泵与泵站(姜乃昌)试题

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，容易实行。缺点：叶轮流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.为什么一般情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。以到达轻载启动得目的。15.轴流泵为何不宜采用节流调节？常采用什么方法调节工况点？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节。轴流泵一般采用变角调节来改变其性能曲线，从而到达改变工况点的目的。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。６.两台相同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，假设管路性能曲线近似不变,那么有Ａ.ＨⅠ>Ｈ；Ｂ．ＨⅠ<Ｈ；Ｃ．ＨⅠ＝Ｈ；Ｄ.Ｈ＝２Ｈ１。7.某台离心泵装置的运行功率为Ｎ,采用节流调节后流量减小，其功率变为Ｎ'，那么调节前后的功率关系为Ａ.Ｎ'>Ｎ;Ｂ.Ｎ'＝Ｎ;Ｃ.Ｎ'＝２Ｎ；Ｄ.Ｎ'<Ｎ。8.定速运行水泵从低水池向高水池供水,当低水池水位不变而高水池水位逐渐升高时,水泵的流量Ａ.逐渐减小;Ｂ.保持不变;Ｃ.逐渐增大；Ｄ.可能增大也可能减小。9.离心泵的叶轮一般都采用Ａ.前弯式叶片;Ｂ.后弯式叶片；Ｃ.径向式叶片；Ｄ.可调式叶片。10.两台同型号水泵对称并联运行时,其总流量为ＱⅠ+Ⅱ，当一台水泵停车只剩一台运行时的流量为Ｑ,假设管路性能曲线近似不变,那么有Ａ.ＱⅠ+Ⅱ>2Ｑ;Ｂ.ＱⅠ+Ⅱ＝2Ｑ;Ｃ.Ｑ<ＱⅠ+Ⅱ<2Ｑ；Ｄ.ＱⅠ+Ⅱ＝Ｑ。11.水泵铭牌参数〔即设计参数〕是指水泵在Ａ.最高扬程时的参数;Ｂ.最大流量时的参数;Ｃ.最大功率时的参数;Ｄ.最高效率时的参数。12.高比转数的水泵应在Ａ.出口闸阀全关情况下启动;Ｂ.出口闸阀半关情况下启动;Ｃ.出口闸阀全开情况下启动。13.低的比转数水泵应在Ａ.出口闸阀全关情况下启动;Ｂ.出口闸阀半关情况下启动；Ｃ.出口闸阀全开情况下启动。14.当水泵站其它吸水条件不变时，随输送水温的增高水泵的允许安装高度Ａ.将增大;Ｂ.将减小；Ｃ.保持不变；Ｄ.不一定。15.离心式清水泵的叶轮一般都制成Ａ.敞开式;Ｂ.半开式;Ｃ.闭封式；Ｄ.半闭封式。16.具有敞开式或半开式叶轮的水泵适合于输送Ａ.清水;Ｂ.腐蚀性介质;Ｃ.含有悬浮物的污水；Ｄ.高温水。17.减漏环的作用是Ａ.密封作用;Ｂ.引水冷却作用;Ｃ.承摩作用；;Ｄ.减漏作用；Ｅ.润滑作用。18.离心泵装置工况点可采用切削叶轮外径的方法来改变,其前提条件是Ａ.控制切削量在一定范围内；Ｂ.要符合相似律;Ｃ.要保持管路特性不变。19.以下哪一项不属于水泵内的水力损失Ａ.冲击损失;Ｂ.摩阻损失;Ｃ.局部损失;Ｄ.圆盘损失。20.以下哪几项属于水泵的水力损失Ａ.冲击损失;Ｂ.摩阻损失；Ｃ.容积损失;Ｄ.圆盘损失;Ｅ.局部损失。21.以下哪几项属于水泵的机械损失Ａ.容积损失;Ｂ.冲击损失;Ｃ.摩阻损失;Ｄ.轴承摩檫损失；Ｅ.圆盘损失；Ｆ.填料与泵轴的摩檫损失。22.以下哪几项不属于水泵的机械损失Ａ.冲击损失；Ｂ.圆盘损失;Ｃ.摩阻损失；Ｄ.容积损失；Ｅ.轴承摩檫损失。23.比转数相同的水泵其几何形状Ａ.一定相似;Ｂ.不一定相似；Ｃ.一定不相似.。24.几何形状相似的水泵,其比转数Ａ.一定相等;Ｂ.一定不相等;Ｃ.工况相似时才相等。25.叶片式水泵在一定转数下运行时,所抽升流体的容重越大(流体的其他物理性质相同),其理论扬程Ａ.越大;Ｂ.越小;C.不变。26.水泵的额定流量和扬程Ａ.与管路布置有关;Ｂ.与水温有关;Ｃ.与当地大气压有关;Ｄ.与水泵型号有关。27.叶片泵的允许吸上真空高度Ａ.与当地大气压有关；Ｂ.与水温有关；Ｃ.与管路布置有关;Ｄ.与水泵构造有关；Ｅ.与流量有关。28.片泵的临界汽蚀余量Ａ.与当地大气压有关;Ｂ.与水温有关;Ｃ.与管路布置有关;Ｄ.与水泵构造有关；Ｅ.与流量有关.。29.水泵装置汽蚀余量Ａ.与当地大气压有关；Ｂ.与水温有关；Ｃ.与管路布置有关；Ｄ.与水泵型号有关；Ｅ.与通过流量有关。30.几何相似的一系列水泵,其相对特性曲线Ａ.不同;Ｂ.相同；Ｃ.形状与实际转数有关;Ｄ.