，水泵有哪几种型式？叶片式水泵主要指哪几种？其作用原理如何？1-3 离心泵、混流泵、轴流泵叶轮的进、出水水流方向有何区别？1-4 水泵的填料函由哪几部分组成？有什么作用？来自水封管的压力水起什么作用？若泵运行中填料函发热，应从哪些方面检查？双吸式离心泵如果填料压盖过松，在水泵工作时是进气还是漏水？为什么？1-5 叶片泵的过流部件包括叶轮、吸水室和压水室。不同型式、不同用途的泵，其过流部件也不同，试分别说明它们的种类和型式？16 抽水装置由哪些部分组成？其备部分的作用如何（绘出抽水装置简图

2、说明？具有正值吸水的叶片泵有哪几种充水方式？为满足这些充水条件，需要添置哪些设备？每种充水方式有什么优缺点？1-7 单级单吸悬臂式离心泵叶轮上的轴向力是怎样产生的？平衡该力通常应用什么措施？多级泵叶轮上的轴向力有哪几种平衡方式，作用原理如何？1-8 试用能量的观点解释，泵用在农田排灌、电厂锅炉给水、水力采媒、消防以及流体输送管路加压时，水泵为装置提供的能量主要表现为哪几种形式？1-9 水泵的基本性能参数有哪几个？它们是如何定义的？互相间的关系怎样？1-10 水泵扬程H是怎样定义的？它同水泵单位质量能Y有何区别？1-11 区分下述个物理量的概念及其相互关系。（1）水泵的工作扬程，装置扬程，泵站扬

3、程；（2）水泵的轴功率，水泵的有效功率，电动机的输入功率、输出功率；（3水泵效率，传动效率，机组效率，电动机效率，装置效率，泵站效率。1-12 试说明下列水泵型号的意义。IS 10-80-125；24Sh-19A；20HL-50；4DA-8×9；56ZLB-70；36ZW-82。1-13根据水泵扬程计算公式，有人认为，在水泵允许的吸上范围内，水泵安装得越高，的读数就越大，水泵扬程H就越高。这种说法对吗？为什么？1-14 根据泵把原动机的能量传递给被抽送的液体，使液体能量得到增加的定义，有人认为，泵总是把液体由低处抽升到高处。这种说法对吗？为什么？1-15 水泵效率包括哪三种？它们的意

4、义是什么？根据其能量损失的原因，试述提高水泵效率的途径。16 抽水装置中的管路分吸水管及出水管两部分，依水泵扬程计算公式，一般抽水装置对吸水管有些什么特殊要求？17 试计算下列情况的水泵扬程。（1）水泵基准面高于吸水池水面，低于出水池水面，真空表测点高于水泵基准面（m），压力表中心高于基准面。如图1-2（a）所示。图1-2 水泵装置示意图（水泵出水口直径是进水口直径的34）（2）水泵基淮面均高于吸水池和出水池水面，吸水侧表计测点高于水泵基淮面（m），出水侧表计中心在水泵基淮面以上处，如图1-2（b）所示。（3）水泵基淮面均低于吸水池水面和出水池水面，吸水侧表计中心在水泵基淮面，出水侧表计中心高

5、于基淮面。如图1-2（c）所示。18 图1-3为一轴流泵抽水装置，试写出水泵扬程的表达式（吸水池行近流速忽略不计）。图1-3 轴流泵抽水装置图1-19 如图1-4所示的三种离心泵抽水装置，水泵型号相同，泵轴线都位于同一平面内，其中（b）、（c）装置从密闭容器中吸水，（a）装置从开敞吸水池吸水。3台泵装置吸水管路的管材、管径、管长、管路附仵均相同，流量也相等。试问，要使（a）、（b）、（c）3台泵装置的水泵进口真空度相同，则图中？ =？图1-4 离心泵抽水装置图1-20 某抽水装置如图1-5所示。已知水泵进、出口直径相同。为测定水泵扬程，在泵进、出口处接有水银压差计。当水银面平衡时，水银面至水泵

6、轴心线的距离为a；当水泵运转后，测得两支水银柱液面高差为。试写出水泵扬程的表达式。图1-5 某抽水装置图1-21 某抽水装置如图1-6所示。已知进水箱液面压强为（m），出水箱液面压强为（m），两液面至泵轴心线的几何高度分别为和。水泵在额定转速运行时进、出水管的水头损失分别为和。（1）写出水泵进、出口断面的能量表达式（提示：水泵进出口断面能量应以泵轴心线为基准面）；（2）试根据水泵扬程的定义，写出水泵扬程的表达式，说明其意义。图1-6 某抽水装置示意图1-22 已测得一台型号为32Sh-19的水泵抽水时流量为1530Ls，扬程为32.5m，轴功率为580kW，试求这台泵的有效功率和效率？如该泵用

7、来抽送媒油（），质量流量为，扬程为25.4m，效率为80.5，求此时泵的轴功率P。1-23 某抽水装置，测得水泵流量Q18Ls，泵出口压力表读数为323.7kPa，进口真空表读数为39.24kPa，表位差0.8m，水泵进、出口直径分别为100mm和75mrn，电动机进线端功率表读数为=10.5kw，电动机效率95。求此时水泵的轴功率P和效率（机、泵直联1）。1-24 某离心泵抽水装置，已知水泵流量为Q0.84，吸水高度为3m，进水管水力损失为0.6m，水泵进口直径为700 mm，出口直径为600 mm，压力表读数400 kPa，压力表中心线低于泵轴线0.35m。求该泵的扬程H。如果水泵效率为7

