环工班,泵与泵站第五版课后答案

泵与泵站 Douglas.Lee第 1 页 共 14 页★ 课后作业解答：如图（a ），m H a ss 3)(=据题意：m H H H a ss C ss b ss 3)()()(===以泵轴为基准面（1）b 水泵位置水头：A b H Z =b 水泵吸水池测压管水柱高度：()m h 51015.0-=⨯-= b 水泵吸水池测压管水头：()m H h Z H A b 5-+=+=测b 水泵 ()m H H H H A A b ss 35500)(=-=--=-=测 解得：m H A2=（2）c 水泵位置水头：m Z c5-=（在泵轴以下）c 水泵吸水池测压管水柱高度：()1010101-=⨯-=c c P P hc 水泵吸水池测压管水头：)(151010105m P P h Z H c c c -=-+-=+=测c 水泵()m P P H H c c c ss 31015151000)(=-=--=-=测H解得：atm P c2.1=泵与泵站 Douglas.Lee第 2 页 共 14 页3.如图2-106所示的岸边式取水泵房，泵由何种直接抽水输入高地密闭水箱中。

已知条件：（1）泵吸入口的真空表读数为多少和mH2O ？相当于多少mm Hg?相当于真空度为多少？（2）泵的总扬程H=？（3）电动机输出给泵的功率N=？（KW ）解 （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7.51=i ‰压水管沿程水头损失系数6.111=i ‰真空表读数：2z221∆-+∑+=g v h H H s sdv（见P24，公式2-30）真空表安装在泵轴处，02z=∆ 则：gv h H H s ss v 221+∑+=计算水泵的吸水管流速： s m D Q A Q vs /27.1)44.014.3(16.0)4(2211=⨯===π泵吸水地形高度：m H ss 33235=-=吸水管水头损失：m l i h s17.11300057.0111=+⨯=+⋅=∑则：真空表读数O H 25.48.9227.1171.1322m H v =⨯++=∵760mmHg O H 1012==m atm则：mmHg 2337625.4OH 25.42=⨯=m %真空度=%5.57100%OH 10OH 25.4O H 10100%222=⨯-=⨯-m m m P P P a v a ☞（这里有错误）（2）泵的静扬程：()()m H ST 5.521012325.74=⨯-+-=压水管水头损失：m l i h d 32.312000116.0122=+⨯=+⋅=∑管道总水头损失：m h h h d s 49.432.317.1=+=∑+∑=∑总扬程：m h H HST 99.5649.45.52=+=∑+= 轴功率：kw 66.1277.0100099.5616.08.910001000=⨯⨯⨯⨯==ηρgQH N泵与泵站 Douglas.Lee第 3 页 共 14 页解答：以吸水池水面为基准面列0-0，1-1，2-2，3-3断面能量方程如下：0-0断面：gP g P g v Z E a ρρ++=++=00202000 1-1断面：gP g v z H g P g v Z E ss ρρ121121112)2(2++∆-=++=2-2断面：gP g v z H g P g v Z E ss ρρ222222222)2(2++∆+=++=3-3断面：gP g v H g P g v Z E a ST ρρ++=++=222332333吸水管水头损失：g v z H H g v z H g P P E E h ss v ss a s 22222121110-⎪⎭⎫ ⎝⎛∆--=-⎪⎭⎫ ⎝⎛∆---=-=∑ρ得：g v z H h Hss s v2221+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆-+∑=压水管水头损失：ST ss d ST ss a d H g v v z H H H g v v z H g P P E E h --+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆++=--+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆++-=-=∑222223222322232ρ 得：ST ss d d H g v v z H h H +--⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+-∑=222322 ∵泵装置总扬程d v H H H +=则：ST ss d ss s d v H g v v z H h g v z H h H H H+--⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+-∑++⎪⎭⎫ ⎝⎛∆-+∑=+=2222232221()STd s H gv g v v z h h ++-+∆-∑+∑=22232221（总水头损失d s h h h∑+∑=∑）⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆--+++∑=z g v v g v H h ST22222123忽略流速差，即21v v ≈，022221=-g v v ； 压力表和真空表沿泵轴安装，即0=∆z 则最后：gv h H H ST 223+∑+=第 4 页 共 14 页（1）该泵在工作时。

其流量Q 与扬程H 的关系曲线有无改变？在相同的工作情况下，泵所需的功率有无改变？（2）泵出口处的压力表读数（MPa ）（有无改变？如果输送清水时，泵的压力扬程Hd 为0.5MPa ，此时压力表读数应为多少MPa? (3)如该泵将液体输往高地密闭水箱时，密闭水箱内的压力为2atm ，试问此时该泵的静水扬程Hst 应该为多少？解：（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。

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H T 和Q T 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，ηρ1000gQHN =，N 和ρ成正比，当水ρρ3.1=时，则功率变为原来的1.3倍。

