泵与泵站（姜乃昌）试题

本文格式为Word版，下载可任意编辑——泵与泵站（姜乃昌）试题判断题

1.水泵的理论扬程与所抽生的液体的容重有关，液体的容重越大，其理论扬程越低，反之则理论扬程越高。（）2.水泵的额定流量、扬程等参数与管路系统无关。（）3.两台水泵的几何形状相像则其比转数必定相等。（）4.水泵的切削定律是相像定律的特例。（）5.水泵的比转数越大，其扬程越高。（）6.当水泵叶轮的转速确定后，叶轮直径越大其水泵扬程越高，叶槽越宽其水泵流量越大。（）7.离心泵的吸水性能与当地大气压、抽送的水温及吸水管路的布置都有关。（）8.离心泵的允许吸上真空高度越大，必要气蚀余量越大。（）9.离心泵的必要气蚀余量与当地大气压及所抽送的水温有关。（）

10.单台水泵定速运行装置可采用出口闸阀调理水泵工况点，当闸阀关小时，水泵工况点将沿着管路特性曲线向左移动。（）

1、离心泵必需安装在吸水池的最高水位以上。（）2、雨水泵站的规模总是大于取水泵站。（）

论述题

11.试述离心式水泵减漏环的作用及常见类型。

答：作用：减少回流，承受摩损。常见类型：单环型，双环型，双环迷宫型。12.单级单吸式离心泵可采用开平衡孔的方法消除轴向推力，试述其作用原理及优缺点。

答：在叶轮后盖板上开平衡孔并在后盖板与泵壳之间加装减漏环。压力水经减漏环时压力下降，并经平衡孔流回叶轮中，使叶轮后盖板的压力与前盖板相近，这样即消除了轴向推力。优点：结构简单，简单实行。

缺点：叶轮番道中的水流受到平衡孔回流水的冲击，使水力条件变差，水泵效率有所降低。13.为什么离心泵的叶轮大都采用后弯式（β2＜90°）叶片。

答：后弯式叶片其Ｑ－Ｎ曲线上升平缓，有利于配用电机的运行。另外，后弯式叶片叶槽弯度小，水力损失小，有利于提高水泵效率。因此，离心泵大都采用后弯式叶片。

14.为什么一般状况下离心式水泵要闭阀启动而轴流式水泵要开阀启动？

答：一般离心泵随流量的增加轴功率增加，零流量时轴功率最小，而轴流式水泵随流量增加而轴功率减小，零流量时轴功率最大。故离心泵要闭阀启动而轴流式水泵要开阀启动。以达到轻载启动得目的。15.轴流泵为何不宜采用节流调理？常采用什么方法调理工况点？

答：轴流泵Ｑ－η曲线呈驼峰形，也即高效率工作范围很小，流量在偏离设计工况不远处效率就下降很快。因此不宜采用节流调理。轴流泵一般采用变角调理来改变其性能曲线，从而达到改变工况点的目的。