8、5，求水泵的轴功率。当水泵与电动机直接联结，电动机功率备用系数采用1.15时，需匹配的电动机功率为多大？1-25 某抽水装置为单级单吸式离心泵，已知流过水泵叶轮的流量为60Ls，吸水侧真空表读数为39.2kPa，泵进口直径为250mm，水泵泄漏流量为叶轮流量的2，水泵出口压力表读数为300kPa，水泵出口直径为200mm；真空表测压点位于与泵轴线同一平面内，压力表中心比泵轴线低0.3m。试求（1）水泵扬程H，水泵流量Q；（2）若水泵效率=77，其中机械效率=965，求容积效率，水力效率和水泵的轴功率P。1-26 一台H25m，Q180h、泄漏流量为5.2h的离心泵，以n1450rmin的转速运

9、行时，泵的轴功率P14.67kw。机械效率95.2。试求 泵的有妖功率；泵的效率；泵的容积效率；泵的水力效率。习题二2-1 什么叫轴面？什么叫流面？什么是过水断面形成线？如何确定泵进出口断面面积？2-2 什么是叶轮的排挤系数？试写出它的定义表达式？分析叶轮进口叶片排挤对泵性能和铸造工艺的影响？2-3 简述高速旋转的叶轮流道内液流质点的运动情况，怎样确定叶轮进、出口处速度三角形以及各速度的方向和大小？2-4 同一台泵抽送与清水密度不同的液体时，与抽送清水相比，泵的体积流Q、重量流量、扬程H、轴功率P和效率是否有变化？关系如何？2-5 根据能量基本方程式和叶轮出口速度三角形的几何关系（设0），绘出

10、叶片数无穷多时的理论扬程曲线。然后按理论扬程修正方法（S氏法和P氏法）分别绘出曲线，并绘出与Q、轴相交的交点坐标。比较由于修正方法的不同，给泵理论扬程曲线带来的差异。2-6 能量基本方程式适用于气体、液体和其他流动介质，它与流体的性能无关。水的密度约为空气的780倍。试说明位于吸水池水面以上的叶片泵在起动时必须先充满水，否则抽不上水来的道理。2-7 根据题给条件填入结论，并用速度三角形关系说明之，（设0，90°）。（1）加大叶轮外径，在相同流量下，水泵的扬程 。（2）由于有限叶片流道中间存在轴向漩涡，使有限叶片水泵的扬程较叶片无限多时的 。（3）水泵进口存在与叶轮旋转方向相反的漩涡时

11、，水泵的理论扬程 ，流量Q 。2-8 轴流泵叶片为什么呈扭曲状？当流量小于或大于设计流量时，轴流泵叶轮内的流动情况有什么变化？为什么？2-9 一般情况下，泵内功率损失有哪几种？发生在泵的哪些部位？如果将一台正常运行的泵的出口阀门关死，泵的有效功率，轴功率、效率是否都为零？为什么？2-10 什么是水泵的设计工况、最佳工况和一般工况？水泵的最佳工况和一般工况有何区别？为什么水泵不在最佳工况下运行，水泵效率下降？轴流泵的高效区比离心泵的窄，为什么？2-11 试述比转数（或叶轮型式数K）的物理意义和实用意义？为什么它可以用来对水泵进行分类？计算时应遵循哪些规定？用K取代有什么优越性？12 当一台泵由额

12、定转速变为k时，试问在相似工况条件下泵的流量、扬程和轴功率、效率各将怎样变化？2-13 比转数相同的泵，叶轮是否一定相似？几何相似的泵，比转数是否一定相等？同一台泵，当转速不同于设计转速时，它的比转数改变吗？泵的比转数 对一台泵只有一个，应是在哪个工况点参数计算出来的？2-14 什么是水泵的基本性能曲线？轴流泵基本性能曲线与离心泵基本性能曲线相比有什么差异？使用时应注意什么问题？2-15 当3时，原型泵效率如何换算？分析原型泵和模型泵之间各效率（、）的差异，说明原型泵效率应大于模型泵效率的理由（原型泵为大泵）。2-16 水泵工况、水轮机工况、制动工况是怎样定义的？一台抽水装置，如果知道Q0，H

13、0，n为正或为负，试判断各属于何种工况？位于全特性曲线的第几区？2-17 根据离心泵全特性曲线图，试说明下列问题。（1）如何解释越靠近坐标原点（即低速区），相对扬程和转矩曲线变化越急剧。（2）如何解释离心泵在小流量区（Q0附近），转矩曲线显著上凸。（3）离心泵的倒转工况位于第四象限，而轴流泵的倒转工况位于第三象限。试说明这两种泵型在叶轮反转时水力特性有什么不同。2-18 已知某泵用来抽水（）时，30m，现将这台泵用来抽送密度为0.7×kg的汽油和密度为13.6×kg的水银。问这时泵的扬程为多少？如果将折算成压力，各为多少，kPa？2-19 已知叶轮出口圆周分速度，现论扬程1

14、00m，求叶轮产生的势扬程和动扬程各为多少？另一叶轮，反应系数=14，叶轮流量Q=83.3L/s，叶轮出口直径D2360mm，叶轮出口有效面积0.025，转速n980rmin，试画出叶轮的出口速度三角形，并分析叶片在出口附近的形状。2-20 已知一台离心泵，n2960rmin，D2300mm、b2=20mm，K2=0.9，D1100mm，Q45Ls，90，=85o（1）求、和（设=0），并画出叶片出口速度三角形。（2）当Z7时，用Pfleiderer修正法，求出和H（轴面图中中间流线与轴线大致垂直），画出修正后的叶片出口速度三角形。2-21 已知某离心泵转速n=1450rmin，叶轮外径D23