工况相似时才相同。31.几何形状相似的两台水泵,其运行工况Ａ.一定相似;Ｂ.一定不相似;Ｃ.不一定相似。32.轴流泵装置工况点的调节方法主要是Ａ.节流调节;Ｂ.变速调节;Ｃ.变径调节;Ｄ.变角调节(改变叶片安装角度)。33.图示为三种不同叶片弯曲形式离心式水泵的ＱＴ－ＨＴ特性曲线,其正确的说法是Ａ.(a是：β2<90°;b是:β2=90°;c是:β2>90°);Ｂ.(a是:β2=90°;b是:β2<90°;c是:β2>90°)；Ｃ.(a是:β2>90°;b是:β2<90°;c是:β2=90°);Ｄ.(a是:β2=90°;b是:β2>90°;c是:β2<90°)。34.低比转数的离心泵的叶轮外径由Ｄ1切削至Ｄ2时，其流量Ｑ、扬程Ｈ与叶轮外径Ｄ之间的变化规律是切削律，其关系为Ａ.(Ｈ１/Ｈ2)＝(Ｑ１/Ｑ2)２＝(Ｄ１/Ｄ2)２；Ｂ.(Ｈ１/Ｈ2)＝(Ｑ１/Ｑ2)＝(Ｄ１/Ｄ2)２；Ｃ.(Ｈ１/Ｈ2)＝(Ｑ１/Ｑ2)＝(Ｄ１／Ｄ2)２；Ｄ.(Ｈ１/Ｈ2)＝(Ｑ１/Ｑ2)＝(Ｄ１/Ｄ2)。35.水泵调速运行时,调速泵的转速由n1变为n2时,其流量Ｑ、扬程Ｈ与转速n之间的关系符合比例律,其关系式为Ａ.(Ｈ１/Ｈ2)=(Ｑ１/Ｑ2)=(ｎ１/ｎ2);Ｂ.(Ｈ１/Ｈ2)=(Ｑ１/Ｑ2)=(ｎ１/ｎ2)２;Ｃ.(Ｈ１/Ｈ2)２=(Ｑ１/Ｑ2)=(ｎ１/ｎ2)２;Ｄ.(Ｈ１/Ｈ2)=(Ｑ１／Ｑ2)２=(ｎ１/ｎ2)２。36.离心泵装置管路特性曲线方程为Ｈ=ＨST+ＳＱ２,影响管路特性曲线形状的因素有Ａ.流量;Ｂ.管径；Ｃ.静扬程；Ｄ.管长；Ｅ.管道摩阻系数；Ｆ.管道局部阻力系数；Ｇ.水泵型号。1、城市给水泵站一般分为：取水泵站、送水泵站、加压泵站、〔〕。A.二泵站B.中间泵站C.循环泵站D.终点泵站2、在确定水泵的安装高度时，利用水泵允许吸上真空高度Hs，此Hs为水泵进口真空表Hv的最大极限值，在实用中水泵的〔〕值时，就意味水泵有可能产生气蚀。A.Hv＝HsB.Hv＜HsC.Hv＞HsD.Hv＝Hs3、两台不同型号的离心泵串联工作时，流量大的泵必须放第一级向流量小的水泵供水，主要是防止〔〕。但串联在后面的小泵必须巩固，否那么会引起损坏。A.超负荷B.气蚀C.转速太快D.安装高度不够4、图解法求离心泵装置工况点就是，首先找出水泵的特性曲线H～Q，再根据〔〕方程画出管路特性曲线，两条曲线相交于M点，M点就是该水泵装置工况点，其出水量就是Qm，扬程为Hm。A.S～Q2B.∑h～QC.∑h＝SQ2D.H＝Hst＋SQ25、泵站噪音的防止措施有〔〕A.隔音B.吸音C.消音D.隔振6、水泵气穴和气蚀的危害主要是，产生噪声和振动，〔〕，引起材料的破坏，缩短水泵使用寿命。A.性能下降B.转速降低C.流量不稳D.轴功率增加填空题1.水在叶轮中的运动为一复合运动，沿叶槽的流动称为运动，随叶轮绕轴的旋转运动称为运动，这两种运动速度决定了叶轮的。2.叶片式水泵按其叶片的弯曲形状可分为、和三种。而离心泵大都采用叶片，因为这种型式的叶轮具有和特性。3.水泵内的不同形式的能量损失中损失直接影响水泵的流量，而与水泵流量、扬程均无关系的损失是损失。4.轴流式水泵应采用启动方式，其目的是。5.水泵装置进行节流调节后，水泵的扬程将，功率将。6.与低比转数水泵相比，高比转数水泵具有的扬程；与高比转数水泵相比，低比转数水泵具有的流量。7.水泵变速调节的理论依据是。当转速变小时〔在相似功况条件下〕，流量以转速之比的关系减小，功率那么以转速之比的关系下降。8.水泵与高位水池联合工作时，高位水池具有调节水量的作用。与水池处于供水状态相比，水池处于蓄水状态时水泵的扬程，流量。9.水泵的允许吸上真空高度越，水泵的吸水性能越好；水泵的允许气蚀余量越，水泵的吸水性能越差。10.水泵的设计工况参数〔或铭牌参数〕是指水泵在状态下运行所具有的性能参数。水泵的空载工况和极限工况是指水泵在和状态下的运行工况。11.叶轮的理论扬程是由扬程和扬程组成，后弯式叶轮具有较大的扬程。12.同一水泵输送两种不同重度的液体，且γ1＞γ2，那么叶轮的理论扬程、功率、流量的关系为H1H2、N1N2、Q1Q2。13.由根本方程式所计算出的理论扬程，必须进行修正和修正后才能得到其实际扬程。14.两台同型号水泵对称并联工作时，假设总流量为QM，每台水泵的流量为QⅠ〔=QⅡ〕，那么QM2QⅠ；假设两台水泵中只有一台运行时的流量为Q，那么QM与Q的关系为QMQ，QⅠ与Q的关系为QⅠQ。15.