单项选择题

1.以下泵中哪一种是叶片式泵

Ａ.混流泵；Ｂ.活塞泵；Ｃ.齿轮泵；Ｄ.水环式真空泵。2.以下泵中那些属于叶片式

Ａ.离心泵；Ｂ.轴流泵；Ｃ.齿轮泵;Ｄ.水射泵;Ｅ.混流泵；Ｆ.旋涡泵；Ｇ.水环式真空泵。3.水泵性能参数中的额定功率是指水泵的

Ａ.有效功率；Ｂ.轴功率；Ｃ.配用电机功率；Ｄ.配用电机的输出功率。4.与低比转数的水泵相比,高比转数的水泵具有

Ａ.较高扬程、较小流量;Ｂ.较高扬程、较大流量;Ｃ.较低扬程、较小流量;Ｄ.较低扬程、较大流量。5.与高比转数水泵相比,低比转数水泵具有

Ａ.较高扬程、较小流量；Ｂ.较高扬程、较大流量；Ｃ.较低扬程、较小流量;Ｄ.较低扬程,较大流量。

６.两台一致型号的水泵对称并联工作时每台泵的扬程为ＨⅠ(＝ＨⅡ),当一台停车只剩一台水泵运行时的扬程为Ｈ，若管路性能曲线近似不变,则有

Ａ.ＨⅠ>Ｈ；Ｂ．ＨⅠＮ;Ｂ.Ｎ'＝Ｎ;Ｃ.Ｎ'＝２Ｎ；Ｄ.Ｎ'2Ｑ;Ｂ.ＱⅠ+Ⅱ＝2Ｑ;Ｃ.Ｑ90°);Ｂ.(a是:β2=90°;b是:β290°)；Ｃ.(a是:β2>90°;b是:β290°;c是:β2计算题

一、基本方程式

1.已知:C1=4m/s,D1=160mm,α1=750,n=1450r/min,α2=120,C2=24m/s,D2=350mm,试求离心泵所产生的理论水头。

2.已知离心泵转速n=1450rpm，工作轮外径D2=300mm，水力效率ηr=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α2=150，试求水泵所产生的实际水头HO，并绘出其出口速度三角形。3.水泵工作轮的内径D1=180mm，外径D2=280mm，转速n=960rpm，进口C1=2.5m/s,α1=600,出口α2=200,C2=16m/s，当水流径向流入叶片（α2=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、出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=１m,求水泵的扬程H。

（设吸水管口径Ｄ1等于压水口径Ｄ2）[解]:水泵的扬程为：

?p2v22H???z2?γ?2g???p1v12???z1????γ2g??3.已知水泵供水系统静扬程ＨST=13m，流量Ｑ=360L/s，配用电机功率Ｎ电=79KW，电机效率η电=92％，水泵与电机直接连接，传动效率为100％，2525吸水管路阻抗Ｓ1=6.173S/m，压水管路阻抗Ｓ2=17.98S/m，求解水泵Ｈ、Ｎ和η。[解]:总扬程为：

?12.6?1?12.6m

???12.6hp??H?HST??h??hsd?HST?S1Q2?S2Q222?????H?S?SQ?13?6.173?17.98?0.3612ST?16.13m。水泵轴功率即电机输出功率：N?N电η电?79?0.92?72.68KW水泵效率为：5.如下图取水泵站，水泵由河中直接抽水输入表压为196KPa的高地密闭水箱中。已知水泵流量Ｑ=160L/s，吸水管：直径Ｄ1=400mm，管长Ｌ

摩阻系数λ1=0.028；压水管：直径Ｄ2=350mm，管长Ｌ2=200m，摩阻系数λ2=0.029。假设吸、压水管路局部水头损失各为1m，水泵1=30m，的效率η=70％，其他标高见图。试计算水泵扬程Ｈ及轴功率Ｎ。表压196KPa密闭水箱74.50水泵35.00Pa32.00吸水井[解]:吸水管计算：η?NuγQH9.81?0.36?16.13???78.4??NN72.68v1?hf14Q4?0.16??1.27m/sπD123.14?0.4222lv301.27?λ111?0.028???0.17mD12g0.42?9.814Q4?0.16??1.66m/sπD223.14?0.35222lv2023.66?λ222?0.029???2.33mD22g0.352?9.81h?hf1?hf2?2?0.17?2.33?2?4.5m压水管计算：v2?hf2总水头损失为：?H?HST??h?62.50?4.50?67.00mHST?74.50?32.00?20.00?62.50m

Nu??QH?9.81?0.16?67.00?105.16KWN?Nu??12.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为H=150mm汞柱,压力表与真空表接点间的垂直距离为ΔZ=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η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￥/Kwh。试求电动机的输入功率每天的电费。