15、00mm。设液流径向流人叶片（90°），其出口绝对速度20ms， =15°，此时水力效率0.85，若考虑叶片有限时的理沦扬程修正系数p0.25（Pfleiderer法）。试求该泵的拐程，并绘出叶片出口速度三角形。2-22 测得一台摸型泵掇佳工况的性能参数为：n2900rmin，Q=17，H=104m，P214kw。现有一台与该泵相似而尺寸大一倍的实型泵，求实型泵转速为1450r/min时，相似工况的参数（，）。2-23 用户要求设计一台泵，其牲能参数为H5m，Q=100，n1900rmin。现有3台模型泵可供选用，其最佳工况下的性能参效分别为：甲泵：H7m，Q025，n=5

16、80rmin，=0.83。乙泵：H33m，Q160，n=2900rmin，=0.82·丙泵：H7.7m，Q200Ls，n=980rmin，=0.84。试问；（1）设计泵为哪种类型叶片泵？（2）应选择哪台泵作为设计的模型泵？（3）若所选的模型泵叶轮的轴面图如图2-3所示，试计算出设计泵的轴面尺寸（数字填在图上（ ）中）。图2-3 叶轮轴面图2-24 一台双吸泵，最佳工况下的流量Q=2016，扬程H12.8m，转速n=970rmin，求该泵的比转数。一台多级泵的比转数=150，流量Q5Ls，扬程H52m，转速n2950rmin，求这台泵的级数i。2-25 一台14ZLB-70型泵，在额定

17、转速n1460rmin时，Q=958，H6.2m，叶轮直径D2300mm。若与它相似的原型泵转速为480rmin，叶轮直径为870mm，原型泵的流量和扬程各是多少？若采用增速的办法使原型泵的流量增加8，原型泵的转速变为多少，泵轴功率比原来增加多少？2-26 一台10Sh 型离心泵，n1450rmin，高效区性能参数如表2-1所示。试求：（1）该泵的比转数n。（2）当流量Q=140Ls时，该泵的H、P为多少？（3）如果流量不变，扬程降低2m，采用变速的办法，泵的性能参数将变为多少？该转速的Q-H曲线怎样？2-27 一台单级离心泵，n1800rmin，最佳工况下Ql570，H160m，现需选用一台

18、与该泵相似，但Q2980、H226m的泵，试问选用哪种比转数的泵？其转速n2应为多少？2-28 通过水泵的全面性能试验，全面地反映水面在备种工沉下（正常的和反常的）运行的性能，往往用全性能曲线表示。全牲能曲线划分成八个区，反映为八种工况，根据表2-2中所列的能量和功率填写好正确的工况。习题三3-1 什么是水泵的装置特性曲线？装置特性曲线与哪些因素有关？当水泵出水侧管路上的阀门关小直至关死时，装置特性曲线如何变化？3-2 什么是水泵的工作点（工况点）？它与水泵最佳工况点有何区别？工况点与哪些因素有关？怎样变化？3-3 当抽水装置有下列情况发生时，水泵的工作点将如何交化？（1）管道的直径变粗或变细

19、时。（2）用管路上的闸阀调节流量时（开度变小）。（3）水源水位或出水池水位升高或降低时。（4）水泵的转速增加或减少时。（5）水泵减漏环严重磨损，叶片和减漏环间隙增大。（6）水泵在允许吸上高度范围内，水泵安装的高点或低点。（7）轴流泵叶轮上的叶片安装角调大或调小时。（8）管路年久失修，严重锈蚀时。3-4 试在图3-6所示的诸水泵装置中标出 ，写出的表达式，并以示意图画出-Q的关系曲线。3-5 图3-7（a）为高低水池供水，图3-7（b）为水泵供水。管路水头损失曲线-Q，已知，A、B 就表示两种装置的工作点。问这两种工作点求法的道理何在？3-6 某泵向不同高程的两个出水池供水，如图3-8所示。已知

20、水泵性能曲线H-Q，管段AB、BC、BD的水头损失曲线分别为、，水源与净水池水面差为，与水池水面差为。试用图解法确定水泵的工作点及管道BC、BD的过流量。当阀门关闭时，水泵的工作点如何？3-7 按一般农用排灌抽水装置H就是水泵工作点，是否可以认为只要测得净扬程，用水泵铭牌所注扬程，减去净扬程就得到管路水头损失值？3-8 有人提出，当管路上阀门开度关小时，水泵出口压力表渎数增大，说明水泵的扬程提高了。所以闸阀调节可以把水提得更高，是经济适用的。这种说法对吗？为什么？3-9 什么叫工况调节？在哪些情况下需要进行工况调节？工况调节的方法有哪几种？各适用于什么场合？3-10 轴流泵在叶片安装角小角度起

21、动和停机是有利的，为正常操作；而闭阀起动是不利的，用非常操作。为什么？3-11 叶轮外径车削调节，只适用于比转数小的离心泵和混流泵，而且车削量也随比转数的增大而减小。为什么？3-12 在什么条件下需要两台或两台以上的水泵串联运行？水泵串联时要注意些什么向题？在什么条件下需要两台或两台以上水泵并联运行？水泵并联运行有什么优缺点？能否说“水泵并联台数越多，管路越省，运行越经济”？3-13 在装置已定的情况下，两台水泵并联时单台水泵的流量，同一台水泵单独运行时的流量要小些，这能否说明并联运行并不经济？3-14 今有两台同型号水泵，组成可并联运行亦可串联运行的装置，水泵性能曲线H-Q和装置特性如图3-

