环工班,泵与泵站第五版课后问题详解

1、课后作业2.三舍塞三IflA水鉴豐伽囱工WS 0)、r)拼承.三會聚的氨袖甌同一标髙 上.JC中"h (f装*的恥水希牡彌前的.“装肝侵水井抱貼斤的“图2-JU3 帆厲水基玄KHiffffi HzZ = H划时，購榔图Z1防叩 = ? (m); P尸？ (jam)解答：如图(a) , H ss(a) 3m据题意：H ss(b) H ss(C) H ss(a) 3m5 10FC 10 10Pc 15(m)15 10巳 3m h以泵轴为基准面b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 水泵H SS(b)0H测0H A55H A3 m解得：

2、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hFc 11010Pc10(1)b水泵位置水头：ZbH Ac水泵吸水池测压管水头：H测 Zc hc水泵 H ss(c) 0 H测 010巳 15解得：Pc 1.2atm矍洼斌0 = woi/h骨道均水良压水骨過中的局部水头Iin. 理水鲁：译軽耳=轲皿1|£度严如时压术常：管栓出, = 11*""" KK J32uirn：KWM 7=70-*,并施柝高倩靱馬2-1仍師示MHt3.如图2-106所示的岸边式取水泵房，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

3、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)吸水管沿程水头损失系数i15.7 %o压水管沿程水头损失系数i111.6 %。真空表读数：H vH sdhs2V1z（见 P24，公式 2-30 ）2g 2z0真空表安装在泵轴处，解 ( 1 )根据给定的流量和管径，查给水排水设计手册第一册，得:2则：出 H ssVi2g计算水泵的吸水管流速:vQQ0.161 27 m / s1A1(-D2)2(3.14 0.441 厶 f III/ w)泵吸水地形高度：Hss35323m吸水管水头损失：hsh l1

4、10.0057 30 11.17m则：真空表读数Hv3 1.1711.2724.25mH2O29.8则：4.25mH2。4.25 76323mmHg %P p真空度= v 100%Fa10mH 2O 4.25mH 2O10mH2O100%57.5%(这里有错误)(2)泵的静扬程：H st 74.5322 11052.5matm 10mH2O 760mmHg管道总水头损失：hhshd1.17 3.324.49mgQH1000 9.8 0.16 56.99总扬程：HH sth 52.5 4.4956.99m轴功率：N127.66kw10001000 0.7压水管水头损失:hd i2 l2 10.0

5、116 200 13.32m4. W-台需心泉裳垃如图:ME所示.KkE:圈Him杲啧射出枫漬禺心泵農置的扬配伦式世为；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°z。2V0Fl0 0Fa2ggg22V1F|z、V1F1-1断面：E1乙(H ss)2gg22gg2-2断面：E2Z22V2P23-3断面：E3Z32g2V3P3(HssH ST2V32g2V2z)2gPaP2吸水管水头损失:hs E0 EiPaPlHss2Vi2gHvss2Vi2g得：H1 1 VhsH ss2Vi2g压水管水头损失:hdE2E3P2PassHdhd2V22

6、V3ss2gST2V22V32gH STHdHss2 2V2V32gHst得T泵装置总扬程则：H H vhsHss2Vi亦hdHss2V22V3SThshd2Vi""2g2V22V32gST (总水头损失hshd)h Hst2V32 2ViV22g忽略流速差，即ViV2，2 2Vi V22g压力表和真空表沿泵轴安装，0则最后：hH ST2V32g6台辅送灣水的离心泵，现用来输送辭度为水的的祓休.该液体的直他物理性 離可视为与水相同.泵裳畳为同。试问；(i) 该泵在工作时。其流量 Q与扬程H的关系曲线有无改变？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

7、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QT关系曲线的基础上减去各种泵的损失绘制的，液体的其他物理特性和水相同，则，其在水泵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。kl gQH, c水泵的轴功率和

8、液体密度p有关，N， N和 成正比，当1.3水时，则功率变为原来的1.3倍。1000水(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H d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：Z48 mP Pa1.013 1052 1高位水池的测压管液柱高度：ha7.9mg1.3 水 g静扬程：H stZ h487.9 55.9m15.在产品试制中.一台模型离心泉的尺寸为实际東的寸借，井在转速“椀"仙时进 frttteu此时

9、盘出橫型誕的设计工况出水-拐程=0-0妁凰揽蚤褻与实际 泵的效率相等*试求：实际泵在# =弼OGnin时的没计工况鷹St和扬程d解答：据已知：比例尺DmDz0.8m, Qm 11L/s，nm 730r/min实际泵960r/min根据相似律：Qnm H m22 nmQs实则：实际泵流量:Q实Qnm11 96031926L/s4730uHm n实H实r厂nm0.8 9602217302422m18.糕彌环泵站中書夏季为一台12弘19里离心泵工作.泵叶轮直栓 込=290皿,管略中 R1力系数"225刃乩胖畅程H打】4叫列了冬罠用水就陕少了，该颈站须减少！2嗚的 供*gT为了节电，到冬季拟

