泵与泵站第五版课后答案.docx
《泵与泵站第五版课后答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《泵与泵站第五版课后答案.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
泵与泵站第五版课后答案
无需财富值下载
【P107习题】
1.如園KKH所看的泵技置」泵从一个寄闭水笛抽水、输人另-密审水箱，水跡内的水聞与亲轴齐平*试冋：
（1）谏泵装置的种扬程11^=?
（01）
（2）車的吸朮地晤裔巫T（m）
（3｝杲前庄水地璀高度ffj=?
（尬）
以泵轴为0-0线，大气压R=1atm
出水水箱测压管水头：
Hi
R
Ra10
31
1020m
进水水箱测压管水头：
H2
P2
巳10
0.8
1102m（“-”表示在泵轴
以下）
HstHiH220
（2）
22m
（2）
泵的吸水地形高度：
Hss
H2
2m
（3）
泵的压水地形高度：
Hsd
Hi
20m
则如图2-105中佻二？
（m）;rfl=?
（eun）
3m
图2-105三种抽水裝置
试问1
翌據=叽加=耳皿）时+
【2】•解答：
如图（a）,Hss（a）
H测Zch510Pc1010FC15（m）
.word格式.
据题意：
Hss（b）Hss（C）
Hss（a）3m
以泵轴为基准面
b水泵吸水池测压管水柱高度：
h0.51
10
5m
b水泵吸水池测压管水头：
H
测ZbhH
A
5m
b水泵Hsg0H测0
HA55H
A
3m
解得：
Ha2m
（2）c水泵位置水头：
Zc5m
（在泵轴以下）
c水泵吸水池测压管水柱高度：
hPc1
10
10巳10
（1）b水泵位置水头：
ZbHa
c水泵吸水池测压管水头:
c水泵Hss（c）0H测010FC151510Fc3mH
解得：
FC1.2atm
泵流fi=i60L/#,IT逍均采划铸铁TL阪水及压水管道中的局部水头损失假设各为1做3吸水管：
管於£>.二-400mm+民度"二30nii
压水骨，Dd=350mm,丘度1“加加；
規的效率夕二70%,其他标高血如图4106所示。
试问，
（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
i15.7%。
压水管沿程水头损失系数
i111.6%
真空表读数：
HvHsd
V|2z
hs1（见P24,公式2-30）
2g2
真空表安装在泵轴处,
则：
HvHsshs
计算水泵的吸水管流速:
泵吸水地形高度:
Hss
吸水管水头损失:
则：
真空表读数
Hv
'•Tatm10mH2O
2
V1
hs
Vi
35
i1
32
1.171
760mmHg
Q
DS2
（亍）
3m
0.0057
1.272
29.8
0.16
1.27m/s（3140.42）
4
3011.17m
4.25mH2O
则：
4.25mH2O4.2576323mmHg%
10mH2O4.25mH2O
100%
57.5%
（2）泵的静扬程：
HST
74.532
:
211052.5m
压水管水头损失
:
hd
i2I2
10.011620013.32m
管道总水头损失
h
hs
hd1.173.324.49m
总扬程：
H1
HST
h52.5
4.4956.99m
gQH
1000
9.80.1656.99…“
（3）轴功率：
N
127.66kw
1000
10000.7
真空度=甘100%
10mH2O
4•现有一台离心泵装臂如图2・107所示*试证：
#1［也丄劝
图2・107泵喷射出流
镇离心采装苣的扬程公式应为；
【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:
22
忽略流速差，即ViV2，V1V20；
2g
压力表和真空表沿泵轴安装，即z0
吸水管水头损失:
hsE0E1
巳
P1
Hss
ss2
2
V1
2g
HvHss
2
2
V1
2g
g
得:
Hvhs
H
ss
z
2
V1
2
2g
压水管水头损失：
2
2
22
hdE2E3
P2
Pa
Hss
V2
V3HstHd
Hss
V2V3
HST
g
2
2g
2
2g
22
z
V2V3
得：
Hdhd
H
ss
HST
2
2g
•••泵装置总扬程
H
Hv
H
d
久现有离心泵一缶fit测其叶绘的外径巧=宽®&2=40tnm+出水角角=30爲
攸设此泵的转速”1450r/«iri（试整晡其Q广册理论特性曲线。
__1u212
【5】.解答：
泵的基本方程式：
Ht—C2uu2一（u2C2rctg）一（u；u2C2rctg2）
ggg
nD214503.140.28
叶轮出口牵连速度：
u2-21.25（m/s）
6060
叶轮出口面积：
F2D2b23.140.280.040.035（m2）
QtQt
径向流速：
C2rT—38.57QT（m/s）
F20.035
代入基本方程式，得理论特性曲线：
12
Ht（21.25221.2538.57Qtctg30）40.08144.86Qt
9.8
台输送清水的离心泵、现用来输送密度为水的】.3倍的液体，谨液悴的其他物理性蘭可视为与水相同，泵装置均同°试问：
（1）Q-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p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H和Q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，贝打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QH不变。
水泵的轴功率和液体密度p有关，N-gQH,“和成正比，当1.3水时,
1000
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Hd不变,
1.3倍。
（3）
以吸水池水面为基准面
7.试从既念上氐分水箱自由岀流时”测压曾水头线与管道水蚤损失特性曲线间的不同。
【7】.解答：
测压管水头：
