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文檔簡介
1、六、計算題 (4小題,共50分):1.已知某12SH型離心泵的額定參數(shù)為Q=730 m3/h ,H=10m ,n=1450 r/min 。試計算其比轉數(shù)。(本小題10分)解:答:(略)2. 如圖所示取水泵站,水泵由河中直接抽水輸入表壓為196KPa的高地密閉水箱中。已知水泵流量=160 L/s ,吸水管:直徑1=400mm ,管長1=30m ,摩阻系數(shù)1=0.028;壓水管:直徑2=350mm ,管長2=200m ,摩阻系數(shù)2=0.029 。假設吸、壓水管路局部水頭損失各為1m ,水泵的效率=70,其他標高見圖。試計算水泵揚程及軸功率 。(本小題15分)解:吸水管計算: (2分)壓水管計算:
2、(2分)總水頭損失為: (2分) (2分) (2分) (2分)答:(略)4.已知某變徑運行水泵裝置的管道系統(tǒng)特性曲線和水泵在轉速為時的()曲線如圖。試圖解計算:(1).該抽水裝置工況點的與值,(2).若保持靜揚程不變,流量下降時其直徑應降為多少? (要求詳細寫出圖解步驟,列出計算表,畫出相應的曲線,計算結果不修正)(15分)解: (1)、根據(jù)管道系統(tǒng)特性曲線方程繪制管道系統(tǒng)特性曲線:圖解得交點(40.2,38.28)即=40.2L/s =38.28m (4分) (2)、流量下降33.3%時,功況點移動到B點,=(1-0.333),=26.93L/s 由圖中查得=22.69m,(3分)抽水裝置特
3、性曲線計算表流量Q(L/s)0102026.93304040.250揚程H(m)10.0011.7517.0022.6925.7538.0038.2853.75相似功況拋物線方程為 (2分)(3)、繪制H=KQ2曲線:相似工況拋物線計算表流量Q(L/s)010203035.7540揚程H(m)0.003.1312.5228.1639.9950.06H=KQ2曲線與(QH)曲線的交點為A1(35.75,39.99)即=35.75L/s,=39.99m(2分)則根據(jù)比例律有 (4分)答:(略)水泵及水泵站(計算題)1.如圖所示為岸邊式取水泵房,已知下列數(shù)據(jù),求該水泵揚程。水泵流量Q=120L/S,
4、吸水管路長度l1=20m,吸水管i=0.0065,管徑D=400mm,壓水管路長度l2=300m,i=0.0148。管徑為D=300mm。吸水井水面標高為58.00m,水泵泵軸高度為60.00m,水廠混合水面標高為90.00m。吸水進口采用無底閥的濾水網(wǎng)(),90°彎頭一個(),DN350×300漸縮管一個()。吸水管局部水頭損失為沿程水損10%。2. 已知某雙吸5級離心泵的額定參數(shù)為Q=800 m3/h ,H=24m ,n=1450 r/min。試計算其比轉數(shù)。3.一臺水泵NPSH=2.3 m,進水管的水頭損失m,水泵自敞開進水池抽水。問在液面為標準大氣壓,分別抽送20清
5、水和70(hva=3.17mH2O)熱水時,水泵安裝高度各為多少?4.某泵站平均供水量Q=8.48×104m3/d,揚程H=40m,水泵和電機的功率均為70%,求這個泵站工作20h電費(每度電2.2元)?5.如圖所示的水泵裝置,泵將水由進水池抽送到出水池。(1)試用以下參數(shù)表示泵的揚程。泵出口壓力表讀數(shù)為Mt(kPa),泵進口真空表的讀數(shù)為Vs(kPa),泵進出口斷面垂直高度為Z(m)(泵進出口儀表軸心位于各被測斷面中心的平面圖),泵進出口斷面的流速分別為V1和V2(m/s)。(2)若Mt=380kPa,Vs=42.7 kPa,Z=0.25m,V1=2.3m/s,V2=3.5m/s。
6、試求水泵揚程H(H)。(3)若將進、出口儀表接管分別抬高l1和l2(m),真空表接管內無液體,壓力表接管內無氣體,其他條件不變,寫出水泵揚程表達式。又如l1=0.3m,l2=0.5m,求這時的水泵揚程H為多少。6.已知某變徑運行水泵裝置的管道系統(tǒng)特性曲線和水泵在管徑為時的()曲線如圖。試圖解計算:(1).該抽水裝置工況點的與值,(2).若保持靜揚程不變,流量下降時其直徑應降為多少? (要求詳細寫出圖解步驟,列出計算表,畫出相應的曲線,計算結果不修正)。7.一臺H=25m,Q=180m3/h,泄漏量為5.2m3/h的離心泵,以n=1450r/min的轉速運行時,泵的軸功率P=14.67kW.機械
