泵和泵站思考題和習題

./思考題與習題3-1水泵的基本性能參數(shù)有哪幾個？它們是如何定義的？3-2一離心泵裝置,轉(zhuǎn)速n=1450r/min,運行揚程H=25m,流量Q=180m3/h,泄露量q為5.2m3/h時,軸功率N=14.67kW,機械效率ηM=95.2%,試求：①水泵的有效功率；②水泵效率η；③水泵的容積效率ηv；3-3簡述高速旋轉(zhuǎn)的葉輪葉槽內(nèi)液流質(zhì)點的運動情況。3-4試討論葉片泵基本方程式的物理意義。3-5水泵效率包括那三種？它們的意義是什么？根據(jù)其能量損失的原因,試述提高水泵效率的途徑。3-6現(xiàn)有離心泵一臺,量測其葉輪外徑D2=280mm,寬度b2=40mm,出水角β2=30°。假設此泵轉(zhuǎn)速n=1450r/min,試繪制其QT～H3-7什么是泵的性能曲線？軸流泵的性能曲線與離心泵的性能曲線相比有何差異？使用時應注意什么問題？3-8什么是工況相似泵,工況相似泵性能參數(shù)之間有何關(guān)系？3-9試述比轉(zhuǎn)數(shù)ns的物理意義和實用意義？為什么它可以用來對泵進行分類？計算ns時應遵循哪些規(guī)定？3-10同一臺泵,在運行中轉(zhuǎn)速由n1變?yōu)閚2,試問其比轉(zhuǎn)數(shù)ns值是否發(fā)生相應的變化？為什么？1>不發(fā)生變化2比轉(zhuǎn)速ns是水泵在高校段內(nèi)的綜合特征數(shù),即有效功率Nu=735.6W,揚程Hm=1mH2O時,與它相似的模型泵轉(zhuǎn)數(shù),是由葉輪的形式尺寸所決定的,它只是描述水泵在高效段范圍內(nèi)其性能的特征數(shù),因此不隨轉(zhuǎn)數(shù)變化而改變。、證明：轉(zhuǎn)速有n1變?yōu)閚2,令：,由比例律3-11在產(chǎn)品的試制中,一臺模型離心泵的尺寸為實際泵的1/4倍,并在轉(zhuǎn)速n=730r/min時進行試驗。此時,量出模型泵的設計工況出水量Qm=11L/s,揚程Hm=0.8m。如果模型泵與實際泵的效率相等。試求：實際泵在n=960r/min時的設計工況流量和揚程。3-12試求12Sh離心泵的比轉(zhuǎn)數(shù)ns=？由該泵銘牌上已知,額定轉(zhuǎn)速n=1450r/min,流量Q=684m3/h,揚程H=3-13清理倉庫時,找出一臺舊的BA泵從其模糊的銘牌上,可看出：Q=32L/s,H=50m,n=2900r/min,N=22.9kW,η=68.5%。試繪制其Q～H,Q～N,Q～比轉(zhuǎn)數(shù)思考題與習題4-1泵站設計時如何計算總揚程？4-2試在圖4-36所示的諸水泵裝置中標出水泵的靜揚程,寫出其設計揚程的表達式圖4-36水泵裝置圖4-3如圖4-37所示的泵裝置。泵從一個密閉水箱抽水,輸入另一個密閉水箱,水箱內(nèi)的水面與泵軸齊平,試問：〔1該泵裝置的靜揚程HST=？<m>〔2泵的吸水地形高度Hss=？<m>〔3泵的壓水地形高度Hsd=？<m>圖4-37密閉式離心泵裝置HST=22mH2OHSS=2mH2OHST=20mH2O4-4三臺泵三種抽水裝置如圖4-38<a>、<b>、<c>所示。三臺泵的泵軸都在同一標高上,其中<b>、<c>裝置的吸水箱是密閉的,<a>裝置吸水井是敞開的。圖4-38三種抽水裝置要使三個泵的吸水地形高度相同HA＝2mPc＝1.2atm4-5什么叫水泵的工況點？工況點與哪些因素有關(guān)？當發(fā)生如下情況時,水泵的工況點如何變化？〔1管道的直徑變粗和變細時。〔2當管路上閘閥的開度變小時?！?水源水位或出水池水位升高或降低時?！?水泵的轉(zhuǎn)速增加或減少時。〔5水泵減漏環(huán)嚴重磨損,葉片和減漏環(huán)間隙增大時?！?管路年久失修,嚴重銹蝕時。4-6現(xiàn)有一臺離心泵裝置如圖4-39所示,試證：圖4-39離心泵裝置該離心泵裝置的揚程公式應為：4-7一臺輸送清水的離心泵,現(xiàn)用來輸送密度為水的1.3倍的液體,該液體的其他物理量性質(zhì)可視為與水相同,泵裝置均同。試問：<1>該泵在工作時,其流量與揚程的關(guān)系曲線有無改變？在相同的工作情況下,泵所需的功率有無改變？在相同工作情況下〔理解為相同的水泵裝置所需功率為輸水的1.3倍<2>泵出口處的壓力表讀數(shù)〔MPa有無改變？如果輸送清水時,泵的壓水地形高度Hsd=0.5MPa,此時壓力表讀數(shù)應為多少MPa？<3>如果泵將液體輸送往高地密閉水箱時,密閉水箱的壓力為2atm,試問此時該泵的靜揚程HST應為多少？4-8某取水泵站從水源取水,將水輸送至凈水池。已知水泵流量Q=1800m3/h,吸、壓水管道均為鋼管,吸水管長L1=15.5m,管徑D1=500mm,壓水管長L2=450m,管徑D2=400mm。局部水頭損失按沿程水頭損失的15%計算。水源設計水位76.83m,蓄水池最高水位為89.45m,水泵泵軸標高為78.83m。水泵的效率在Q=1800m3/h時為75%。