泵与泵站习题总汇.docx

1.水泵：它是一种水力机械。

它把动力机的机械能传递给所输送的水流，使水流的能量增加，从而把水流从低处抽提到高处，或从一处输送到另一处。

2.流量：单位时间内水泵所抽提的水体体积。

3.有效功率：水流流经水泵时，实际得到的功率。

4.汽蚀：由于某种原因，使水力机械低压侧的局部压力降低到该温度下的汽化压力以下，引起气泡的发生、发生和溃灭，从而造成过流部件损坏的全过程。

1．常见叶片泵的叶轮形式有封闭式、半开式式。

2．离心泵的工作原理是利用装有叶片的叶轮的高速旋转所产生的离心力来工作的
3．轴流泵主要与离心泵不同的构件有进水喇叭管、导叶体、
4 ．叶片泵的性能曲线主要有基本性能曲线、线、通用性能曲线、
、敞开。

出水弯管。

相对性能曲
全面性能曲
线、综合（或系列）型谱。

5 ．离心泵工况点的调节方法有变径、变速、变角、变阀等。

6．叶片泵按其叶片的弯曲形状可分为后弯式、前弯式和径向式三种。

而离心泵大都采用后弯式叶片。

1.下列泵中，不是叶片式泵【B】Ａ混流泵Ｂ活塞泵Ｃ离心泵Ｄ轴流泵。

2. 与低比转数的水泵相比,高比转数的水泵具有【C】
3.Ａ流量小、扬程高Ｂ流量小、扬程低Ｃ流量大、扬程低Ｄ流量大、扬程高 3. 离心泵的叶轮一般都制成【D 】
Ａ敞开式Ｂ半开式Ｃ半闭封式Ｄ闭封式
4.叶片泵在一定转数下运行时 , 所抽升流体的容重越大 ( 流体的其它物理性质相同 ), 其理论扬程【C】
Ａ越大Ｂ越小C不变D不一定
5. 水泵铭牌参数（即设计或额定参数）是指水泵在时的参数【B】
Ａ最高扬程Ｂ最大效率Ｃ最大功率Ｄ最高流量
6.当水泵站其它吸水条件不变时，随当地海拔的增高水泵的允许安装高度【A】
Ａ将下降Ｂ将提高Ｃ保持不变Ｄ不一定
7.定速运行水泵从水源向高水池供水 , 当水源水位不变而高水池水位逐渐升高时 , 水泵的流
量【B】
Ａ保持不变Ｂ逐渐减小Ｃ逐渐增大Ｄ不一定
8．固定式轴流泵只能采用【C】
A变径调节B变角调节C变速调节D变阀调节
9．上是凸管处危害最大的水
【D
击
】
A启动水击
10．轴面
流泵的
B关阀水击
叶轮一
C正水击
般安装
【
D负水击
在水
A】
A以下B以上C位
置D不一定
1. 并联的目的是为了提高水泵的扬程，串联的目的是为了增加水泵的流量。

【×】
2.水泵的比转数越大，其扬程越高。

【×】
3.离心泵大都是立式机组，一般安装在水面以上。

【×】
4.两台水泵的比转数必定相等，则其几何形状相似。

【×】
5.压力管道常用的敷设方式有镇墩、支墩和管床。

【×】
1. 给出下列水泵型号中各符号的意义：
①60— 50— 250② 14ZLB— 70
答：①60——水泵的进口直径，单位mm；50——水泵的出口直径，单位mm；250——叶轮标称
直径，单位mm；单级单吸悬臂式离心泵。

②14 ——水泵的出口直径，单位英寸；Z——轴流泵； L——立式； B——半调节； 70——比转速为 700。

1. 已知某 12SH型离心泵的额定参数为Q=730 m3/h，H=10m，n=1450r/min。

试计算其比转数：300
2. 12SH-19A 型离心水泵，设计流量为Ｑ=220L/s ，在水泵样本中查得相应流量下的允许吸上真空高度为[HS]= ，水泵吸水口直径为Ｄ=300mm，吸水管总水头损失为∑hS=, 当地海拔高度为1000m,水温为 40Co，试计算最大安装
高度 Hg. ( 海拔 1000m时的大气压为ha=，水温 40Co 时的汽化压强为hva=
列吸水井水面（0— 0）与水泵进口断面（1— 1）能方程：
论
述
题
11.
试述
离心式水泵减漏环的作用及常见类型。