22、9所示。管路水头损失曲线分别为R1和R2（其中Rl为当并联时，并联点以后管段水头损失曲线，并联前管段水头损失忽略不计；R2为串联管路水头损失曲线）。为了提取尽可能多的水，试绘图说明，用哪运联结方式，运行为好。3-15有n台型号不同的泵并联运行或串联运行，设各台泵的流量，扬程和效率分别是、，；，；，。全组泵的平均效率为，试证明：（l）当水泵并联运行时，如并联点以前管路水头损失忽略不计，则=。如果水泵型号相同，？（2）当水泵串联运行时，则=。如果水泵型号相同，？。3-16 有一抽水装置，采用旁通管路分流调节，如图3-10所示。已知水泵特性曲线H-Q、管路水头损失曲线、旁通管路上阀门全开时的水头损失

23、曲线，试采用图解求解：（1）在旁通阀门全开时，水泵装置抽送的流量Q及旁通回流量Q。（2）如果旁通阀门部分关闭，使旁通管路水头损失曲线变为，这时装置出流量和旁通回流量将发生怎样的变化？3-17 图3-11分别示出了两种转速下的水泵性能曲线和装置性能曲线，转速时泵的工作点A。试在图中指出水泵转速时的工作点B。问A、B两点工况是否相似？这两点工作参数是否满足比例律？指出转速时的水泵效率？从图中看出工作点A时水泵效率偏低，现拟采用变速或车削的办法调节水泵性能，使其在最高效率参数下工作，试在图中指出变速或车削后的水泵运行工作点并简述求水泵转速和车削量的方法。3-18 井泵抽水装置的装置特性与一般排灌抽水

24、装置的装置特性有什么不同？如何绘制井泵抽水装置装置特性曲线？3-19 清仓时，找到一台单级单吸悬臂式离心泵，从模糊的铭牌上可以看到；流量Q83，扬程H=81m，转速n2900rmin，效率68.5。你能否设法绘制该泵的基本性能曲线H-Q、-Q、N-Q。3-20 一台双吸式离心泵抽水装置，进、出水位分别为8.0m和21.0m。运行中水泵流量为360Ls，电动机与水泵直联，电动机的输入功率为79kW；电动机的效率为92，吸水管阻力参数6.173；出水管的阻力参数=17.98，求水泵的扬程，轴功率和水泵效率。3-21 如图3-12所示的岸边取水泵房，由河中直接抽水达到高地的密闭水箱。管道均采用铸铁管

25、，糙率n=0.012，进水管管径400mm，管长15m；出水管管径350mm，管长200m，已知水泵流Q160Ls，局部水头损失按沿程水头损失的4.5计。试问：（1）水泵进口处的真空表读数为多少毫米汞柱？其真空度为百分之几（水泵进口直径450mm）？（2）水泵的扬程H为多少？（3）若水泵的效率72，水泵的轴功率P为多少？3-22 某提灌站的一台12Sh-9型离心泵抽水装置，水泵在高效区附近的性能参数如表3-6所示。进水池正常水位202m，出水池水位220m，水温常温，进水管阻力参数为8.55，出水管阻力参数为68.45。试用图解法求水泵在进水池正常水位时及进水池水常水位升高2m与降低2m时，水

26、泵的工作点参数。当用闸阀关小开度使正常水位时的出水流量减少10时，水泵工作点参数变为多少？3-23 某泵站安装4台HL50型导叶式混流泵，测得每台水泵流量Q602Ls，提水净扬程7.5m，管道的总阻力参数S6.14，水泵与电动机直接联结，电动机的输入功率为75kw，效率为93.1，每台泵的出水管管径为700mm，出口不放大。出水池较宽阔，忽略其行进流速水头的影响。试求：（1）每台水泵的效率；管路效率。（2）耗于出水管管口的损失功率占轴功率的百分数。3-24 一台离心泵从进水池抽水，流量Q40lS，进水池水位低于水泵轴线5m；出水池水位高于水泵轴线0.6m，进水管长8m，装有带底阀的莲蓬头，局部

27、损失系数，90°弯头一个，局部损失系数；出水管长5m，管径150mm，管口不放大，管路上有两个90°弯头。水泵效率70，管道的糙率n=0013，水泵进口直径200mm。试求：（1）要求水泵进口处真空值不超过7m水柱时，进水管的管径应选多少？（2）此时水泵的扬程为多少轴功率为多少？3-25 利用图解法，求解如图13所示的六种水泵并联情况下的工作点。3-26 某机场附近一厂区供水设施，如图14所示。已知采用一台14SA10型离心泵，水泵转速n1450rmin，各管段的阻力参数分别为SAB200S2m5、SBC130S2m5、SBD51s2m5，水泵的基本性能如表7所列。试求：(

28、1) 当水泵和密闭水箱同时向四层楼房供水时（第四层水笼头要求自由水压10m水柱），水泵及压力水箱供水流量。（2）当水泵向密闭水箱供水时，B点不出流及B点供四楼101s时，水泵的工作点参数、供给水箱的流量是多少？（3）以上两种情况，使供水流量增加5，可采取哪些措施加以解决。3-27 已知某离心泵的叶轮结构参数为D2316mm、D1160mm，该泵的基本性能如表8所示。（1）试绘出该泵的基本性能曲线H-Q、P-， -Q。（2）转速恒定，叶轮外径车削使D2285mm，换算叶轮车削后的性能曲线（取车削量修正系数Ka0.87）。（3）求水泵的比转数ns和叶轮型式数K。3-28 两台水泵的基本性能如表9所

