水泵与水泵站考试计算题资料讲解

1、水泵与水泵站考试计算题六、计算题（4小题，共50分）:已知某12SH型离心泵的额定参数为Q=730 mVh , H=10m , n=1450 r/min 试计算其比转数。（本小题10分）解：ns3.65n ., Q3.651450 捋13600300答：（略）如图所示取水泵站，水泵由河中直接抽水输入表压为196KPa勺高地密闭水箱 中。已知水泵流量Q =160 L/s，吸水管：直径D 1=400mm管长L 1=30m,摩阻系 数入1=0.028;压水管：直径D 2=350mm管长L 2=200m,摩阻系数入2=0.029。假 设吸、压水管路局部水头损失各为1m，水泵的效率n =70%，其他标高

2、见图。试计算水泵扬程H及轴功率N 解：（本小题15分）V1吸水管计算:_4Q_ nD124 0.16_0.423.142V1入 1D112g0. 0281.27300.41.27229.810.17m表压196KPa（2分）压水管计算:4QV22冗D220.1623.14 0.3521.66 ml2 V22入2 D2 2g0. 0292000.351.66229.812.33m分）总水头损失为:hf 220.17 2.3324.5m（2分）Hst 74.50 32.00 20.0062.50m（2分）H Hst h 62.50 4.50 67.00mNu QH 9.81 0.16 67.001

3、05.16KW分）Nu105.160.7150.23KW（2 分） 答：（略）4.已知某变径运行水泵装置的管道系统特 性曲线H 303500Q2和水泵在转速为D2300mm时的（QH ）曲线如图。试图解计算：（1）.该抽水装置工况点的Qi与H i值，（2）.若保持静扬程不变，流量 下降10%时其直径D2应降为多少？（要求 详细写出图解步骤，列出计算表，画出相应 的曲线，计算结果不修正）（15分）(n)50-f-rQ-H)、卜010 20 、040!(60-40302010解:（1）、根据管道系统特性曲线方程绘制管道系统特性曲线：图解得交点 A（ 40.2, 38.28）即 Qa=40.2L/s

4、 HA=38.28m （ 4分）（2）、流量下降33.3%寸，功况点移动到B点，Qb= （1-0.333），Q =26.93L/s由图中查得HE=22.69m （3分）抽水装置特性曲线计算表流量Q ( L/s )0102026.93 1304040.250扬程h（ m10.00：11.7517.00 22.69：25.7538.0038.2853.75相似功况抛物线方程为H KQ2 Q222.6弓 Q2 0.03129Q2 （ 2 分）Q；26.932、绘制h=kQ曲线：相似工况抛物线计算表流量Q( L/s )010203035.7540扬程h（ mr 0.003.1312.5228.1639

5、.99P50.06H=kQ曲线与(Q- H)曲线的交点为A (35.75，39.99)即Q ai =35.75L/s ,Hai =39.99m (2 分)则根据比例律有QB则QA1Qb26.93r2n1950716 r/minQa135.75答：（略）（4 分）水泵及水泵站（计算题）如图所示为岸边式取水泵房，已知下列数据，求该水泵扬程。水泵流量Q=120L/S，吸水管路长度li=20m,吸水管i=0.0065，管径D=400mm,压水管路长度h=300m, i=0.0148。管径为D=300mm。吸水井水面 标高为58.00m，水泵泵轴高度为60.00m，水厂混合水面标高为90.00m。吸水

6、进口采用无底阀的滤水网（2 ），90弯头一个（900 0.59），DN350 X300渐缩管一个（渐缩0.17 ）。吸水管局部水头损失为沿程水损10%。已知某双吸5级离心泵的额定参数为 Q=800 m3/h，H=24m，n=1450 r/min。 试计算其比转数。h 2 5 台水泵Npsh=2.3 m，进水管的水头损失s . m，水泵自敞开进水池 抽水。问在液面为标准大气压，分别抽送 20T清水和70C（ hva=3.17mH2O）热 水时，水泵安装高度各为多少？某泵站平均供水量 Q=8.48X 104m3/d,扬程H=40m，水泵和电机的功率均为 70%，求这个泵站工作20h电费（每度电2.

