泵與泵站第五版課后答案

1、無(wú)需財(cái)富值下載【P107習(xí)題】1,如凰2/第所示的泵裝置，泵從一個(gè)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?shì)堆b盤(pán)的靜揚(yáng)程時(shí)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(duì)壓強(qiáng)R=,進(jìn)水水箱絕對(duì)壓強(qiáng)P2=以泵軸為0-0線，大氣壓Pa=1atm出水水箱測(cè)壓管水頭：H1P1Pa10311020m進(jìn)水水箱測(cè)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(tái)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(tái)泵的泵軸都在同一標(biāo)高3)裝置吸水井是敞開(kāi)的。圖2-106三種抽水裝置試問(wèn)二要使/(5=凡4=心/時(shí),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(cè)壓管水柱高度：h0.51105mb水泵吸水池測(cè)壓管水頭：H測(cè)ZbhHA5mb水泵Hss(b)0H測(cè)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(cè)壓管水柱高度：hPc11010PC10c水泵吸水池測(cè)壓管水頭：H測(cè)Zch510Pc1010Pc15(m)c水泵Hss(c)0H測(cè)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(zhǎng)度-30mi壓水管：管徑為=350皿1,長(zhǎng)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(jì)手冊(cè)第一冊(cè)，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(jiàn)

4、P24,公式2-30)2g2真空表安裝在泵軸處,則：HvHsshs計(jì)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(gè)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(yáng)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(yáng)程：HHSTSIh52.54.4956.99m(3)軸功率：N-gQH100010009.80.1656.99127.66kw10000.7%現(xiàn)有一臺(tái)離心泵裝置如圖2/07所示.試證二消防水融時(shí)流圖2-KJ7泵噴射出流該赭心桀裝宜的揚(yáng)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(yáng)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(lái)一臺(tái).俄測(cè)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(chǎng)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(tái)輸送清水的離心泵，現(xiàn)用來(lái)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(wèn)；(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)的倍。因?yàn)椋涸诒玫幕痉匠淌降耐茖?dǎo)過(guò)程中，液體密度p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(shí)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(shí),1000則功率變?yōu)樵瓉?lái)的倍。(2)壓力表讀數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的倍。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)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(shí)，則Pd變?yōu)樵瓉?lái)的倍。(3)以吸水池水面為基準(zhǔn)面吸水池和高位水池的高度差：Z48mPP101310521高位水池的測(cè)壓管內(nèi)液柱高度：h-Pa1.013107.9mg1.3水g靜揚(yáng)程：HSTZh487.955.9m7.試從假念上區(qū)分水箱自由出流時(shí).測(cè)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(cè)壓管水頭：H測(cè)ZghZ位置水頭gh測(cè)壓管內(nèi)水柱高度(壓強(qiáng)水頭)管道水頭損失：hH2Hi(計(jì)算段前后測(cè)壓管水頭差)=SQ2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

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(shì)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(jìn)水口處裝上一只真空表C*并均相應(yīng)地接上測(cè)壓管，現(xiàn)問(wèn):【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(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(kāi)，閥門(mén)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)。2水泵的總揚(yáng)程HHvHd,真空表讀數(shù)HvHsshs上，閘

11、閥關(guān)小時(shí)，流量減小，2g則hs減小，%減小，Hss不變，則Hv讀數(shù)減小，而總揚(yáng)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(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HbdhBD,閘閥關(guān)小，流量減小，2hBDSbdQ減小，Hbd不變，則B點(diǎn)的壓力表讀數(shù)減小，對(duì)應(yīng)的測(cè)壓管水面局度減小。(3) C表讀數(shù)減小，C比壓管水面高度增加。因?yàn)椋喝?1)問(wèn)中，Hv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?！?0.解答

