泵和泵站第五版课后答案解析

.PAGE10/NUMPAGES10无需财富值下载[P107习题][1]．〔1已知,出水水箱内绝对压强P1=3.0atm,进水水箱绝对压强P2=0.8atm以泵轴为0-0线,大气压Pa=1atm 出水水箱测压管水头： 进水水箱测压管水头：〔"-"表示在泵轴以下 〔2泵的吸水地形高度： 〔3泵的压水地形高度：[2]．解答：如图〔a,据题意： 以泵轴为基准面〔1b水泵位置水头：b水泵吸水池测压管水柱高度：b水泵吸水池测压管水头：b水泵解得：〔2c水泵位置水头：〔在泵轴以下c水泵吸水池测压管水柱高度：c水泵吸水池测压管水头：c水泵H解得： 〔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‰ 压水管沿程水头损失系数‰真空表读数：〔见P24,公式2-30真空表安装在泵轴处,则：计算水泵的吸水管流速：泵吸水地形高度：吸水管水头损失：则：真空表读数∵则：%真空度= 〔2泵的静扬程： 压水管水头损失： 管道总水头损失： 总扬程： 〔3轴功率：[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： 1-1断面： 2-2断面： 3-3断面： 吸水管水头损失：得：压水管水头损失： 得：∵泵装置总扬程则：〔总水头损失 忽略流速差,即,；压力表和真空表沿泵轴安装,即则最后：[5]．解答：泵的基本方程式： 叶轮出口牵连速度：叶轮出口面积： 径向流速： 代入基本方程式,得理论特性曲线： 〔1Q-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ρ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ρ有关,,N和成正比,当时,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,则其压力表读数不变,泵的压力表读数：,和密度成正比,当时,则变为原来的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： 高位水池的测压管内液柱高度：静扬程：[7]．解答：测压管水头：——位置水头——测压管内水柱高度〔压强水头 管道水头损失：〔计算段前后测压管水头差= 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。[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。〔1A、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。〔2A表读数增大,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增大的方向移动。水泵的总扬程,真空表读数,闸阀关小时,流量减小,则减小,减小,不变,则读数减小,而总扬程是增大的,因此是增大的,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,闸阀关小,流量减小,减小,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。〔3C表读数减小,C比压管水面高度增加。 因为：如〔1问中,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。两种情况,静扬程一样,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：静扬程增加,则总扬程增加。其管道特性曲线变化如图。[12]．解答： 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： 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]．解答：比转速不变。 因为调速后满足比例率：, 比转速比转速：[15]．解答： 据已知：比例尺, 实际泵 根据相似律：,则：实际泵流量：[16]．解答： 该水泵的比转速： 参考P54,的相对性能曲线, 铭牌上参数即为：,,, 根据公式：[17]．解答： 我国的比转速为美国的0.0706倍,日本的0.47倍。[18]．解答： 12Sh-19水泵的特性曲线见P60,图2-50 据题意,已知：,, 则其管道特性曲线为： 绘制：管道特性曲线<L/s>150175187.5200225250<m3/s>0.150.1750.18750.20.2250.2519.120.921.923.025.428.1曲线交曲线于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％×196＝171.6L/s,扬程为,其工况点移动到B〔171.6,20.6 其等效率曲线系数：〔s2/m5等效率曲线：绘制：等效率曲线<L/s>150175187.5200225250<m3/s>0.150.1750.18750.20.2250.2515.821.424.628.035.443.8曲线过B点,交曲线于点,点即为水泵对应B点的相似工况点,对应流量为=185L/s,扬程=24.0m。根据切削律：切削后叶轮直径：切削量：B’HAHBQBBQAA〔Q-HB’HAHBQBBQAA〔Q-H[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]．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：B点测压管水头为：水泵特性曲线折引到B点,折引后：水池供水特性曲线折引到B点：绘制：水泵折引后特性曲线<L/s>080160240320400<m3/s>00.080.160.240.320.4072777673695901.35.111.520.532.07275.770.961.548.527.0绘制：高位水池供水折引后特性曲线<L/s>080160240320400<m3/s>00.080.160.240.320.4048484848484800.83.37.513.320.84847.244.740.534.727.2绘制：直线,交于C点,则C点对应的流量QC=245L/s为高位水箱的出流流量,交于A’点,过A’点做纵轴平行线,交于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：HB=40〔Q-HCC〔Q-HA’〔Q-HA〔HB〔HHB=40〔Q-HCC〔Q-HA’〔Q-HA〔HB〔HAQAQC〔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绘制：直线,交于A’点,过A’点做纵轴平行线,交于A点,A点即为水泵的工况点,对应流量为QA=350L/s,扬