29、示。试问：（1）当采用直径D125mm的铸铁管，其糙率n0.012，管路的当量长度为109.3m，提水装置的净扬程H净15m时，选用哪台水泵合适，其工作点参数为多少？（2）如欲使用另一台水泵，可采用哪种调节方式，求最佳工况下工作时的调节量。3-29 某泵站拟安装4台12sh19型离心泵，分单泵单管及两泵并联运行两种方案。其管路布置如图15所示。水泵基本性能如表310所示。水泵进口直径d1=300mm，出口直径d2250mm。进、出水管均采用铸铁管，糙率n0.012。单泵单管方案时，进、出水管管径均采用350mm，进水管口为喇叭形，D进1，3Dl，局都损失系数；45°弯头一个，；偏心异

30、径接头一个，；出水管上有渐放接头一个，；18°27弯头两个，；出口装有拍门，。两泵并联方案，并联点前管路型式、管径、附件基本与单管方案相同，仅多一个45°弯头，一个三通，。试确定：（1）单泵单管方案时，水泵工作点参数。（2）并联方案时，水泵工作点参数。（3）并联方案时，只一台水泵运行时水泵的工作点参数。3-30 两台10Sh-9型水泵并联工作。第一种情况为水泵从同一个进水池取水，净扬程21m，如图16a）所示；第二种情况为从不同的两个进水池取水，净扬程分别为21rn和17m，如图16(b）所示。10Sh9型泵的基本性能曲线如图17所示。管路阻力参数SAB=138s2/m5，

31、并联点前段管路BA、CA相对很短，水头损失忽略不计。试求：（1）用图解法确定以上两种装置情况的水泵工作点。（2）当抽水流量增加或减少为原流量的7，且只调节其中一台泵的转速，泵工的转速应变为多少？3-31 某灌溉泵站，拟采用32sh19（n730rmin）和32SH-19（n580rmin）两水泵串联运行向高地水池供水，水面高差为43m，管道的糙率n0.013，水泵基本性能参数如表11、表12所示。进水管管长L160m，管径Dl800mm，扃部损失系数16；出水管管长L2600m，管径D2=700mm，局都损失系数13.2。试确定：（1）串联工作时每台水泵的流量和扬程。（2）若出水池水面增高5m

32、，水泵供水量有什么变化？若仍使流量维持在水面增高之前的数值，泵2（n580rmin）的转速应增大为多少？若泵2转速不变，改变泵1，转速又如何？3-32 一台离心泵，由A池抽水到B和C池。H130m，H21Om，管路系统AD段管径100mm，DB和DC段长度相等且管内径都是75mm，支管上分别装有闸阀，如图18所示。水泵性能参数见表13，闸阀全开时各管段管路特性由表314给出。试求：（1）当闸阀全开时，水泵向j和C池供水的流量及工作点参数。（2）为了使供向两个水池的水量相同，DC管路上的闸阀要关闭一部分，其局部损失系数要增加多少？这时水泵的工作点参数变为多少？（3）在闸阀全开的情况下，水泵的转速

33、调到多少时，正好向B池停止供水。3-33 某离心泵抽水装置，如图19所示。水泵从集水井中抽水，水泵基本性能参数如表15所示，额定转速n1450rmin。进水管长8m，出水管长16m，管内径均为75mm。水泵向离地面14m高处的出水池供水。已知：管道糙率n0012，进水管局部水头损失系数为6，出水管局部水头损失系数为3.8；水泵叶轮外径D2132mm，车削修正系数Ka0.87。试确定：（1）水泵在额定转速下运行，如流入集水井的流量为9.41s，集水井水面应维持怎样的深度h？（2）出水池水面提高2m，流入集水井的流量和集水井水位均维持不变，需要采取什么措施？（3）出水池水面降低2m，其他条件不变，

34、又需采取什么措施？3-34 两台12sh13型离心泵串联供水。水泵转速n1450rmin，基本性能参数见表16。抽水装置由两段每段长1000m的铸铁管串接，靠近进水池处和中间各放一台水泵，管道内径300mm，糙率0.012，忽略局部水头损失，净扬程20m，试求：（1每台水泵的工作点参数。（2）若使供水能力提高或降低7，改变其中一台水泵的转速，水泵转速变为多大？（3）若将管路由内径300mm改用380mm，供水能力不变，电动机效率采用0.92，每年运行5800h，每年可节省多少电能（调节串联两台水泵转速相同）？3-35 某泵站安装4台40ZLB85型轴流泵，进水喇叭口直径1300mm，进水部分总

35、的局部水头损失系数（按进水喇叭口流速水头计算）为3.8，进水部分沿程水头损失忽略不计；出水管管径1000mm，管长12m，糙率0.014，出水管局部水头损失系数为2.2。该泵站设计净扬程为4m，水泵通用性能曲线如图20所示。试确定：（1）此泵在叶片安装角e0°时的工作点参数。（2）现配套电动机额定功率为185kw（功率备用系数为1.05），在设计情况下，水泵应作如何调节才能使电动机满载工作，其工作点参数如何？（3）当进水池水位比设计水位抬高或降低1.5m时，水泵又应如何调节？3-36 某泵站选用2.88Cj90型轴流泵，配套电动机功率为2680kw，流道总的阻力参数S2.316

