水泵与水泵站考试计算题

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[解]:总扬程为:

水泵轴功率即电机输出功率:
水泵效率为:
5.如图所示取水泵站,水泵由河中直接抽水输入表压为196KPa的高地密闭水箱中。已知水泵流量Q=160 L/s ,吸水管:直径D1=400mm,管长L1=30m,摩阻系数λ1=0.028;压水管:直径D2=350mm,管长L2=200m,摩阻系数λ2=0.029 。假设吸、压水管路局部水头损失各为1m,水泵的效率η=70%,其他标高见图。试计算水泵扬程H及轴功率N。
的曲线,计算结果不修正)(15分)
[解]:(1)、根据管道系统特性曲线方程绘制管道系统特性曲线:
图解得交点A(40.2,38.28)即QA=40.2L/sHA=38.28m………(4分)
(2)、流量下降33.3%时,功况点移动到B点,
QB=(1-0.333),Q=26.93L/s由图中查得HB=22.69m,………(3分)
①.工作点处的Q、H;
②.n1=720rpm时的Q、H;
③.扬水高度HST=25m,将两台n1=720rpm的水泵串联时,每台的Q、H;
④.如果水塔水位上升ΔZ=5m,串联的流量不变,一台的转速仍为n1=720rpm,另一台的转速n2为多少?
19.具有不同静扬程的两台同型号水泵并联,已知n=950rpm时,水泵的Q—H性能为:
13.水泵机组采用直接传动,水泵的流量Q=2.5m3/h,几何扬程Hr=25m,管道的水头损失hw=6m,水泵和电动机的效率分别为70%和95%。取机组每天工作小时数为T=20h/d,电价为0.15¥/Kw h。试求电动机的输入功率每天的电费。
三、离心泵调速运行
11.某变速运行离心水泵其转速为n1=950r/min时的(Q-H)1曲线如图,其管道系统特性曲线方程为H=10+17500Q2(Q以m3/s计)。试问 (1).该水泵装置工况点的QA与HA值,(2).若保持静扬程为10m,流量下降33.3%时其转速应降为多少?
5.如图所示的水泵装置,泵将水由进水池抽送到出水池。
(1)试用以下参数表示泵的扬程。泵出口压力表读数为Mt(kPa),泵进口真空表的读数为Vs(kPa),泵进出口断面垂直高度为△Z(m)(泵进出口仪表轴心位于各被测断面中心的平面图),泵进出口断面的流速分别为V1和V2(m/s)。
(2)若Mt=380kPa,Vs=42.7 kPa,△Z=0.25m,V1=2.3m/s,V2=3.5m/s。试求水泵扬程H(H)。
抽水装置特性曲线计算表
流量Q(L/s)
0
10
20
26.93
30
40
40.2
50
扬程H(m)
10.00
11.75
17.00
22.69
25.75
38.00
38.28
53.75
相似功况抛物线方程为
………(2分)
(3)、绘制H=KQ2曲线:
相似工况抛物线计算表
流量Q(L/s)
0
10
20
30
35.75
40
扬程H(m)
0.00
3.13
12.52
28.16
39.99
50.06
H=KQ2曲线与(Q—H)曲线的交点为
A1(35.75,39.99)即QA1=35.75L/s,HA1=39.99m………(2分)
则根据比例律有
………(4分)
答:(略)
水泵及水泵站(计算题)
1.
如图所示为岸边式取水泵房,已知下列数据,求该水泵扬程。
[解]:吸水管计算:
压水管计算:
总水头损失为:
12.离心泵的输水量Q=75m3/h,在压水管接头上的压力表读数为p=17.2个大气压,吸水管上真空表读数为H=150mm汞柱,压力表与真空表接点间的垂直距离为ΔZ=0.3m。读得电力表上电动机输入功率为P=54Kw,设电动机的效率η电=95%。试求:水泵所产生的水头、轴功率和水泵的效率。
8.用户要求设计一台泵,其性能参数为H=5m,Q=100m3/h,n=1900r/min。现有3台模型泵可供选用,其最佳工况下的性能参数分别为:
甲泵:H=7m,Q=0.25m3/s,n=580r/min,η=0.83。
乙泵:H=33m,Q=160m3/h,n=2900r/min,η=0.82。
丙泵:H=7.7m,Q=200l/s,n=980r/min,η=0.84。
五、离心泵并、串联运行
20.两台不同型号的水泵串联,输水到两个水塔(如图所示),其性能见下表:
Q (l/s)
0
20
40
60
80
100
H1(m)
40
35
28.5
21
12
2
H2(m)
44
41.5
37
32
26.5
20
各管道阻力率为:SAB=0.0004(ms2/l),
SBC=0.0005(ms2/l),SBD=0.0009(ms2/l)。
3.水泵工作轮的内径D1=180mm,外径D2=280mm,转速n=960rpm,进口C1=2.5m/s,α1=600,出口α2=200, C2=16m/s,当水流径向流入叶片(α2=900)时。试问理论水头如何变化?