H测Zgh
Z――位置水头
gh――测压管内水柱高度（压强水头）
管道水头损失：
hH2H1（计算段前后测压管水头差）=SQ2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。
&在图・1加所示的泵装赴上.在出水闸阀前后装A、R两只压力表’在进底口处装上一只真空表G并均相应地接上测压管、现问；
【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。
（1）AB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，贝UA、B点压力相同。
（2）A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。
2
水泵的总扬程HHvHd，真空表读数HvHsshs»，闸阀关小时，流量减小，
2g
则hs减小，W减小，Hss不变，则Hv读数减小，而总扬程H是增大的，因此Hd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HbdhBD，闸阀关小，流量减小，
hBDSbdQ2减小，Hbd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。
（3）C表读数减小，C比压管水面高度增加。
因为：
如
（1）问中，Hv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。
（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。
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Hst增加，则总扬程增加。
其管道特性曲线变化如图。
【12】.解答:
広试从比例律的内謫说明茶站中采用调运运行的樂大意义。
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
大大扩展了
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,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。
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.同一台泵.在运厅中转速由旳变为衍，试问其比转数叫值显杏发生相应的变化？
为什么？
-
【14】.解答：
比转速不变。
比转速:
15•在产品试制中*一台模型离心泵的尺寸为实际泵的+悌并柱转速nx730r/min时进行试验.此时St出模型泵的设计工况出水盘扬程甘.=0.8皿如果模型乘与实际泵的敷率相等。
试求：
实际泵在/Ia960r/[nin时的设it工况流槓和杨程，
【i5】解答:
16.ffi理仓阵时.找岀一台旧的iM册泵，从其模糊的韩牌上.可看出；p=32L/S,H-
50mtq=29OGr/roin.A=22.9kWt耳工68/貉。
试绘制Jt0打・0乩Q诃性能曲绒，
【16】.解答：
参考P54,ns100r/min的相对性能曲线,
铭牌上参数即为：
Q032L/s，H050m，N022.9kw，068.5%
根据公式：
QQQ0
HHH0
NNN0
17.在美国文軾中报导了一份n（=l800的离心乘的试验费料.问谏菱折算为找国采用的单位时，其比转数叽*?
【17】解答：
ns0.07061800127r/min
我国的比转速为美国的0.0706倍，日本的0.47倍。
18.环泵站中*夏李为一台1细49型离心系工柞，泵叶轮直楼址=2舫1叫管路中租力^«5=225^/^,需杨程ffsr=14ou剧了婆季，用水量减少了，试簞站须减少垃嗚的供水量.为了节电，剽冬季拟将另一备用叶轮切小后装上使用。
问：
该备用叶轮应切闌外轻百分之几？
【18】解答:
12Sh-19水泵的特性曲线见
P60,
图2-50
据题意，已知：
Hst
14m,S
25
225s2/m5,
D
2
290mm
则其管道特性曲线为：
H
HST
hHst
2
SQ2
14225Q
绘制：
管道特性曲线
Q
h
Q（L/s）
150
175
187.5
200
225
250
Q（m'/s）
0.15
0.175
0.1875
0.2
0.225
0.25
H
19.1
20.9
21.9
23.0
25.4
28.1
Qh曲线交QH曲线于A点，A点即为水泵的工况点，对应流量为Q=195L/s,
扬程HA=22.8m。
流量减少12%,则减少后流量为Q=（1-12%）X196=171.6L/S,扬程为
2
HB14225QB20.6m，其工况点移动到B（171.6,20.6）点
BB
HB20625
其等效率曲线系数：
kB700（s7m）
QB0.1716
22
等效率曲线：
HkQ700Q
绘制：
等效率曲线HkQ2
Q（L/s）
150
175
187.5
200
225
250
3
Q（m/s）
0.15
0.175
0.1875
0.2
0.225
0.25
H
15.8
21.4
24.6
28.0
35.4
43.8
HkQ2曲线过B点，交QH曲线于B'点，B'点即为水泵对应B点的相似工况点,
对应流量为Q'=185L/s，扬程H'=24.0m。
BB
Q'D
根据切削律：
B-
QD
B2B
QB1716切削后叶轮直径：
D2B-D2290267mm
2BQ'2185
B
切削量：
D—100%290267100%7.9%
D2290
19.如果说，在学本课程前，你对看一台胃心泵的铭牌*可以宜接说出它能打多少水.扬程是务高。
那么.现在对于这小问题，你榜如何回眷？
为什么？
【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.某机场阳赶一个工厂区的给水设施如图2412所示&已知：
采用一台I4SVK）型离心乗工作，转速理=MXkAnim叶轮宣径D=管道用力系数二⑥0^，品*5K=130s2/
n?