答：作用：减少回流，承受摩损。

常见类型：单环型，双环型，双环迷宫型。

12.单级单吸式离心泵可采用开平衡孔的方法消除轴向推力，试述其作用原理及优缺点。

答：在叶轮后盖板上开平衡孔并在后盖板与泵壳之间加装减漏环。

压力水经减漏环时压力下降，并经平衡孔流回叶轮中，使叶轮
后盖板的压力与前盖板相近，这样即消除了轴向推力。

优点：结构简单，容易实行。

缺点：叶轮流道中的水流受到平衡孔回流水的冲击，使水力条件变差，水泵效率有所降低。

13.为什么离心泵的叶轮大都采用后弯式（β2 ＜90°）叶片。

答：后弯式叶片其Ｑ－Ｎ曲线上升平缓，有利于配用电机的运行。

另外，后弯式叶片叶槽弯度小，水力损失小，有利于提高水泵
效率。

因此，离心泵大都采用后弯式叶片。

14.为什么一般情况下离心式水泵要闭阀启动而轴流式水泵要开阀启动？
答：一般离心泵随流量的增加轴功率增加，零流量时轴功率最小，而轴流式水泵随流量增加而轴功率减小，零流量时轴功率最大。

故离心泵要闭阀启动而轴流式水泵要开阀启动。

以达到轻载启动得目的。

15.轴流泵为何不宜采用节流调节？常采用什么方法调节工况点？
答：轴流泵Ｑ－η曲线呈驼峰形，也即高效率工作范围很小，流量在偏离设计工况不远处效率就下降很快。

因此不宜采用节流调
节。

轴流泵一般采用变角调节来改变其性能曲线，从而达到改变工况点的目的。

图解题
1.2的交点Ａ，但水装置所需工况点 A （Q，H）
已知管路特性曲 H=H +SQ和水在 n 速下的特性曲（ Q—H）
ST111222不在（ Q—H）1曲上 , 如所示，若采用速使水特性曲通A2点，水速n2多少？解定性明之。

（要求
写出解的主要步和依据，示意地画出必要的曲，清楚注有关的点和参数。

）
[ 解 ]:
（ 1）写出通Ａ２点的相似工况抛物方程：(Q-H) 1
HKQ2H 2
Q2
A1H=H
ST+SQ2
2 A 2
Q2并制抛物；
（２）H
KQ 2曲与（Ｑ—Ｈ） 1 曲相交于B（Q1，H1 ）点，
n 2Q2
n 1
B 点与 A2点相似工况点。

根据比例律得后的速Q1
2.已知水在 n1速下的特性曲（ Q— H）1如所示，若水速后速n2，解定性明翻画（Q— H）2特性曲的程。

（要求写出解的主要步和依据，示意地画出必要的曲，清楚注有关的点和参数。

）
[ 解 ]:
（ 1）在（ Q— H）1特性曲上定出 A1、 B1、 C1⋯⋯等点，各点参数Q1， H1已知。

(Q-H)
1
（ 2）根据比例率算与 A1、B1、 C1⋯⋯等各点的相似工况点A2、 B2、C2⋯⋯，A
12
H=H ST+SQ
2
n
Q
2Q
1n
2
H 2
n
H 1
1n
2
1
（ 3）将所得 A2、 B2、C2⋯⋯各点光滑，得速后特性曲（Q— H）2。

3.已知管路特性曲2 A 不在（ Q— H）曲上如
H=H +SQ和水特性曲（ Q— H）的交点 A ，但水装置所需工况点
ST12
所示，若采用径使水特性曲通A2（ Q2，H2）点，水叶外径D2多少？解定性明。

（要求写出解的主要步和依据，示意地画出必要的曲，清楚注有关的点和参数。

）
[ 解 ]:
点的等效率曲
（ 1）写出通Ａ
２
(Q-H)
2H 22A1H=H ST+SQ2
H KQ Q
A 2
2
Q2
方程：并制曲；
（２） H KQ 2
曲与（Ｑ—Ｈ）1曲相交于 B（ Q1，H1）点， B 点与 A2点点。

根据切削律得后的叶外径
Q2
D 2D1Q
1
4. 两台同型号水称并运行，若吸水管路水失可忽略不，其台水特性曲（Q—H）1，2及水管路特性曲
2 H=H ST+SQ
如所示，解定性明求解水装置并工况点的程。

（要求写出解的主要步和依据，示意地画出必要的曲，清楚
注有关的点和参数。

）（ 10 分）
[ 解 ](Q-H)
（ 1）在（ Q— H）1，2特性曲上定出 1、2、3⋯ .. 等点根据等程下
流量叠加原理将各点流量加倍得相各点1′、 2′、 3′⋯。

