泵與泵站第五版課后答案

1、無需財富值下載【P107習(xí)題】1,如凰2/第所示的泵裝置，泵從一個密閉水希抽水,輸入另-密用水箱,水希內(nèi)的水面與泵軸齊平.試同二(】)談荻裝盤的靜揚程時三？(口汴(2)案的吸水地超高度H.=T(回(3)翼的壓水地形高置2?Cm)R12-101密閉式離心系裝置【1】.(1)已知，出水水箱內(nèi)絕對壓強R=,進水水箱絕對壓強P2=以泵軸為0-0線，大氣壓Pa=1atm出水水箱測壓管水頭：H1P1Pa10311020m進水水箱測壓管水頭:H2P2 Pa 100.8 1 10 2m (“-” 表示在泵軸以下)HstH1H220(2)22m(2)泵的吸水地形高度：HssH22m(3)泵的壓水地形高度：Hsd

2、H120m2.三臺泵三種抽水糠置如圖2/05(1)、上.其中(5),裝置的吸水箱是密閉的,(»、(“所示。三臺泵的泵軸都在同一標(biāo)高3)裝置吸水井是敞開的。圖2-106三種抽水裝置試問二要使/(5=凡4=心/時,則如圖2-105中外=?(m)j巴=?(aun)【2】.解答：如圖(a),Hss(a)3m據(jù)題意：Hss(b)Hss(c)Hss(a)3m以泵軸為基準(zhǔn)面(1) b水泵位置水頭：ZbHAb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ZbhHA5mb水泵Hss(b)0H測0HA55HA3mSS(kJ)解得：HA2m(2) c水泵位置水頭：Zc5m(在泵軸

3、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Zch510Pc1010Pc15(m)c水泵Hss(c)0H測010Pc151510Pc3mH解得：Pc1.2atm泵流量Q=160L/s,管道均采用鑄鐵管.吸水及壓水管道中的局部水頭損失假設(shè)各為Im。吸水管二管徑。二400mm+長度-30mi壓水管：管徑為=350皿1,長度l2-200m；泵的效率中三70%,其他標(biāo)高值如圖第1便所示由試同：(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%。2真空表讀數(shù)：HvHsdhs幺-z(見

4、P24,公式2-30)2g2真空表安裝在泵軸處,則：HvHsshs計算水泵的吸水管流速:泵吸水地形高度:Hss吸水管水頭損失:則：真空表讀數(shù)Hv-11atm10mH2O2V12ghsVlQDS2個0.16(3.140.441.27m/s-)35323mi11i10.00571.2721.17129.8760mmHg3011.17m4.25mH2O則：4.25mH2O4.2576323mmHg%真空度二PPv100%Pa10mH204.25mH2°100%57.5%10mH2O(2)泵的靜揚程：HST74.532211052.5m壓水管水頭損失:hdi2l210.011620013.3

5、2m管道總水頭損失:hshd1.173.324.49m總揚程：HHSTSIh52.54.4956.99m(3)軸功率：N-gQH100010009.80.1656.99127.66kw10000.7%現(xiàn)有一臺離心泵裝置如圖2/07所示.試證二消防水融時流圖2-KJ7泵噴射出流該赭心桀裝宜的揚程公式應(yīng)為:【4】.解答：以吸水池水面為基準(zhǔn)面列 0-0 , i-i , 2-2,3-3斷面能量方程如下:0-0斷面:E0Z02V0PoPa1-1斷面:Ei2-2斷面:E2Z23-3斷面:E3Z32g2Vi2g(Hss2ViPi2g2V2P22g(H2V2P2ss2g2gP3H ST2V3Pa2g吸水管水頭

6、損失:hs E0 EiPiss得：HvhsHss2Vi2g2Vi2gHvHss2Vi2g壓水管水頭損失:hdE2E3P2PaHss2V3得：HdhdHss2V222V32gH STHdHss2 2V2 V32gH ST.泵裝置總揚程H HvHd2gH ST則：H HVHdhs2Viss2ghd H2V22V32gH SThshd2Vi2V22V3忽略流速差，即2g2gH ST（總水頭損失hshd)H ST2V32g2 2Vi V22gViV2,2Vi2V22g0；壓力表和真空表沿泵軸安裝,則最后：H Hst h2V32g工現(xiàn)有離心來一臺.俄測其葉輪的外徑%=280e,寬度與40mm.出水角佻=