7、2元）？如图所示的水泵装置，泵将水由进水池抽送到出水池。（1）试用以下参数表示泵的扬程。泵出口压力表读数为 Mt （kPa），泵进口真 空表的读数为Vs （kPa），泵进出口断面垂直高度为 Z （m）（泵进出口仪表轴心位于各被测断面中心的平面图），泵进出口断面的流速分别为V1和V2（m/s）。（2）若 Mt=380kPa，Vs=42.7 kPa, Z=0.25m，Vi=2.3m/s，V2=3.5m/s。试求 水泵扬程H （H ）。（3）若将进、出口仪表接管分别抬高11和12（m），真空表接管内无液体，压力表接管内无气体，其他条件不变，写出水泵扬程表达式。又如I仁0.3m，12=0.5m，求这时

8、的水泵扬程H为多少。已知某变径运行水泵装置的管道系统特2性曲线H 303500Q和水泵在管径为D2300mm时的（QH ）曲线如图。试图解计算：（1）.该抽水装置工况点的 Q1与H1值，（2）.若保持静扬程不变，流量 下降10%时其直径D2应降为多少？（要求 详细写出图解步骤，列出计算表，画出相应 的曲线，计算结果不修正）。台 H=25m，Q=180m3/h,泄漏量为 5.2m3/h 的离心泵，以 n=1450r/min 的转速运行时，泵的轴功率 P=14.67kW.机械效率巾=95.2%。试求（1）泵的有效效率；（2）泵的效率；（3）泵的容积效率；（4）泵的水力效率。用户要求设计一台泵，其性

9、能参数为 H=5m，Q=100m3/h， n=1900r/min。现有3台模型泵可供选用，其最佳工况下的性能参数分别为： 甲泵：H=7m，Q=0.25m3/s，n=580r/min,n =0.83。 乙泵：H=33m，Q=160m3/h，n=2900r/min,n =0.820 丙泵：H=7.7m，Q=200l/s， n=980r/min， n =0.84。 试问：应选择那台泵作为设计的模型泵？9.已知某水泵的特性曲线如图所示，其转数n1=2900r/mi n,当转数变为 1500r/min时，试作其水泵特性曲线?10.已知某泵站水泵的特性曲线如图所示，其转数ni=2900r/mi n,后由于

10、用户用水量的减少，工况点变为 A2（40,40），试求通过变速调节后其转数 n2?11.已知某给水泵站，设有三台同型号泵，水泵特性曲线及管路特性曲线如图所12.已知某二级泵站，最高日设计流量为Qd=100m/s,清水池水面标高为32m,用户地形标高为58m，用户一般为6层，吸水管和压水管水头沿程水头损失为 3.2m，局部水头损失为沿程15%，用户出流水头为2m。试求水泵的流量和扬 程？一、基本方程式已知：Ci=4m/s,Di=160mm, ai=75,n=1450r/min, a2=12, C2=24m/s,D2=350mm,试求离心泵所产生的理论水 头。已知离心泵转速n=1450rpm,工作

11、轮外径D2=300mm，水力效率n=85%，叶片为有限数目时的反馈系数P=0.25,水流径向进入叶片，出口的绝对速度C2=20m/s，夹角a 2=150，试求水泵所产生的实际水头Ho，并绘岀其岀口速度三角形。水泵工作轮的内径 D1=180mm，外径 D2=280mm，转速 n=960rpm，进口 C1=2.5m/s, a=60,出口 a2=20, C2=16m/s，当水流径向流入叶片（a 2=900 ）时。试问理论水头如何变化？二、基本性能参数1.如图在水泵进、岀口处按装水银差压计。 进、出口断面高差为Z=0.5m，差压计的读数为hp= 1 m,求水泵的扬程H。（设吸水管口径D 1等于压水口径

