泵與泵站第五版課后答案

1、無需財富值下載【 P107 習(xí)題】【1】（ 1） 已知，出水水箱內(nèi)絕對壓強1=3.0atm ，進水水箱絕對壓強2=0.8atmPP以泵軸為 0-0 線，大氣壓 Pa=1atm出水水箱測壓管水頭：H 1P1Pa10311020m進水水箱測壓管水頭：H 2P2Pa100.81102m（“ - ”表示在泵軸以下）HST H1 H2 20( 2)22m（ 2）泵的吸水地形高度：H ssH 22m（ 3）泵的壓水地形高度：H sdH 120m【2】解答：如圖（a）， H ss(a )3m可編輯范本據(jù)題意： H ss( b)H ss(C)H ss(a )3m以泵軸為基準(zhǔn)面（1） b 水泵位置水頭：ZbH

2、Ab 水泵吸水池測壓管水柱高度：h0.51105mb 水泵吸水池測壓管水頭：H 測Z bhH A5mb 水泵 H ss( b)0H 測0H A55H A3m解得： HA2m（2） c 水泵位置水頭：Z c5m （在泵軸以下）c 水泵吸水池測壓管水柱高度：hPc11010Pc10c 水泵吸水池測壓管水頭：H 測Z ch5 10Pc10 10 Pc 15(m)c 水泵 H ss( c)0H 測010Pc151510Pc3m H解得： Pc1.2atm（ 1）根據(jù)給定的流量和管徑，查給水排水設(shè)計手冊第一冊，得：吸水管沿程水頭損失系數(shù)i15.7 壓水管沿程水頭損失系數(shù)i111.6 真空表讀數(shù)： H v

3、 H sdv12zhs22g（見 P24，公式 2-30 ）可編輯范本真空表安裝在泵軸處，z02則： H v H sshsv122g計算水泵的吸水管流速：v1QQ0.161.27m / sA1Ds23.140.42()4)4泵吸水地形高度：H ss35323m吸水管水頭損失：hsi1l1 10.005730 11.17m則：真空表讀數(shù) H v 31.2721.1714.25mH 2O29.8 1atm 10mH 2 O 760mmHg則： 4.25mH 2 O4.2576323mmHg %真空度 = PaPv100%10mH 2 O4.25mH 2 O100%57.5%Pa10mH 2O（ 2

4、）泵的靜揚程：H ST74.53221 10 52.5m壓水管水頭損失：hdi2l 210.0116 2001 3.32m管道總水頭損失：hhshd1.17 3.32 4.49m總揚程： HH STh52.5 4.49 56.99m（ 3）軸功率： NgQH10009.80.16 56.99127.66kw100010000.7可編輯范本【 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： E0Z0v02P000Pa2ggg2Pv2Pv1z)1-1 斷面： E1Z11( H ss112gg2gg22-2 斷面： E2Z 2v22P2

5、(H ssz)v22P22gg22ggv2Pv2P3-3 斷面： E3Z333H ST3a2gg2gg吸水管水頭損失：hsE0E1PaP1H sszv12H vzv12g22gH ss2g2得： H vhsH sszv1222g壓水管水頭損失：hdE2P2PaH sszv22v32H ST H dH sszv22v32E3g22g2H ST2g得： H dhdH sszv22v32H ST22g泵裝置總揚程HH vH d則： H H vH dhsH sszv12hdzv22v32H ST22gH ss2g2hshdzv12v22v32H ST （總水頭損失hhshd ）2g2ghH STv32

6、v12v22z2g2g忽略流速差，即v1v2 ， v12v220 ；2 g壓力表和真空表沿泵軸安裝，即z0則最后： HH SThv322g可編輯范本【5】計算有誤解答： 泵的基本方程式：H T1C2uu2u2(u2C2r ctg)1(2u2 C2 r ctg2)gggu2葉輪出口牽連速度：u2nD2 14503.140.2821.25（m / s）6060葉輪出口面積：F2D2b23.140.28 0.04（2）0.035 m徑向流速：C2 rQTQT38.57（ m / s）F20.035QT代入基本方程式，得理論特性曲線：H T1 ( 21.25 221.2538.57QTctg 30 )

