泵與泵站第五版課后答案.doc

無(wú)需財(cái)富值下載【P107習(xí)題】【1】（1） 已知，出水水箱內(nèi)絕對(duì)壓強(qiáng)P1=3.0atm，進(jìn)水水箱絕對(duì)壓強(qiáng)P2=0.8atm以泵軸為0-0線，大氣壓Pa=1atm出水水箱測(cè)壓管水頭：進(jìn)水水箱測(cè)壓管水頭：（“-”表示在泵軸以下）（2）泵的吸水地形高度：（3）泵的壓水地形高度：【2】解答：如圖（a），據(jù)題意：以泵軸為基準(zhǔn)面（1）b水泵位置水頭：b水泵吸水池測(cè)壓管水柱高度：b水泵吸水池測(cè)壓管水頭：b水泵 解得：（2）c水泵位置水頭：（在泵軸以下）c水泵吸水池測(cè)壓管水柱高度：c水泵吸水池測(cè)壓管水頭：c水泵H解得：（1）根據(jù)給定的流量和管徑，查給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第一冊(cè)，得：吸水管沿程水頭損失系數(shù)壓水管沿程水頭損失系數(shù)真空表讀數(shù)： （見(jiàn)P24，公式2-30）真空表安裝在泵軸處，則：計(jì)算水泵的吸水管流速：泵吸水地形高度：吸水管水頭損失：則：真空表讀數(shù)則：%真空度=（2）泵的靜揚(yáng)程：壓水管水頭損失：管道總水頭損失：總揚(yáng)程：（3）軸功率：【4】解答：以吸水池水面為基準(zhǔn)面列0-0，1-1，2-2，3-3斷面能量方程如下：0-0斷面：1-1斷面：2-2斷面：3-3斷面：吸水管水頭損失：得：壓水管水頭損失：得：泵裝置總揚(yáng)程則： （總水頭損失）忽略流速差，即，；壓力表和真空表沿泵軸安裝，即則最后：【5】解答：泵的基本方程式： 葉輪出口牽連速度：葉輪出口面積： 徑向流速： 代入基本方程式，得理論特性曲線： （1）Q-H關(guān)系曲線不變；相同工況下，需要的功率增加為原來(lái)的1.3倍。因?yàn)椋涸诒玫幕痉匠淌降耐茖?dǎo)過(guò)程中，液體密度被消掉了，因此，水泵的理論揚(yáng)程和液體密度無(wú)關(guān)，水泵的實(shí)際特性曲線是在水泵的理論揚(yáng)程HT和QT關(guān)系曲線的基礎(chǔ)上減去各種泵內(nèi)的損失繪制的，液體的其他物理特性和水相同，則，其在水泵內(nèi)部的各種損失和輸送水時(shí)一樣，因此，水泵的特性曲線Q-H不變。 水泵的軸功率和液體密度有關(guān)，N和成正比，當(dāng)時(shí)，則功率變?yōu)樵瓉?lái)的1.3倍。（2）壓力表讀數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的1.3倍。因?yàn)椋喝鐔?wèn)題（1）所示，輸送液體的密度改變，揚(yáng)程不變，則其壓力表讀數(shù)不變，泵的壓力表讀數(shù)：，和密度成正比，當(dāng)時(shí)，則變?yōu)樵瓉?lái)的1.3倍。（3）以吸水池水面為基準(zhǔn)面 吸水池和高位水池的高度差： 高位水池的測(cè)壓管內(nèi)液柱高度： 靜揚(yáng)程：【7】解答：測(cè)壓管水頭： 位置水頭 測(cè)壓管內(nèi)水柱高度（壓強(qiáng)水頭） 管道水頭損失：（計(jì)算段前后測(cè)壓管水頭差）= 測(cè)壓管水頭線：沿程測(cè)壓管水頭的連線，以管道長(zhǎng)度為橫坐標(biāo)，測(cè)壓管水頭高度為縱坐標(biāo)，繪制測(cè)壓管水頭線，曲線趨勢(shì)是下降。 管道水頭損失特性曲線：以流量為橫坐標(biāo)，管道水頭損失為縱坐標(biāo)，繪制曲線，曲線的趨勢(shì)為上升?！?】解答：如圖，則，A表顯示的為水泵壓力表讀數(shù)，C表顯示為水泵真空表讀數(shù)，B點(diǎn)顯示為閘閥后的壓力表讀數(shù)。（1）A、B讀數(shù)一樣，測(cè)壓管水面高度一樣。