（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d H 不变，泵的压力表读数：)MPa (d d gH P ρ=，和密度成正比，当水ρρ3.1=时，则d P 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：m Z48=高位水池的测压管内液柱高度：()m gg P P h a 9.73.11210013.15=-⨯⨯=-=水ρρ 静扬程：m h Z H ST9.559.748=+=+=解答：据已知：比例尺41==实D D m λ，min /730/11Q 8.0r n s L m H m m m ===，，实际泵min /960r n =实根据相似律：实实n nQ Q mm 3s λ=，22⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=实实n n H H m mλ则：实际泵流量：s L n n Q Q mm /926730419601133=⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯=⋅⋅=λ实实m n n H H mm 22730419608.0222222=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⋅⋅=λ实实第 5 页 共 14 页解答： 12Sh-19水泵的特性曲线见P60，图2-50 据题意，已知：m H ST14=，52/225m s S =，mm D 2902=则其管道特性曲线为：2222514Q SQ H h H H ST ST +=+=∑+=绘制：管道特性曲线()h Q ∑-h Q ∑-曲线交曲线于A 点，A 点即为水泵的工况点，对应流量为Q A=195L/s ，扬程H A=22.8m 。

流量减少12％，则减少后流量为Q B =（1-12％）×196＝171.6L/s ，扬程为m Q H B B 6.20225142=+=，其工况点移动到B （171.6，20.6）点其等效率曲线系数：7001716.06.2022===BB Q H k （s 2/m 5） 等效率曲线：22700Q kQ H==绘制：等效率曲线2kQ H=曲线过B 点，交曲线于点，点即为水泵对应B 点的相似工况点，对应流量为'B=185L/s ，扬程'B H=24.0m 。

根据切削律：BBB D D Q Q22'=切削后叶轮直径：mm D QQ DB B B2672901856.17122'=⨯=⋅=切削量：%9.7%100290267290%100222=⨯-=⨯-D D D B（缺一个图表）A第 6 页 共 14 页（1）不是。

因为：允许吸上真空高度为真空表读数v H 的极限值。

要求满足s vH H ≤，能够保证水泵不产生气蚀。

水泵的允许吸上真空高度受的提升液体的水温、实际地点的气压影响。

水泵铭牌上的参数s H =2.5m 是水泵在标准状态下（即水温20℃，气压为1atm ）的允许吸上真空高度。

当水泵在标准状态下工作时，s v H H ≤即O H 5.22m H v ≤，即能保证不产生气蚀，但是当水泵不在标准状态下工作时，需要对H s 进行修正，()()24.033.10'----=va s s h ha H H ，当's v H H ≤时，才能保证不产生气蚀，此时m H s 5.2'≠。

（2）不是。

因为：根据泵内压力变化规律，（P78，公式2-146）：gW g v C H g W g v C h g v H g P g P s s ss K a 2222)2(20212020212021λλρρ+-+=+-+∑++=-叶轮绝对压力最小值：)22()(202120gW g v C H g P g P s a Kλρρ+---= 在标准状态下，m H g P s a 83.75.233.10=-=-ρ)22(85.7202120gW g v C g P Kλρ+--=，式中)22(202120g W g v C λ+-表示水泵内部的压力降，其值大于3m ，因此，叶轮中的绝对压力最小值并不是7.85m ，而是更低。

★来自网络整理（选择性参考）★第一章绪论1．什么是泵？它是怎样分类的？2．各种水泵的主要特点有哪些？3．阀门4、室内室外管道：★第二章叶片式水泵1．离心泵是怎样抽送液体的？它由哪几个主要部件构成？各部件有何功能和作用？2．离心泵叶轮上为什么有的设平衡孔，有的却不设？3．哪些参数能表达叶片泵性能？各参数表示什么含义？常用哪些字母表达？各自的单位是什么？4．什么是叶片泵的有效功率和轴功率？它们之间有何关系？5．离心泵装置上的真空表与压力表读数各表示什么意思？6．液体在叶轮内的运动是什么运动？各运动间有什么关系？7．什么是动量矩定理？用它推导叶片泵基本方程式时为什么要有三个假设？基本方程式为什么能适用于所有叶片泵的所有流体？第7 页共14 页8．两台叶片泵符合哪些条件才能相似？两台相似的叶片泵的比转数相等，能说明什么问题？9．什么是叶片泵基本性能曲线和实验性能曲线？它们在本质上有何区别？10．离心泵与轴流泵的性能曲线各有哪些特征？11．叶片泵的性能曲线有何用途？12．什么是叶片泵性能的工作范围？如何确定工作范围？它与叶片泵的性能表有何关系？13．什么是叶片泵的通用性能曲线？离心泵与活叶式轴流泵的通用性能曲线是怎样绘制的？它们的理论根据是什么？14．什么是叶片泵工作点？它由哪些因素构成？工作点确定由哪些方法？15．什么是装置特性曲线？它表示什么含义？16．什么是叶片泵装置的设计工况与运行工况？它们间有何区别？17．什么是工况调节？叶片泵有哪几种工况调节法？各有何优缺点？18．什么是车削调节法？它的理论根据是什么？适用于哪些叶片泵？使用时需注意哪些事项？19．什么是车削抛物线？它在车削计算中有何用处？20．什么是变速调节法？它的理论根据是什么？适用于哪些叶片泵？使用时需注意哪些问题？21．如果说，在学本课程前，你对着一台离心泵的铭牌，可以直接说出它能打多少水，扬程是多高。