7、效率m=95.2%。試求(1)泵的有效效率;(2)泵的效率;(3)泵的容積效率;(4)泵的水力效率。8.用戶要求設計一臺泵,其性能參數(shù)為H=5m,Q=100m3/h,n=1900r/min?,F(xiàn)有3臺模型泵可供選用,其最佳工況下的性能參數(shù)分別為:甲泵:H=7m,Q=0.25m3/s,n=580r/min,=0.83。乙泵:H=33m,Q=160m3/h,n=2900r/min,=0.82。丙泵:H=7.7m,Q=200l/s,n=980r/min,=0.84。試問:應選擇那臺泵作為設計的模型泵?9. 已知某水泵的特性曲線如圖所示,其轉數(shù)n1=2900r/min,當轉數(shù)變?yōu)?500 r/min時,
8、試作其水泵特性曲線?10. 已知某泵站水泵的特性曲線如圖所示,其轉數(shù)n1=2900r/min,后由于用戶用水量的減少,工況點變?yōu)锳2(40,40),試求通過變速調節(jié)后其轉數(shù)n2?11.已知某給水泵站,設有三臺同型號泵,水泵特性曲線及管路特性曲線如圖所示,已知給水泵站設計流量為QA=95L/S,試探討水泵定調速配制方案? 12. 已知某二級泵站,最高日設計流量為Qd=100m/s,清水池水面標高為32m,用戶地形標高為58m,用戶一般為6層,吸水管和壓水管水頭沿程水頭損失為3.2m,局部水頭損失為沿程15%,用戶出流水頭為2m。試求水泵的流量和揚程?一、
9、60; 基本方程式1.已知:C1=4m/s,D1=160mm,1=750,n=1450r/min,2=120, C2=24m/s,D2=350mm,試求離心泵所產(chǎn)生的理論水頭。2.已知離心泵轉速n=1450rpm,工作輪外徑D2=300mm,水力效率r=85%,葉片為有限數(shù)目時的反饋系數(shù)P=0.25,水流徑向進入葉片,出口的絕對速度C2=20m/s,夾角2=150,試求水泵所產(chǎn)生的實際水頭HO,并繪出其出口速度三角形。3.水泵工作輪的內徑D1=180mm,外徑D2=280mm,轉速n=960rpm,進口C1=2.5m/s,1=600, 出口2=200, C2=16m/s,當水流徑向流入葉片(2
10、=900)時。試問理論水頭如何變化? 二、 基本性能參數(shù)1. 如圖在水泵進、出口處按裝水銀差壓計。進、出口斷面高差為Z=0.5m,差壓計的讀數(shù)為hp=m,求水泵的揚程H。(設吸水管口徑1等于壓水口徑2)解: 水泵的揚程為: 3. 已知水泵供水系統(tǒng)靜揚程ST=13m ,流量=360L/s ,配用電機功率電=79KW ,電機效率電=92,水泵與電機直接連接,傳動效率為100,吸水管路阻抗1=6.173 S2/m5 ,壓水管路阻抗2=17.98 S2/m5,求解水泵、和 。解:總揚程為: 。 水泵軸功率即電機輸出功率: 水泵效率為:
11、; 5.如圖所示取水泵站,水泵由河中直接抽水輸入表壓為196KPa的高地密閉水箱中。已知水泵流量=160 L/s ,吸水管:直徑1=400mm ,管長1=30m ,摩阻系數(shù)1=0.028;壓水管:直徑2=350mm ,管長2=200m ,摩阻系數(shù)2=0.029 。假設吸、壓水管路局部水頭損失各為1m ,水泵的效率=70,其他標高見圖。試計算水泵揚程及軸功率。 解:吸水管計算:壓水管計算:總水頭損失為: 12.離心泵的輸水量Q=75m3/h,在壓水管接頭上的壓力表讀數(shù)為
12、p=17.2個大氣壓,吸水管上真空表讀數(shù)為H=150mm汞柱,壓力表與真空表接點間的垂直距離為Z=0.3m。讀得電力表上電動機輸入功率為P=54Kw,設電動機的效率電=95%。試求:水泵所產(chǎn)生的水頭、軸功率和水泵的效率。13.水泵機組采用直接傳動,水泵的流量Q=2.5m3/h,幾何揚程Hr=25m,管道的水頭損失hw=6m,水泵和電動機的效率分別為70%和95%。取機組每天工作小時數(shù)為T=20h/d,電價為0.15¥/Kw h。試求電動機的輸入功率每天的電費。 三、 離心泵調速運行11.某變速運行離心水泵其轉速為
13、n1=950r/min時的(-)1曲線如圖,其管道系統(tǒng)特性曲線方程為=10+175002(以m/s計)。試問(1).該水泵裝置工況點的A與A值,(2).若保持靜揚程為10m,流量下降33.3%時其轉速應降為多少? 解:(1)、根據(jù)管道系統(tǒng)特性曲線方程繪制管道系統(tǒng)特性曲線: 圖解得交點(40.5,38.2)即=40.5L/s =38.2m (2)、流量下降33.3%時,功況點移動到B點,=(1-0.333)=27L/s 由圖中查得=23m,相似功況拋物線方程為編號1234567流量(L/s)10 152025303540揚程( m )3.27.112.619.728.438.
