离心泵计算题.docx
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离心泵计算题
02190
如图示，用一单级悬臂式E型离心泵，将水由槽A送到槽E。
试问：
（1）为了调节流量，拟装一调节阀，应装在何处？
说明理由。
（2）调节阀开大时试说明装在泵进口和出口处的真空表及压力化？
$«
02188
以下两图为离心泵的两种安装方式，用以输送热水，在热水的温度下饱和蒸汽压为P2=0.4
Kgf/cm2，大气压可取为10mH2O,两种安装方式中，管路特性视为相同，请答复：
两种安装方式是否有一种能将水送到高位槽？
为什么？
02187
看图答复以下问题（用图上所标符号表示）
1泵的扬程H怎样表示？
2泵的安装高度Hg怎样表示？
3泵的升扬高度h怎样表示？
4垂直管段AE和水平管段A'B'的
同？
为什么？
管路总长（包括各种局部阻力当量
A；
阻力是否相
长度）为L。
hl
3/h,
75mm，喉管
1=800mm,
多大kgf/
泵，写出并联
13.5+0.006Q
泵吸入管水平
02177
用清水泵将池中水打到高位槽中，泵的特性曲线可用H=25—0.004Q2表达，式中Q的单位为m
吸入管路的阻力损失为4m水柱，泵出口处装有压力表，图中C是文氏管，其进口处直径为直径为25mm（均指内径）。
流体流经文氏管阻力损失可忽略不变，两U形管压差计读数RR2=700mm,指示液为汞，连通管水银面上充满水，求：
（1）管路中水的流量为多少m
（2）泵出口处压力表读数为
cm2;
（3）并联一台相同型号离心后泵的特性曲线方程；
（4）管路性能曲线方程L=
2,求并联后输水量为多少m3/h;
（5）高位槽处出口管距离心段的高度Z为多大？
02176
如下图3B57离心泵将20C的水由敞口水池送到一压力为2.5at的塔内，管径为$108X4mm管路全长100m（包括局部阻力的当量长度）。
：
水的流量为56.5m3/h,水的粘度为1厘泊，密度为1000kg/m3,管路摩擦系数可取为0.024，试计算并答复：
⑴水在管内流动时的流动形态；
⑵管路所需要的压头和功率；
⑶在泵的性能曲线图上标明其工作点，写出泵实际工作时的压头；并求出由于流量调节而额外损失在阀
门上的压头。
要求的流量为90m31000m，对所使用的
H=124.5-0.392Q表
=0.025，水的
/h范围内可的扬程m,Q
所需外加功此泵能否完
门来到达〕，化忽略不计〕
（1）
Q//Q=n，/n
Q//Q=d//d
（2）
H//H=（n//n）
2
H//H=（D//D）
（3）
Nz/N=（nz/n）
2
N//N~（D//D）
此处Q
泵的流量
Q/
-―条件变化后泵的流量
H—
泵的扬程
H/—
-―条件变化后泵的扬程
N—
-泵的轴功率
N/—
条件变化后泵的轴功率
n
-一泵的转速
n/
变化后的转速
D—
-一泵的叶轮直径
D/—
-—车削后的叶轮直径〔D//D
由离心泵根本方程式及其他有关知识导出泵的性能曲线换算公式
2
2
〔注：
在〔D//D〕
>0.
9
范围内，因叶轮宽度是内宽外窄，f
>0.9）
27b2
/=f2b2
02175
由水库将水打入一水池，水池水面比水库水面高50m，两水面上的压力均为常压，
/h，输送管内径为156mm，在阀门全开时，管长和各种局部阻力的当量长度的总和为泵在Q=65〜135m3/h范围内属于高效区，在高效区中，泵的性能曲线可以近似地用直线
示，此处H为泵的扬程m,Q为泵的流量m3/h,泵的转速为2900r.p.m.,管子摩擦系数可取为入密度p=1000kg/m3。
⑴核算一下此泵能否满足要求。
⑵如在Q=90m3/h时泵的效率可取为68%，求泵的轴功率，如用阀门进行调节，由于阀门关小而损失的功率增加为多少？
02174
如图的输水系统。
管内径为d=50mm，在阀门全开时输送系统的?