水泵的气蚀余量要求在水泵的部位，单位重量水流所具有的总能量必须大于水的比能。1.常见离心泵的叶轮形式有、、、。2.离心泵叶片形状按出口方向分为、和。3.离心泵的主要特性参数有、、、、和。4.离心泵Q—H特性曲线上对应最高效率的点称为或。Q—H特性曲线上任意一点称为。5.水泵配上管路以及一切附件后的系统称为。当水泵装置中所有阀门全开时所对应的水泵共况称为水泵的。6.离心泵装置工况点的常用调节方法有、、、、等。7.在离心泵理论特性曲线的讨论中，考虑了水泵内部的能量损失有、、。8.水泵Q—H曲线的高效段一般是指不低于水泵最高效率点的百分之左右的一段曲线。9.离心泵的吸水性能一般由及两个性能参数反映。10.给水泵站按其作用可分为、、、。11.离心泵装置工况点可用切削叶轮的方法来改变，其前提是。12.在水泵装置中，管路特性曲线方程式为H=，影响管路特性曲线形状的因素有、、、和。1.水在叶轮中的运动为一复合运动，沿叶槽的流动称为运动，随叶轮绕轴的旋转运动称为运动，这两种运动速度决定了叶轮的理论扬程。2.叶片式水泵按其叶片的弯曲形状可分为、和三种。而离心泵大都采用叶片。3.水泵内的不同形式的能量损失中损失直接影响水泵的流量，而与水泵流量、扬程均无关系的损失是损失。4.轴流式水泵应采用启动方式，其目的是。5.叶轮的理论扬程是由扬程和扬程组成，后弯式叶轮具有较大的扬程。6.水泵的气蚀余量要求在水泵的部位，单位重量水流所具有的总能量必须大于水的比能。图解题1.管路特性曲线H=HST+SQ2和水泵在n1转速下的特性曲线〔Q—H〕1的交点为Ａ1，但水泵装置所需工况点A2〔Q2，H2〕不在〔Q—H〕1曲线上,如下图，假设采用变速调节使水泵特性曲线通过A2点，那么水泵转速n2应为多少？试图解定性说明之。〔要求写出图解的主要步骤和依据，示意地画出必要的曲线，清楚标注有关的点和参数。〕[解]:〔1〕写出通过Ａ２点的相似工况抛物线方程：并绘制抛物线；〔２〕曲线与〔Ｑ—Ｈ〕1曲线 相交于B〔Q1，H1〕点，那么B点与A2点为相似工况点。根据比例律得调节后的转速为2.水泵在n1转速下的特性曲线〔Q—H〕1如下图，假设水泵变速调节后转速变为n2，试图解定性说明翻画〔Q—H〕2特性曲线的过程。〔要求写出图解的主要步骤和依据，示意地画出必要的曲线，清楚标注有关的点和参数。〕[解]:〔1〕在〔Q—H〕1特性曲线上定出A1、B1、C1……等点，各点参数Q1，H1为。〔2〕根据比例率计算与A1、B1、C1……等各点对应的相似工况点A2、B2、C2……，〔3〕将所得A2、B2、C2……各点光滑连线，得变速后特性曲线〔Q—H〕2。3.管路特性曲线H=HST+SQ2和水泵特性曲线〔Q—H〕的交点为A1，但水泵装置所需工况点A2不在〔Q—H〕曲线上如下图，假设采用变径调节使水泵特性曲线通过A2〔Q2，H2〕点，那么水泵叶轮外径D2应变为多少？试图解定性说明。〔要求写出图解的主要步骤和依据，示意地画出必要的曲线，清楚标注有关的点和参数。〕[解]:〔1〕写出通过Ａ２点的等效率曲线方程：并绘制该曲线；〔２〕曲线与〔Ｑ—Ｈ〕1曲线 相交于B〔Q1，H1〕点，那么B点与A2点为对应点。根据切削律得调节后的叶轮外径为4.两台同型号水泵对称并联运行，假设吸水管路水头损失可忽略不计，其单台水泵特性曲线〔Q—H〕1，2及压水管路特性曲线H=HST+SQ2如下图，试图解定性说明求解水泵装置并联工况点的过程。〔要求写出图解的主要步骤和依据，示意地画出必要的曲线，清楚标注有关的点和参数。〕〔10分〕[解]〔1〕在〔Q—H〕1，2特性曲线上定出1、2、3…..等点根据等扬程下流量叠加原理将各点流量加倍得相应各点1′、2′、3′…。〔2〕将所得1′、2′、3′…各点光滑连线，得并联特性曲线〔Q—H〕1+2。〔3〕〔Q—H〕1+2并联特性曲线与管路特性曲线H=HST+SQ2的交点即为所求并联工况点。5.三台同型号水泵并联运行，其单台水泵特性曲线〔Q—H〕1，2及管路特性曲线H=HST+SQ2如下图，试图解定性说明求解水泵装置并联工况点的过程。〔要求写出图解的主要步骤和依据，示意地画出必要的曲线，清楚标注有关的点和参数。〕[解]:〔1〕在〔Q—H〕1，2，3特性曲线上定出1、2、3…..等点根据等扬程下流量叠加原理将各点流量乘3得相应各点1′、2′、3′…；〔2〕将所得1′、2′、3′…各点光滑连线，得并联特性曲线〔Q—H〕1+2+3；〔3〕〔Q—H〕1+2+3并联特性曲线与管路特性曲线H=HST+SQ2的交点即为所求并联工况点。