10、将另一备用叶轮切小后装上便用口问：谨备用叶轮应切削外轻 百分之几？解答：12Sh-19 水泵的特性曲线见 P60，图2-502c据题意，已知：Hst 14m，S 225s /m ，D2290mm2 2 则其管道特性曲线为：H Hst h H ST SQ214225Q2Q(L/s)150175187.5200225250绘制：管道特性曲线 Q hQ (m3/s)0.150.1750.18750.20.2250.25H19.120.921.923.025.428.1H 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=22.8mh曲线交Q流量减少12 %，则减少后流量为Qb

11、= (1-12 %)x = 171.6L/S扬程为H b214 225Q2B20.6m，其工况点移动到b(171.6，20.6 )点其等效率曲线系数： kQB20.62700 (s2/m5)0.1716等效率曲线：H kQ 700Q2绘制：等效率曲线H kQQ(L/s)150175187.5200225250Q (m 3/s)0.150.1750.18750.20.2250.25H15.821.424.628.035.443.82kQ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BH ' =24.0mB根据切削律:2B

12、Qb切削后叶轮直径：D2BQb171.6290267mm切削量:D2D2bD2Qb'185100%290 267100%7.9%290（缺一个图表）乩加弘】9塑离心泵的铭牌上注明；在抽升20P水温的水时，H严匕5叫 现何；（D谏泵在实歸懺用中，是否其浆吸人口幅直空表值比，只要不大T2 5mH；O.就能够 擁匹该泵在运行中不产生气蚀？QbQb' Qa（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、实际地点的气压影响。水泵铭牌上的参数H s =2.5m 是水泵在标准状态下（即水温2

13、0 C,气压为iatm ）的允许吸上真空高度。当水泵在标准状态下工作时,HV H s即H V 2.5mH2O，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,HsH s io.33 ha2a o.24，当HV Hs时，才能保证不产生气蚀，此时H s 2.5m。(2)不是。因为：根据泵压力变化规律,（P78，公式 2-146）：PkPaPK(H(H ssg g叶轮绝对压力最小值:Pk7.852Vi2ghs)Co Vi22gWo2HsCo Vi22gWo22gPa(-Hs) g2 2(Co Vi(2g2ViWo2)2g)在标准状态下,PaHs g10.33 2.57.83m

14、2知式中（2g2 2CoVi2吨）表示水泵部的压力降,2g其值大于3m ,因此，叶轮中的绝对压力最小值并不是 7.85m ,而是更低。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？2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？6.7.8.9.101

15、11213141516171819液体在叶轮的运动是什么运动？各运动间有什么关系？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?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？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？.离心泵与轴流泵的性能曲线各有哪些特征？.叶片泵的性能曲线有何用途？.什么是叶片泵性能的工作围？如何确定工作围？它与叶片泵的性能表有何关系？.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？.什么是叶片泵工作点？它由哪

16、些因素构成？工作点确定由哪些方法？.什么是装置特性曲线？它表示什么含义？.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？.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？.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？.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，可以直接说岀它能打多少水，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

17、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n2，试问其比转数ns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

18、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？泵汽蚀的主要原因是什么？有哪些危害？泵汽蚀有哪些类型？各在叶片泵的哪些部位发生？为什么?.采取哪些措施可以预防和减轻泵汽蚀的程度?什么是叶片泵的汽蚀方程式？它的物理意义是什么?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?什么是允许汽蚀余量？如何确定？离心泵与轴流泵的汽蚀性能曲线有何区别？为什么?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?允许汽蚀余量与允许吸上真空高

19、度有何区别？有什么关系?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?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?叶片泵的汽蚀现象可否消灭？为什么?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？液流进入和流岀离心泵、混流泵和轴流泵叶轮时有何不同？34353637383940414243444546什么是抽水装置？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I 泵房有何作用？它是怎样分类的？泵房设计应包含哪些容？2固定式泵房有哪几

20、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、卧式泵的泵房附属设备布置有何不同？分别应遵循哪些原则？&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？II 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

21、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

22、输送到另 一处。2. 流量单位时间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

23、_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 50 250 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

24、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；-<11II11H,1I 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Q1 H1横向放大一倍得到两台同型号泵并联运行的扬程性能曲线QH,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 A1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R1, 与单泵的扬程性能曲线 Q1H1的交点 A1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）：1. 已知某12SH型离心泵的额定参数为Q=692 m 3/h，H=10m ，n=1450 r/min 。试计算其比转数。（本小题10分）解：ns3.65H；3.651450.692/3600/2103/4答：其比转数为80rpm2. 如图所示取