12、:(1)一樣。因?yàn)椋嚎倱P(yáng)程HHsth。兩種情況，靜揚(yáng)程Hst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Hst增加，則總揚(yáng)程增加。其管道特性曲線變化如圖?！?2解答：|試從比例律的內(nèi)摘說(shuō)明泵站中采用淵運(yùn)運(yùn)行的碇大意義目意義：，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：I3出歸

13、納調(diào)速運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)以及需要注意的事項(xiàng)小優(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。14,同一白泵.在運(yùn)行中轉(zhuǎn)速由隊(duì)變?yōu)橐?試問(wèn)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?yàn)檎{(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(shí)則：實(shí)際泵流量:Qm n實(shí)-3n mii 9603i7304926L/s15.在產(chǎn)品試制中.一臺(tái)模型離心泵的尺寸為實(shí)際泵的十倍.并在轉(zhuǎn)速n=7*r/min時(shí)進(jìn)行域驗(yàn)。此時(shí)量出模型梨的設(shè)計(jì)工況出水應(yīng)Q出=H1Z*揚(yáng)程色=0.8皿由如果模型泵與實(shí)際泵的效率相等。試求:實(shí)際泵在網(wǎng)口則“min時(shí)的設(shè)汁工況流球和揚(yáng)程，i51.解答：Di據(jù)已知：比例尺-,Hm0.8m,QmiiL/s,nm730r/minD，zmzmzm-4實(shí)實(shí)際泵n實(shí)960r/min23nmHm2nmn實(shí)

15、H實(shí)n實(shí)Hm n|22m該水泵的比轉(zhuǎn)速:ns0.89602217302416 .清理倉(cāng)庫(kù)時(shí).找出一臺(tái)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(yàn).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(duì)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(guó)文獻(xiàn)中報(bào)導(dǎo)了一份2二|的0的高心系的試驗(yàn)鞋料.問(wèn)該系折算為我國(guó)采用的單位

16、時(shí),其比轉(zhuǎn)數(shù)i7,解答：ns0.0706i800i27r/min我國(guó)的比轉(zhuǎn)速為美國(guó)的倍，日本的倍。18 .某循環(huán)泵站中.原季為一臺(tái)I玨49型離心系工作，泵葉箱直徑見(jiàn)=290mm.管路中阻力系敷5t225A”,精揚(yáng)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(wèn):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(jiàn)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(diǎn)，A點(diǎn)即為水泵的工況點(diǎn)，對(duì)應(yīng)流量為Q=195L/s,揚(yáng)程HA=22.8m。流量減少12%,則減少后流量為Q=(1-12%)X196=171.6L/S,揚(yáng)程為2Hb14225QB20.6m,其工況點(diǎn)移動(dòng)到B(,)點(diǎn)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(guò)B點(diǎn)，交QH曲線于B'點(diǎn)，B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Q'=185L/s,揚(yáng)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(shuō)，在學(xué)本課程前，你對(duì)著一臺(tái)離心泵的銘牌.可以直接說(shuō)出它能打多少水,場(chǎng)程是多高.那么，現(xiàn)在時(shí)于這個(gè)問(wèn)題，你將如何回答？為什么？【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。21.某機(jī)場(chǎng)附近一個(gè)工廠區(qū)的給水設(shè)施如圖112所示已知：采用一臺(tái)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(wèn)【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(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：Hc123.01003.511048mcB點(diǎn)測(cè)壓管水頭為：Hb120100122440m水泵特性曲線折引到B點(diǎn)，折引后：H'HhABHSabQ2H200Q2水池供水特性曲線折引到B點(diǎn)：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(diǎn)，則C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的流量Q=245L/s為高位、''、'、_水箱的出流流量，交QH于A點(diǎn)，過(guò)A點(diǎn)做縱軸平行線，交QH于A點(diǎn)，A點(diǎn)即為水泵的工況點(diǎn)，對(duì)應(yīng)流量為Q=350L/s,揚(yáng)程HA=65mnB點(diǎn)的流量：QBQAQC245350595L/SC(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QH，*''>、>'>，一，一