泵与泵站的教案

泵与泵站的教案第1页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章22.1离心泵工作原理与基本构造第2页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章3叶轮：两个圆板夹着叶片。叶片是若干条弯曲的筋条。叶轮旋转时，水流的运动路线为：水池-管口-吸水管-叶轮吸水口-叶槽-蜗壳-压水管第3页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章4第4页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章5叶片的形式：封闭式、半封闭式、开放式工作原理：叶片旋转时，叶槽内的水体受到离心力的作用，蜗壳内的水体压强增大，水被送往高处。第5页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章62.2离心泵的主要零件１．叶轮单吸式叶轮、双吸式叶轮封闭式叶轮、半开式叶轮、敞开式叶轮第6页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章7２．泵轴：带动叶轮转动的轴。第7页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章82.4离心泵基本方程水流速度：牵连速度u=r相对速度w绝对速度C=u+w工作角:安装角:第8页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章9速度合成定理C=u+w进口：圆周切向C1u=C1cos1=u1-w1cos1圆周径向C1r=C1sin1=w1sin1流量Q1=b

1s1C1r=b1s1w1sin1=F1w1sin1

余弦定理：w12=u12+C12-2u1C1cos1第9页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章10C=u+w出口：圆周切向C2u=C2cos2=u2-w2cos2圆周径向C2r=C2sin2=w2sin2流量Q2=b2s2C2r=b2s2w2sin2=F2w2sin2

余弦定理：w22=u22+C22-2u2C2cos2第10页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章11动量矩方程研究一个叶槽内的水体的动量矩方程。作用在叶槽水体的外力对转轴的矩=流出水体的动量对转轴的矩-流入水体的动量对转轴的矩。对单个叶槽，设弧长

s，厚度b，断面积F=bs。牵连速度u=R，相对速度w，绝对速度C。工作角，安装角。第11页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章12动量矩方程水体受到的外力：压力、重力。外力对转轴的矩：

M流出叶槽的动量（矢量）：Q2C2

流出叶槽的动量对转轴的矩：

Q2C2cos2R

2

同理，流入叶槽的动量对转轴的矩：

Q1C1cos1

R1

第12页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章13动量矩方程一个叶槽的动量矩方程：

M=

Q2C2cos2R

2-

Q1C1cos1

R1

由于

Q1=

Q2因此

M=

Q(C2cos2

R

2-C1cos1

R1)对所有的叶槽：第13页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章14动量矩方程M=

Q(C2cos2

R

2-C1cos1

R1)叶轮给水体的功率（理论功率）：NT=M=

Q(C2cos2

R

2-C1cos1

R1)记绝对速度的切向分量Cu=Ccos

记牵连速度u=R则：NT=Q(u

2

C2u-u1C1u)第14页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章15水泵的扬程设单位重量水体获得的功率为HT

，即：

NT=gQ

HT

则有HT

称为水泵的（理论）扬程。第15页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章16水泵的扬程在水泵设计时，使C1u=0，即C1与圆周垂直。并由C1u=C1cos1=u1-w1cos1=0确定叶片的进口安装角1

。水泵的扬程表达式为：为提高水泵扬程，通常的出口工作角2=6º~15º第16页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章17水泵的实际扬程水泵的实际扬程H小于理论扬程HT

。原因是：叶槽内的水流除了沿叶槽方向运动外，还有反旋流动，耗散了能量。近、出口断面速度分布不均匀。流动有水头损失。第17页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章182.5离心泵装置的总扬程离心泵装置是指离心泵加上管道系统。1.扬程与水泵进、出口参数的关系对于水泵进口和出口断面应伯努利方程：第18页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章19位置水头差、速度水头差远小于压强水头差，如果不计损失，则水泵扬程近似地等于水泵出口、进口的压强水头差：第19页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章20水泵的进口真空表和出口压力表用压力表测量出口的相对压强p-pa。用真空表测量进口的真空压强pa-p。Hd称为压力水柱高，Hv称为真空水柱高，水泵扬程等于压力水柱与真空水柱之和。第20页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章21例如：水泵出口的压力表读数为0.02MPa，进口的真空表读数为0.001MPa。求此时水泵的扬程H。解：第21页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章222.扬程与管道水头损失的关系对断面0-0和3-3应用伯努利方程：第22页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章23例2-1水泵抽水，已知：流量Q=120l/s=0.12m3/s，吸水管长度l1=20m，压水管长度l2=300m，采用铸铁管，吸水管直径d1=0.35m，压水管直径d2=0.30m，吸水井水面标高58.00m，泵轴线标高60.00m，水厂混合池水面标高90.00M。吸水管局部损失系数，进口1=2