14、750.1(3)、繪制H=KQ2曲線:H=KQ2曲線與(QH)曲線的交點為A1(36,40)即=36L/s,=40m則根據(jù)比例律有答: 12.已知某變速運行水泵裝置的管道系統(tǒng)特性曲線H=HST+SQ2和水泵在轉速為n=950r/min時的(-)曲線如圖。試圖解計算:(1).該水泵裝置工況點的A與A值,(2).若保持靜揚程不變,流量下降33.3%時其轉速應降為多少? (要求詳細寫出圖解步驟,列出計算表,畫出相應的曲線)(15分) 四、 離心泵換輪
15、運行17. 4BA12單級單吸式離心泵的性能如下表:n=2900rpm,D=174mmQ (l/s)010182533.336H (m)36.538.537.734.62825.8N(KW)5.89.512.614.816.817 (%)055727874.570揚水地形高度(靜揚水高度)Hr=20m,管道特性曲線為H=Hr+SQ2,試求: .水泵的輸水流量、水頭、軸功率和效率;.用出水管閘閥調節(jié)使其流量減少15%時的水頭、效率和軸功率;.葉輪直徑車削10%時的流量和水頭,并且繪出其特性曲線;.流量減少10%的轉速和葉輪直徑。18已知n=950rpm時,水泵的QH關系如下表所示:管道曲線Qhw
16、方程式為H=HST+SQ2=10+0.0175Q2。試求:.工作點處的Q、H;.n1=720rpm時的Q、H;.揚水高度HST=25m,將兩臺n1=720rpm的水泵串聯(lián)時,每臺的Q、H;.如果水塔水位上升Z=5m,串聯(lián)的流量不變,一臺的轉速仍為n1=720rpm,另一臺的轉速n2為多少?19.具有不同靜揚程的兩臺同型號水泵并聯(lián),已知n=950rpm時,水泵的QH性能為:揚水高度如圖所示,各管道阻力率為:SCA=0.0012(ms2/l),SDA=0.0025(ms2/l)SAB=0.0063(ms2/l)。試用圖解法確定每臺水泵的工作點。 23.某離心泵的葉輪外徑為D2=218mm
17、,在Q=99m3/h,H=51.0m和=69.0%的工況下工作。當葉輪外徑切削為D2=200mm時(設此時水泵的效率近似不變),式求切削后水泵的性能參數(shù)Q、H和N各是多少? 五、 離心泵并、串聯(lián)運行 20.兩臺不同型號的水泵串聯(lián),輸水到兩個水塔(如圖所示),其性能見下表:Q (l/s)020406080100H1 (m)403528.521122H2 (m)4441.5373226.520各管道阻力率為:SAB=0.0004(ms2/l),SBC=0.0005(ms2/l),SBD=0.0009(ms2/l)。.試
18、用圖解法求出水泵的工作點及BD和BC管路的流量和流向。.若在B點另外輸出流量Q=50 l/s,試求每臺水泵的流量及BC、BD管路的流量。六、 離心泵吸水性能1.已知某離心泵銘牌參數(shù)為=220L/s ,HS=4.5m ,若將其安裝在海拔1000m的地方,抽送40的溫水,試計算其在相應流量下的允許吸上真空高度HS。(海拔1000m時,ha=9.2m ,水溫40時,hva=0.75m)解: 答:2.已知水泵裝置流量=0.12m3/s ,吸水管直徑D1=0.25m ,抽水溫度t=20 ,允許吸上真空高度為Hs=5m ,吸水井水面絕對標高為102m ,水面