7、40.08 144.86QT9.8（ 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的1.3 倍。因為：在泵的基本方程式的推導(dǎo)過程中，液體密度 被消掉了，因此，水泵的理論揚程和液體密度無關(guān)，水泵的實際特性曲線是在水泵的理論揚程TTH 和 Q 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)， NgQH ，N和成正比，當(dāng)1.3 水 時，1000則功率變?yōu)樵瓉淼?.3 倍。（ 2）壓力表讀數(shù)變?yōu)樵瓉淼?.3 倍。因為：如問題（1）所示，輸送液體的密度改變，揚程不

8、變，則其壓力表讀數(shù)H d 不變，泵的壓力表讀數(shù)：PdgH d ( MPa) ，和密度成正比，當(dāng)1.3水 時，則 Pd 變?yōu)樵瓉淼?.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： Z 48m高位水池的測壓管內(nèi)液柱高度：PPa1.013 1052 17.9mhg1.3水 g靜揚程： H ST Z h 48 7.955.9m【7】解答：測壓管水頭：H 測ZghZ 位置水頭gh 測壓管內(nèi)水柱高度（壓強水頭）可編輯范本管道水頭損失：hH 2H 1 （計算段前后測壓管水頭差）= SQ2測壓管水頭線：沿程測壓管水頭的連線，以管道長度為橫坐標(biāo)，測壓管水頭高度為縱坐標(biāo)，繪制測壓管水頭線，曲線趨

9、勢是下降。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 點顯示為閘閥后的壓力表讀數(shù)。（ 1） A、 B 讀數(shù)一樣，測壓管水面高度一樣。因為：閘閥全開，閥門前后的水頭損失不計，則A、 B 點壓力相同。（ 2）A 表讀數(shù)增大， B 表讀數(shù)減小， A 測壓管水面高度增加， B 測壓管水面高度減小。因為：閘閥關(guān)小， 流量減小。 水泵的工況點向流量減小，揚程H增大的方向移動。Q水泵的總揚程 HH v H d ，真空表讀數(shù) H vH sshsv12，閘閥關(guān)小時，流量減小，2g

10、則 hs 減小， v1 減小， H ss 不變，則 H v 讀數(shù)減小，而總揚程H 是增大的，因此 H d 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（或測壓管高度）之差即為閘閥段的水頭損失。B 點的壓力表讀數(shù)亦可表示為H BDhBD ，閘閥關(guān)小，流量減小，hBD SBD Q 2 減小， H BD 不變，則 B 點的壓力表讀數(shù)減小，對應(yīng)的測壓管水面高度減小。（ 3）C 表讀數(shù)減小， C 比壓管水面高度增加。因為：如（ 1）問中， H v 讀數(shù)減小，即C表讀數(shù)減小。又因為C表處為負壓， C 表讀數(shù)減小，對應(yīng)的測壓管水面高度增加?！?9】解答：（ 1）不一定。因

11、為可能調(diào)節(jié)出水泵的高效段，則，水泵的效率降低?？删庉嫹侗尽?10】解答：（ 1）一樣。因為：總揚程HH STh 。兩種情況，靜揚程H ST 一樣，水頭損失一樣，則總揚程一樣。（ 2）水泵裝置的總揚程增加，則水泵的工況點向流量減小、揚程增加的方向移動，水泵的軸功率降低，電耗減小。因為：靜揚程 H ST 增加，則總揚程增加。其管道特性曲線變化如圖?！?12】解答：意義：，和定速運行時水泵工作的高效段相比，通過調(diào)速運行， 水泵形成了一系列的Q-H曲線 ，對應(yīng)著一系列的高效段，從而將一個泵的高效工作段擴展為一個高效區(qū)，大大擴展了水泵的高效工作范圍。從而有效的解決了供水過程中，水量逐時變化情況下，水泵的

12、高效、節(jié)能工作的問題?！?3】解答：優(yōu)點：（ 1）保持管網(wǎng)等壓供水（即靜揚程不變）；（ 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行?！?14】解答：比轉(zhuǎn)速不變。2因為調(diào)速后滿足比例率：Q1n1，H 1n1Q2n2H 2n2比轉(zhuǎn)速 ns13.65n1 Q13H14比轉(zhuǎn)速：可編輯范本3.65nn2Q1313.65n 2 Q2n13.65 Q1n22n123.65n1Q1ns22333333ns1H 2