，90°弯头2=0.59，渐缩管3=0.17

。求：水泵扬程H。第23页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章24解：铸铁管粗糙系数n=0.013（钢管0.012，水泥管0.014），计算式：吸水管：第24页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章25压水管：水泵扬程：第25页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章26作业题2-3，2-8第26页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章272.6离心泵特性曲线1.水泵的理论扬程：第27页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章28可见，水泵扬程与转速、外轮半径、外轮过流断面面积、出口安装角、流量等5个参数有关。外轮半径、外轮过流断面面积、出口安装角是常数。如果转速不变，则扬程是流量的线性函数。由于存在损失水泵，杨程是流量的曲线函数。第28页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章29水泵的输入功率（电机输给水泵的功率）为N则水泵的效率：如果转速为常数，则水泵的有效功率：第29页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章30水泵的扬程、功率、效率与流量的关系曲线第30页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章312.实测的特征曲线扬程特性曲线H~Q是一条不规则的曲线。随着Q的增大，H变小。效率特性曲线η~Q有一个峰值。效率最大的扬程、流量、功率、效率就是水泵铭牌上注明的额定扬程、额定流量、功率、效率。当Q=0时，功率最小。因此，为了保护电机，水泵采用“闭闸启动”。第31页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章32例题：离心泵，叶轮外径D2=200mm，宽度b2=18mm，安装角β2=30°，转速n2=2900r/min，试求特性曲线。解：第32页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章33第33页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章34作业2-5第34页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章352.7离心泵装置的定速运行工况1.管道系统特性曲线管道系统特性曲线：

H=hST+hw

第35页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章362.用图解法求工况参数H，Q离心泵特性曲线：H=c0+c1Q+c2Q2管道特性曲线：H=HST+sQ2图解法：两条曲线的交点就是工况。第36页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章37M是水泵的稳定工况点。如果水泵抽水时受到瞬间扰动，使流量变小。此时，水泵的扬程K大于管道系统所需要的扬程K’，于是富余的能量使流量增大，扬程减小，工况点恢复至M点。如果流量增大，则水泵的扬程D小于管道系统所需的扬程，于是流量变小，工况点又恢复至M点。第37页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章38第38页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章393.离心泵装置工况点的改变管道阻力不变，静扬程HST变小（洪水期间），水泵扬程也变小，流量增加。第39页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章40静扬程不变，管道阻力增加，水泵扬程增加，流量变小。第40页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章414.用数解法求工况参数H，Q水泵特性曲线H~Q的高效段可用抛物方程式近似的表示：H=a-bQ2。用高效段的两个点的参数确定a,b的值。联立水泵特性方程和管道系统特性方程，求出未知量H和Q：H=hST+sQ2,H=a-bQ2第41页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章42例2-214SA-10型离心泵，转速n=1400r/min，叶轮直径D-466mm，其特性曲线如图2-27所示。试拟合Q~H特性曲线方程。14SA-10型离心泵Q~H特性曲线上的坐标值序号12H/m7464Q/m3/s0.240.36第42页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章43解：离心泵特性曲线高效段可用抛物方程式近似的表示：H=a-bQ2。利用两个点的数据求常数a、b的值：第43页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章44验算Q0.240.320.40H（试验曲线）746859H=82-139Q2,7467.860第44页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章45第45页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章46补充例题用14SA-10型水泵抽水，特性曲线如图2-27所示。管道为钢管，粗糙系数n=0.012，吸水管长度l1=20m，直径d1=360mm。压水管长度l2=300m，直径d2=300mm，吸水井水面高程z0=200m，水厂水池水面高程z1=240m，不计局部损失，用图解法和数解法求水泵工况的杨程和流量。第46页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章47图解法(1).将厂家提供的14SA-10型水泵特性曲线描绘在H~Q坐标上。(2).计算管道的水头损失，并在H~Q坐标上描绘管道特性曲线。第47页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章48图解法H=HST+hw=40+280.3Q2,管道特性曲线与水泵特性曲线交点：Q=0.32m3/sH=68m第48页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章49数解法(1).水泵特性曲线高效段的近似表达式（见例2-2）：

H=82-139Q2(2).管道特性曲线：

H=40+280.3Q2,解方程组，得：Q=0.3165m3/sH=68.08m第49页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章503.离心泵装置工况点的改变H=72-70.8Q2