19、為大氣壓強,設吸水管水頭損失為hs=0.79m ,試確定泵軸的最大安裝標高。(海拔為102m時的大氣壓為ha=10.2m H2O)解: 列吸水井水面(00)和水泵吸入口斷面(1-1)能量方程:答:泵軸最大安裝標高為。 3.12SH-19A型離心水泵,流量=220L/s時,在水泵樣本中查得允許吸上真空高度HS=4.5m,裝置吸水管的直徑為=300mm,吸水管總水頭損失為hS=1.0m,當?shù)睾0胃叨葹?000m,水溫為40Co,試計算最大安裝高度Hg. (海拔1000m時的大氣壓為ha=9.2mH2O,水溫40Co時的汽化壓強為hva=0.75mH2O) 解:吸水管流速為=列吸水井水面(
20、00)與水泵進口斷面(11)能方程:。答:米。4.水泵輸水流量=20m3/h,安裝高度g=5.5m(見圖),吸水管直徑=100mm吸水管長度=9M,管道沿程阻力系數(shù)=0.025,局部阻力系數(shù)底閥=5,彎頭=0.3,求水泵進口C-C斷面的真空值 。 解: 列吸水井水面(00)與水泵進口斷面(CC)能方程: 5.已知某離心泵銘牌參數(shù)為=220L/s ,HS=4.5m ,若將其安裝在海拔1500m的地方,抽送20的溫水,若裝置吸水管的直徑為=300mm,吸水管總水頭損失為hS=1.0m,試計算其在相應流量下的允許安裝高度Hg。(海拔1500m時,ha=8.6m ;水
21、溫20時,hva=0.24m) 解: (2分)= (3分) (2分)。(3分)6.已知水泵的供水量Q=120 l/s,吸水管直徑為350mm,長度為40m,沿程阻力系數(shù)為=0.02,吸水管上的管路附件有:底閥一個(底=6),彎頭三個(彎=0.3),大小頭一個(=0.1);吸水池水面標高為120m,水泵樣本上查出最大允許真空高度H=5m,水溫為30 ,當?shù)睾0螢?000m。試求水泵最大允許標高。22.12Sh19型離心泵的輸水量為217 l/s時,允許吸上真空高度H=5.1m,吸水管直徑D吸=350mm,總阻力系數(shù)為+=10,當?shù)睾0螢?000m,水溫為t=40,試求水泵的最大安裝高度。7.鍋爐
22、給水泵將除氧器內的軟化水送入蒸汽鍋爐,如圖所示。設除氧器內壓力為p0=117.6 KPa,相應的水溫為飽和溫度(t=104),吸水管內的水力損失為1.5m,所用給水泵為六級離心泵,其允許汽蝕余量 NPSH 為5m,其到灌高度Hg為多少?若p0=1atm ,t=90(相應的飽和蒸汽壓力高度為7.14米水柱),則Hg又為多少? 8.如圖所示,冷凝水泵從冷凝水箱中抽送40的清水,已知水泵額定流量為=68m3/h ,水泵的必要汽蝕余量為NPSH=2.3m ,冷凝水箱中液面絕對壓強為p0=8.829Kpa,設吸水管阻力為hs=0.5m,試計算其在相應流量下的最小倒罐高度Hg。(水溫40時,水的密度為992kg/m3,水的汽化壓強為hv=0.75m)(10分)解: Hg= NPSHhs =NPSH hvhs =2.30.750.5=2.64m 七、離心泵比轉數(shù) 4.已知某12型離心泵的額定參數(shù)為=684 m3/h ,=10m ,n=1450 r/min 。試計算其比轉數(shù)ns 。解: 比轉數(shù)為:6.已知某多級泵,其額定參數(shù)為=45m3/h ,=33.5m ,轉數(shù)n=2900 r/min ,級數(shù)為8,試求其比轉數(shù)ns 。解:答:該多級泵的比轉數(shù)為400。1. 已知某多級泵,其額定參數(shù)為=45m3/h ,=33.5m
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