〔l+le〕=50m，摩擦系数可取入=0.03，泵的性能曲线，在流量为6m3/h至15m3用下式描述：
H=18.92-0.82Q0.8，此处H为泵为泵的流量m3/h,问：
⑴如要求流量为10m3/h,单位质量的水为多少？
单位重量的水所需外加功为多少？
成任务？
⑵如要求输送量减至8m3/h〔通过关小阀
泵的轴功率减少百分之多少？
〔设泵的效率变
02173
r2,r2/为车削前后叶轮外半径b2,b2/为车削前后叶轮外缘宽度〕
02172
一生产系统用离心泵来输送水，阀门全开时管路性能曲线为He=45+0.0043Q2式中He为需要泵
提供的扬程m水柱，Q为流量1/s，而离心泵性能曲线为H=60.6—0.00156Q2,H--
m水柱，Q1/s
〔1〕求阀门全开时的水流量为多少m3/h?
〔2〕如生产要求输水量提高8%,现有一输送能力为Q=72m3/h的往复泵，有人建议将往复
泵和离心泵并联使用，这一方案是否可行？
02171
有一管路系统，将70m3/h的水由敞口低位槽输送到位置较高的压力容器中，容器的压力为1.2
kgf/cm〔表压〕，求得所需的扬程〔压头〕为36.5m,如将此系统改为输送密度为1200kg/m3的
液体〔其余特性与水相同〕，流量仍为70m3/h，现有一泵，为某标准泵将叶轮直径车削5%而成。
车削之前当n=1450r/min并输送水时，泵性能曲线〔H——Q线〕有关线段可近似写为H=40—7.2
X10-4Q2
HmQm3/h
问：
〔1〕如采用此泵，泵的转速至少为多少？
〔2〕如效率为80%，在上一问转速的情况下泵的轴功率为多少？
02170
有一空气输送系统，由一常压地点输送至另一常压地点，两处的动能差可忽略不计，输送管内径为0.35m，绝对粗糙度e=1mm，管长〔包括局部阻力当量长度在内〕1000m，要求输送空气6000kg/h，空气温度为20C，大气压力为1kgf/cm2，摩擦系数入=0.111〔&/d〕0.25,此处
d为管内径〔通风机的进口与出口损失忽略不计〕
试导出下面两种情况下，所需全风压的计算式并计算出所需全风压〔全风压小于10000Pa〕
〔1〕如通风机置于系统的进口端
〔2〕如通风机置于系统的出口端
02169
某离心泵，其特性曲线方程为H^=40—7.2X104V2〔式中：
He的单位为m；V的单位为m
3/s〕,用该泵将敞口水槽中的水抽送到一密闭容器中，如下图，两液面高差为10m,密闭容器顶上压力表读数P为1kgf/cm2。
当供水量为101/s时，管内流动已进入阻力平方区，假设用此泵输送密度为1200kg/m3的碱液，阀门开度及管路其它条件不变，试问碱液流量和离心泵的理论功率为多少？
02167
内压力为10长度〕为100泵进口处设一
长18m,管线局部阻力系数刀Z=1
0.38
如附图所示，用电动往复泵从敞口水池向密闭容器供水，器at〔表压〕，容器与水池液面高差10m,主管线长〔包括当量m,管径为$57X3.5mm，摩擦系数可取入=0.03。
旁路，管径为30mm，水温为20C。
试计算：
〔1〕当旁路关闭，管内流量为61/s时，泵的理论功率；
〔2〕假设流量减半，采用旁路调节，计算旁路的总阻力系数。
〔将整个旁路当成一个局部阻力〕
02166
需将30m3/h,20C的水粘度卩=1cP，送至塔顶，其压力cm2〔表〕，与取水池水面的高差为10m。
输水管$89X4mm、3〔阀全开时〕；摩擦系数入=0.01227+0.7543/Re
〔1〕求输送所需的理论功率〔kw〕;
（2）一泵的特性可近似用下式表达：
扬程He=22.4+5
效率n=2.5Q—2.