6.水泵与高位水池联合工作系统如下图。水泵的Q—H特性曲线和各管段的阻抗SAB、SBC、SBD。试图解定性说明高位水池D蓄水时水泵的工况点M〔Q，H〕和C、D两个高位水池各自的进水量QC和QD。〔要求写出图解的主要步骤和依据，示意地画出必要的曲线，清楚标注有关的点和参数。〕计算题一、根本方程式1.: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.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应系数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、根本性能参数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：[解]:总扬程为：[解]:吸水管计算：压水管计算：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%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三、离心泵调速运行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+17500Ｑ2(Ｑ以m３/s计)。试问(1).该水泵装置工况点的ＱA与ＨA值，(2).假设保持静扬程为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：

(3)、绘制H=KQ2曲线：H=KQ2曲线与〔Q—H〕曲线的交点为A1〔36，40〕即ＱＡ１=36L/s，ＨＡ１=40m那么根据比例律有12.某变速运行水泵装置的管道系统特性曲线H=HST+SQ2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).假设保持静扬程不变，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〕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)010182533.336H(m)36.538.537.734.62825.8N(KW)5.89.512.614.816.817η(%)055727874.570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.用出水管闸阀调节使其流量减少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．n=950rpm时，水泵的Q—H关系如下表所示：管道曲线Q—hw方程式为H=HST+SQ2=10+0.0175Q2。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.如果水塔水位上升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，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。23.某离心泵的叶轮外径为D2=218mm，在Q=99m3/h，H=51.0m和η=69.0%的工况下工作。当叶轮外径切削为D2′=200mm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)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〔ms2/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.假设在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.[解]:[解]:[解]:吸水管流速为列吸水井水面〔0—0〕与水泵进口断面〔1—1〕能方程：[解]:列吸水井水面〔0—0〕与水泵进口断面〔C—C〕能方程：[解]:〔2分〕〔3分〕〔2分〕〔3分〕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2000m22.12Sh—19型离心泵的输水量为217l