，H=HST+sQ2,当管道的HST和s改变时，水泵的工况点随之改变。第50页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章51作业题2-11，补充题1第51页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章522.8离心泵装置调速运行工况调速运行：水泵转速改变时，水泵特性曲线将发生变化，工况点随之改变。1.叶轮相似定律两台水泵，一台为实用泵，另一台为模型泵（其参数用下标m表示）。相似水泵：满足几何相似和运动相似的水泵。第52页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章53相似水泵几何相似：水泵的相应尺寸成比例。b2/b2m=D2/D2m=λb2和b2m分别为实用泵、模型泵的外轮宽度。D2和D2m分别为实用泵、模型泵的外轮直径。运动相似：水泵对应点的同名速度成比例，方向相同。第53页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章54叶轮相似第一定律：形似水泵的流量比等于容积效率比、转速比、尺度比3次方的乘积。水泵流量公式：Q=ηvF2C

2r,式中，ηv是容积效率系数，ηv<1。F2=πD2b2是外轮出口断面面积，C

2r是外轮出口断面的径向速度。第54页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章55叶轮相似第二定律形似水泵的扬程比等于水力效率比、转速比平方、尺度比平方的乘积。H=ηhHT,第55页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章56叶轮相似第三定律形似水泵的输入功率比等于液体密度比、机械效率比、转速比3次方、尺度比5次方的乘积。第56页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章57比例率：同一台水泵以不同转速运行。第57页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章58补充例题：已知离心泵在转速n1的特性曲线，求转速n2

，n3的特性曲线。其中n1/n2=0.9，n1/n3=0.8。解：点2（71.3，0.1）点2’（57.80，0.09）点2”（45.60，0.08）

…第58页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章59同一台水泵不同转速的特征曲线第59页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章60例2-3水泵转速n1=950rpm时的特性曲线如图所示。管道特性曲线方程为：H=10+17500Q2

求：（1）工况点A(HA,QA);

（2）若HST不变，流量减少1/3时，转速n2应为多少？（3）n2的特性曲线。第60页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章61解：（1）作曲线H=10+17500Q2，与水泵特性曲线相交于点A(0.042,38.2)。此为工况点。（2）调整转速，使流量减少33%，流量为0.028m3/s,在管道特性曲线上得到H=23.1m。即转速的工况点为B2(0.028,23.1)。第61页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章62过点B2(0.028,23.1)的相似工况抛物线方程为H=kQ2。式中k=23.1/0.0282=29464.3，即：H=29646.3Q2。作曲线H=29646.3Q2。它与的特性曲线交于点B1(0.0369,40.0)。B1和B2为相似工况点。第62页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章63求转速n2=720rpm的水泵特性曲线由上式计算各对相似工况点：点1(0,45)，点2(0.01,44.5)，点3(0.02,44)点1’(0,25.91)，点2’(0.076,25.33)，点3’(0.02,44)点4(0.03,42.5)，点5(0.04,35.8)，点4’(0.0228,24.47)，点5’(0.0304,22.17)，第63页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章64第64页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章65例2-4：比例率应用的数值解法某水泵，转速n1=950rpm时，水泵的特性曲线方程为H=45.833-458.33Q2

，管道特性曲线方程为：H=10+17500Q2

，（1）求工况点A(HA,QA);（2）若要求水泵的工况点Q=0.028m3/s，H=23.1m，转速n2应为多少？（3）求n2的特性曲线。第65页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章66解：（1）解方程组：H=45.833-458.33Q2

，H=10+17500Q2

，两式相减得：-35+22083.33Q2=0Q=0.04028m3/s，H=38.396m，新的工况点B2(0.028,23.1)用相似抛物线求转速n1的相似工况点B1。k=23.1/0.0282=29464.3，第66页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章67解方程组，以确定相似工况点B1。H=45.833-4583.33Q2

，H=29464.3Q2

，解得Q1=0.03669m3/s，H1=39.6631m，相似点：B1(0.03669,39.6631)，n1=950rpmB2(0.028,23.1)，n2=待求第67页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章68（3）求转速n2=725rpm的水泵特性曲线方程。n1的水泵特性曲线方程H1=a-bQ12

。式中：a=45.833，b=4583.33，转速n2的流量、扬程设为Q2，H2。第68页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章69第69页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章70相似准数——比转数ns在叶片相似的泵群中，找出一个能反映泵群特征的模型泵。这个模型泵的特征是：流量Q=0.075m3/s，扬程H=1m，这台模型泵的转速就定义为比转数，记作ns。比转数ns公式：模型泵：流量Q=0.075m3/s，扬程H=1m，转速ns