12、D 2）解：水泵的扬程为：2V22gZ12 vj 2g12.6hp12.6 1 12.63.已知水泵供水系统静扬程H 机直接连接，传动效率为b=13m，流量Q =360L/s，配用电机功率N电=79KW电机效率n电=92%，水泵与电 100%，吸水管路阻抗S 1=6.173 S2/m5，压水管路阻抗S 2=17.98 s2/m5,求解水泵H、N和n。h解:总扬程为：H sths2 2h d H st S1QS 2QH st16.13n水泵效率为：NuYQH9.81 0.36 16.13N72.6878.4S1 S2 Q2136. 17317.980.362水泵轴功率即电机输出功率：NN电r电7

13、9 0.92 72.68 KW5.如图所示取水泵站，水泵由河中直接抽水输入表压为196KPSB勺高地密闭水箱中。已知水泵流量Q =160 L/s ,吸水管：直径D 1=400mm管长L 1=30m,摩阻系数入1=0.028;压水管：直径D 2=350mm管长L 2=200m,摩 阻系数左=0.029。假设吸、压水管路局部水头损失各为1m,水泵的效率n=70%，其他标高见图。试计算水 泵扬程H及轴功率N。水泵 I 35.0032.00 心S-表压196KPa密闭水箱 74.50吸水井丄解：吸水管计算:V1菩nD14 0.16071.273.1411h f 1 入 1 -D1压水管计算：4QV22

14、nD222V13.1412V22h f 2入 2D2 2g总水头损失为:0. 0280.1620.352300.41.661.27229.810.17m74.5032.002001.26622. 33m0. 3529.811h f 220. 172.3320.0062.50m0.2hf4.5mHH STh62.504.5067.00mNuQH9.810.16 67.00105.16KWNNu105.16150.23KW0.712.离心泵的输水量Q=75m3/h,在压水管接头上的压力表读数为p=17.2个大气压，吸水管上真空表读数H ST为H=150mm汞柱，压力表与真空表接点间的垂直距离为Z=

15、0.3m。读得电力表上电动机输入功率为P=54Kw，设电动机的效率n电=95%。试求：水泵所产生的水头、轴功率和水泵的效率。13.水泵机组采用直接传动，水泵的流量Q=2.5m3/h，几何扬程Hr=25m，管道的水头损失hw=6m，水泵和电动机的效率分别为 70%和95%。取机组每天工作小时数为T=20h/d，电价为0.15 /Kw h。试求电动机的输入功率每天的电费。三、 离心泵调速运行11.某变速运行离心水泵其转速为n1=950r/min时的（Q- H）1曲线如图，其管道系统特性曲线方程为H2 .=10+17500Q （Q以m/s计）。试问（1）.该水泵装置工况点的Q a与H a值，（2）.

16、若保持静扬程为）10m 流量下降33.3%时其转速应降为多少？解:（1）、根据管道系统特性曲线方程绘制管道系统特性曲线：图解得交点A( 40.5，38.2)即Qa=40.5L/s Ha =38.2m(2)、流量下降33.3%寸，功况点移动到B点，Qb = (1-0.333 )Q =27L/s由图中查得H s=23m空亠2qBKQ 2H相似功况抛物线方程为（3）、绘制H=KQ曲线：H=Kq曲线与（Q H）曲线的交点为A （36， 40）即2 ai =36L/s ， H ai =40m 则根据比例律有直则QA1Qb一 n 1QA1n2n127 950713 r/min36答:23Q20.0316

17、Q227 2编号1234567流量Q (L/s)10152025303540扬程H (m )3.27.112.619.728.438.750.112.已知某变速运行水泵装置的管道系统特性曲线H=Ht+sQ和水泵在转速为n=950r/min时的（Q - H）曲线如图。试图解计算：（1）.该水泵装置工况点的Q A与Ha值，（2）.若保持静扬程不变，流量下降33.3%时其转速应降为多少？（要求详细写岀图解步骤，列岀计算表，画岀相应的曲线）（15分）Q (l/s)010182533.336H (m)36.538.537.734.62825.8N(KW)5.89.512.614.816.817n (%)