36、15;10-3s2/m5。根据历年汛期外河洪水位的变化情况，排涝期间可能遇到的泵站净扬程为465m；而湛溉期间外河水位较低，泵站净扬程要达到89.5m。试根据以上情况，求水泵在排涝和灌溺期间的调角范围，水泵的流量变化幅度，水泵效率变化范围。2.8CJ90型轴流泵通用特性曲线如图21所示。电动机的功率备用系数按105考虑。3-37 有两台10sh-13型水泵串联运行，抽水装置及水泵全特性曲线如图22所示。水泵最佳工况参数为：Q1351s，H= 235m，n=1450rmin，N36.2kw，86。已知管路的阻力参数s968.5s3m6。试求：（1）水泵正常运行时水泵的工作点参数。（2）当水泵2动

37、力中断，水泵1继续运行时，抽水系统的非常工作点参数。（3）两台水泵在动力同时中断时的倒转转速和倒泄流量。3-38 上题两台水泵改为并联安装。装置进水池水位为130.55m，出水池水位为147.2m，并联点前管路很短，水头损失忽略不计；并联点后管路阻力参数为S875s2m5。试求:(1) 两台水泵正常运行时的工作点参数。（2）两台水泵动力同时中断时，水泵的倒泄流量和倒转转速。（3）两台水泵，在一台水泵动力中断的情况下，另一台正常运行的水泵的工作点参数，动力中断泵的倒泄流量、倒转转速。3-39有一眼机井，根据打井记录和抽水试验结果，资料如下： （1）机井井管内径250mm;(2)井中静水面距离地面

38、28m;(3)抽水试验结果如表17所示。机井出水量与水位降深在本区一般可按半对数型公式QablgS计算。式中常数a、b可依式（1）、式（2）求得： (3-1) (3-2)式中 Si、Qi，每次抽水试验之水位降深及流量；N 试验次数。机井安装了一台200Qj50-524型潜水电泵，水泵基本性能参数如表18所示。井中用长50m、内径100mm的钢管吊装水泵，出地面接外径110rnm塑料管，水井至控制点485m，管出口要求有2.5m的自由水压。钢管的沿程水头损失按舍维列夫公式计算 时 （m/m） （3-3） 时 （m/m） （3-4）式中D钢管内径，m；v管内平均流速，ms。丨 堕料管沿程水头损失按

39、哈一威公式计算 （3-5）式中 l管长，m D管内径，m Q流量，(m3/s) C常数、对硬塑料管可取150。局部水头损失按占沿程水头损失的3.5计。试确定：（l）水泵正常运行时的工作点参数；动水位距地面的深度。(2）当流量减少8时，水泵的转速变为多少？习题四4-1 什么是水泵的汽蚀现象？汽蚀的实质是什么？它对水泵运转有什么危害？4-2 分析比较离心泵与轴流泵发生汽蚀后，水泵性能曲线的变化特点及其原因？4-3 有人认为：“在过流部位出现负压的地方，才会产生汽蚀。”这种说法对吗？为什么？ 4-4 进水管端装有带底阀的抽水装置，在出水管上闸阀关闭的特况下停机或开机，真空表的读数是否相同？4-5 图

40、42（a）和（b）分别表示泵的吸上和倒灌两种装置。试在图中用箭头标出的大小及其与、等参数之间的线段关系。 4-6 什么叫有效汽蚀余量？什么叫必需汽蚀余量？它们与哪些因素有关？欲使水泵不发生汽蚀，须满足什么条件？4-7 水泵汽蚀试验（找必需气蚀余量）有哪几种方法？它们各斋要哪些试验设备？优缺点如何？4-8与Hs“等价”吗？它们之间的关系如何？4-9 为什么说相似的水泵尺寸越大，抗汽蚀性能越差？当实型泵与模型泵的尺寸相差较大时，利用汽蚀相似律换算得到的实型泵是偏大还是偏小？转速呢？4-10 泵用来抽送高温水，若考虑热力学影响，泵的允许汽蚀余置是增大还是减小呢？为什么？4-11 轴流泵的汽蚀比转数c

41、值较大，这表明其抗汽蚀性能较好，但实际上轴流泵的安装高度计算结果较小，允许的转速较低，这种现象如何解释？4-12 改善泵抗汽蚀性能有哪些途径，从制造（减小和采用耐蚀材料）和使用（增大）两方面考虑，分别加以说明，并阐明其缘由。4-13 为什么说“水泵在允许的吸上高度范围内，安装高度的变化，对水泵的总扬程没有影响”？ 、4-14 一台离心泵运行中出现汽蚀，问车小叶轮能否改善泵本身的抗汽蚀性能（减小）？将泵出水侧闸阀关小又怎样呢？为什么？4-15 泵样本中所给出的Hs或是在什么样的试验条件下得到的？当使用条件发生变化时，应怎样进行修正？16 将表5中各量的表达公式写在相应位置上。17 一台水泵，泵进

42、口直径为200mm，流量Q=77.81s，从水泵性能曲线上查得该流置下的Hs3·6m。估算进水管路水头损失为O5m，分别计算在标准状态下及在拉萨地区（海拔3958m），从开敞式进水池中抽送40清水时，水泵的最大安装离度。4-18 一台正值吸水的10sh8型离心泵抽水装置，自开敝式进水池抽取常温清水，不考虑当地海拔高程的影晌。水泵进口装有真空表，流量可用出水管上的闸阀调节。第一次闸阀部分关闭，测得流量1001s，真空表读数39.24 kPa；第二次闸阀全开，测得流量1501s，真空表读数=58.86kPa。该泵的安装高度为多少？4-19 有一台水泵，在海拨1000m的地方抽送40的清水

