泵与泵站(第五版)课后答案全二章
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（1）A、B读数一样，测压管水面高度一样。
因为：闸阀全开，阀门前后的水头损失不计，则A、B点压力相同。
（2）A表读数增大，B表读数减小，A测压管水面高度增加，B测压管水面高度减小。
因为：闸阀关小，流量减小。水泵的工况点向流量Q减小，扬程H增大的方向移动。水泵的总扬程 ，真空表读数 ，闸阀关小时，流量减小，则 减小， 减小， 不变，则 读数减小，而总扬程 是增大的，因此 是增大的，即A表读数增大。
0-0断面：
1-1断面：
2-2断面：
3-3断面：
吸水管水头损失：
得：
压水管水头损失：
得：
∵泵装置总扬程
则：
（总水头损失 ）
忽略流速差，即 ， ；
压力表和真空表沿泵轴安装，即
则最后：
【5】．解答：泵的基本方程式：
叶轮出口牵连速度：
叶轮出口面积：
径向流速：
代入基本方程式，得理论特性曲线：
【6】．解答：
（1）Q-H关系曲线不变；相同工况下，需要的功率增加为原来的1.3倍。
【9】．解答：
（1）不一定。因为可能调节出水泵的高效段，则，水泵的效率降低。
【10】．解答：
（1）一样。
因为：总扬程 。两种情况，静扬程 一样，水头损失一样，则总扬程一样。
（2）水泵装置的总扬程增加，则水泵的工况点向流量减小、扬程增加的方向移动，水泵的轴功率降低，电耗减小。
因为：静扬程 增加，则总扬程增加。其管道特性曲线变化如图。
真空表读数： （见P24，公式2-30）
真空表安装在泵轴处，
则：
计算水泵的吸水管流速：
泵吸水地形高度：
吸水管水头损失：
则：真空表读数
∵
则： %
真空度=
（2）泵的静扬程：
压水管水头损失：
管道总水头损失：
总扬程：
（3）轴功率：
【4】．解答：以吸水池水面为基准面
列0-0，1-1，2-2，3-3百度文库面能量方程如下：
【12】．解答：
意义：，和定速运行时水泵工作的高效段相比，通过调速运行，水泵形成了一系列的Q-H曲线，对应着一系列的高效段，从而将一个泵的高效工作段扩展为一个高效区，大大扩展了水泵的高效工作范围。从而有效的解决了供水过程中，水量逐时变化情况下，水泵的高效、节能工作的问题。
【13】．解答：
优点：（1）保持管网等压供水（即静扬程不变）；（2）节能
因为：在泵的基本方程式的推导过程中，液体密度ρ被消掉了，因此，水泵的理论扬程和液体密度无关，水泵的实际特性曲线是在水泵的理论扬程HT和QT关系曲线的基础上减去各种泵内的损失绘制的，液体的其他物理特性和水相同，则，其在水泵内部的各种损失和输送水时一样，因此，水泵的特性曲线Q-H不变。
水泵的轴功率和液体密度ρ有关， ，N和 成正比，当 时，则功率变为原来的1.3倍。
——测压管内水柱高度（压强水头）
管道水头损失： （计算段前后测压管水头差）=
测压管水头线：沿程测压管水头的连线，以管道长度为横坐标，测压管水头高度为纵坐标，绘制测压管水头线，曲线趋势是下降。
管道水头损失特性曲线：以流量为横坐标，管道水头损失为纵坐标，绘制曲线，曲线的趋势为上升。
【8】．解答：
如图，则，A表显示的为水泵压力表读数，C表显示为水泵真空表读数，B点显示为闸阀后的压力表读数。
据已知：比例尺 ，
实际泵
根据相似律： ，
则：实际泵流量：
【16】．解答：
该水泵的比转速：
参考P54， 的相对性能曲线，
铭牌上参数即为： ， ， ，
根据公式：
【17】．解答：
我国的比转速为美国的0.0706倍，日本的0.47倍。
【18】．解答：
12Sh-19水泵的特性曲线见P60，图2-50
据题意，已知： ， ，
（2）压力表读数变为原来的1.3倍。
因为：如问题（1）所示，输送液体的密度改变，扬程不变，则其压力表读数 不变，泵的压力表读数： ，和密度成正比，当 时，则 变为原来的1.3倍。
（3）以吸水池水面为基准面
吸水池和高位水池的高度差：
高位水池的测压管内液柱高度：
静扬程：
【7】．解答：测压管水头：
——位置水头
（1）b水泵位置水头：
b水泵吸水池测压管水柱高度：
b水泵吸水池测压管水头：
b水泵
解得：
（2）c水泵位置水头： （在泵轴以下）
c水泵吸水池测压管水柱高度：