18、055727874.57017. 4BA 12单级单吸式离心泵的性能如下表： n=2900rpm , D=174mm四、离心泵换轮运行扬水地形高度(静扬水高度)Hr=20m，管道特性曲线为 H=H叶SQ 2,试求:.水泵的输水流量、水头、轴功率和效率；.用出水管闸阀调节使其流量减少15%时的水头、效率和轴功率；.叶轮直径车削10%时的流量和水头，并且绘出其特性曲线；流量减少10%的转速和叶轮直径。Q (l/s) 10102030匚4050訂H (m) 144454442383218.已知n=950rpm时，水泵的Q H关系如下表所示：管道曲线Qhw方程式为H=Hst+SQ2=10+0.0175

19、Q2。试求：.工作点处的Q、H;.n1=720rpm 时的 Q、 H;.扬水高度HsT=25m，将两台n1=720rpm的水泵串联时，每台的 Q、H;.如果水塔水位上升 Z=5m，串联的流量不变，一台的转速仍为n仁720rpm ,另一台的转速n2为多少？19.具有不同静扬程的两台同型号水泵并联，已知n=950rpm时，水泵的QH性能为:Q (l/s) n01020304050H (m)444544423832扬水高度如图所示，各管道阻力率为：Sca=0.0012 (ms2/l )，Sda=0.0025 ( ms2/l) Sab=0.0063 (ms2/l )。试用图解法确定每台水泵的工作点。2

20、3.某离心泵的叶轮外径为 D2=218mrp在Q=99r3/h，H=51.0m和n=69.0%的工况下工作。当叶轮外径切削为D=200mm时(设此时水泵的效率近似不变)，式求切削后水泵的性能参数Q H和N各是多少?五、离心泵并、串联运行20.两台不同型号的水泵串联，输水到两个水塔(如图所示)，其性能见下表:Q (l/s)020406080100H1 (m)403528.521122H2 (m)4441.5373226.520各管道阻力率为：Sab=0.0004 ( ms2/l )，Sbc=0.0005 (ms2/l )，Sbd=0.0009 ( msF/l).试用图解法求出水泵的工作点及BD和

21、BC管路的流量和流向。.若在B点另外输出流量 Q=50 l/s， 试求每台水泵的流量及 BC、BD管路的流量六、离心泵吸水性能已知某离心泵铭牌参数为Q =220L/s , HS=4.5m，若将其安装在海拔1000祁勺地方，抽送40C的温水，试计 算其在相应流量下的允许吸上真空高度Hd 。(海拔1000m寸，ha=9.2m，水温40C时，hva=0.75m解：Hs Hs (10.33 ha) (hva 0.24)4.5 (10.33 9.2)(0.75 0.24)2.86m答：已知水泵装置流量Q =0.12nr/s，吸水管直径D=0.25m，抽水温度t=20C，允许吸上真空高度为Hs=5m，吸

22、水井水面绝对标高为102m，水面为大气压强，设吸水管水头损失为hs=0.79m，试确定泵轴的最大安装标高。(海拔为102n时的大气压为h=10.2m HC)解:Hs列吸水井水面Hs (10.33 ha)5 (10.33 10.2)4.87mPaHg(0 0)和水泵吸入口断面(1-1)能量方程:2V1Pa2V1 hh s2gHgHgHs2V12g2V12?hshs 4.870.300.793.78m答：泵轴最大安装标高为102 H g 1023.78105.78m3.12SH-19A型离心水泵，流量Q =220L/s时，在水泵样本中查得允许吸上真空高度Hs=4.5m，装置吸水管的直径 为D =3