二、基本性能参数
1.如图在水泵进、出口处按装水银差压计。
进、出口断面高差为△Z=0.5m,差压计的
与 值,(2).若保持静扬程不变,流量
下降 时其直径 应降为多少?(要求
详细写出图解步骤,列出计算表,画出相应
的曲线,计算结果不修正)。
7.一台H=25m,Q=180m3/h,泄漏量为5.2m3/h的离心泵,以n=1450r/min的转速运行时,泵的轴功率P=14.67kW.机械效率ηm=95.2%。试求(1)泵的有效效率;(2)泵的效率;(3)泵的容积效率;(4)泵的水力效率。
读数为hp=1m,求水泵的扬程H。
(设吸水管口径D1等于压水口径D2)
[解]: 来自百度文库泵的扬程为:
3. 已知水泵供水系统静扬程HST=13m,流量Q=360L/s ,配用电机功率N电=79KW ,电机效率η电=92%,水泵与电机直接连接,传动效率为100%,吸水管路阻抗S1=6.173 S2/m5,压水管路阻抗S2=17.98 S2/m5,求解水泵H、N和η 。
11.已知某给水泵站,设有三台同型号泵,水泵特性曲线及管路特性曲线如图所示,已知给水泵站设计流量为QA=95L/S,试探讨水泵定调速配制方案?
12.已知某二级泵站,最高日设计流量为Qd=100m/s,清水池水面标高为32m,用户地形标高为58m,用户一般为6层,吸水管和压水管水头沿程水头损失为3.2m,局部水头损失为沿程15%,用户出流水头为2m。试求水泵的流量和扬程?
四、离心泵换轮运行
17.4BA—12单级单吸式离心泵的性能如下表:n=2900rpm,D=174mm
Q (l/s)
0
10
18
25
33.3
36
H (m)
36.5
38.5
37.7
34.6
28
25.8
N(KW)
5.8
9.5
12.6
14.8
16.8
17
η(%)
0
55
72
78
74.5
70
扬水地形高度(静扬水高度)Hr=20m,管道特性曲线为H=Hr+SQ2,试求:
[解]:(1)、根据管道系统特性曲线方程绘制管道系统特性曲线:
图解得交点A(40.5,38.2)即QA=40.5L/s HA=38.2m
(2)、流量下降33.3%时,功况点移动到B点,
QB=(1-0.333)Q=27L/s 由图中查得HB=23m,
相似功况抛物线方程为
编号
1
2
3
4
5
6
7
流量Q(L/s)
10
15
20
25
30
35
40
扬程H( m )
3.2
7.1
12.6
19.7
28.4
38.7
50.1
(3)、绘制H=KQ2曲线:
H=KQ2曲线与(Q—H)曲线的交点为
A1(36,40)即QA1=36L/s,HA1=40m
则根据比例律有
答:
12.已知某变速运行水泵装置的管道系统特性曲线H=HST+SQ2和水泵在转速为n=950r/min时的(Q-H)曲线如图。试图解计算:(1).该水泵装置工况点的QA与HA值,(2).若保持静扬程不变,流量下降33.3%时其转速应降为多少? (要求详细写出图解步骤,列出计算表,画出相应的曲线)(15分)
①.水泵的输水流量、水头、轴功率和效率;
②.用出水管闸阀调节使其流量减少15%时的水头、效率和轴功率;
③.叶轮直径车削10%时的流量和水头,并且绘出其特性曲线;
④.流量减少10%的转速和叶轮直径。
18.已知n=950rpm时,水泵的Q—H关系如下表所示:
管道曲线Q—hw方程式为H=HST+SQ2=10+0.0175Q2。试求:
(3)若将进、出口仪表接管分别抬高l1和l2(m),真空表接管内无液体,压力表接管内无气体,其他条件不变,写出水泵扬程表达式。又如l1=0.3m,l2=0.5m,求这时的水泵扬程H为多少。
6.已知某变径运行水泵装置的管道系统特
性曲线 和水泵在管径为
时的( ~ )曲线如图。
试图解计算:(1).该抽水装置工况点的
解:吸水管计算:
(2分)
压水管计算:
(2分)
总水头损失为: (2分)
(2分)
(2分)
(2分)
答:(略)
4.已知某变径运行水泵装置的管道系统特
性曲线 和水泵在转速为
时的( ~ )曲线如图。
试图解计算:(1).该抽水装置工况点的
与 值,(2).若保持静扬程不变,流量
下降 时其直径 应降为多少?(要求
详细写出图解步骤,列出计算表,画出相应
2.已知某双吸5级离心泵的额定参数为Q=800m3/h,H=24m,n=1450 r/min。试计算其比转数。
3.一台水泵[NPSH]=2.3m,进水管的水头损失 m,水泵自敞开进水池抽水。问在液面为标准大气压,分别抽送20℃清水和70℃(hva=3.17mH2O)热水时,水泵安装高度各为多少?