三、离心泵调速运行

2３11.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Ｈ=10+17500Ｑ(Ｑ以m/s计)。试问(1).该水泵装置工况点的ＱA与ＨA值，(2).若保持静扬程为10m，流量下降33.3%时其转速应降为多少?（m）50[解]:(1)、根据管道系统特性曲线方程绘制管道系统特性曲线：

40图解得交点Ａ（40.5，38.2）即ＱＡ=40.5L/sＨＡ=38.2m(Q-H)30(2)、流量下降33.3%时，功况点移动到B点，

ＱＢ=（1-0.333）Ｑ=27L/s由图中查得ＨＢ=23m，20235.16?150.23KW0.7

H?KQ2?HB2QBQ2?相像功况抛物线方程为

2

(3)、绘制H=KQ曲线：2

H=KQ曲线与（Q—H）曲线的交点为A1（36，40）即ＱＡ１=36L/s，ＨＡ１=40m则根据比例律有

232Q?0.0316Q2227编号流量Ｑ（L/s）扬程Ｈ（m）1103.2215100102030405060（L/S）320425530635740Qn2?B则n1QA1n2Q27?Bn1??950?713r/minQA1367.112.619.728.438.750.1

答：212.已知某变速运行水泵装置的管道系统特性曲线H=HST+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ＱA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?（要求详细写出图解步骤，列出计算表，画出相应的曲线）（15分）（m）50(Q-H)402H=H+SQST3020106003040501020（L/S）四、离心泵换轮运行17.4BA—12单级单吸式离心泵的性能如下表：n=2900rpm，D=174mmQ(l/s)H(m)N(KW)η(%)036.55.801038.59.5551837.712.6722534.614.87833.32816.874.53625.81770扬水地形高度（静扬水高度）Hr=20m，管道特性曲线为H=Hr+SQ2，试求：①.水泵的输水流量、水头、轴功率和效率；②.用出水管闸阀调理使其流量减少15%时的水头、效率和轴功率；③.叶轮直径车削10%时的流量和水头，并且绘出其特性曲线；④.流量减少10%的转速和叶轮直径。

18．已知n=950rpm时，水泵的Q—H关系如下表所示：Q(l/s)H(m)0441045220442304240385032管道曲线Q—hw方程式为H=HST+SQ=10+0.0175Q。试求：①.工作点处的Q、H；②.n1=720rpm时的Q、H；

③.扬水高度HST=25m，将两台n1=720rpm的水泵串联时，每台的Q、H；

④.假使水塔水位上升ΔZ=5m，串联的流量不变，一台的转速仍为n1=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Q—H性能为：扬水高度如下图，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。

3

23.某离心泵的叶轮外径为D2=218mm，在Q=99m/h，H=51.0m和η=69.0%的工况下工作。当叶轮外径切削为D2′=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（如下图），其性能见下表：Q(l/s)H1(m)H2(m)04044203541.54028.537602132801226.5100220Q(l/s)H(m)04410452044304240385032各管道阻力率为：SAB=0.0004（ms2/l），22

SBC=0.0005（ms/l），SBD=0.0009（ms/l）。

①.试用图解法求出水泵的工作点

及BD和BC管路的流量和流向。

②.若在B点另外输出流量Q=50l/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

1.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1000m的地方，抽送40℃的温水，试计算其在相应流量下的允许吸上真空

高度[HS]′。（海拔1000m时，ha=9.2m，水温40℃时，hva=0.75m）

???H??(10.33?h)??Hssa[解]:

?(hva?0.24)?4.5?(10.33?9.2)?(0.75?0.24)?2.86m

答：

3

2.已知水泵装置流量Ｑ=0.12m/s，吸水管直径D1=0.25m，抽水温度t=20℃，允许吸上真空高度为[Hs]=5m，吸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102m时的大气压为ha=10.2mH2O）sa[解]:s列吸水井水面（0—0）和水泵吸入口断面（1-1）能量方程：

