泵与泵站第五版课后答案

1、无需财富值下载【P107习题】1,如凰2/第所示的泵装置，泵从一个密闭水希抽水,输入另-密用水箱,水希内的水 面与泵轴齐平.试同二(】)谈荻装盘的静扬程时三？(口汴(2)案的吸水地超高度H.= T (回(3)翼的压水地形高置 2? Cm)09 2-10(5三种抽水装置试问1要使/(5 =凡4=心/时,则如图2-105中外 = ? (m)j巴=? (aun)【2】.解答：如图(a), Hss 3mRI 2-101密闭式离心系装置【1】.(1)已知，出水水箱内绝对压强Pi=3.0atm,进水水箱绝对压强P2=0.8atm以泵轴为0-0线，大气压Pa=1atm2.三台泵三种抽水装置如图2/05 (0

2、). 、(c)所示 三台泵的泵轴都在同一标高 上，箕中(»、Q)装置的吸水箱是密闭的，(巾)装置吸水井是敞开的。出水水箱测压管水头:HiR Pa 103 1 10 20mHst H1 H220 ( 2)22m(2)泵的吸水地形高度:HssH22m(3)泵的压水地形高度:HsdH1 20m0.5 aim进水水箱测压管水头:H2P2 Pa 100.8 1 10 2m (-"'表示在泵轴以据题意：Hss(b)Hss(c)Hss(a)3m以泵轴为基准面(1) b水泵位置水头：ZbHAb水泵吸水池测压管水柱高度：h0.51105mb水泵吸水池测压管水头：H测ZbhHA5mb水

3、泵Hss(b)0H测0HA55HA3m解得：HA2m(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：hPc11010PC10c水泵吸水池测压管水头：H测Zch510Pc1010Pc15(m)c水泵Hss(c)0H测010Pc151510Pc3mH解得：Pc1.2atm泵流量Q=160L/s,管道均采用铸铁管.吸水及压水管道中的局部水头损失假设各为Im。吸水管二管径。二400mm+长度-30mi压水管：管径为=350皿1,长度l2-200m；泵的效率中三70%,其他标高值如图第1便所示由试同：(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

4、数i15.7%。压水管沿程水头损失系数i111.6%。2真空表读数：HvHsdhsz(见P24,公式2-30)2g2真空表安装在泵轴处,则：Hv Hsshs2Vi2g计算水泵的吸水管流速:ViQQAiDs(s)40.16(3.14 0.4241.27m/s泵吸水地形高度：Hss 35 32 3m吸水管水头损失:hs i1 11 1 0.0057 30 1 1.17m1.27则：真空表读数 Hv 3 1.171 4.25mH2O2 9.8, 1atm 10mH2O 760mmHg则：4.25mH2O 4.25 76 323mmHg %真空度=Pa_PL 100% 10mH2O 4.25mH2O

5、100% 57.5%Pa10mH2Oa2(2)泵的静扬程： HST 74.5 322 1 10 52.5m压水管水头损失：hd i2 l2 1 0.0116 200 1 3.32m管道总水头损失：hhshd 1.17 3.32 4.49m总扬程：H HST h 52.5 4.49 56.99m(3)轴功率：NgQH10001000 9.8 0.16 56.991000 0.7127.66kw4.现有一台离心泵装置如图2/G7所示.试证:图2107泵段射出流该高心菜装置的扬程公式应为;【4】.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:E01-1断面:

6、E12-2断面:E23-3断面:E32V0P000Pa2ggg2V1旦(HssT)2V1P12gg2gg2P22P2V2(HssrV22gg2gg2V3P3HST2V3良2gg2ggZ3Z。Z2吸水管水头损失:hsE0E1ss2V12gHvHss2V12g得：HvhsHss2V12g压水管水头损失:hdE2E3P2PaHss得：HdhdHss2V2.泵装置总扬程HHvz22V32g2V22gHSTHd则：HHvHdhsss2V12ghshd2V1，2g2V2HST2V32g22VV22g忽略流速差，即V1V2,2V12V22g0；压力表和真空表沿泵轴安装,则最后：HHsth2V32g2V3HS

7、THdHss22V2V32gHSThdH2V22V32gHST2V3jHst2g（总水头损失hshd)工现有离心来一台.俄测其叶轮的外径%=280e,宽度与40mm.出水角佻=307假设此案的转速m二1456/疝弧试雉制其Ql场理论特性曲统.【5】.解答：泵的基本方程式：HT-1C2uu2-u2-(u2C2rctg)1(u2u2c2rctg2)gggnD214503.140.28叶轮出口牵连速度：u221.25(m/s)6060叶轮出口面积：F2D2b23.140.280.040.035(m2)径向流速：C2rQTQT0.03538.57Q T(m/s)代入基本方程式，得理论特性曲线:1 2H