。实用泵：流量Q

，扬程H

，转速n。模型泵、实用泵的效率相同，转速不同。第70页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章71比转数ns公式消去λ：第71页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章72可见，扬程小则比转数大。扬程与叶轮外径、内径比值D2/D0有关。D2/D0越大，扬程就越大，比转数就越小。第72页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章73离心泵型号举例12Sh-28A12：吸水口直径12英寸，1in=2.54cmSh：单级双吸离心泵28：ns=280A：叶轮经一次切削第73页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章74作业2-14，2-15补充题2、3第74页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章752.9离心泵换轮运行工况同一台泵使用不同直径的叶轮。原设计泵：D2，Q，H，N，切削泵：D’2，Q’，H’，N’，原设计泵与切削泵的效率、转速相同。第75页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章76（相似抛物线）第76页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章77第77页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章78第78页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章79补充例题水泵叶轮直径D1=250mm，转速n=950r/min时的特性曲线如图所示。管道特性曲线方程为：H=10+17500Q2

求：（1）工况点A(HA,QA);

（2）用换论法调节流量，如果使流量减少1/3，切削轮的直径D2应为多少？（3）D2的特性曲线。第79页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章80解：（1）作曲线H=10+17500Q2，与水泵特性曲线相交于点A(0.042,38.2)。此为工况点。（2）调整转速，使流量减少33%，流量为0.028m3/s,在管道特性曲线上得到H=23.1m。即转速的工况点为B2(0.028,23.1)。第80页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章81过点B2(0.028,23.1)的相似工况抛物线方程为H=kQ2。式中k=23.1/0.0282=29464.3，即：H=29646.3Q2。作曲线H=29646.3Q2。它与的特性曲线交于点B1(0.0369,40.0)。B1和B2为相似工况点。第81页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章82作D2的特性曲线。由上式计算各对相似工况点：点1(0,45)，点2(0.01,44.5)，点3(0.02,44)点1’(0,25.91)，点2’(0.076,25.33)，点3’(0.02,44)点4(0.03,42.5)，点5(0.04,35.8)，点4’(0.0228,24.47)，点5’(0.0304,22.17)，第82页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章83第83页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章84作业补充题4第84页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章852.10离心泵并联及串联运行1、并联水泵的特性曲线设有n台水泵并联工作，每台泵产生的压强为p（扬程为H），每台泵的供水流量为Q。用一台大泵代替这n台泵，这台大泵产生的压强应为p（扬程应为H），流量则为各台小泵流量之和。假想的大泵的特性曲线由小泵的特性曲线采用等扬程的流量叠加法得到。第85页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章86第86页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章872、同型号、同水位的2台泵并联并联泵的特性曲线绘制：采用等扬程的流量叠加法。列断面0-0、2-2的伯努利方程：第87页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章88第88页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章89例：两台14SA-10型水泵并联运行，求工况点。已知：z1-z0=40m。L1=4m，L2=16m，L3=100md1=350mm，d2=450mm，d3=600mm第89页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章90求管道的特性曲线：钢管n=0.012第90页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章91水泵的特性曲线:H=82-139Q12=82-34.75Q2

求并联水泵运行工况的数值法解方程组：H=82-34.75Q2

，H=40+3.177Q2

，得：Q=0.9185m3/s，H=42.68m第91页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章92求并联水泵运行工况的图解法计算特性曲线坐标点：Q(m3/s)00.20.40.60.81.01.2H=82-34.75Q2(m)

8280.676.469.559.8H=40+3.177Q2

(m)4040.140.541.142.043.144.4根据计算的坐标点作特性曲线。第92页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章93第93页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章94多台水泵并联运行第94页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章953.2台不同型号水泵的并联运行理论分析：1#泵、2#泵的特性曲线已知。对于1#泵，断面0-0和断面B的伯努利方程：HB1称为1#泵在B点的折引扬程。第95页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章96同样，对于2#泵，断面0-0和断面B的伯努利方程：HB2称为2#泵在B点的折引扬程。第96页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章97对于主干管段BD应用伯努利方程：第97页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章982台不同型号水泵的并联工况点的数解法1#泵在B处的扬程：HB1=H1-SABQ122#泵在B处的扬程：HB2=H2-SCBQ22主干管段BD的特性方程：HB=HST+SBDQ2第98页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章99解联立方程：6个方程可解6个未知数：HB，HB1，HB2，Q，Q1，Q2。第99页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章1002台不同型号水泵的并联工况点的图解法HB1=H1-SABQ12