H=H +SQ2（ 2）将所得 1′、 2′、 3′⋯各点光滑，得并特性曲（Q—H）1+2。

ST （ 3）（ Q—H）1+2并特性曲与管路特性曲2H=H +SQ的交点即所求并工况点。

ST
5. 三台同型号水并运行，其台水特性曲（Q—H）1，2及管路特性曲
2
H=H ST+SQ 如所示，解定性明求解水装置
并工况点的程。

（要求写出解的主要步和依据，示意地画出必要的曲，清楚注有关的点和参数。

）
[ 解 ]:
（ 1）在（ Q— H）1，2，3特性曲上定出1、2、3⋯ .. 等点根据等程下流量
叠加原理将各点流量乘 3 得相各点 1′、 2′、 3′⋯；(Q-H)
1,2,3
（ 2）将所得 1′、 2′、 3′⋯各点光滑，得并特性曲（Q—H）1+2+3；
H=H ST+SQ2（ 3）（ Q—H）1+2+3并特性曲与管路特性曲2H=H +SQ的交点即所求并工况点。

ST
6.水与高位水池合工作系如所示。

已知水的Q— H 特性曲和各管段的阻抗 S AB、 S BC、 S BD。

解定性明高位水池 D 蓄
水水的工况点 M（ Q， H）和 C、D 两个高位水池各自的水量 Q C和 Q D。

（要求写出解的主要步和依据，示意地画出必要的曲，清楚注有关
的点和参数。

）
(Q-H)
计算题
一、 基本方程式
1. 已知 :C 1=4m/s,D 1 =160mm,α1 =750,n=1450r/min, α 2=120 , C 2=24m/s,D 2 =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 D 2=300mm ，水力效率η r =85%，叶片为有限数目时的反馈系数 P=，水流径向进入叶片， 出口的绝对速度 C 2 =20m/s ，夹角α 2=150，试求水泵所产生的实际水头 H O ，并绘出其出口速度三角形。

3. 水泵工作轮的内径 D 1=180mm ，外径 D2=280mm ，转速 n=960rpm ，进口 C 1 =2.5m/s, α1 =600, 出口α 2 =200 , C 2=16m/s ，当水流径向流入叶片（α 2=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
读数为 hp=１m,求水泵的扬程 H 。

（设吸水管口径Ｄ 1 等于压水口径Ｄ 2） [ 解 ]: 水泵的扬程为：
H z 2
p 2 v 2 2 p 1 v 1 2
γ
z 1
γ
12. 6h p
2g 2g
12. 6 1 12. 6 m
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= S 2 /m 5 ，压水管路阻抗Ｓ2= S 2/m 5，求解水泵Ｈ、Ｎ和η 。

H H ST
h s
h d
H
ST S 1Q 2
S 2Q 2
[ 解 ]: 总扬程为：
H ST
S 1 S 2 Q 2
13
6. 173
17.98 0. 36 2
16. 13 m 。

水泵轴功率即电机输出功率：
N
N 电η电 79 0.92 72. 68 KW
η N u
γQH 9 81 0 .
36 16 . 13
. . 68 78. 4
水泵效率为：
N
N
72
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Ｌ
1
=30m ，摩阻系数λ1=；压水管：直径Ｄ2=350mm ，管长Ｌ2=200m ，摩阻系数λ2= 。

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。

表压 196KPa
密闭水箱
74.50
水泵
35.00
32.00 P
a
吸水井
[ 解 ]: 吸水管计算：
v 1
4Q
4 0. 16 1. 27 m / s
πD 1
2
3. 14
0. 42
l 1 v 1 2
30
1 27 2
h f 1
0. 028
0.17 m
λ 1
2
g
0 . 4 2 9 81
D 1
.
压水管计算：
v 2
4Q
4 0. 16
1. 66 m / s
πD 2
2
3. 14 0.35
2
h
f 2
l 2 v 2 2 0 029 200
1 . 66
2
2 33
λ
2
D 2 2g . 0. 35 2 9. 81 . m
总水头损失为： h
h f 1 h f 2 2 0. 17 2. 33 2 4. 5m
H
ST
74.50
32.00 20.00 62.50m
H
H ST h 62.50 4.50
67.00 m
N u QH
9.81 0.16 67.00 105.16 KW
N u
105.16 150.23KW
N
0.7
3
12. 离心泵的输水量
p=个大气压 , 吸水管上真空表读数为 H=150mm 汞柱 , 压力表与真
Q=75m/h, 在压水管接头上的压力表读数为 空表接点间的垂直距离为
Z=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。

13. 水泵机组采用直接传动，水泵的流量 Q=2.5m 3/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￥ /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
n 1 =950r/min 时的 ( Ｑ - Ｈ) 1 曲线如图，其管道系统特性曲线方程为Ｈ
2
３
计 ) 。

