泵与泵站第二章

合集下载

水泵及水泵站(第二章 9节)

(H需~Q)
H=kQ 2
2、如果在运行中发现水泵工作点效率偏低，欲通过降速的办法使其达到最佳工况点，水泵转速应降至多少？
H = H st + SQ 2
2 H = KQ （ K=
H0 H2
A
(η∼Q)1
Q2 Q0
Q
(η∼Q)2
Q0 ） H0
2
图 4-6 变速调节情况之二
A2
Q = H st = Q2 K − S H st H = K = H2 K − s
n2 n1
n2 2 Ha′ = Ha ( ) n1
方法一二：过a、b、c、d、e各点作相似工况抛物线，再根据第一比例律即可确定。
n2 Qd ′ = Qd n1
H
(H~Q)1
（一）比例律应用的数解法
H1
H=kQ 2
A1 A A2 (H需~Q)
1、如果已知所需水泵工况点不在 (Q-H)n1曲线上，而是在A2点，若通过降速的办法使水泵在A2点工作，水泵转速应降至多少？
水泵及水泵站
主讲教师：马太玲
第九节离心泵装置调速运行工况
一、叶轮相似定律
几何相似和运动相似基础之上基于基于几何相似几何相似和运动相似基础之上个叶轮性能参数之间关系的定律。是表征两是表征两个叶轮性能参数之间关系个叶轮性能参数之间关系的定律。两叶轮过流部分对应尺寸成比例，对应角相等。几何相似：几何相似：两叶轮过流部分对应尺寸成比例，对应角相等。
叶轮相似定律
两台泵流量之间关系的定律第一相似定律：第一相似定律：两台泵流量之间关系的定律由
Q Qm
=
H n 2 2 ηh =λ ⋅( ) Hm (ηh )m nm n 3 N 5 (ηm )m =λ ⋅( ) Nm ηm nm

泵与泵站自编习题集[1]

《泵与泵站》教学改革成果系列之二《泵与泵站》习题集适用专业：给水排水工程/环境工程苏州科技学院环境科学与工程学院环境工程系2007年12月思考题第一章绪论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？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？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。

泵与泵站第五版答案

泵与泵站第五版答案【篇一：泵与泵站(第五版)课后答案_第二章】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：h1??p1?pa??10??3?1??10?20m进水水箱测压管水头：h2??p2?pa??10??0.8?1??10??2m（“-”表示在泵轴以下）hst?h1?h2?20?(?2)?22m【2】．解答：如图（a），hss(a)?3m据题意：hss(b)?hss(c)?hss(a)?3m 以泵轴为基准面（1）b水泵位置水头：zb?hab水泵吸水池测压管水柱高度：h??0.5?1??10??5m b水泵吸水池测压管水头：h测?zb?h?ha???5?m b水泵hss(b)?0?h测?0??ha?5??5?ha?3m 解得：ha?2m（2）c水泵位置水头：zc??5m（在泵轴以下）c水泵吸水池测压管水柱高度：h??pc?1??10?10pc?10c水泵吸水池测压管水头：h测?zc?h??5?10pc?10?10pc?15(m)c水泵hss(c)?0?h测?0??10pc?15??15?10pc?3mh 解得：pc?1.2atm【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i1?5.7‰ 压水管沿程水头损失系数i1?11.6‰ （2）泵的吸水地形高度：hss?h2??2m （3）泵的压水地形高度：hsd?h1?20mv12?z真空表读数：hv?hsd??hs? （见p24，公式2-30） ?2g2真空表安装在泵轴处，?z?0 2v12则：hv?hss??hs?2g计算水泵的吸水管流速：v1?qq0.16???1.27m/s a1?ds23.14?0.42)()(44泵吸水地形高度：hss?35?32?3m吸水管水头损失：?hs?i1?l1?1?0.0057?30?1?1.17m1.272?4.25mh2o 则：真空表读数hv?3?1.171?2?9.8∵1atm?10mh2o?760mmhg则：4.25mh2o?4.25?76?323mmhg% 真空度=pa?pv10mh2o?4.25mh2o?100%??100%?57.5% pa10mh2o（2）泵的静扬程：hst??74.5?32???2?1??10?52.5m压水管水头损失：?hd?i2?l2?1?0.0116?200?1?3.32m 管道总水头损失：?h??hs??hd?1.17?3.32?4.49m 总扬程：h?hst??h?52.5?4.49?56.99m（3）轴功率：n??gqh1000?9.8?0.16?56.99??127.66kw1000?1000?0.7【4】．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：2v0pp0-0断面：e0?z0??0?0?0?a2g?g?gv12pv12p?z11-1断面：e1?z1???(hss?)??12g?g22g?g22v2p2v2p?z2-2断面：e2?z2???(hss?)??22g?g22g?g22v3p3v3p??hst??a 3-3断面：e3?z3?2g?g2g?g吸水管水头损失：pa?p?z?v12?1?hs?e0?e1???hss????hv?g2?2g??z?v12?得：hv??hs??hss? ??2?2g??z?v12???hss???2?2g?压水管水头损失：2222p2?pa??v3?v3?z?v2?z?v2??hd?e2?e3???hss????hst?hd??hss????hst?g2?2g2?2g??22?v3?z?v2?得：hd??hd??hss??hst ??2?2g?∵泵装置总扬程h?hv?hd22?v3?z?v12?z?v2??则：h?hv?hd??hs??hss???hd??hss????hst ??2?2g2?2g??22v3v12?v2???hs??hd???z???hst（总水头损失?h??hs??hd）2g2g??h?hst22?v12?v2?v3? ?????z??2g?2g?2v12?v2?0；忽略流速差，即v1?v2，2g压力表和真空表沿泵轴安装，即?z?0 则最后：h?hst2v3??h?2g【5】．解答：泵的基本方程式：ht?叶轮出口牵连速度：u2?u112c2u?u2?2(u2?c2rctg?)?(u2?u2c2rctg?2) gggn?d21450?3.14?0.28??21.25（m/s）6060叶轮出口面积：f2??d2?b2?3.14?0.28?0.04?0.035 （m2）径向流速：c2r?qtq?t?28.57q（ tm/s）f20.035代入基本方程式，得理论特性曲线： ht?1(21.252?21.25?28.57qt?ctg30?)?46.08?107.04qt 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1.3倍。