?H????H??(10.33?h)?5?(10.33?10.2)?4.87m

pap1v12?Hg???hsγγ2gpvpa?p1v12??Hg??hsγγ2gv12??Hs??Hg??hs2g

???Hg?答：泵轴最大安装标高为。

3.12SH-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=300mm，吸水管总水头损失为

oo

∑hS=1.0m,当地海拔高度为1000m,水温为40C，试计算最大安装高度Hg.(海拔1000m时的大气压为ha=9.2mH2O，水温40C时的汽化压强为hva=0.75mH2O)

v12???Hs???hs?4.87?0.30?0.79?3.78m2g

102?Hg?102?3.78?105.78m??v?[解]:吸水管流速为

Q?ω1000π?0.324220?3.11m/s

?(hva?0.24)

4.5??10.33?9.2???0.75?0.24??2.86m=

列吸水井水面（0—0）与水泵进口断面（1—1）能方程：

?Hs????Hs??(10.33?ha)pap1v2?Hg???γγ2gHv?hspa?p1v2??Hg??γ2g?hs

v2??Hs??Hg??2g???hs

??答：

v3.112?Hg??Hs???hs?2.86??1.0?1.37m2g2?9.81。

Hg?1.37米。

3

2

4.水泵输水流量Ｑ=20m/h,安装高度Ｈg=5.5m(见图)，吸水管直径Ｄ=100mm吸水管长度Ｌ=9M,管道沿程阻力系数λ=0.025，局部阻力系数底阀ζ=5，弯头ζｂ=0.3，求水泵进口C-C断面的真空值ｐＶＣ。[解]:

ｅv?4?20???0.71m/sωπd23.14?0.12?36004v20.712??0.026m2g2?9.81lv290.712hs?(λ?ξe?ξb?0.025??5?0.3)?0.19md2g0.12?9.81弯头

列吸水井水面（0—0）与水泵进口断面（C—C）能方程：

?底阀papcv2?Hg????hsγγ2gpa?pcv2Hv??Hg???hsγ2g?5.5?0.026?0.19?5.72m(H2O)

5.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1500m的地方，抽送20℃的温水，若装置吸水管的直径为Ｄ=300mm，吸水管总水头损失为∑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20℃时，hva=0.24m）

则：pvc?γHv?9810?5.72?56113.2Pa

[解]:

Qv??ω220π?0.3410002?3.11m/s（2分）

?Hs????Hs??(10.33?ha)

=

4.5??10.33?8.6??2.77m（3分）

v2??Hs??Hg??hs2g（2分）

????Hg?v23.112???Hs???hs?2.77??1.0?1.28m2g2?9.81。（3分）

6.已知水泵的供水量Q=120l/s，吸水管直径为350mm，长度为40m，沿程阻力系数为λ=0.02，吸水管上的管路附件有：底阀一个

（ζ底=6），弯头三个（ζ弯=0.3），大小头一个（ζ=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℃，当地海拔为2000m。试求水泵最大允许标高。

l22.12Sh—19型离心泵的输水量为217l/s时，允许吸上真空高度[H]=5.1m，吸水管直径D吸=350mm，总阻力系数为λD+Σζ=10，当地海拔为1000m，水温为t=40℃，试求水泵的最大安装高度。

7.锅炉给水泵将除氧器内的软化水送入蒸汽锅炉，如下图。设除氧器内压力为p0=117.6KPa，相应的水温为饱和温度（t=104℃），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p0=1atm，t=90℃（相应的饱和蒸汽压力高度为7.14米水柱），则Hg又为多少？

0p0104°C除氧器0给水泵11Hg至锅炉8.如下图，冷凝水泵从冷凝水箱中抽送40℃的清水，已知水泵额定流量为Ｑ=68m/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40℃时，水3