因?yàn)椋洪l閥全開，閥門前后的水頭損失不計(jì)，則A、B點(diǎn)壓力相同。（2）A表讀數(shù)增大，B表讀數(shù)減小，A測(cè)壓管水面高度增加，B測(cè)壓管水面高度減小。因?yàn)椋洪l閥關(guān)小，流量減小。水泵的工況點(diǎn)向流量Q減小，揚(yáng)程H增大的方向移動(dòng)。水泵的總揚(yáng)程，真空表讀數(shù)，閘閥關(guān)小時(shí)，流量減小，則減小，減小，不變，則讀數(shù)減小，而總揚(yáng)程是增大的，因此是增大的，即A表讀數(shù)增大。閘閥關(guān)小，閘閥段的水頭損失增大，則A、B壓力表（或測(cè)壓管高度）之差即為閘閥段的水頭損失。B點(diǎn)的壓力表讀數(shù)亦可表示為，閘閥關(guān)小，流量減小，減小，不變，則B點(diǎn)的壓力表讀數(shù)減小，對(duì)應(yīng)的測(cè)壓管水面高度減小。（3）C表讀數(shù)減小，C比壓管水面高度增加。因?yàn)椋喝纾?）問(wèn)中，讀數(shù)減小，即C表讀數(shù)減小。又因?yàn)镃表處為負(fù)壓，C表讀數(shù)減小，對(duì)應(yīng)的測(cè)壓管水面高度增加?！?】解答：（1）不一定。因?yàn)榭赡苷{(diào)節(jié)出水泵的高效段，則，水泵的效率降低。【10】解答：（1）一樣。因?yàn)椋嚎倱P(yáng)程。兩種情況，靜揚(yáng)程一樣，水頭損失一樣，則總揚(yáng)程一樣。（2）水泵裝置的總揚(yáng)程增加，則水泵的工況點(diǎn)向流量減小、揚(yáng)程增加的方向移動(dòng)，水泵的軸功率降低，電耗減小。因?yàn)椋红o揚(yáng)程增加，則總揚(yáng)程增加。其管道特性曲線變化如圖?！?2】解答：意義：，和定速運(yùn)行時(shí)水泵工作的高效段相比，通過(guò)調(diào)速運(yùn)行，水泵形成了一系列的Q-H曲線，對(duì)應(yīng)著一系列的高效段，從而將一個(gè)泵的高效工作段擴(kuò)展為一個(gè)高效區(qū)，大大擴(kuò)展了水泵的高效工作范圍。從而有效的解決了供水過(guò)程中，水量逐時(shí)變化情況下，水泵的高效、節(jié)能工作的問(wèn)題?！?3】解答：優(yōu)點(diǎn)：（1）保持管網(wǎng)等壓供水（即靜揚(yáng)程不變）；（2）節(jié)能注意：（1）調(diào)速后的轉(zhuǎn)速和水泵的臨界轉(zhuǎn)速不能重合、接近或成倍數(shù)。（2）調(diào)速不能超過(guò)泵的額定轉(zhuǎn)速，即一般不輕易調(diào)高。（3）為了節(jié)約投資，一般采用定速泵和調(diào)速泵并聯(lián)工作。（4）泵的調(diào)速范圍應(yīng)該保證調(diào)速泵和定速泵的工況都在高效段運(yùn)行?！?4】解答：比轉(zhuǎn)速不變。 因?yàn)檎{(diào)速后滿足比例率：， 比轉(zhuǎn)速 比轉(zhuǎn)速：【15】解答：據(jù)已知：比例尺，實(shí)際泵根據(jù)相似律：，則：實(shí)際泵流量：【16】解答：該水泵的比轉(zhuǎn)速：參考P54，的相對(duì)性能曲線，銘牌上參數(shù)即為：，根據(jù)公式： 【17】解答：我國(guó)的比轉(zhuǎn)速為美國(guó)的0.0706倍，日本的0.47倍?！?8】解答：12Sh-19水泵的特性曲線見(jiàn)P60，圖2-50據(jù)題意，已知：，則其管道特性曲線為：繪制：管道特性曲線(L/s)150175187.5200225250(m3/s)0.150.1750.18750.20.2250.2519.120.921.923.025.428.1曲線交曲線于A點(diǎn)，A點(diǎn)即為水泵的工況點(diǎn)，對(duì)應(yīng)流量為QA=195L/s，揚(yáng)程HA=22.8m。