試計算該水泵裝置所需揚程H及軸功率4-9試從概念上區(qū)分水箱自由出流時,測壓管水頭線與管路水頭損失特性曲線間的不同。4-10在圖4-40所示的泵裝置上,在出水閘閥前后裝A、B兩只壓力表,在進水口出裝上一只真空表C,并均相應地接上測壓管?，F(xiàn)問：<1>閘閥全開時,A、B壓力表的讀數(shù)及A、B兩根測壓管的水面高度是否一樣？閘閥局部水頭損失不可忽略,測壓管高度A>B,壓力表讀數(shù)A>B<2>閘閥逐漸關(guān)小時,A、B壓力表的讀數(shù)以及A、B兩根測壓管的水面高度有何變化？閘閥關(guān)小,管阻增大,〔H＝HST+SQ2S增大,所以,水泵流量下降,H增加,A表讀數(shù)增大,測壓管上升。水泵流量下降B點以上的管段水頭損失減小,所以B表減小,B測壓管下降。<3>在閘閥逐漸關(guān)小時,真空表C的讀數(shù)以及它的測壓管內(nèi)水面高度如何變化？閘閥關(guān)小,流量變小,吸水管水頭損失減小,所以真空度減小,比壓管水面上升。圖4-40閘閥調(diào)節(jié)時的壓力變化4-11如圖4-41所示,A點為該泵裝置的極限工況點,其相應的效率為ηA。當閘閥關(guān)小時,工作點由A點移至點B,相應的效率為ηB。由圖可知ηA＞ηB,現(xiàn)問：關(guān)小閘閥是否可以提高效率？此現(xiàn)象如何解釋？<2>如何推求關(guān)小閘閥后該泵裝置的效率變化公式？圖4-41閘閥調(diào)節(jié)時離心泵裝置工況點的變化4-12某泵站裝有一臺6Sh-9型泵,其性能參數(shù)見表4-9所示。管道阻力系數(shù)S=1850.0s2/m5,靜揚程HST=38.6m。試用數(shù)解法求此時水泵的出水量、揚程、軸功率和效率。表4-96Sh-9型泵的性能參數(shù)流量〔L/s揚程〔m轉(zhuǎn)速〔r/min軸功率〔kW效率〔%3652295024.874504628.679613830.6744-13什么叫工況調(diào)節(jié)？在那些情況下需要進行工況調(diào)節(jié)？工況調(diào)節(jié)的方法有那幾種？各適用于什么場合？4-14在什么情況下需要兩臺或兩臺以上的水泵的并聯(lián)運行？水泵并聯(lián)運行有什么優(yōu)缺點？是否水泵并聯(lián)的臺數(shù)越多,管路越省,運行越經(jīng)濟？4-15某取水泵站,設置20Sh-28型泵3臺〔兩用一備,20Sh-28型泵的性能參數(shù)見表4-10。已知：吸水井設計水位11.4m,出水池設計水位為20.30m,吸水管阻力系數(shù)S1=1.04s2/m5,壓水管阻力系數(shù)S2=3.78s2/m5,并聯(lián)節(jié)點前管道對稱。試用圖解法和數(shù)解法求水泵并聯(lián)工況點。表4-1020Sh-28型泵的性能參數(shù)流量Q〔L/s揚程H〔m轉(zhuǎn)速n〔r/min軸功率N〔kW效率η〔%4502797014880560221488265015137704-16某水泵轉(zhuǎn)速n1=970r/min時的<Q～H>1曲線高效段方程為H=45-4583Q2,管道系統(tǒng)特性曲線方程為H=12+17500Q,試求：<1>該水泵裝置的工況點；<2>若需水泵的工況點流量減少10%,為節(jié)電,水泵轉(zhuǎn)速應降為多少？4-17某循環(huán)泵站,夏季為一臺12Sh-9型泵工作D2=290mm,Q～H曲線高效段方程為HQ2,管道阻力系數(shù)S=225s2/m5,靜揚程HST=15m,到了冬季需減少12%的供水量,為節(jié)電、擬將一備用葉輪切削后裝上使用。試問切削后葉輪外徑應為多少？切削百分之幾？4-18已知某離心泵的葉輪外徑為D2==316mm、D1==160mm,該泵的基本性能如表4-11所示。試繪出該泵的基本性能曲線Q～H、Q～N、Q～η。轉(zhuǎn)速恒定,葉輪外徑切削使D2==285mm,換算葉輪切削后的性能曲線。求水泵的比轉(zhuǎn)速ns。表4-11離心泵性能試驗數(shù)據(jù)<n=1450r/min>流量Q〔L/s020406080100120揚程H〔m32333332282417軸功率N〔kW12.114.3918.5023.8427.8032.9238.52思考題5-1什么是水泵汽蝕？有哪些危害？如何采取措施進行防止？5-2汽蝕余量與吸上真空度有何區(qū)別？有什么關(guān)系？5-3允許吸上真空高度受海拔和水溫影響時,如何進行修正？5-424sh-9型離心泵的銘牌上注明：在抽升20℃水溫的水時,Hs＝2.5mH2〔1該泵在實際使用中,是否其吸入口的真空值表值Hv,只要不大于2.5mH2O,就能夠保證該泵在運行中不產(chǎn)生汽蝕？銘牌上標注的數(shù)值是在標準情況下的數(shù)據(jù),若水溫或當?shù)卮髿鈮旱陀诒葮藴蕳l件,應先進行修正?！?銘牌上Hs＝2.5mH2O是否意味著該泵在葉輪中的絕對壓力最低不能低于10.33mH2O－2.5mH2O＝7.83mH2O高,