43、。泵在最佳工况工作，流量Q43m3s，转速n485rmin，经计算水泵安装在进水池液面以下2m处。估算进水管路的水头损失为05m，允许汽蚀余量较必需汽蚀余量取0.3m的裕量值。求该泵的汽蚀比转数c。4-20一台水泵， =2m。装置条件是：进水管水头损失2·33m，水泵自开敞式进水池抽水。试求：（1）当液面为标准大气压，分别抽送20清水和90热水时，水泵安装高度各为多少？（2）如果将这台水泵分别安装在天津市（海拔3m）和兰州市（诲拔1517m），抽送40清水，这台泵的安装高度又各为多少？4-21 一台轴流泵抽水装置，叶片中心线在进水池自由水面以下03m处，液面高程80m，输送常温清水，

44、水泵转速n750rmm，泵的允许汽蚀余量84m，泵进口粉相对很短，水力损失忽咯不计。试校核该泵运转期闷是否会发生汽蚀？如果将该裒的转速提高到970rmln，泵是否还能安全运转？4-22 已知一台双吸式离心泵，进口直径为600mm，转速为1450r/mln，最佳工况时的流量Q=7821s）该泵的汽蚀比转数c900。试求：（1）这台水泵的必需汽蚀余量；允许汽蚀余量；允许吸上真空高度（2当进水管路阻力参数f3.5s2m5时，这台泵的允许安装高度。4-23 一台转速为970rmin的双吸式离心泵，由一个标准大气压的开敞式进水池中抽送20的清水，水泵在最佳工况下的流量Q6141s。当泵的安装高度与进水管

45、路水力损失之和超过3.5m时，发现水泵开始汽蚀。问该泵的汽蚀余量是多少？汽蚀比转数c是多少？4-24 某泵站安装3台10sh-9a型水泵，根据泵站安装条件，求得水泵工作点参数Q=1301S，4m。进水池开敞式，最低水位为405.5m，水温为常温，进水管采用直径300mm的铸铁管，管长8m，糙率0·012，管路上装有带滤网的底阀一个（57），90°弯头一个（0.38），偏心异径接头一个（直径由300mm变到250mm，0.2）。试确定：（1）该泵的安装高程。（2）如果去掉底阀，改用真空泵抽气充水，进水管口改用1·3的喇叭口（=0.15），进水池水位降低多少仍保证水泵

46、安全运行？4-25 某机井选配一台IS806-125A型水泵抽水，该泵的性能参数如表6所示。由于近年来长期干旱少雨，地下水开采量大于补给量，地下水位不断下降。经观测，机井静水位近期稳定在地面以下72n。抽水时动水降深按s00178Q2下降（s以m计，Q以ls计）。该水泵扬程满足要求，但水泵安装在地面已不能抽水，拟采用水泵下卧（即水泵安装地面以下）的办法。已知，进水管的内径为75mm，糙率为0·012，管长为8m；管路附件有90°弯头一个（=0·4），带滤阀的进口（0·82）；出水管采用内径75mm的硬质塑料管，管长为25m，出口伸入出水池，出水池水面高出

47、地面1.2m。塑料管沿程水头损失按哈一威公式计算。地形高程影响不计，水温按常温考虑。试求：（1）水泵的工况点参数。（2）水泵需下卧安装的深度。4-26 某大型泵站，安装立式轴流泵，采用肘形进水流道，进水流道局部损失系数=1·15，平均流速为1·83ms，平均直径为2.37m，全长按10m计算；肘形进水流道由混凝土浇注而成，糙率0014。进水池最低水位为197h，水温为30，水泵实际工作时的允许汽蚀余量11，9m。试求水泵的安装高程。该水泵进口直径为2.0m，求此时水泵的允许吸上真空高度Hs。4-27 已知一轴流泵模型，最佳工况下参数为：n580rmin，Q06m3s，H4.

48、7m，87m，D2650mm。试根据下列条件，分别确定与之相似的实型泵参数：(1)实型泵的比转数ns，汽蚀比转数c。（2）当实型泵D21·25m、n365rmin时，求实型泵在最佳工况的。（3）当实型泵D2125m，要求实型泵与模型泵必需汽蚀余量相同时，实型泵的转速n和流量Q应为多少？（4）如果要求实型泵的允许汽蚀余量不超过4，lm，那么设计泵的nD值应限制在多少r/（min·m）才合适。4-28 一台泵用来抽送标淮大气压下的常温清水，已知Hsz5m，最佳工况下的流量Q280m3h，进水管路水头损失0.5m；汽蚀比转数c800。水泵的转速应为多少。4-29 某抽水装置拟设计

49、一台泵，用来抽送70清水，已知进水箱液面压力为50kPa（绝对压力），进水管路水头损失为lm，泵的转速选定为960r/min。又知泵的汽蚀参数是通过小一倍尺寸的模型泵试验求得的，该模型泵的转速为1450rmin，测得的r2m。试问：(1）设计泵的最大安装高度。(2）由于设计泵比模型泵的转速低得较多，试讨论在运用汽蚀相似律换算泵的汽蚀余量时，因换算误差，会给设计泵安装高度带来什么影响。4-30 离心泵自一集水井中抽水，集水井由自流管与蓄水池相连结，如图3所示。已知自流管长20m，管径150mm；水泵进水管路长12m，管径150mm，水泵进口直径125mm，进口与进水管由偏心异径管连接，015。管