=10+17500Ｑ ( Ｑ以 m /s 试问 (1). 该水泵装置工况点的Ｑ A 与Ｈ A 值， (2). 若保持静扬程为 10m ，流量下降 %时其转速应降为多少 ?
[ 解 ]:(1) （m ）
、根据管道系统特性曲线方程绘制管道系统特性曲线： 50
图解得交点Ａ（，）即ＱＡ=40.5L/s
ＨＡ=38.2m
40
(Q-H)
(2) 、流量下降%时，功况点移动到 B 点， 30 ＱＢ=（）Ｑ=27L/s 由图中查得ＨＢ=23m ，
20
H KQ
2
H B Q 2
23
2
0. 0316 Q 2
2 2
Q
10
相似功况抛物线方程为
Q B
27
(3) 、绘制
2
405060（L/S ）
H=KQ 曲线：
0 1020
30
2
编号
12
3
4
5
6
7
H=KQ 曲线与（ Q — H ）曲线的交点为
A 1（ 36，40）即Ｑ Ａ１ =36L/s ，Ｈ Ａ１ =40m
10
则根据比例律有
流量Ｑ 20
25
30
35
40
n 2 Q B 则
（L/s ）
15
n 1
Q
A 1 扬程Ｈ Q B
n 1 27
（ m ）
n 2
950 713 r/min
Q A1
36
答：
2
12. 已知某变速运行水泵装置的管道系统特性曲线
H=H ST +SQ 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Ｑ A 与Ｈ A 值， (2). 若保持静扬程不变，流量下降 %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）
（m ） 50
(Q-H)
40
30
H=H ST +SQ 2
20
10
10
20
30
40
50
60 （L/S ）
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
36
H (m)
28
N(KW)
17 η (%) 0 55 72 78
70
2
扬水地形高度（静扬水高度） Hr=20m ，管道特性曲线为 H=Hr+SQ ，试求：
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：
Q (l/s) 0 10 20 30 40 50 H (m) 44
45 44 42
38 32
2
管道曲线 Q —h w 方程式为 H=H ST +SQ=10+。

试求：
① . 工作点处的 Q 、 H ；
② .n 1 =720rpm 时的 Q 、 H ；
③ . 扬水高度 H ST =25m ，将两台 n 1=720rpm 的水泵串联时，每台的 Q 、H ； ④ . 如果水塔水位上升 Z=5m ，串联的流量不变，一台的转速仍为 n1=720rpm ，另一台的转速
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：
n 2 为多少？
Q (l/s) 0 10 20 30 40 50 H (m)
44
45
44
42
38
32
扬水高度如图所示，各管道阻力率为：
2
2
S CA =（ms/l ）， S DA =（ ms/l ）
S AB =（ms 2/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
3
，H=51.0m 和η =%的工况下工作。

当叶轮外径切削为
D 2 ′=200mm 时（设此
时
D 2 =218mm ，在 Q=99m/h 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？
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 H 1 (m) 40 35
21 12
2 H 2 (m)
44
37
32
20
各管道阻力率为： S AB =（ms 2 /l ），
2
2
S BC =（ms/l ）， S BD =（ ms/l ）。

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 ，[H S ]=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[H S ] ′。

（海拔 1000m 时，h a =9.2m ，水温 40℃时，h va =0.75m ）
[ 解 ]: H s
H s
(10. 33 h a )
( h va
0. 24)
4. 5 ( 10. 33 9. 2)
( 0. 75 0. 24)
2. 86m
答：
3
，吸水管直径 D 1=0.25m ，抽水温度 t=20℃ ，允许吸上真空高度为[H s ]=5m ，吸水井水面绝对标高为 102m ，水面
2. 已知水泵装置流量Ｑ=0.12m/s
s
a
2
为大气压强，设吸水管水头损失为 h =0.79m ，试确定泵轴的最大安装标高。

（海拔为 102m 时的大气压为 h =10.2m HO ）
[ 解 ]: H s H s ( 10. 33 h a ) 5 ( 10. 33 10. 2) 4. 87m
列吸水井水面（0—0）和水泵吸入口断面（1-1）能量方程：
p a H g
p 1
v 1 2 γ γ 2g
h s
p v p a
p 1
H g v 1 2
γ γ
h s
2g
H s
H g v 1 2
h s
2g
H g
H s
v 1 2
h s
4. 87
0. 30 0. 79
3. 78m
2g
答：泵轴最大安装标高为 102
H g
102 3. 78
105. 78m 。

-19A 型离心水泵，流量Ｑ=220L/s 时，在水泵样本中查得允许吸上真空高度[H S ]=4.5m ，装置吸水管的直径为Ｄ=300mm ，吸水管总水头损失为∑h S =1.0m,
当地海拔高度为 1000m,水温为 o
o
40C ，试计算最大安装高度 H g . ( 海拔 1000m 时的大气压为 h a =，水温 40C 时的汽化压强为
h va =
Q
220
1000
3 . 11 m/s
v
π
0 3
2
ω
[ 解 ]: 吸水管流速为
4 .
H s H s ( 10.33 h a ) ( h va
0.24)
= 4. 5 10. 33 9. 2
0. 75 0. 24 2. 86 m
列吸水井水面（ 0—0）与水泵进口断面（ 1— 1）能方程：
p a
p 1 v 2 h s
γ H g
2g
γ
H v p a p 1
v 2
γ
H g
h s
2g
H s H g
v
2
h s
2g
H g H s
v 2 3. 11
2
1. 0 1.37 m
h s
2. 86
9. 81
2g
2 。