式中Q的单位为m3/min。
率增加多少？
02165
由水库将水打入一水池，水池水面比水库水面高50m，两水面上的压力均为常压，要求的流量为90m3/h,输送管内径为156mm，在阀门全开时，管长和各种局部阻力的当量长度的总和为1000m,对所使用的泵在Q=65〜135m3/h范围内属于高效区，在高效区中，泵的性能曲线可以近
似地用直线H=表示，此处H为泵的扬程m,Q为泵的流量m3/h,泵的转速为2900
r/min，管子摩擦系数可取为入=0.025，水的密度p=1000kg/m3。
1核算一下此泵能否满足要求？
2如泵的效率在Q=9小而损失的功率为多少？
3如将泵的转速调为
况节约能量百分之多少？
Q—20Q2m
1Q2
求出最高效率点的效率并评价此泵的适用性。
如适用，求调节阀消耗的功
0m3/h时可取为68%，求泵的轴功率，如用阀门进行调节，由于阀门关
2600r/min,并辅以阀门调节使流量到达要求的90m3/h,比第②问的情
02164
某离心泵工作转速为
出口阀全开时，管路系统的阻力可用性能曲线L=10+0.04Q
3/h,假设泵的效率为n=0.6,水的密度卩=1000kg/m3，求:
1.泵的最大输水量为多少？
2.当所需供水量为最大输水量
（a）采用出口阀节流调节，
头增加为多少？
（b）采用变速调节，泵的转
n=2900r/min,其特性曲线可用H=30—0.01Q2（m）表示，当泵的
2（m）表示，上述式中Q的单位均为m
速应为多少？
的75%时：
节流损失的压
02163
一台与原有的相同的泵并联操作，关系为：
He=35.4—44V
设在两种情况下，0〜1段及
可用KV2表示，其中K为常数，且K
如图b所示。
并联的两泵的操作状态相同。
该泵的扬程〜流量2,式中He单位是m,V的单位是m3/min。
问：
V2=?
~2段管路的阻力（包括沿程及局部阻力，但不包括流过泵的阻力）
1=K2O
Ea
K2
HiO—
管路均为$8
02162
如下图的输水系统，输水量为36m3/h,输水
0X2mm的钢管，：
吸入管路的阻力损失为2J/Kg，压出管路的压头损失为0.5mH2O柱,
压出管路上压力表的读数为2.5Kgf/cm2，试求：
〔1〕水泵的升扬高度；
〔2〕水泵的轴功率“轴〔KW〕,设泵的效率n=70%;
〔3〕吸入管路上U型压差计的读数R〔mm〕。
设指示剂上液面至连接点距离h为0.68m。
〔4〕假设泵的允许吸上高度[Hs]=6.5m,水温为20C，校核此系统的安装高度是否适宜？
注：
当时当地大气压为9.81X104Pa；p水=1000Kg/m3。
02161
如下图的输水系统，输水量为36m3/h,输水管均为$80X2mm的钢管，水泵吸入管路的阻力损失为0.2m水柱，压出管路的阻力损失为0.5m水柱，压出管路上压力表的读数为2.5
Kgf/cm2，试求：
〔1〕水泵的升扬高度；
〔2〕假设水泵的效率n=70%，水泵的轴功率〔KW〕;
〔3〕水泵吸入管路上真空表的读数〔mmHg柱〕。
注：
当地大气压为750mmHg柱。
02160
用一离心泵将20C的水，由池中送至高位槽C。
为2.5at〔表压〕，排出段管总长为18量长度〕，系统的摩擦系数入可取0.024。
试求：
1〕系统输送的流量m3/h;
2〕假设系统所用泵为3B33型离心泵，求泵的工作点及克服系统阻力所耗的轴功率；
3〕如果泵的吸入底阀A轻微堵塞，那么系统的流量、泵
压力表读数有何变化？
假设严重堵塞有何现象发生？
试用
其流程如图a所示。
泵的排出口压力表E读数
0m〔包括
其它数据
局部阻力的当如图a所示。
其特性曲线如
图b所示。
试
的扬程及出口图说明。
*A45
35
3B
33
n
-Q
/
*
、
、
、
/
P
I-Q
F
Q亠
一一—
3□
「7§
-70
-&5
L60
02159
1020304050Q0
n™29OOrpm
用3B57A离心泵将20C水由水池送到操作压力为1.2at〔表压〕的塔内。
流程如下图。
管径为0108X4mm，管线全长300m〔包括局部阻力的当量长度〕要求输水量为45m3/h。
水的
粘度为1cP,密度p=1000Kg/m3，摩擦系数入可取为0.025。
试求：
管路特性曲线方程，管路需要的压头。
标出泵在此管路中的工作点，在图中读出泵实际工作的各特性参数值为多少?
由于采用阀门调节方法而损失于阀上的功率增加为多少KW?