流量減少12，則減少后流量為QB=（1-12）196171.6L/s，揚(yáng)程為，其工況點(diǎn)移動(dòng)到B（171.6，20.6）點(diǎn)其等效率曲線系數(shù)：（s2/m5）等效率曲線：繪制：等效率曲線(L/s)150175187.5200225250(m3/s)0.150.1750.18750.20.2250.2515.821.424.628.035.443.8曲線過(guò)B點(diǎn)，交曲線于點(diǎn)，點(diǎn)即為水泵對(duì)應(yīng)B點(diǎn)的相似工況點(diǎn)，對(duì)應(yīng)流量為=185L/s，揚(yáng)程=24.0m。根據(jù)切削律：切削后葉輪直徑：切削量：BHAHBQBBQAA（Q-H）【19】解答：銘牌的參數(shù)為泵設(shè)計(jì)工況時(shí)的參數(shù)，即水泵的水力效率最高時(shí)的工作參數(shù)。因此在描述水泵性能時(shí)，應(yīng)該強(qiáng)調(diào)前提是在設(shè)計(jì)工況時(shí)，泵能打多少水，揚(yáng)程多高?！?1】解答：（1）相當(dāng)于水泵和水箱聯(lián)合供水的工作方式。14SA-10泵特性曲線見(jiàn)P32。以吸水池水面為基準(zhǔn)面。密閉高位水箱的測(cè)壓管水頭為：B點(diǎn)測(cè)壓管水頭為：水泵特性曲線折引到B點(diǎn)，折引后：水池供水特性曲線折引到B點(diǎn)：繪制：水泵折引后特性曲線(L/s)080160240320400(m3/s)00.080.160.240.320.4072777673695901.35.111.520.532.07275.770.961.548.527.0繪制：高位水池供水折引后特性曲線(L/s)080160240320400(m3/s)00.080.160.240.320.4048484848484800.8 3.3 7.5 13.3 20.8 4847.2 44.7 40.5 34.7 27.2 繪制：直線，交于C點(diǎn)，則C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的流量QC=245L/s為高位水箱的出流流量，交于A點(diǎn)，過(guò)A點(diǎn)做縱軸平行線，交于A點(diǎn)，A點(diǎn)即為水泵的工況點(diǎn)，對(duì)應(yīng)流量為QA=350L/s，揚(yáng)程HA=65m。B點(diǎn)的流量：HB=40（Q-HC）C（Q-H）A（Q-H）A（HB）（HA）QAQC（圖1）（2）相當(dāng)于水泵同時(shí)向兩個(gè)水箱供水的問(wèn)題。如上圖，繪制：水泵折引后特性曲線繪制：直線，交于A點(diǎn)，過(guò)A點(diǎn)做縱軸平行線，交于A點(diǎn)，A點(diǎn)即為水泵的工況點(diǎn)，對(duì)應(yīng)流量為QA=350L/s，揚(yáng)程HA=65m。水泵到水池C的流量：（HA）QAAAHB=40（Q-H）（Q-H）（圖2）【22】解答：（1）不是。因?yàn)椋涸试S吸上真空高度為真空表讀數(shù)的極限值。要求滿足，能夠保證水泵不產(chǎn)生氣蝕。水泵的允許吸上真空高度受的提升液體的水溫、實(shí)際地點(diǎn)的氣壓影響。水泵銘牌上的參數(shù)=2.5m是水泵在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（即水溫20，氣壓為1atm）的允許吸上真空高度。當(dāng)水泵在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下工作時(shí)，即，即能保證不產(chǎn)生氣蝕，但是當(dāng)水泵不在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下工作時(shí)，