泵与泵站第二章课后习题答案

《泵与泵站》第二章课后习题答案【1】.（1）已知，出水水箱内绝对压强R=，进水水箱绝对压强P2=

以泵轴为0-0线，大气压P a=1atm

出水水箱测压管水头：已P1 P a 10 3 1 10 20m

进水水箱测压管水头：H2P2 P a 10 0.8 10 2m （“ - ”表示在泵轴以

下）

H ST H1 H220 ( 2) 22m

（2）泵的吸水地形高度：H ss H22m

（3）泵的压水地形高度：H sd H120m

【2】.解答：如图（a）, H ss（a）3m

据题意：H ss(b) H ss(C) H ss(a) 3m

以泵轴为基准面

（1）b水泵位置水头：Z b H A

b水泵吸水池测压管水柱高度: h 0.5 10 5m

b水泵吸水池测压管水头: H测Z b h H A

b水泵H ss（b）0 H测0 H A 5 5 H A3m

解得：H A 2m

（2）c水泵位置水头：Z5m （在泵轴以

下）

c水泵吸水池测压管水柱高度：h P

C

1 10 10P c 10

c水泵吸水池测压管水头: 5 10P c 10 10P c 15(m)

10P c 15 15 10P c 3m H

解得：P c 1.2atm

c 水泵H ss(c) 0 H 测0

【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i15・7 %。

压水管沿程水头损失系数i111.6 %

真空表读数：H v H sd h s

2

V1

2g

z

2

真空表安装在泵轴处，Z

20

2

则：H v H ss h s 孔

2g

计算水泵的吸水管流速：v1

Q Q

A

(-D s)

(见P24,公式2-30 )

0.16

厂1.27m/s (3.14 0.42)

真空度=虫上 100%

10丽2。4.25mH 2O 100% 57.5%

F a

【4】.解答：以吸水池水面为基准面

压水管水头损失:

吸水管水头损失： h s

i 1 l 1

1 0.0057 30 1 1.17m

则：真空表读数 H v

3 1.171

1 272

4 25m

H oO

2 9.8

T 1atm 10mH

2

O 760mmHg

泵吸水地形高度：H S S

35 32 3m

则：4.25mH 2O 4.25 76 323mmHg %

0-0 断面： E 0 Z 0

2

v F 0 0 0

2g

g

g

1-1 断面： 巳 乙

2 v 1

R

(H ss

z ) 2 v

1

P

2g

g 2

2g

g

2

F 2

2

P 2 2-2 断面：

E 2 Z 2

v 2 (H ss

z

)

v 2

2g

g

2 2g

g

3-3 断面： E 3

Z 3

2 Va_

F 3 H ST

2 v

3

F a

2g g

2g

g

3-3断面能量方程如下:

列 0-0 , 1-1 ， 2-2 ，

吸水管水头损失:

h d E 2 E 3

P 2 P a

H ss 2 V

2

H d h d H ss

•••泵装置总扬程

2

2g

ST H d H ss

2 2

V V 3 2g

H ST 得:

2

V

2

2g

2 V

3

H ST

H v H d

10mH 2O (2)泵的静扬程：H ST

74.5 32 2 1 10 52.5m

压水管水头损失: h d

i 2 l 2

1 0.0116 200 1 3.32m 管道总水头损失: h s

h d 1.17 3.32

4.49m

总扬程：H H S T

52.5 4.49 56.99m (3 )轴功率：N gQH

1000

1000 9.8 0.16 56.99

127.66kw

1000 0.7

h s E 0 E 1

P a

SS

2g H v

SS

2g

得：H v

h s

SS

2

V

1

2g

2 2 V 1

v 2g

D 2 b 2 3.14 0.28 0.04 0.035( m 2)

代入基本方程式, 得理论特性曲线:

H T —(21.252 21.25 38.57Q T ctg30 ) 40.08 144.86Q T

9.8

【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倍。

因为：在泵的基本方程式的推导过程中，液体密度

P 被消掉了，因此，水泵的理论扬程和液体密度

(3 )以吸水池水面为基准面，吸水池和高位水池的高度差: P p 1 013 105

2 1

高位水池的测压管内液柱高度：

h

P -

P L

__J

7.9m

g

1.3 水 g

静扬程：H ST Z h 48 7.9 55.9m 【7】.解答：测压管水头： H 测 Z gh

则：H H v

H d h s

H SS

亍

2

V 1

h d H SS

T

2 2

V 2 V

3

H ST

h s

h d

2 2 V 1 V

2

2g

2

V 3

H

H ST

2g

(总水头损失

h s h d )

径向流速：C 2r

Q T

Q T

F T

38.57Q T ( m /S )

0.035

无关，水泵的实际特性曲线是在水泵的理论扬程 Hr 和Q 关系曲线的基础上减去各种泵内的损失绘制的, 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 QH 不变。 水泵的轴功率和液体密度p

有关，N 腭,N 和成正比，当 1.3水时，则功率变为

原来的倍。

(2)压力表读数变为原来的倍。 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 H d 不变，泵的压力表读 数：P d gH d (MPa)，和密度成正比，当 1.3水时，则P d 变为原来的倍。

H

ST

2 V 3

2g

忽略流速差，即 V 2 ,

2

2g

2 V

2

压力表和真空表沿泵轴安装,

0则最后：H

H ST h

2

V

3

【5】.解答：泵的基本方程式:

H T

-C2u u 2

Uj2(u 2

g

g

C 2r Ctg ) -(u | g

U 2

C 2r ctg 2)

叶轮出口牵连速度:

U 2

n D 2 1450 3.14

60 0 28

21.25( m/s )

60 叶轮出口面积: Z 48m