-Q-
二
J-
Q
、
^1
Q
1020304050607Q™3Zh
50
a0
o
5上祝N
-67
ODO
321
BIBS
n-29□口藹/分
02158
贮罐A中的碱液经离心泵C输送到塔E〔如图1〕°ha=3m,hb=8m，今有离心泵C的特性曲线〔如图2〕。
假设贮罐A和塔E内的压力分别为Pa=400mmHg〔真空度〕，PB=0.8kgf/
cm2〔表压〕，碱液密度为1200kg/m3,粘度可视为与水相同。
〔1〕在泵出口阀全开时流量可达30m3/h，试求此时管路的总阻力损失为多少mH20,泵的有
效功率为多少kw;
〔2〕当把泵出口阀关闭一半，阻力损失因此增大5mH2O,求此时输液管路的流量。
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JI
510152625恥9540
国2Q[ra3r4i]
02157
如下图，从水池用某离心泵向高位槽送水，要求送水量为45m3/h，管路的1+刀1e=150
m,槽内的压力为0.2kg〔f〕/cm2〔表压〕，吸入和排出管路均为$108X4mm的光滑管。
〔a〕试求泵的压头和轴功率。
〔泵的效率可取n=0.65,p水=1000kg/m3,卩水=1
cP〕
〔b〕假设阀门开度和操作条件等不变，现改为输送p/>p水，粘度与水相近〕，试示意指明工作点
的变化趋势，并定性分析H,Q,N将如何变化？
02156
如图示循环管路，离心泵的安装咼度Hg=3m,05V2,式中V以m3/S表示。
吸入管长〔包括全部量长度〕为10m,排出管长〔包括全部局部阻力的当20m，管径均为50mm，假设摩擦系数入=0.00C。
试求：
〔1〕管路内的循环水量为多少？
〔2〕泵进、出口压强各为多少？
泵特性曲线可近似表示为He=23—1.43X1
局部阻力的当量长度〕为1
2,水温2
02152
某型号的离心泵，在一定的转速下，
在输送范围内，其压头与流量的关系可用H=18—6X10
2〔H单位为m,Q单位为m3/s〕来表示。
用该泵从贮槽将水送至高位槽，如附图所示。
两槽均为敝口，且水面维持恒定。
管路系统的总长为20m〔包括所有局部阻力的当量长度〕，管径为$46X3mm,
Kg/m3，离心
内水面上方试分析此情用公式与特
摩擦系数可取为0.02，试计算：
〔1〕输水量m3/h;
〔2〕假设泵的效率为65%，水的密度为1000泵在运转时的轴功率KW;
〔3〕假设将该输送系统的高位槽改为密闭容器，其的压强为0.5Kgf/cm2〔表压〕，其它条件均不变,况下的输水量与泵的轴功率将如何变化〔不必计算，性曲线图示说明〕。
02150
某离心泵安装在高出井水面5.9［m］处，其流量为80［m3/h］，此流量下允许吸上真空度7［m］。
吸入管
为$114X4钢管，吸入管中总的阻力损失为0.25［mH2O］〔包括管路入口损失〕。
试求：
〔1〕泵入口处真空度P〔入〕应为多少？
用［mmHg］表示。
〔2〕假设水温为20C，当地大气压力为9.5［mH2O］，问目前这样安装是否适宜？
〔3〕假设将此安装好的水泵的转速提高30%。
试说明可能发生哪些情况？
02148
欲将敝口水池A的水用一台离心泵以50m3/h的流量输送至塔E的顶部，塔E顶部的压力为204kN/m2
〔表〕，设计管路如下图，采用输水管规格为$140X10mm的钢管，管长共200m〔包括所有局部阻力的
当量长度在内〕，摩擦系数入可取0.02
〔1〕今库存有一台3B—57型离心泵〔其特性曲线见附图〕，试通过计算确定此泵是否适用。
〔2〕如将此泵实际安装到所设计的管路中，试估计管路内可到达的实际流量有多大？
轴功率和效率各约是多少？
70
6（婶
3B-5性曲弐图
19
02147
在如图管路系统中，用离心泵将40C的油品〔p=800kg/m3〕〔饱和蒸汽压为300mmHg〕由容
器A送往罐E,全部管线的直径均为$57X3.5mm,今测得流量为10.6m3/hr,泵前后压力表读数分别为
很小，可忽那么与大气相通液面及其上方阻力平方区，
〔包括局部阻
0.8atg及4.8atg〔两压力表之间的垂直距离略〕。
容器A液面上方压强为0.64atg，罐E
〔735.5mmHg〕。
在操作过程中，A、E的压强均保持不变，油品在管内的流动处于摩擦系数为0.03。
试求：
〔1〕泵在该流量下的有效扬程〔m〕
〔2〕自A至E全部管线的总当量长度力的当量长度〕；
02143
如下图输水系统，管长、管径〔均以m计〕和各局部阻力的阻力系数Z均标于图中。