答： H g 1. 37 米。

3
λ
=，局部阻力系数底阀ζｅ=5，
弯
4. 水泵输水流量Ｑ=20m/h, 安装高度Ｈg =
5.5m(见图) ，吸水管直径Ｄ=100mm 吸水管长度Ｌ=9M,管道沿程阻力系数 头ζｂ=，求水泵进口 C-C 断面的真空值ｐＶＣ 。

[ 解 ]:
v
Q Q 4 20 0. 71m / s
弯头
ω
π
2
3. 14 0. 12 3600
d
4
v 2 0. 712 0. 026m
2g
2 9. 81
h
( λ l
ξ
2
0. 025
9
5 0. 3)
2 0. 19m
ξ v
0. 71
底阀
s
d
e
b
2g
0. 1
2 9. 81
列吸水井水面（ 0—0）与水泵进口断面（ C — C ）能方程：
p a H g
p c v 2 h s γ γ 2g
H v
p a
p c
H g
v 2
h s
γ
2 g
5.5 0.026 0.19
5.72m( H 2 O)
则： p vc γH v 9810 5.72 56113.2Pa
5. 已知某离心泵铭牌参数为Ｑ=220L/s ，[H S ]=4.5m ，若将其安装在海拔 1500m 的地方，抽送 20℃的温水，若装置吸水管的直径为Ｄ=300mm ，吸水
管总水头损失为∑h S =1.0m,试计算其在相应流量下的允许安装高度 Hg 。

（海拔 1500m 时，h a =8.6m ；水温 20℃时，h va =0.24m ）
v
Q 220
1000 3 . 11 m/s
ω
π 0. 3
2
[ 解 ]:
（2 分）
4
H s H s ( 10. 33 h a )
= 4.5
10. 33 8. 6 2. 77 m （ 3 分）
H s
H g
v 2
h s
2g
（2 分）
H g H s
v
2
h s 3. 112 1. 0 1. 28 m
2g
2. 77
9. 81
2 。

（
3 分）
6. 已知水泵的供水量 Q=120 l/s ，吸水管直径为 350mm ，长度为 40m ，沿程阻力系数为λ =，吸水管上的管路附件有：底阀一个（ζ底
=6），弯头三个（ζ 弯 =），大小头一个（ζ =）；吸水池水面标高为 120m ，水泵样本上查出最大允许真空高度 [H]=5m ，水温为 30℃ ， 当地海拔为 2000m 。

试求水泵最大允许标高。

l
— 19 型离心泵的输水量为 217 l/s 时，允许吸上真空高度 [H]=5.1m ，吸水管直径 D 吸 =350mm ，总阻力系数为λ
D +Σζ =10，当地
海拔为 1000m ，水温为 t=40 ℃，试求水泵的最大安装高度。

除氧器
p
7. 锅炉给水泵将除氧器内的软化水送入蒸汽锅炉，如图所示。

104°C
设除氧器内压力为 p 0= KPa ，相应的水温为饱和温度
g （t=104℃），吸水管内的水力损失为 1.5m ，所用给水泵为
H
六级离心泵，其允许汽蚀余量 [NPSH] 为 5m ，其到灌高度 Hg 给水泵
为多少？若 p 0=1atm ，t=90℃（相应的饱和蒸汽压力高度为
1
至锅炉
1
7.14 米水柱），则 Hg 又为多少？
8. 如图所示，冷凝水泵从冷凝水箱中抽送40℃的清水，已知水泵额定流量为Ｑ 3
，水泵的必要汽蚀余量为 [NPSH]=2.3m ，冷
=68m/h 凝水箱中液面绝对压强为 p 0=，设吸水管阻力为 hs =0.5m, 试计算其在相应流量下的最小倒罐高度 [Hg] 。

（水温 40℃时，水的密度为 992kg/m 3, 水的汽化压强为 hv =0.75m ）（10 分）
p 0
p V
p 0
冷凝水箱
[ 解 ]: [Hg]= [NPSH]
－
＋ hs
p 0
H
g
=[NPSH]
－
＋
hv ＋
hs
冷凝水泵
8829
=
－ 992 9.81 ＋＋=2.64m
七、离心泵比转数
3
4. 已知某 12ＳＨ型离心泵的额定参数为Ｑ=684 m/h ，Ｈ=10m ，n=1450 r/min 。