50、路的糙率n0013，水泵允许吸上真空高度Hs=6m，试确定水泵的最大流量（忽略高程影响，抽送常温清水）。习题五5-1 离心泵叶轮水力设计有哪几种方法？这些设计方法的基本思想是什么？有什么优缺点？5-2 离心泵叶轮的主要结构参数有哪些？其中哪些参数对泵的汽蚀条件有显著影响？哪些参数与泵的扬程关系密切？叶片数z、包角对叶轮流道和叶片的水力性能有何影响（从对水流的排挤、摩阻、流道形状、叶片正背面压差以及制造难易程度等方面考虑）？5-3 什么叫叶轮的轴面、流面？什么叫过水断面形成线？它是怎样做出来的？5-4 什么是叶片的真实厚度、流面厚度s、圆周厚度su、径向厚度sr、轴面厚度sm？分别用示意图表示出

51、来。它们之间的关系怎样？5-5 试根据叶片绘型的基本要求或精算公式，分析说明混流泵叶片出口边倾斜的道理。5-6 试述叶片绘型（保角变换法）的基本作法和步骤。5-7 什么是圆柱层无关性假设？如何解释轴流泵叶片栅为无限平面直列栅。5-8 叶栅有哪些主要几何参数？它们是如何定义的？5-9 栅中翼型进出口速度三角形是如何绘出的？它与离心泵叶片进出口三角形的绘制方法有何不同？5-10 试根据能量基本方程式证明用绕流单个叶片的速度环量表示的能量方程式为（z为叶片数，为叶轮旋转的角速度）。5-11 分析轴流泵叶片在轮毂和轮缘处由于尺寸的有限性及两侧间隙回流的影响，讨论叶片进出口轴面速度和速度环量沿半径的分布

52、规律。设计时应采取什么措施？5-12 讨论轴流泵轮毂比和叶栅密度l/t()的取值对叶片水力性能和结构强度以及使用要求等方面的影响。5-13 翼型的升力系数Py和阻力系数Px与哪些因素有关？作用方向如何？如果翼型表面不存在速度环量，仅有无限远处的来流速度，翼型是否产生升力？道理何在？5-14 什么是机翼的特性曲线？什么是机翼的极曲线？这些曲线是怎样得到的？试说明机翼的升、阻力曲线随冲角的变化关系。515 翼型质量是怎样定义的？何为翼型的最离质量区？画出栅中翼型的冲角，并分析流置变化时对冲角的影响。5-16 对选定的翼型，其剖面坐标和升力特性如何换算？设计时应注意哪些向题？5-17 为利用翼型升力

53、特性，栅中翼型的升力系数应作哪些修正？要经过哪几个步骤？5-18 轴流泵叶轮计算基本方程式是怎样推出来的？其意义何在？在叶轮设计时，怎样使用该公式？5-19 什么是叶栅的水力效率？它与翼型的质量有什么关系？叶轮曲水力效率与叶栅的水力效率关系如何？设计时应注意什么问题？5-20 为什么说轴流泵的抗汽蚀性能与翼型的升力特性有关？如要改善叶轮的抗汽蚀性能，应从哪几个方面采取措施？5-21 轴流泵叶轮出口导叶的作用知何？导叶体与离心泵压水室（蜗壳）相比，作用是否相同？5-22 轴流泵导叶的轴面尺寸是如何确定的？导叶的出口角一般为多大较合适？5-23 轴流泵基本性能曲线与离心泵性能曲线相比有什么不同？轴

54、流泵基本性能曲线为马鞍形，如何解释？如果水泵因内、外河水位变化，以致使工况点落在该区，泵运行可能出现什么异常现象？5-24 水泵压水室的功用是什么？它与吸入室的作用有什么不同？5-25 常见的叶片泵、压水室和吸入室有哪几种？水力性能如何？适用条件怎样？5-26 螺旋形压水室中，液流运动应遵循的基本规律是什么？意义何在？设计时如何保证？5-27 说明压水室中下列名称的意义：基圆；隔舌；断面安放角；隔舌安放角。；隔舌螺旋角。并指出压水室第断面和半螺旋形吸入室第断面的位置。5-28 说明泵在运转中，隔舌与叶轮之间的间隔大小对泵性能的影响。5-29 试说明压水室计算的基本方程式的意义和使用方法。分析求

55、出如图9中所示特殊断面形状的压水室螺旋线表达式。（1）压水室断面为矩形，即b=const.（2）压水室断面为梯形，设b=ar(a=const）。5-30 试分析半螺旋形吸人室中水流的运动状况（沿的分布），评价其流动特性。5-31 作用在离心泵叶轮上的轴向力有哪几种？其方向如何？5-32 试分析和写出在下列情况下，作用在叶轮外表面上的压力差A1的计算公式。（1）双吸式离心泵叶轮一侧口环密封正常，另一侧口环严重损坏。（2）单吸悬臂式离心泵，口环密封正常，后盖板设筋板或副叶片。5-33 常用平衡轴向力的水力平衡方法有哪几种？各种方法的作用原理如何？优缺点怎样？5-34 常见的叶片泵，哪些泵设一般止椎轴承？哪些泵应设双向止推轴承？哪些泵不能设止推轴承？为什么？5-35 试说明平衡盘的工作原理。说明它的降压过程和自我调节过程（用箭头按顺序写出）。5-36 什么是平衡盘的灵敏度？分析灵敏度k值的大小对平衡恢复力产生的影响。怎样提高平衡盘的灵敏度？5-37 径向力是如何产生的？在什么条件下产生径向力？它对泵的运行有什么影响？有哪些平衡方法？5-38 设计一台泵，其流量Q=3501s，扬程H18m，转速1450rmln，效率不低于86，泵用来抽