直管局部的入值均为
0.03。
求：
〔a〕以流量Qm3/min和压头hem表示的管路特性曲线方程；
〔b〕输水量为15m3/h时，要求泵提供的有效功率〔以KW计〕。
02142
用泵将贮槽1中的石油送至高位槽2中，两槽液面恒定不变，且其液面差为15m。
管子规格为$89
X4.5mm，管路总长为200m〔包括局部阻力的当量长度内。
〕要求流量为21m3/h。
石油密度为
920Kg/m3，粘度为2。
试计算：
〔1〕由于阻力引起的压降；
〔2〕泵的有效功率；
〔3〕整理并写出管路特性曲线方程。
〔注明式中变量的单位
02141
用一离心泵自水井抽水，井中水面渐渐下降，试问至多只允许水面下降到离泵轴线几米处。
假设泵为2B31，其流量为20m3/h,吸入管内径为50mm，吸入管压头损失0.2m液柱。
附该泵
性能参数
流量m
3/h
扬程m
轴功率kw
效率％
允许吸入真空度m
1
0
34.5
1.87
50.6
8.7
2
0
30.8
2.60
64
7.2
3
0
24
3.07
63.5
5.7
〔注：
假定随着井中水面下降，泵的调节阀逐渐开大，能保证流量稳定在20m3/h〕
02140
流量12m3/h,泵出口处压力表读数1.9at〔表〕，泵入口处真空表读数140mmHg,轴功率1.20kw,电动机转数2900转/分，真空表与压力表距离0.7m,出口管与入口管直径相同。
求：
泵的压头H与效率n?
02139
某厂准备用离心泵将20C的清水以40m3/h的流量由敞口的储水池送到某吸收塔的塔顶。
塔内
的表压强为1.0kgf/cm2，塔顶水入口距水池水面的垂直距离为6〔m〕，吸入管和排出管的压头损失分别
为1m和3m,管路内的动压头忽略不计。
当地的大气压为10.33〔m水柱〕，水的密度为1000〔kg/m3〕。
现仓库内存有三台离心泵，其型号和铭牌上标有的性能参数如下，从中选一台比拟适宜的以作上述送水之用。
7.0
型号流量〔m3/h〕扬程〔m〕允许吸入真空高度〔m〕
3B57A
3B33
3B19
6.0
5.0
02138
用泵将苯和甲苯的混合物送到精馏塔，精馏塔操作压强为m（包括全部局部阻力的当量长度），管路直径为50mm,
0.02。
密度为800kg/m3。
离心泵的特性曲线可表示为H105V2,式中V以m3/s表示。
试求原料输送量及泵的理为多少？
0.5at,原料槽压强为0.1at。
管路总长为20
摩擦系数为
e=20-1.12X
论或有效功率
02137
离心泵，允许汽蚀余量为405m,在大气压下抽送20C清水，吸入管路阻力hf0-1为0.5m。
如将该
泵安装在济南、兰州、杭州使用，试问此泵的允许几何安装高度各为多少?
20C时，清水的饱和蒸汽压为0.0238kgf/cm2，查表知：
济南、兰州、杭州的平均气压分别为759，639，762mmHg。
02136
某混合式冷凝器的真空度为0.8kgf/cm2，所需冷却水量为5X104kg/h冷水进冷凝器的入口比水池的
吸水液面高15m，用$114X7mm管道输水，管长80m，管路配有2个球心阀和5个弯头，现仓库中有
四种规格离心泵如下：
编号
1
2
3
4
流量1/min
500
1000
1000
2000
扬程m
10
10
15
15
阀门的阻力系数Z=3，90°弯头的阻力系数匸=1.26，管入口匸=0.5摩擦系数入=0.02,试问
用哪一号泵，并说明理由。
02132
12m，体流经换热器的
j02a10056
某液体由一敝口贮槽经泵送至精馏塔，管道入塔处与贮槽液面间的垂直距离为
压力损失为0.3Kg/cm2，精馏塔压强为1Kgf/cm2（表），排出管路为114X4mm的钢管，管长为120m（包
括局部阻力的当量长度）
，流速为1.5m/s，比重为
0.96，摩擦系数入=0.03，其它物性均与水极为接近。
型号
Qm3/h
Hm
n%
Hsm
2B19
22
16
66
6.0
3B57A
50
37.5
64
6.4
4B91
90
91
68
6.2
泵吸入管路压力损失为1[m液柱]，吸入管径为$
（1）试通过计算，选择以下较适宜的离心泵；
（2）泵与贮槽液面间的最大垂直距离不能超
02131
如附图所示，方案在蓄水池A的一侧安装一台输送至列管换热器B的壳程内作冷却用，要求水的/h，水自换热器出来后流进高位水槽C中，回收他用。
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