8、T(21.25221.2538.57QTctg30)40.08144.86QTT9.8TT6一台输送清水的离心泵，现用来输送密度为水的】3倍的液体，读液体的其他物理性质可视为与水相同，泵装置坳同口试问】(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Qt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时一样，因此，水泵的特性曲线Q-H不变。水泵的轴功率和液体密度 p有关，NgQH10

9、00N和成正比，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。Hd不变,因为：如问题(1)所示，输送液体的密度改变，扬程不变，则其压力表读数泵的压力表读数：PdgHd(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：Z48mPP101310521高位水池的测压管内液柱高度：ha7.9mg1.3水g静扬程：HstZh487.955.9m7.试从假念上区分水箱自由出流时.测压管水头线与管道水头损失特性曲然间的不同,【7】.解答：测压管水头：H测ZghZ位置水头gh测压管内水柱高度(压强水头)_2管道水

10、头损失：hH2Hi(计算段前后测压管水头差)=SQ2测压管水头线：沿程测压管水头的连线，以管道长度为横坐标，测压管水头高度为纵坐标，绘制测压管水头线，曲线趋势是下降。管道水头损失特性曲线：以流量为横坐标，管道水头损失为纵坐标，绘制曲线，曲线的趋势为上升。品在图%109所示的泵装置上,在出水闸阀前后装4月两只压力表，在进水口处装上一只真空表C*并均相应地接上测压管现向士【8】.解答：如图，则，A表显示的为水泵压力表读数，C表显示为水泵真空表读数，B点显示为闸阀后的压力表读数。(1) A、B读数一样，测压管水面高度一样。因为：闸阀全开，阀门前后的水头损失不计，则A、B点压力相同。(2) A表读数增

11、大，B表读数减小，A测压管水面高度增加，B测压管水面高度减小。因为：闸阀关小，流量减小。水泵的工况点向流量Q减小，扬程H增大的方向移2动。水泵的总扬程HHvHd,真空表读数HvHsshs闸阀关小时，流量减2g小，则hs减小，必减小，Hss不变，则Hv读数减小，而总扬程H是增大的，因此Hd是增大的，即A表读数增大。闸阀关小，闸阀段的水头损失增大，则A、B压力表(或测压管高度)之差即为闸阀段的水头损失。B点的压力表读数亦可表示为HbdhBD，闸阀关小，流量减小，hBDSbdQ2减小，Hbd不变，则B点的压力表读数减小，对应的测压管水面高度减小。(3) C表读数减小，C比压管水面高度增加。因为：如(

12、1)问中，Hv读数减小，即C表读数减小。又因为C表处为负压，C表读数减小，对应的测压管水面高度增加。【9】.解答：'(1)不一定。因为可能调节出水泵的高效段，则，水泵的效率降低。【10.解答:(1)一样。因为：总扬程HHstho两种情况，静扬程Hst一样，水头损失一样，则总扬程一样。(2)水泵装置的总扬程增加，则水泵的工况点向流量减小、扬程增加的方向移动，水泵的轴功率降低，电耗减小。因为：静扬程Hst增加，则总扬程增加。其管道特性曲线变化如图。【12解答：|试从比例律的内摘说明泵站中采用渊运运行的碇大意义目意义：，和定速运行时水泵工作的高效段相比，通过调速运行，水泵形成了一系列的Q-H

13、曲线，对应着一系列的高效段，从而将一个泵的高效工作段扩展为一个高效区，大大扩展了水泵的高效工作范围。从而有效的解决了供水过程中，水量逐时变化情况下，水泵的高效、节能工作的问题。【13.解答：I3出归纳调速运行的优点以及需要注意的事项小优点：(1)保持管网等压供水(即静扬程不变)；(2)节能注意：(1)调速后的转速和水泵的临界转速不能重合、接近或成倍数。(2)调速不能超过泵的额定转速，即一般不轻易调高。(3)为了节约投资，一般采用定速泵和调速泵并联工作。(4)泵的调速范围应该保证调速泵和定速泵的工况都在高效段运行。14.同一台泵，在运行中转速由叼变为股.试问其比转数时值是否发生相应的变化？为什么

14、？【14.解答：比转速不变。因为调速后满足比例率:Q1dHQ2n2H 22n1n2比转速ns13.65n1 , Q13H14比转速:ns23.65n2 Q23H24365n : n2Q1312 ； ni 3.65 Qi n，n123333n2Hi 4H14nJ ni22-ni3.65nl. Qi3Hi4nsi15.在产品试制中.一台模型离心泵的尺寸为实际泵的十倍.并在转速n=7*r/min时进 行域验。此时量出模型梨的设计工况出水应Q出=H1Z*扬程色= 0.8皿由如果模型泵与实际 泵的效率相等。试求:实际泵在网口则“min时的设汁工况流球和扬程，i51.解答：D i据已知：比例尺 - -,H