23、00mm吸水管总水头损失为刀hs=1.0m当地海拔高度为1000m水温为40C,试计算最大安装高度H. (海拔 1000n时的大气压为h尸9.2mH，水温40C时的汽化压强为 升=0.75m2O)q220Q1000 HYPERLINK l bookmark65 o Current Document vn 2吸水管流速为4 0.33.11 m/s解：Hs4.5Hs (10.33 ha) (hva10.33 9.20.75 0.240.24)2. 86 m列吸水井水面PaHg(00)与水泵进口断面(2v2g1 1 )能方程:HvPaP1P1Hg2ghshsHsHgv2HgHs2g2ghs2.862

24、3.1121.01.37 m2 9.8137 米。答: H水泵输水流量Q =20mh,安装高度H g=5.5m见图)，吸水管直径D =100mr吸水管长度L =9M管道沿程阻力系数 入=0.025,局部阻力系数底阀Ze =5,弯头Z =0.3,求水泵进口 C-C断面的真空值p沁。解：COnd 240.71242023.140.120.71m0. 026m2g29.813600hs列吸水井水面(00)PaHgPc2v& 5b 2g与水泵进口断面2v950.1(C C)能方程:0. 02520.7120.3)0.19m29.81HvPaPc2gHg2ghshs5.50.0260.195.72m(H

25、2O)则：Pvc YH v9810 5.7256113.2Pa已知某离心泵铭牌参数为Q =220L/s , H=4.5m，若将其安装在海拔1500m的地方，抽送20C的温水，若装置吸水管的直径为D =300mm吸水管总水头损失为刀hS=1.0m,试计算其在相应流量下的允许安装高度Hg（海拔 1500m时，ha=8.6m ;水温 20C 时，hva=0.24n）解:Hs4.5HsHg2201000Hs10.33HgHs23.11 m/s0.32(10.33 ha)8.6v22gv22g(2 分)2.77 mhs(3 分)hs2. 7723.1121. 01.28 m2 9.81(2 分)(3 分

26、)6.已知水泵的供水量Q=120 l/s，吸水管直径为350mm，长度为40m，沿程阻力系数为入=0.02，吸水管上的管路附件有：底阀一个（Z底=6），弯头三个（Z弯=0.3），大小头一个（Z =0.1）;吸水池水面标高为 120m，水泵样本上查出最大允许真空高度H=5m，水温为30 C，当地海拔为2000m。试求水泵最大允许标咼。22. 12Sh19型离心泵的输水量为 217 l/s时，允许吸上真空高度H=5.1m，吸水管直径D吸=350mm，总 l阻力系数为入D +2Z10,当地海拔为1000m，水温为t=40 C，试求水泵的最大安装高度锅炉给水泵将除氧器内的软化水送入蒸汽锅炉，如图所示。

27、 设除氧器内压力为p=117.6 KPa相应的水温为饱和温度（t=104C），吸水管内的水力损失为1.5m,所用给水泵为 六级离心泵，其允许汽蚀余量NPSH为5m其到灌高度Hg 为多少？若pKatm，t=90C（相应的饱和蒸汽压力高度为 7.14米水柱），则Hg又为多少？如图所示，冷凝水泵从冷凝水箱中抽送 40C的清水，已知水泵额定流量为Q =68/h ，水泵的必要汽蚀 余量为NPSH=2.3m，冷凝水箱中液面绝对压强为 p0=8.829Kpa，设吸水管阻力为hs=0.5m,试计算其在相 应流量下的最小倒罐高度Hg。（水温40C时，水的密度为992kg/m：水的汽化压强为hv=0.75m）（ 10 分）P0Pv解:Hg= NPSH -+ hsPl=NPSH +hv+ hs8829= 2.3 992 9.81 + 0.75 + 0.5=2.64m七、离心泵比转数4.已知某12SH型离心泵的额定参数为Q3.65 n Qn s解：比转数为：6.已知某多级泵，其额定参数为Q =45rTh14503.65 2 336002883 s-10 4，H =33.5m，转数n=