HB2=H2-SCBQ22HB=HST+SBDQ2方程组表示两台泵在B处并联供水第100页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章101第101页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章102例：2台泵的并联供水1#泵，14SA-10型，特性曲线：H=82-139Q12。2#泵，250S65型，特性曲线：H=80-886Q22。管路：l1=4m，d1=350mm，l2=16m，d2=300mm，l3=4m，d3=250mm，l4=20m，d4=300mm，l=100m，d=440mm，钢管：n=0.012z1=40m，z0=0第102页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章103数值法第103页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章104第104页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章105第105页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章106解方程组：HB=40+9.613Q2

，H1B=82-155.18Q12

，H2B=80-913.9Q22

，HB=H1B=H2B，Q=Q1+Q2，设x=HB=H1B=H2B，第106页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章107试算：x504544.5f(x)0.38460.0372-0.0048第107页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章108图解法第108页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章1094.两台同型号泵并联，一台泵定速，另一台泵调速已知：1#泵转速可调，2#泵定速运行，转速为n2，两台泵并联运行，已知总流量Q，求1#泵转速n1

。第109页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章110分析：2#泵在B处的折引扬程曲HB2~Q

已知。过工况点P作水平线，得点R和流量Q2。由Q1+2=Q1+Q2求出Q1

，得到点N。这是曲线HB1~Q

上的一点。第110页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章111利用水头损失曲线hwAB~Q

可以确定1#泵特性曲线H1~Q上的点M。过定点M作相似工况抛物线H=kQ2

，交曲线H2~Q于T点。由点T和点M的参数可以确定n1

。第111页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章112解题方法：管道BD特征曲线：HB=HST+hWBD

，1#泵在B的扬程：HB1=H1-hWAB，2#泵在B的扬程：HB2=H2-hWCB，第112页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章113图解法步骤(1)作2#泵特征曲线H2~Q。第113页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章114图解法步骤(2)作BC段水头损失曲线hWBC~Q。第114页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章115图解法步骤(3)作2#泵移至B的特征曲线H2B~Q。第115页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章116图解法步骤(4)作BD段水头损失曲线hWBD~Q。第116页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章117(5)在管道BD特性曲线上，由总流量Q找出工况点P。(6)过P作水平线，交H2B~Q于点R。得到2#泵流量Q2。点R(Q2,H2B)。第117页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章118图解法步骤(7)求1#泵流量：Q1=Q-Q2。得点N(Q1,H1B)。第118页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章119图解法步骤(8)作BA段水头损失曲线hWBA~Q。与hWBC~Q同。(9)由H1=H1B+hWBA，得到点M(Q1,H1)。即1#泵的工况点。第119页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章120图解法步骤(10)计算k=H1/Q12的值。(11)作相似抛物线H=k

Q2

，交2#泵特性曲线于点T(Q2’,H2’)。第120页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章121图解法步骤(12)由，求出n2。第121页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章122例：调速泵并联运行工况图解法已知：1#泵，n1未知。2#泵，n2=1450rpm。1#、2#泵特性曲线：如图所示。z0=0，z3=40m。管段AB:L1=15m，d1=0.36m。管段CB:L2=20m，d2=0.36m。管段BD:L=100m，d=0.60m。铸铁管，n=0.013。总流量Q=1.1m3/s，求转速n1。第122页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章123解：各管段沿程损失系数计算：各管段沿程水头损失计算：第123页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章124对于断面B和3-3应用伯努利方程第124页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章125A(1.1，43)；B(0.62，43)；C(0.48，43)C1(0.48，45)；过C1的相似抛物线H=195Q2

，抛物线与H~Q,n2交点：C2(0.53，54)第125页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章126点C2，n2=1450r/min，Q2=0.53m3/s，点C1，转速n1，

Q1=0.48m3/s，第126页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章127第127页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章128补充作业已知：两泵并联供水。1#泵，14SA-10型，特性曲线：H1=72-70.8Q12