7、307假設(shè)此案的轉(zhuǎn)速m二1456/疝弧試雉制其Ql場理論特性曲統(tǒng).【5】.解答：泵的基本方程式：HT-1C2uu2-u2-(u2C2rctg)1(u2u2c2rctg2)ggg葉輪出口牽連速度：u2nD214503.140.2821.25(m/s)6060葉輪出口面積：F2D2b23.140.280.040.035(m2)徑向流速：C2rQT-Q38.57QT(m/s)2rF20.0351代入基本方程式，得理論特性曲線：1 2HT(21.25221.2538.57QTctg30)40.08144.86QTT9.8TT冢二臺輸送清水的離心泵，現(xiàn)用來送密度為水的L3倍的體,該液體的其他物理性質(zhì)可視

8、為與水相同，泵裝置均同口試問；(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倍。因為：在泵的基本方程式的推導(dǎo)過程中，液體密度p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HT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QH不變。水泵的軸功率和液體密度p有關(guān)，NgQH,N和成正比，當(dāng)1.3水時,1000則功率變?yōu)樵瓉淼谋丁?2)壓力表讀數(shù)變?yōu)樵瓉淼谋?。因為：如問題(1)所示，輸送液體的密度改變，揚程不變，則其壓力表讀數(shù)Hd不變,泵的壓力表讀數(shù)：PdgH

9、d(MPa),和密度成正比，當(dāng)1.3水時，則Pd變?yōu)樵瓉淼谋丁?3)以吸水池水面為基準(zhǔn)面吸水池和高位水池的高度差：Z48mPP101310521高位水池的測壓管內(nèi)液柱高度：h-Pa1.013107.9mg1.3水g靜揚程：HSTZh487.955.9m7.試從假念上區(qū)分水箱自由出流時.測壓管水頭線與管道水頭損失特性的戰(zhàn)間的不同。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)管道水頭損失：hH2Hi(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，曲線趨勢是下降。管道水頭損失特性曲線：以流

10、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。亂在圖109所示的泵裝置上,走出水閘廊前后裝入8兩只壓力表，在進水口處裝上一只真空表C*并均相應(yīng)地接上測壓管，現(xiàn)問:【8】.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Q減小，揚程H增大的方向移動。2水泵的總揚程HHvHd,真空表讀數(shù)HvHsshs上，閘

11、閥關(guān)小時，流量減小，2g則hs減小，%減小，Hss不變，則Hv讀數(shù)減小，而總揚程H是增大的，因此Hd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HbdhBD,閘閥關(guān)小，流量減小，2hBDSbdQ減小，Hbd不變，則B點的壓力表讀數(shù)減小，對應(yīng)的測壓管水面局度減小。(3) C表讀數(shù)減小，C比壓管水面高度增加。因為：如(1)問中，Hv讀數(shù)減小，即C表讀數(shù)減小。又因為C表處為負(fù)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。因為可能調(diào)節(jié)出水泵的高效段，則，水泵的效率降低。【10.解答

12、:(1)一樣。因為：總揚程HHsth。兩種情況，靜揚程Hst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Hst增加，則總揚程增加。其管道特性曲線變化如圖。【12解答：|試從比例律的內(nèi)摘說明泵站中采用淵運運行的碇大意義目意義：，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，水泵的高效、節(jié)能工作的問題。【13.解答：I3出歸

13、納調(diào)速運行的優(yōu)點以及需要注意的事項小優(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,同一白泵.在運行中轉(zhuǎn)速由隊變?yōu)橐?試問其比轉(zhuǎn)數(shù)凡值是否發(fā)生相應(yīng)的變化？為什么？【14.解答：比轉(zhuǎn)速不變。2因為調(diào)速后滿足比例率：QiII,比上Q2n2H202比轉(zhuǎn)速ns13.65n1 , Q13H14比轉(zhuǎn)速:ns23.65n2 Q23H24365n : n2Q1312 ；