4.某泵站平均供水量Q=8.48×104m3/d,扬程H=40m,水泵和电机的功率均为70%,求这个泵站工作20h电费(每度电2.2元)?
扬水高度如图所示,各管道阻力率为:
SCA=0.0012(ms2/l),SDA=0.0025(ms2/l)
SAB=0.0063(ms2/l)。
试用图解法确定每台水泵的工作点。
23.某离心泵的叶轮外径为D2=218mm,在Q=99m3/h,H=51.0m和η=69.0%的工况下工作。当叶轮外径切削为D2′=200mm时(设此时水泵的效率近似不变),式求切削后水泵的性能参数Q、H和N各是多少?
①.试用图解法求出水泵的工作点
及BD和BC管路的流量和流向。
②.若在B点另外输出流量Q=50 l/s,
试求每台水泵的流量及BC、BD管路的流量。
六、离心泵吸水性能
1.已知某离心泵铭牌参数为Q=220L/s ,[HS]=4.5m,若将其安装在海拔1000m的地方,抽送40℃的温水,试计算其在相应流量下的允许吸上真空高度[HS]′。(海拔1000m时,ha=9.2m,水温40℃时,hva=0.75m)
水泵流量Q=120L/S,吸水管路长度l1=20m,吸水管i=0.0065,管径D=400mm,压水管路长度l2=300m,i=0.0148。管径为D=300mm。吸水井水面标高为58.00m,水泵泵轴高度为60.00m,水厂混合水面标高为90.00m。吸水进口采用无底阀的滤水网( ),90°弯头一个( ),DN350×300渐缩管一个( )。吸水管局部水头损失为沿程水损10%。
一、基本方程式
1.已知:C1=4m/s,D1=160mm,α1=750,n=1450r/min,α2=120, C2=24m/s,D2=350mm,试求离心泵所产生的理论水头。
2.已知离心泵转速n=1450rpm,工作轮外径D2=300mm,水力效率ηr=85%,叶片为有限数目时的反馈系数P=0.25,水流径向进入叶片,出口的绝对速度C2=20m/s,夹角α2=150,试求水泵所产生的实际水头HO,并绘出其出口速度三角形。
六、计算题(4小题,共50分):
1.已知某12SH型离心泵的额定参数为Q=730m3/h,H=10m,n=1450 r/min。试计算其比转数。(本小题10分)
解:
答:(略)
2.如图所示取水泵站,水泵由河中直接抽水输入表压为196KPa的高地密闭水箱中。已知水泵流量Q=160 L/s,吸水管:直径D1=400mm,管长L1=30m,摩阻系数λ1=0.028;压水管:直径D2=350mm,管长L2=200m,摩阻系数λ2=0.029。假设吸、压水管路局部水头损失各为1m,水泵的效率η=70%,其他标高见图。试计算水泵扬程H及轴功率N。(本小题15分)
试问:应选择那台泵作为设计的模型泵?
9.已知某水泵的特性曲线如图所示,其转数n1=2900r/min,当转数变为1500 r/min时,试作其水泵特性曲线?
10.已知某泵站水泵的特性曲线如图所示,其转数n1=2900r/min,后由于用户用水量的减少,工况点变为A2(40,40),试求通过变速调节后其转数n2?
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