试计算其比转数 n s 。

3. 65n
Q
1450 684
1
n s
3. 65
2
3600
288
[ 解 ]: 3 3
比转数为： H
4
10 4
3
，Ｈ=33.5m ，转数 n=2900 r/min ，级数为 8，试求其比转数 n s 。

6. 已知某多级泵，其额定参数为Ｑ=45m/h n s
3. 65
nQ
[ 解 ]: H
8
1
45 1 2
2900
2
3600
3. 65
404
3
4
3
33. 5
4
8
答：该多级泵的比转数为 400。

思考题（额外增加部分）
1、写出叶片泵水泵的定义及分类（离心泵）；
2、写出下图离心泵的主要组成及各部分的作用;
3、写出下列水泵型号的意义：700ZLB-70A 、 IB50-32-125 、IS50-32-125、250Sh-40
4、哪些参数能表达叶片泵性能？各参数表示什么含义？
5、水泵机组在能量的传递过程中会产生哪些损失？
6、. 推导叶片泵基本方程式时有哪三个基本假定？
7、写出叶片泵基本方程式？并说明如何提高水泵的扬程？
8、计算叶片泵的比转速应注意哪几点？
9、什么是叶片泵工作（况）点？它由哪些因素构成？工作（况）点确定有哪些方法？
10、写出离心泵的相似率、比例率和车削率，并说出各自的用途。

11、什么是工况调节？离心泵有哪几种工况调节法？各有何优、缺点？
12、水泵并联工况的确定方法；
13、水泵串联工况的确定方法；
14、什么是叶片泵汽蚀？泵内汽蚀主要原因是什么？有哪些危害？
15、采取哪些措施可以预防和减轻泵内汽蚀的程度？
16、什么是允许吸上真空高度和汽蚀余量（NPSH）？
17、按给水泵站的作用进行分类泵站有哪几种？
18、取水泵站的设计应注意哪几个问题？
19、选泵应注意哪几个问题？
20、为何会产生停泵水锤？
21、停泵水锤有哪些防护措施？
22、解释出水管道的“水柱分离”现象？
23、泵站噪声的危害及其消除措施有哪些？
24、试述给水泵站工艺设计步骤。

25、根据基础结构形式，雨水泵房有哪几种结构形式？
26、泵房稳定分析计算时荷载组合应考虑哪几种情况？
27、电机梁和水泵梁上的荷载有何异同点？
28、离心泵的叶片形状为什么一律向后弯曲？而轴流泵的叶片为什么一律是扭曲的？试用基本方程式加以说明。

29、湿室型泵房适用于何种场合？按其结构可又分哪几种形式？
一、名词解释：本大题共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分。

1.比转数：
为了对整个叶片泵进行分类，需要找到一个既能反映泵的形状，又能反映泵的性能的综合特征数（判别指标），从而将叶片泵分类为不同的相似泵群，该判别指标就是比转数ns。

2.轴功率
泵轴得自原动机所传递来的功率称为轴功率，以 N 表示；原动机为电力拖动时，轴功率单位以 kw 表示。

3.瞬时工况点
水泵运行时，某一瞬时的出水流量、扬程、轴功率、效率等称水泵瞬时工况点。

4.气蚀
由于某种原因，使水力机械低压侧的局部压力降低到该温度下的汽化压力以下，引起气泡的发生和溃灭，从而造成过流部件损坏的全过程。

5.停泵水锤
指水泵机组因突然失电或其他原因，造成开阀停车时，在水泵及管路中水流速度发生递变而引起的压力递变现象。

二、简述题：本大题共7 小题，每小题 8 分，共 56 分。

1.简述离心泵的工作原理；在离心泵的主要零件中：叶轮和泵壳、泵轴和泵壳、泵轴和泵座
之间的衔接装置分别是什么？
答：离心泵的工作原理：在离心泵的泵壳和吸水管道内都灌满了水，叶轮高速的旋转，带动水流旋转；水受到离心力作用被甩出叶轮，由压水管道进入输水管网；在这同时，叶轮进
口中心形成真空；吸水池水在大气压作用下被压入叶轮进口；水受到离心力作用又被甩出
叶轮，如此循环往复输水。

叶轮和泵壳间的衔接装置为减漏环；泵轴和泵壳间的衔接装置为填料盒；泵轴和泵座间的衔接装置为轴承座。

2.叶轮中的液体流动存在哪几种速度？出水角β
2 对离心泵叶片形状的影响表现为哪几种形
式？
答：叶轮中的液体流动存在：
相对速度 W：水流沿着叶片的外表面由进口流向出口的速度；这是液体质点对动坐标（旋转的叶轮）系统的运动。