的密度为992kg/m,水的汽化压强为hv=0.75m）（10分）

3p0?pV[解]:[Hg]=[NPSH]－

?p0p0冷凝水箱＋hs

Hg=[NPSH]－

?＋hv＋hs

冷凝水泵8829=2.3－992?9.81＋0.75＋0.5=2.64m

七、离心泵比转数

3

4.已知某12ＳＨ型离心泵的额定参数为Ｑ=684m/h，Ｈ=10m，n=1450r/min。试计算其比转数ns。H[解]:比转数为：

3

6.已知某多级泵，其额定参数为Ｑ=45m/h，Ｈ=33.5m，转数n=2900r/min，级数为8，试求其比转数ns。

4ns?3.65nQ31450?3.656841?23600?2883410

ns?3.6588[解]:

答：该多级泵的比转数为400。

3

1.已知某多级泵，其额定参数为Ｑ=45m/h，Ｈ=33.5m，转数n=2900r/min，级数为7，试求其比转数ns。

2.已知某离心泵铭牌参数为Ｑ=360L/s，[HS]=4.3m，若将其安装在海拔1000m的地方，抽送40℃的温水，试计算其在相应流量下的允许吸上真空高度[HS]′。（海拔1000m时，ha=9.2m，水温40℃时，hva=0.75m）

3.已知水泵供水系统静扬程ＨST=15m，流量Ｑ=360L/s，配用电机功率Ｎ电=91KW，电机效率η电=92％，水泵与电机直接连接，

2m525

传动效率为100％，吸水管路阻抗Ｓ1=6.173S/，压水管路阻抗Ｓ2=17.98S/m，求解水泵Ｈ、Ｎ和η。）

3

4.某离心泵的叶轮外径为D2=228mm，其额定工况点为Q=99m/h，H=56.0m和η=69.0%。当叶轮外径切削为D2′=200mm后，式求切削后水泵在最高效率时的性能参数Q、H和N各是多少？

5、12Sh-19A型离心泵，流量为220L／s时，在水泵样本的Q～Hs曲线中查得，其允许吸上真空高度Hs=4.5m，泵进水口直径为300mm，吸水管从喇叭口到泵进口的水头损失为1.0m，当地海拔为1000m，水温为40℃，试计算其最大安装高度Hss。

6、有150S100型离水泵，流量为50L/S时，其允许吸上真空度Hsa=5.5m，已知吸水管的水头损失为1.0m，压水管长度100m，直径200mm，采用铸铁管（n=0.013），不考虑压水管局部水头损失，水泵的静扬程85m，试求：

（1）水泵的扬程。（2）水泵的最大安装高度。

7、一台14s-13型水泵。叶轮直径为410mm，其扬程为37~50m，而当地实际需要的扬程为36m。属扬程偏高。而流量需要为290L／s现采用车削的方法进行性能调理。试求：(1）叶轮的车削量(2）叶轮车削后的水泵轴功率。

??HnQ1234?3.6545?22900??36001?33.5?34?404思考题（额外增加部分）

1、2、

写出叶片泵水泵的定义及分类（离心泵）；写出下图离心泵的主要组成及各部分的作用;

3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、

写出以下水泵型号的意义：700ZLB-70A、IB50-32-125、IS50-32-125、250Sh-40哪些参数能表达叶片泵性能？各参数表示什么含义？水泵机组在能量的传递过程中会产生哪些损失？.推导叶片泵基本方程式时有哪三个基本假定？写出叶片泵基本方程式？并说明如何提高水泵的扬程？计算叶片泵的比转速应注意哪几点？

什么是叶片泵工作（况）点？它由哪些因素构成？工作（况）点确定有哪些方法？写出离心泵的相像率、比例率和车削率，并说出各自的用途。什么是工况调理？离心泵有哪几种工况调理法？各有何优、缺点？水泵并联工况的确定方法；水泵串联工况的确定方法；

什么是叶片泵汽蚀？泵内汽蚀主要原因是什么？有哪些危害？采取哪些措施可以预防和减轻泵内汽蚀的程度？什么是允许吸上真空高度和汽蚀余量（NPSH）？按给水泵站