t试问：
【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：
He
123.0
1003.5110
48m
B点测压管水头为：
Hb120
100
122
440m
水泵特性曲线折引到B点，折引后：
H'h
2
hABHSabQ
h
200Q2
水池供水特性曲线折引到B点：
hC
He
hBCHeSBCQ
48
130Q2
绘制：
水泵折引后特性曲线QH
Q（L/s）
0
80
160
240
320
400
Q（m3/s）
0
0.08
0.16
0.24
0.32
0.40
h
72
77
76
73
69
59
hAB
0
1.3
5.1
11.5
20.5
32.0
1
H
72
75.7
70.9
61.5
48.5
27.0
绘制：
高位水池供水折引后特性曲线QHc
Q（L/s）
0
80
160
240
320
400
―3
Q（m/s）
0
0.08
0.16
0.24
0.32
0.40
Hc
48
48
48
48
48
48
hBC
0
0.8
3.3
7.5
13.3
20.8
1
H
48
47.2
44.7
40.5
34.7
27.2
绘制：
九40直线，交QHc于C点，则C点对应的流量Q=245L/s为高位水箱的出流流量，交QH'于A点，过A点做纵轴平行线，交QH于A点，A点即为水泵的工况点，对应流量为Q=350L/s，扬程HA=65m
B点的流量：
QbQaQc245350595L/s
（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QH'
绘制：
Hb40直线，交QH'于A点，过A点做纵轴平行线，交QH
于A点，A点即为水泵的工况点，对应流量为Q=350L/s，扬程H=65mo
水泵到水池C的流量：
QcQaQb35040310L/S
（图2）
22.24SM9型离心系的铭牌上注明：
在抽升201水温的水时，=Z5mo现何：
（!
）该条在戛际使用中.是否其泵吸入口的真空表ffl/C兴要不大于就能够保证该泵在运行中不产生气迪？
（1）不是。
因为：
允许吸上真空高度为真空表读数Hv的极限值。
要求满足HvHs,能够保证水
泵不产生气蚀。
水泵的允许吸上真空高度受的提升液体的水温、实际地点的气压影响。
水泵铭牌
上的参数Hs=2.5m是水泵在标准状态下（即水温20C,气压为1atm）的允许吸上真空高
度。
当水泵在标准状态下工作时，HvHs即Hv2.5mH2。
，即能保证不产生气蚀，但是当水泵不在标准状态下工作时，需要对Hs进行修正，HsHs10.33hahva0.24,
当HvHs时，才能保证不产生气蚀,
此时Hs2.5m。
（2）不是。
因为：
根据泵内压力变化规律,
（P78，公式2-146）:
2
FaPkVi
（Hss
gg2g
hs）
22
CoV1
2g
W02
2g
222
uCoViWo
Hs
2g2g
叶轮绝对压力最小值:
Pk
（空Hs）（Cgg
2
0
2g
2
Vi
WO2）
在标准状态下,
Pa
g
Hs10.332.5
7.83m
22
CoVi
7.85（」-g2g
Pk
222
WL），式中（—Yl
2g2g
2
号）表示水泵内部的压力降,
值大于3m因此，叶轮中的绝对压力最小值并不是7.85m，
而是更低。
wanderer
升级会员 