牵连速度 u：水流随叶轮一起旋转的圆周速度，（u=nπ D/60）；此速度可看作叶轮动坐标系统对泵壳静坐标系统的运动。

绝对速度 C：相对速度与牵连速度的合成，即 C = U + W。

速度用矢量表示，矢量是既有大小又有方向的量。

出水角β 2 对离心泵叶片形状的影响表现为：（a)后弯式(β2＜90°)；
（b) 径向式 ( β2＝ 90 °) ；（ c) 前弯式 ( β2＞ 90 °) 。

离心泵几乎一律采用了后弯式叶片形状。

3.指出下列水泵型号中各符号的意义：○1 100B90/30；○2 IS100 -65-250 。

答： 100B90/30：
100——泵吸入口直径（mm）；
B——单级单吸清水离心泵；
90——泵设计流量（ m3/h）；
30——泵设计扬程 (m) 。

IS100 -65-250 ：
IS ——国际标准单级单吸清水离心泵；
100——泵吸入口直径（ mm）；65—
—泵压出口直径（ mm），250——叶
轮直径（ mm）。

4.离心泵的能量损失包括哪些？如何提高离心泵的效率？
答：离心泵的能量损失包括：
(1)机械损失：轴封摩擦损失、轴承摩擦损失和轮盘摩擦损失；
(2)容积损失：叶轮进口处、轴封处、平衡孔及平衡盘处和多级泵间隔板处；
(3)水力损失：摩阻损失和叶轮进出口处的冲击损失。

提高离心泵的效率：
(1)降低机械损失：降低表面粗糙度、填料松紧适当和轴承润滑良好；
(2)降低容积损失：间隙适当和增加密封环间的水力阻力；
(3)降低水力损失：过流部件表面光滑和接近设计流量运行。

5.离心泵机组在运行中应注意哪些问题？。

答：泵机组在运行中应注意： (1) 检查各个仪表工作是否正常、稳定。

(2)检查流量计上指示数是否正常。

(3)检查填料盒处是否发热、滴水是否正常。

(4)检查泵与电动机的轴承和机壳温升。

(5)注意油环，要让它自由地随同泵轴作不同步的转动。

随时听机组声响是否正常。

(6)定期记录水泵的流量、扬程、电流、电压、功率因素等有关技术数据。

(7)水泵的停车应先关出水闸阀，实行闭闸停车。

然后，关闭真空及压力表上阀，把泵和电
动机表面的水和油擦净。

6.简述泵站中的噪声危害和防治措施。

答：噪声的危害
(1)可以造成职业性听力损失；
(2)噪声引起多种疾病；
(3)噪声影响正常生活；
(4)噪声降低劳动生产率。

噪声的防治
(1)吸声； (2) 消声； (3) 隔声； 4) 隔振。

6.给水系统分为哪几类泵站？给水泵站中有哪些辅助设施
答：按泵站在给水系统中的作用可分为：取水泵站（一级泵站）、送水泵站（二级泵站）、加压泵站和循环水泵站。

给水泵站中的辅助设施有：
(1)计量设备如电磁流量计； (2) 引水设备如真空泵引水；
(3)起重设备如移动吊架； (4) 通风与采暖设备；
(5)其它设施： (a) 排水、 (b) 通讯、 (c) 防火与安全。

三、计算题：本大题共 2 小题，第一题 10 分，第二题14 分，共 24 分。

1. 已知某 12SH 型离心泵的额定参数为：
3
，H=10m，n=1450 r/min ，试计算其比转Q=730 m/h
数。

解：根据比转数公式：
3.65n Q n s3
H4
1450 3.65
3007301 2
3
3600 104
答：（略）。

2. 已知某离心泵流量 Q=120L/S，允许吸上真空高度吸水管的管径
d=350mm,管长
l =40m,
H s=5m,
粗糙系数, 另有底阀一个（16），弯头 3 个（每个20.3 6）变径管1个（3）。

当水温 t=36 ℃，海拔高 2000m，求水泵最大安装高度。

（注： t 36 ℃时，h va0.433m ，海拔2000m时， h a8.1m ）
解: 吸水管路从底阀到泵进口的总水损为：
h s h f h j l u s2u s
(12 3 )
d 2g 2 g
V s 4Q40.12
1.247m / s d20.35 2
有
h s0.02
40 1.2472
(6 30.3
1.2472 0.3529.81
0.1)
9.81
2
1.247 2
0.736
9.2857
9.81
2
查表 t 36 ℃， h va0.433m ，海拔2000m时，H=，则换算系数允许真空高度为
9
[ Hs]'[ Hs](10.33h a )(h va0.24)
[ Hs]'[ Hs ]10.33h a0.24h va
510.338.10.240.433 2.577
最大安装高度为
Hss[ Hs]'( v s2h s )
2g
2.577 (1.247 20.736) 1.76m
19.62
答：（略）。