14、ni 3.65 Qi n，n123333n2Hi 4H14nJ ni22-ni3.65nl. Qi3Hi4nsi根據(jù)相似律：amQs實則：實際泵流量:Qm n實-3n mii 9603i7304926L/s15.在產(chǎn)品試制中.一臺模型離心泵的尺寸為實際泵的十倍.并在轉(zhuǎn)速n=7*r/min時進行域驗。此時量出模型梨的設(shè)計工況出水應(yīng)Q出=H1Z*揚程色=0.8皿由如果模型泵與實際泵的效率相等。試求:實際泵在網(wǎng)口則“min時的設(shè)汁工況流球和揚程，i51.解答：Di據(jù)已知：比例尺-,Hm0.8m,QmiiL/s,nm730r/minD，zmzmzm-4實實際泵n實960r/min23nmHm2nmn實

15、H實n實Hm n|22m該水泵的比轉(zhuǎn)速:ns0.89602217302416 .清理倉庫時.找出一臺舊的BA型聚，從其模糊的銘牌上,可看出:Q=3217/H=50m,曰;2900r/min.N=22.9kW,y=68.5驗.試?yán)L制其。也JN、。力性能曲線工i61.解答：3.65n.Q3.6529000.032z-zi00r/min33H4504參考P54,nsi00r/min的相對性能曲線,銘牌上參數(shù)即為：Q°32L/s,H050m,N022.9kw,068.5%根據(jù)公式：QQQ0HHH0NNN017 .在:美國文獻中報導(dǎo)了一份2二|的0的高心系的試驗鞋料.問該系折算為我國采用的單位

16、時,其比轉(zhuǎn)數(shù)i7,解答：ns0.0706i800i27r/min我國的比轉(zhuǎn)速為美國的倍，日本的倍。18 .某循環(huán)泵站中.原季為一臺I玨49型離心系工作，泵葉箱直徑見=290mm.管路中阻力系敷5t225A”,精揚程組£140，到了冬季，用水量減少了，該泵站須減少12%的供水量,為了節(jié)電，到冬季擬將另一備用葉輪切小后裝上使用,問:該備用葉輪應(yīng)切削外徑百分之幾？【18.解答：12Sh-19水泵的特性曲線見P60,圖2-50據(jù)題意，已知：Hst14m,S225s2/m5,D2290mm則其管道特性曲線為：HHsthHstSQ214225Q2繪制：管道特性曲線QhQ(L/s)15017520

17、0225250Q(m3/s)hQh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Q=195L/s,揚程HA=22.8m。流量減少12%,則減少后流量為Q=(1-12%)X196=171.6L/S,揚程為2Hb14225QB20.6m,其工況點移動到B(,)點H206其等效率曲線系數(shù)：k2700(s2/m5)Q20.17162B等效率曲線：HkQ2700Q2繪制：等效率曲線HkQ2Q(L/s)150175200225250Q(m3/s)hHkQ2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。B

18、BQ'D根據(jù)切削律：-QDB2B切削后葉輪直徑：D9RQB-D91716290267mm2BQ2185B切削量：D2D2B100%290267100%7.9%D229015020025030019 .如果說，在學(xué)本課程前，你對著一臺離心泵的銘牌.可以直接說出它能打多少水,場程是多高.那么，現(xiàn)在時于這個問題，你將如何回答？為什么？【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.某機場附近一個工廠區(qū)的給水設(shè)施如圖112所示已知：采用一臺I4SA-J0型離心泵工作,轉(zhuǎn)速q=l450

19、r/曲科.葉輪直徑«6mm«管道阻力系數(shù)51vl二笫y/m3,S第=130#/nft試問【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：Hc123.01003.511048mcB點測壓管水頭為：Hb120100122440m水泵特性曲線折引到B點，折引后：H'HhABHSabQ2H200Q2水池供水特性曲線折引到B點：hCHchBCHcSbcQ248130Q2.,繪制：水泵折引后特性曲線qhQ(L/s)080160240320400Q(m3/s)0h727776736959h

20、AB0H72繪制：高位水池供水折引后特性曲線QHcQ(L/s)080160240320400-3,、Q(m/s)0Hc484848484848hBC0,H48繪制：Hb40直線，交QHc于C點，則C點對應(yīng)的流量Q=245L/s為高位、''、'、_水箱的出流流量，交QH于A點，過A點做縱軸平行線，交QH于A點，A點即為水泵的工況點，對應(yīng)流量為Q=350L/s,揚程HA=65mnB點的流量：QBQAQC245350595L/SC(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QH，*''>、>'>，一，一