15、m 0.8m, Qm iiL/s, / 730r/min D/III/III/III-4实实际泵n实960r/minQm根据相似律：Qs实3nmH mn实H实则：实际泵流量:Qm n实-3 n mii 9603i7304926L/sHm n|0.8 9602217302422m16.清理仓库时.找出一台旧的BA型聚，从其模糊的铭牌上,可看出:Q = 3217/ H = 50m,曰; 2900r/min. N = 22.9kW, y = 68.5验.试绘制其。也 JN、。力性能曲线工i61.解答：该水泵的比转速:3.65n . Q ns33.65 2900 . 0.0323i00r /minH4

16、504参考P54,nsi00r/min的相对性能曲线,铭牌上参数即为：Q032L/s,H050m,N022.9kw,068.5%根据公式：QQQ0HHH0NNN017.在:美国文献中报导了一份2二|的0的高心系的试验鞋料.问该系折算为我国采用的单位时,其比转数i7,解答：ns0.0706i800i27r/min我国的比转速为美国的0.0706倍，日本的0.47倍。18 .某循环泵站中.原季为一台I珏49型离心系工作，泵叶箱直径见=290mm.管路中阻力系敷5t225A”,精扬程组£140，到了冬季，用水量减少了，该泵站须减少12%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

17、用,问:该备用叶轮应切削外径百分之几？【18.解答：12Sh-19水泵的特性曲线见P60,图2-50据题意，已知：HST14m,S225s2/m5,D2290mm则其管道特性曲线为：HHsthHstSQ214225Q2绘制：管道特性曲线QhQ(L/s)150175187.5200225250Q(m3/s)0.150.1750.18750.20.2250.25H19.120.921.923.025.428.1Qh曲线交QH曲线于A点，A点即为水泵的工况点，对应流量为Qa=195L/s,扬程HA=22.8m。流量减少12%,则减少后流量为Qb=(1-12%)X196=171.6L/S,扬程为2HB

18、14225QB20.6m,其工况点移动到B(171.6,20.6)点其等效率曲线系数:700 (s2/m5),Hb20.6k22Q20.17162B等效率曲线：HkQ2700Q2绘制：等效率曲线HkQ2Q(L/s)150175187.5200225250Q(m3/s)0.150.1750.18750.20.2250.25H15.821.424.628.035.443.8HkQ2曲线过B点，交QH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。BBQ'D根据切削律：-QDB2B切削后叶轮直径：D9RQB-D917

19、16290267mm2BQ2185B切削量：D2D2B100%290267100%7.9%D229019 .如果说，在学本课程前，你对着一台离心泵的铭牌.可以直接说出它能打多少水,场程是多高.那么，现在时于这个问题，你将如何回答？为什么？【19.解答：铭牌的参数为泵设计工况时的参数，即水泵的水力效率最高时的工作参数。因此在描述水泵性能时，应该强调前提是在设计工况时，泵能打多少水，扬程多高。21.某机场附近一个工厂区的给水设施如图112所示已知：采用一台I4SA-J0型离心泵工作,转速q=l450r/曲科.叶轮直径«6mm«管道阻力系数51vl二笫y/m3,S第=130#/n

20、ft试问【21.解答：(1)相当于水泵和水箱联合供水的工作方式。14SA-10泵特性曲线见P32。以吸水池水面为基准面。密闭高位水箱的测压管水头为：Hc123.01003.511048mcB点测压管水头为：Hb120100122440m水泵特性曲线折引到B点，折引后：H'HhABHSabQ2H200Q2水池供水特性曲线折引到B点：hCHchBCHcSbcQ248130Q2ccc.,绘制：水泵折引后特性曲线qhQ(L/s)080160240320400Q(m3/s)00.080.160.240.320.40h727776736959hAB01.35.111.520.532.0H7275.

21、770.961.548.527.0绘制：高位水池供水折引后特性曲线QHcQ(L/s)080160240320400Q(m3/s)00.080.160.240.320.40Hc484848484848hBC00.83.37.513.320.8H4847.244.740.534.727.2绘制：Hb40直线，交QHc于C点，则C点对应的流量Qc=245L/s为高位'，-,水箱的出流流量，交QH于A点，过A点做纵轴平行线，交QH于A点，A点即为水泵的工况点，对应流量为Qa=350L/s,扬程HA=65m。B点的流量：QbQaQc245350595L/s(图1)(2)相当于水泵同时向两个水箱供水的问题。如上图，绘制：水泵折引后特性曲线QH绘制：