13、 4n22 H 14H 1 4n22n12H 14n12【15】解答：據(jù)已知：比例尺Dm1 ， H m0.8m，Qm11L / s， nm 730r / minD實4實際泵 n實 960r / min2根據(jù)相似律：Qm3 nm ， H m2nmQs實n實H 實n實則：實際泵流量：Q實Qmn實11960926L / s3nm137304H 實H mn實20.8960222m2nm21273024【16】解答：該水泵的比轉(zhuǎn)速：ns3.65n Q 3.65 29000.032100r / min33H 450 4參考 P54， ns 100r / min 的相對性能曲線，銘牌上參數(shù)即為：Q032L

14、/ s ， H 050m ， N022.9kw ， 0 68.5%根據(jù)公式： QQ Q0HHH 0NNN 0【17】解答： ns 0.07061800127r / min我國的比轉(zhuǎn)速為美國的0.0706倍，日本的0.47 倍?？删庉嫹侗尽?8】解答：12Sh-19 水泵的特性曲線見P60，圖 2-50據(jù)題意，已知：H ST14m ， S225s2 / m5 ， D290mm2則其管道特性曲線為：HH SThH ST SQ214 225Q2繪制：管道特性曲線QhQ (L/s)150175187.5200225250Q (m3/s)0.150.1750.18750.20.2250.25H19.12

15、0.921.923.025.428.1Qh 曲線交 QH 曲線于 A 點，A 點即為水泵的工況點，對應(yīng)流量為 QA=195L/s ，揚程 H =22.8m。 怎么交出來的A流量減少 12，則減少后流量為 QB=（1-12 ） × 196 171.6L/s，揚程為H 14225Q220.6m ，其工況點移動到B（ 171.6 ， 20.6 ）點BB其等效率曲線系數(shù)：H B20.625kQ 20.17162700 （ s/ m）B等效率曲線：HkQ 2700Q2繪制：等效率曲線HkQ 2Q (L/s)150175187.5200225250Q (m3/s)0.150.1750.18750

16、.20.2250.25H15.821.424.628.035.443.8HkQ 2曲線過 B 點，交 QH曲線于 B' 點， B'點即為水泵對應(yīng)B 點的相似工況點，對應(yīng)流量為 Q' =185L/s ，揚程 H'=24.0m。BBQ'D根據(jù)切削律：B2QDB2 B切削后葉輪直徑：DQBD171.6267mm2 B2290QB '185切削量：D2D 2 B100%290 2677.9%D 2290100%可編輯范本504540H kQ2353025H B'BQhAH AH BB20（Q-H）151050QB' QAQB2503001

17、50200【 19】解答：銘牌的參數(shù)為泵設(shè)計工況時的參數(shù)，即水泵的水力效率最高時的工作參數(shù)。因此在描述水泵性能時，應(yīng)該強調(diào)前提是在設(shè)計工況時 ，泵能打多少水，揚程多高。【 21】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P32。以吸水池水面為基準(zhǔn)面。密閉高位水箱的測壓管水頭為：H c123.01003.511048mB 點測壓管水頭為：H B120100122440m（ 12？）水泵特性曲線折引到B 點，折引后：H 'HhABHSABQ 2H200Q2水池供水特性曲線折引到B點：H'HchHcSBCQ248130Q 2cBC繪制：水泵折引后特

18、性曲線QH 'Q (L/s)080160240320400Q (m3/s)00.080.160.240.320.40H727776736959可編輯范本hAB01.35.111.520.532.0H '7275.770.961.548.527.0Q'繪制：高位水池供水折引后特性曲線H cQ (L/s)080160240320400Q (m3/s)00.080.160.240.320.40H c484848484848hBC00.83.37.513.320.8H '4847.244.740.534.727.2繪制： H B 40 直線，交 QH c'于 C

19、 點，則 C 點對應(yīng)的流量QC=245L/s 為高位水箱的出流流量，交Q H'點做縱軸平行線，交Q H 于A點，A于A點，過 A點即為水泵的工況點，對應(yīng)流量為QA=350L/s ，揚程 HA=65m。B 點的流量： QBQAQC245350595L / s80（HA）A60（Q-H）CA （ HB）40HB=40（Q-H）（Q-HC）200QCQA080240400480160320（圖 1）（ 2）相當(dāng)于水泵同時向兩個水箱供水的問題。如上圖，繪制：水泵折引后特性曲線Q'H繪制： H B 40 直線，交 QH '于 A點，過 A 點做縱軸平行線， 交 Q H于 A 點， A點即為水泵的工況點，對應(yīng)流量為QA=350L/s ，揚程 HA=65m。水泵到水池 C 的流量： QCQ