泵與泵站第五版課后答案

1、無需財富值下載【P107習題】【1】.(1)已知，岀水水箱內(nèi)絕對壓強Pi=3.0atm，進水水箱絕對壓強P2=0.8atm以泵軸為0-0線，大氣壓Pa=latm岀水水箱測壓管水頭：H1=R_Pa10=3110=20m進水水箱測壓管水頭：H2=：P2-巳10=：0.8-110-2m(“”表示在泵軸以下)(2)泵的吸水地形高度：Hss二H2-2m(3)泵的壓水地形咼度：Hsd=Hi=20m2+三臺泵三種抽水裝置如圖MO5(o).(b)、(c)所示。三臺泵的泵釉都在同一標高上.其中。人3)裝置的吸水箱足密閉的.()裝登吸水井是敞開的。O.5atmflfl圖2J05三種抽水裝置試冋：【2】.解答:要使

2、R-W三丹町廠乩糾時，則如圖2訂05中Hg(m);PR(atm)如圖(a)，Hss(a)=3m據(jù)題意：Hss(b)=Hss(C)=Hss(a)=3m以泵軸為基準面(1)b水泵位置水頭：Zb=Hab水泵吸水池測壓管水柱高度：h=0.5-110-5mb水泵吸水池測壓管水頭：H測二Zbh=HAK：i-5mb水泵Hss(b)=0_H測=0_Ha_5=5_HA=3m解得：HA=2m(2)c水泵位置水頭：Zc二-5m(在泵軸以下)c水泵吸水池測壓管水柱高度：h=Pc-110=10Pc-10c水泵Hss（c）=0-H測=0-10PC-15=15-10PC=3mH解得：FC=1.2atm(1) 根據(jù)給定的流量

3、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)h二5.7%。壓水管沿程水頭損失系數(shù)i1=11.6%真空表讀數(shù)：Hv二HsdvjAz二.hs-2g（見P24,2公式2-30)真空表安裝在泵軸處,2Z.02則：HvHss.hs22g計算水泵的吸水管流速:v1_0.162）（T-）=1.27m/s泵吸水地形高度:Hss=3532=3m吸水管水頭損失:吸水管水頭損失:、hs11=0.0057301=1.17m則：真空表讀數(shù)Hv=31.171凹4.25mH2O29.8'Tatm=10mH2O=760mmHg則：4.25mH2O=4.2576=323mmHg%真空度=PaPv100%

4、J0mH2°4.25mH2°100%=57.5%(2)泵的靜揚程：Hst二74.5-32廠2-110=52.5m壓水管水頭損失:、hd“2I21=0.01162001=3.32m管道總水頭損失:'h八hs'hd=4.49m10mH2OPa總揚程：H二Hst_=52.54.49=56.99m(3)軸功率:(3)軸功率:?gQH10001000匯0.7=127.66kw0-0斷面：E。=Z°；0F=00Fa2g22丄V1丄R“z丄w丄F1-1斷面：Ei-Z11-（Hss）11112g'ss2丿2gg0-0斷面：E。=Z°；0F=00F

5、a2g22丄V1丄R“z丄w丄F1-1斷面：Ei-Z11-（Hss）11112g'ss2丿2gg【4】解答：以吸水池水面為基準面列0-0,1-1,2-2,3-3斷面能量方程如下:2-2斷面：E2=Z2竺昱=（H2gPg2,v33-3斷面：E3=Z3-2g旦Hst7.遽.旦2g-g吸水管水頭損失:22g壓水管水頭損失:二hd=E2-E3P2_?g.得：Hd='hd-HssI2丿土HssZss2丿22竺ViH2g22V2_V32gST泵裝置總揚程H二HvHd則：H=Hv+Hd=：Zhs+H2ViSSZ葺菁忽略流速差，即v1:'v2,22Vn0；2g壓力表和真空表沿泵軸安裝，

6、即厶z=02Vo則最后：H=Hsth2g【5】解答：泵的基本方程式:1HtC2Ug葉輪出口牽連速度:n二D2U2:60A、22zV2-V3l+22g"st2V22g2一733Hst2Hst（總水頭損失vh八hsvhd）U?122（U2C2rCtg：）（U2U2C2rCtg：2）ggJ45。3.14。藥泊仁“60葉輪岀口面積:2D2b2=3.140.280.04=0.035（m2）徑向流速：C2r澄=0T38.57QT（m/s）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的1.3倍。因為：在泵的基本方程式的推導過程中，液體密度p被消掉了，

7、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p有關(guān)，NgQH,N和亍成正比，當二=1.3水時，則功率變?yōu)樵?000口來的1.3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，揚程不變，則其壓力表讀數(shù)Hd不變，泵的壓力表讀數(shù)：Fd©Hd(MPa)，和密度成正比，當亍=1.3亍水時，則Pd變?yōu)樵瓉淼?.3倍。(3)以吸水池水面為基準面吸水池和高位水池

8、的高度差：Z=48m高位水池的測壓管內(nèi)液柱高度：5uP-Pa1.0131052-1rcha7.9mQ1.3%g靜揚程：Hst二Zh=487.9=55.9m【7】解答：測壓管水頭：H測二Z二ghZ位置水頭：gh測壓管內(nèi)水柱高度(壓強水頭)2管道水頭損失：厶h二H2-H1(計算段前后測壓管水頭差)=SQ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，測壓管水頭高度為縱坐標，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：以流量為橫坐標，管道水頭損失為縱坐標，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