c水泵吸水池测压管水头：
c水泵 H
解得：
【3】．解答：
（1）根据给定的流量和管径，查《给水排水设计手册》第一册，得：
吸水管沿程水头损失系数 ‰
压水管沿程水头损失系数 ‰
则其管道特性曲线为：
绘制：管道特性曲线
(L/s)
150
175
187.5
200
225
250
(m3/s)
0.15
0.175
0.1875
0.2
0.225
0.25
19.1
20.9
21.9
23.0
25.4
28.1
曲线交 曲线于A点，A点即为水泵的工况点，对应流量为QA=195L/s，扬程HA=22.8m。
流量减少12％，则减少后流量为QB=（1-12％）×196＝171.6L/s，扬程为 ，其工况点移动到B（171.6，20.6）点
【P107习题】
【1】．（1） 已知，出水水箱内绝对压强P1=3.0atm，进水水箱绝对压强P2=0.8atm
以泵轴为0-0线，大气压Pa=1atm
出水水箱测压管水头：
进水水箱测压管水头： （“-”表示在泵轴以下）
（2）泵的吸水地形高度：
（3）泵的压水地形高度：
【2】．解答：如图（a），
据题意：
以泵轴为基准面
注意：（1）调速后的转速和水泵的临界转速不能重合、接近或成倍数。
（2）调速不能超过泵的额定转速，即一般不轻易调高。
（3）为了节约投资，一般采用定速泵和调速泵并联工作。
（4）泵的调速范围应该保证调速泵和定速泵的工况都在高效段运行。
【14】．解答：比转速不变。
因为调速后满足比例率： ，
比转速
比转速：
【15】．解答：
其等效率曲线系数： （s2/m5）
等效率曲线：
绘制：等效率曲线
(L/s)
150
175
187.5
200
225
250
(m3/s)
0.15
0.175
0.1875
0.2
0.225
闸阀关小，闸阀段的水头损失增大，则A、B压力表（或测压管高度）之差即为闸阀段的水头损失。B点的压力表读数亦可表示为 ，闸阀关小，流量减小， 减小， 不变，则B点的压力表读数减小，对应的测压管水面高度减小。
（3）C表读数减小，C比压管水面高度增加。
因为：如（1）问中， 读数减小，即C表读数减小。又因为C表处为负压，C表读数减小，对应的测压管水面高度增加。
因为：闸阀全开，阀门前后的水头损失不计，则A、B点压力相同。
（2）A表读数增大，B表读数减小，A测压管水面高度增加，B测压管水面高度减小。
因为：闸阀关小，流量减小。水泵的工况点向流量Q减小，扬程H增大的方向移动。水泵的总扬程 ，真空表读数 ，闸阀关小时，流量减小，则 减小， 减小， 不变，则 读数减小，而总扬程 是增大的，因此 是增大的，即A表读数增大。
0-0断面：
1-1断面：
2-2断面：
3-3断面：
吸水管水头损失：
得：
压水管水头损失：
得：
∵泵装置总扬程
则：
（总水头损失 ）
忽略流速差，即 ， ；
压力表和真空表沿泵轴安装，即
则最后：
【5】．解答：泵的基本方程式：
叶轮出口牵连速度：
叶轮出口面积：
径向流速：
代入基本方程式，得理论特性曲线：
【6】．解答：
（1）Q-H关系曲线不变；相同工况下，需要的功率增加为原来的1.3倍。
【9】．解答：
（1）不一定。因为可能调节出水泵的高效段，则，水泵的效率降低。
【10】．解答：
（1）一样。
因为：总扬程 。两种情况，静扬程 一样，水头损失一样，则总扬程一样。
（2）水泵装置的总扬程增加，则水泵的工况点向流量减小、扬程增加的方向移动，水泵的轴功率降低，电耗减小。
因为：静扬程 增加，则总扬程增加。其管道特性曲线变化如图。
真空表读数： （见P24，公式2-30）
真空表安装在泵轴处，
则：
计算水泵的吸水管流速：
泵吸水地形高度：
吸水管水头损失：
则：真空表读数
∵
则： %
真空度=
（2）泵的静扬程：
压水管水头损失：
管道总水头损失：
总扬程：
（3）轴功率：
【4】．解答：以吸水池水面为基准面
列0-0，1-1，2-2，3-3百度文库面能量方程如下：
【12】．解答：
意义：，和定速运行时水泵工作的高效段相比，通过调速运行，水泵形成了一系列的Q-H曲线，对应着一系列的高效段，从而将一个泵的高效工作段扩展为一个高效区，大大扩展了水泵的高效工作范围。从而有效的解决了供水过程中，水量逐时变化情况下，水泵的高效、节能工作的问题。