。2#泵，250S65型，泵特性曲线：H2=80-886Q22

。z0=0，z3=40m。管段AB:L1+L3=30m，d1=d3=350mm。管段CB:L2+L4=40m，d2=d4=280mm。管段BD:L=200m，d=500mm。铸铁管，n=0.013。分别用数值法和图解法求各管流量Q，Q1，Q2。第128页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章129图解法提示基本方程：H1=72-70.8Q12，H2=80-886Q22，hWAB=14.10Q12，hWCB=61.80Q22，hWBD=14.03Q2，第129页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章130第130页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章131图解法步骤1.作曲线H1=72-70.8Q12，2.作曲线hWAB=14.10Q12，3.作曲线HB1=H1-hWAB

，4.作曲线H2=80-886Q22，5.作曲线hWCB=61.80Q22,6.作曲线HB2=H2-hWCB

，7.作曲线H=HST-hWBD=HST-14.03Q2，8.作曲线HB~Q1+2

，9.求Q，Q1，Q2。第131页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章132水泵串联工作第132页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章1332.11离心泵的吸水性能1.水泵的最大安装高度对水面0-0和水泵进口断面1-1应用伯努利方程：第133页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章134水泵进口的压强p1不能太低，否则，水就会气化，形成局部气泡（气穴）。气泡随水流运动到了高压区就会破裂，引起局部爆炸，损坏管壁（气蚀）。因此，p1应该高于水的气化压强pva

。气化压强pva与水温有关，见表2-8。第134页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章135pa是当地大气压，pva是汽化压强。厂家根据水泵行业的规范，提出标准状态下的允许吸上真空高度值：pa0一个标准大气压101325Pa，pv0是水在20℃的汽化压强。第135页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章136根据当地的条件，水泵进水口的真空压强的允许值可以这样计算：算第136页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章137例：12SA-19A水泵，流量Q=0.22m3/s，进口直径d=0.3m，吸水管的水头损失hw=1m，允许真空值Hs=4.5m，当地海拔高度1000m，水温40℃。试计算水泵的最大安装高度。解：对于断面0-0和1-1应用伯努利方程：第137页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章138解法1：对于断面0-0和1-1应用伯努利方程：算第138页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章139算得水泵的安装高度为：第139页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章140气蚀余量的概念有些水泵安装在吸水井水面下方。对0-0和1-1应用伯努利方程：第140页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章141对于锅炉泵、轴流泵，Hsv的值要求很大，因此要求z1<z0。第141页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章1422.13轴流泵及混流泵轴流泵的构造第142页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章143轴流泵的性能特点：高效段很窄小。非高效段的曲线H~Q、N~Q、η~Q都很陡。轴流泵的应用：轴流泵扬程小，流量大，多应用于雨水泵站、防洪排涝泵站、厂区循环泵站。第143页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章1442.14给排水工程中常用的叶片泵1.IS系列单级单吸离心泵属清水泵型号举例：IS100-65-250AIS：采用ISO标准100：泵的吸水口直径100mm65：泵出水口直径65mm250：叶轮直径250mmA:第一次切削第144页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章1452.Sh(SA)系列单级双吸离心泵清水泵型号举例：12Sh-28A12：吸水口直径12英寸，1in=2.54cmSh：单级双吸离心泵28：ns=280A：叶轮经一次切削第145页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章1463.D(DA)系列多级式离心泵型号举例：100D16A×12100:吸水口直径100mmD:单吸多级16：单级扬程16mA:叶轮经第一次切削12：12级第146页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章1474.JD(J)系列深井泵用于开采地下水型号举例：6JD-28×116：适用于井径6in以上JD：深井、多级28：额定流量28m3/h11：11级第147页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章1485.潜水泵型号举例：500QG(W)-2400-22-220500：泵出口直径500mmQG：潜水供水泵W：蜗壳式2400：流量240028m3/h22：扬程22m220：电机功率220kW第148页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章1496.污水泵第149页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章150补充题1.用一台12Sh-19型离心泵抽水，其特性曲线高效段如图所示。已知：吸水管直径d1=350mm，长度l1=15m,沿程损失系数λ1=0.028，压水管直径d2=400mm，长度l2=1200m,沿程损失系数λ2=0.024，静扬程HST=15m。用图解法求工况点的流量和扬程。第150页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章151第151页/共165页2023/4/16泵与泵站第2章1522.12Sh-9B离心泵在转速n1=1450r/min时特性曲线高效段如图所示。管道特性方程为：H=32+260Q2,用图解法求解。(1)求水泵工况点的流量和扬程。(2)管道设置不变，采用调速改变流量，使流量调节至工况点流量的3/4，则转速n2应为多少？(3)绘制转速n2的水泵特性曲线。第152页/共165页2023/4/16泵与泵站第