9、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，貝UA、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。水泵的總揚程2H-HvHd，真空表讀數(shù)Hv=Hss亠-hs，閘閥關(guān)小時，流量減小，貝0hs減小，V1減小，Hss2g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HbD亠hBD，閘閥關(guān)小，

10、流量減小，-hBD=SbdQ減小，HBD不變，則B點的壓力表讀數(shù)減小，對應(yīng)的測壓管水面高度減小。(3) C表讀數(shù)減小，C比壓管水面高度增加。因為：女口(1)問中，Hv讀數(shù)減小，即C表讀數(shù)減小。又因為C表處為負壓，C表讀數(shù)減小，對應(yīng)的測壓管水面高度增加【9】解答:因為可能調(diào)節(jié)岀水泵的高效段，則,(1)不一定。水泵的效率降低。【10】.解答:Hst樣，水頭損失一樣，則總揚程一樣(1)一樣因為：總揚程H=Hst二h。兩種情況，靜揚程(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】

11、.解答:【12】.解答:12.試從比例料的內(nèi)涵說明乗站中采用調(diào)運運行的璀大迂義。對應(yīng)著意義：，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，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?！?3】.解答：負裱黑社沉遠涎獰竟沬慮總歪讓恐漁爲邊逛嚥給優(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

12、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。f、2q1mh1m因為調(diào)速后滿足比例率：，=Q?門2H21門2j比轉(zhuǎn)速ns-i3Hi4比轉(zhuǎn)速:【15】.解答:據(jù)已知：比例尺=0.8m，Qm=11L/s,nm=730r/min實際泵n實=960r/min根據(jù)相似律：色Qs實3nmHm，-n實H實、2nm則：實際泵流量:11960=926L/snm4730【16】.解答:該水泵的比轉(zhuǎn)速:3.65nQ3.652900.一0.032100r/min3507參考P54，ns=100r/min的相對性能曲線,銘牌上參數(shù)即為：Q0=32L/s，Ho

13、=50m，N0=22.9kw，0=68.5%根據(jù)公式：Q=QQ0【17】解答：ns=0.07061800=127r/min我國的比轉(zhuǎn)速為美國的0.0706倍，日本的0.47倍。【18】.解答：12Sh-19水泵的特性曲線見P60，圖2-50據(jù)題意，已知：Hst=14m，S=225s2/m5，290mm則其管道特性曲線為：H二Hst八勺=日$丁SQ2=14225Q2繪制：管道特性曲線Q-'勺Q(L/s)150175187.52002252503Q(m/s)0.150.1750.18750.20.2250.2519.120.921.923.025.428.1Q-h曲線交Q-H曲線于A點，A

14、點即為水泵的工況點，對應(yīng)流量為Qa=195L/s，揚程HA=22.8m。2流量減少12%，則減少后流量為Qb=(1-12%)X196=171.6L/s，揚程為H14225QR20.6m，BB其工況點移動到B(171.6，20.6)點HB20.625其等效率曲線系數(shù)：k22=700(s/m)QB0.1716等效率曲線：H二kQ2=700Q2繪制：等效率曲線H=kQ2Q(L/s)150175187.5200225250Q(m3/s)0.150.1750.18750.20.2250.2515.821.424.628.035.443.82''H=kQ曲線過B點，交Q-H曲線于B點，B點

15、即為水泵對應(yīng)B點的相似工況點，對應(yīng)流量為QB'=185L/s，揚程HB'=24,0m。Q'D根據(jù)切削律：B-QDB2B切削后葉輪直徑：QBf1716D2b-D2290=267mm2BQ'2185BDD290267切削量：100%=100%=7.9%D2290150200250300【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?！?1】.解答：(1)相當于水泵和水箱聯(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面。密閉高位水箱的測壓

16、管水頭為：He二123.0100廣35_110=48mB點測壓管水頭為：HB=120-1001224=40m水泵特性曲線折引到B點，折引后：H，=：H_7hAB=H_SabQ2=H-200Q2水池供水特性曲線折引到B點：H；二He_7hBc二He_SbcQ2=48_130Q2繪制：水泵折引后特性曲線（Q-HjQ(L/s)080160240320400Q(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Q-He繪制：Hb=40直線，交Q-He于C點，貝UC

17、點對應(yīng)的流量Qc=245L/s為高位水箱的岀流流量，交（Q-H）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。Q(L/s)0801602403204003Q(m/s)00.080.160.240.320.4048484848484800.83.37.513.320.84847.244.740.534.727.2B點的流量：Qb=QaQc=245350=595L/s(Hb)(Ha)（圖1）（2）相當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：HB=40直線，交（QHj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Qa=350L/s，揚程HA=65m。水泵到水池C的流量：QC二Qa_Qb=350_40=310L/s(圖2)【22】.解答:（1）不是。因為：允許吸上真空高度為真空表讀數(shù)Hv的極限值。要求滿足Hv乞Hs，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、實際地點的氣壓影響。水泵銘牌上的參數(shù)Hs=2.5m是水泵在標準狀態(tài)下（即水溫20C,氣壓為1atm）的允許吸上真空高度。當水泵在標準狀態(tài)下工作時，Hv乞Hs即H