【13】．解答：
优点：（1）保持管网等压供水（即静扬程不变）；（2）节能
因为：在泵的基本方程式的推导过程中，液体密度ρ被消掉了，因此，水泵的理论扬程和液体密度无关，水泵的实际特性曲线是在水泵的理论扬程HT和QT关系曲线的基础上减去各种泵内的损失绘制的，液体的其他物理特性和水相同，则，其在水泵内部的各种损失和输送水时一样，因此，水泵的特性曲线Q-H不变。
水泵的轴功率和液体密度ρ有关， ，N和 成正比，当 时，则功率变为原来的1.3倍。
——测压管内水柱高度（压强水头）
管道水头损失： （计算段前后测压管水头差）=
测压管水头线：沿程测压管水头的连线，以管道长度为横坐标，测压管水头高度为纵坐标，绘制测压管水头线，曲线趋势是下降。
管道水头损失特性曲线：以流量为横坐标，管道水头损失为纵坐标，绘制曲线，曲线的趋势为上升。
【8】．解答：
如图，则，A表显示的为水泵压力表读数，C表显示为水泵真空表读数，B点显示为闸阀后的压力表读数。
据已知：比例尺 ，
实际泵
根据相似律： ，
则：实际泵流量：
【16】．解答：
该水泵的比转速：
参考P54， 的相对性能曲线，
铭牌上参数即为： ， ， ，
根据公式：
【17】．解答：
我国的比转速为美国的0.0706倍，日本的0.47倍。
【18】．解答：
12Sh-19水泵的特性曲线见P60，图2-50
据题意，已知： ， ，
（2）压力表读数变为原来的1.3倍。
因为：如问题（1）所示，输送液体的密度改变，扬程不变，则其压力表读数 不变，泵的压力表读数： ，和密度成正比，当 时，则 变为原来的1.3倍。
（3）以吸水池水面为基准面
吸水池和高位水池的高度差：
高位水池的测压管内液柱高度：
静扬程：
【7】．解答：测压管水头：
——位置水头
（1）b水泵位置水头：
b水泵吸水池测压管水柱高度：
b水泵吸水池测压管水头：
b水泵
解得：
（2）c水泵位置水头： （在泵轴以下）
c水泵吸水池测压管水柱高度：
c水泵吸水池测压管水头：
c水泵 H
解得：
【3】．解答：
（1）根据给定的流量和管径，查《给水排水设计手册》第一册，得：
吸水管沿程水头损失系数 ‰
压水管沿程水头损失系数 ‰
则其管道特性曲线为：
绘制：管道特性曲线
(L/s)
150
175
187.5
200
225
250
(m3/s)
0.15
0.175
0.1875
0.2
0.225
0.25
19.1
20.9
21.9
23.0
25.4
28.1
曲线交 曲线于A点，A点即为水泵的工况点，对应流量为QA=195L/s，扬程HA=22.8m。
流量减少12％，则减少后流量为QB=（1-12％）×196＝171.6L/s，扬程为 ，其工况点移动到B（171.6，20.6）点
【P107习题】
【1】．（1） 已知，出水水箱内绝对压强P1=3.0atm，进水水箱绝对压强P2=0.8atm
以泵轴为0-0线，大气压Pa=1atm
出水水箱测压管水头：
进水水箱测压管水头： （“-”表示在泵轴以下）
（2）泵的吸水地形高度：
（3）泵的压水地形高度：
【2】．解答：如图（a），
据题意：
以泵轴为基准面
注意：（1）调速后的转速和水泵的临界转速不能重合、接近或成倍数。
（2）调速不能超过泵的额定转速，即一般不轻易调高。
（3）为了节约投资，一般采用定速泵和调速泵并联工作。
（4）泵的调速范围应该保证调速泵和定速泵的工况都在高效段运行。
【14】．解答：比转速不变。
因为调速后满足比例率： ，
比转速
比转速：
【15】．解答：
其等效率曲线系数： （s2/m5）
等效率曲线：
绘制：等效率曲线
(L/s)
150
175
187.5
200
225
250
(m3/s)
0.15
0.175
0.1875
0.2
0.225
闸阀关小，闸阀段的水头损失增大，则A、B压力表（或测压管高度）之差即为闸阀段的水头损失。B点的压力表读数亦可表示为 ，闸阀关小，流量减小， 减小， 不变，则B点的压力表读数减小，对应的测压管水面高度减小。
（3）C表读数减小，C比压管水面高度增加。
因为：如（1）问中， 读数减小，即C表读数减小。又因为C表处为负压，C表读数减小，对应的测压管水面高度增加。