一、选择题
1、下列泵中那些属于叶片式水泵：（）
Ａ离心泵Ｂ轴流泵Ｃ齿轮泵Ｄ射流泵Ｅ混流泵F活塞泵
2、两台相同型号的水泵对称并联工作时每台泵的扬程HⅠ（=HⅡ），当一台停车，只剩一台泵运行时的扬程为H，若管路性能曲线近似不变，则有（）。

Ａ H
Ⅰ >H B H
Ⅰ
<H C H
Ⅰ
=H
3、当水泵站其它吸水条件不变时，随吸水水面大气压力的增高，水泵的允许安装高度（）
Ａ将增大Ｂ将减小Ｃ保持不变
4、下列哪一项不属于水泵内的水力损失？（）
Ａ . 冲击损失 ;Ｂ. 摩阻损失 ;Ｃ. 局部损失 ;Ｄ . 容积损失。

5、叶片式水泵在一定转速下运行时，所抽升流体的容重越大 ( 流体的其他物理性质相同) ，其压水管路的压力表读数 (）。

Ａ越大Ｂ越小C不变
6、图示为三种不同叶片弯曲形式离心式水泵的ＱＴ－ＨＴ特性曲线 , 其正确的说法是：（）
Ａ a 是后弯式叶片； b 是径向式叶片； c 是前弯式叶片。

T Ｂa 是前弯式叶片； b 是径向式叶片； c 是后弯式叶片。

Ｃ
a 是前弯式叶片；
b 是后弯式叶片；
c 是径向式叶片。

Ｄa
是径向式叶片； b 是前弯式叶片； c 是后弯式叶片
7、离心泵装置管路特性曲线方程为Ｈ=ＨST+ＳＱ２,影响管路特性曲线形状的因素有（）。

Ａ流量Ｂ管径Ｃ管长Ｄ管道摩阻系数
Ｅ管道局部阻力系数Ｆ水泵型号
8、离心泵装置工况点的常见调节方法主要是（）。

Ａ节流调节Ｂ变速调节Ｃ变径调节Ｄ变角调节
9、定速运行水泵从低水池向高水池供水，当将出水阀门逐渐关小时，水泵的扬程将（）。

Ａ逐渐减小Ｂ保持不变Ｃ逐渐增大Ｄ可能增大也可能减小
10、与高比转数水泵相比, 低比转数水泵具有（）
Ａ较高扬程、较小流量Ｂ较高扬程、较大流量Ｃ较低扬程、较小流量Ｄ较低扬程，较大流量
二、填空题
11、离心泵的工作点是曲线与曲线的交点。

12、离心泵的总效率η 反映、和三项能量损失的影响。

13、同一水泵输送两种不同重度的液体，且γ 1＞γ2 ，则水泵的轴功率的关系为N1 N2
14、离心式水泵应采用启动方式，其目的是。

15、两台同型号水泵对称并联工作时，若总流量为M ，每台水泵的流量为Ⅰ（ = Ⅱ），那么M2Ⅰ ；
Q Q Q Q Q
若两台水泵中只有一台运行时的流量为，则M与
Q的关系为M Q，Ⅰ与Q的关系为ⅠQ。

Q Q Q Q Q
16、离心泵的主要特性参数有、、、、和。

17、叶轮的理论扬程是由扬程和扬程组成，后弯式叶轮具有较大的扬程。

三、判断题
18、根据欧拉方程可知，水泵的理论扬程与所抽升的液体的容重无关。

（）
19、水泵装置系统的水头损失越大，水泵的额定扬程就越大。

（）
20、正在正常工作的离心泵，吸水管路一旦出现漏气，易发生汽蚀现象。

（）
21、通常来说，比转数越低的泵，其切削量就越大。

（）
22、为防止由于汽蚀造成的破坏，可采用假设空气缸的措施。

（）
23、水泵安装位置过高，水体温度过高，压水管路的水头损失过大，均易导致汽蚀破坏的发生。

（）
24、离心泵通常采用闭阀启动，而往复泵则不允许采用闭阀启动。

（）
25、在泵站的噪音源中，以电磁性噪音影响最大。

（）
26、离心泵的必要气蚀余量与当地大气压及所抽送的水温有关。

（）
27、在水泵的启动阶段，水泵启动后，当打开出水阀门送水时，水泵吸水管路的真空表读数将减小。

（）
四、综合题
28、什么是汽蚀破坏？简述水泵发生汽蚀破坏的原因。

（总计 10 分）
3
29、已知某多级双吸式离心泵的额定参数为Ｑ=684 m/h ，Ｈ=40 m ，n=1450 r/min ，级数为 4。

计算其比转数 n s（总计 10 分）。