泵与泵站第二讲

`
四、基本方程式的修正
1、假定条件中认为液体是恒定流。水泵启动，关闭阶段不是恒定流，正常运转时，基本是恒定流。 2、叶槽中的水流不是均匀一致的，与假定不同，叶槽迎水面压力大，流速小；叶槽背水面压力小，流速大。修正： HT ′ HT = 1+ P
P—修正系数；由实验定。 `
3、非理想流体：有粘性，有冲击，有紊动，有摩擦。及气蚀余量（HSV）： HS—水泵在标准状态下（水温200C；水表面为一个标准大气压。）运转时，水泵所允许的最大吸上真空高度（mH2O）。它反映了水泵的吸水性能。 HSV—指水泵吸口处，单位重量液体所具有的超过饱和蒸汽压力的富裕压能。单位： mH2O 有时用H来表示。常用于轴流泵；锅炉给水泵；渣浆泵等。
`
1，水流质点在叶槽中以W速度沿叶片流动。是对动坐标的相对运动。 2，水流质点随叶轮以角速度ω做圆周运动。线速度: u=Rω，是对静坐标的速度,又称为牵连速度。 3，合成速度： C （平行四边形法则，或三角形法则）图中：C1与u1和C2与u2 的夹角为α1；α2。 W1与u1 ；W2与u2 的反向延长线的夹角，β1β2称为进水角和出水角。水泵设计中 β1β2均小于900，叶片与旋转方向呈后弯式。这种设计的特点：流槽平缓，弯度小，水力损失小，有利提高泵的效率。 β2一般在200—300之间。 `
∴
HT
u 2C 2 u = g
欧拉方程
C2u——叶轮外缘扭捲速度。
`
2、比能的增值（扬程HT）与u2的关系： u 2C 2 u HT = g
nπD2 Q u2 = g
∴ n ↗和D2 ↗⇒HT ↗
`
3.方程式中没有了ρ。HT与ρ理论上无关。(基本方程式在推导过程中，液体的容重ρ并没起作用而被消掉的，因此，该方程可适用于各种理想流体。) 据有一定ρ的液体在一定的转速下，所受到的离心力与液体的质量（也就是密度）有关。但液体受离心力作用而获得扬程，相当于离心力所造成的压强，除以液体的ρg。这样， ρg对扬程的影响就消除了。

泵与泵站第二章课后作业分析解析

（1）用抛物线法求水泵在D2=290mm时的Q-H表达式 1）设Q-H表达式为H=HX-SXQ2; 2）根据P60图2-49的12sh-19型离心泵在D2=290mm时的曲线确定A（180，22.5）及B（240，15.5）两点; 3）列方程组求解HX和SX
可得在D2=290mm时的Q-H表达式为 H=Hx-SxQ2 （2）根据条件可知管道系统的特性方程为 H=14+225Q2 （3）1、2式联立求解夏季的工况点(Q夏,H夏) （4）求冬季的工况点A （1）（2）
HA=？
HSS(c)=Z轴-[Z吸+(P吸-Pa)×10]=0-[-5+(Pc-1)×10] =3m Pc=？
15.在产品试制中，一台模型泵的尺寸为实际泵的1/4，
并在转速n=730r/min时进行试验。此时量出模型泵的设计工况出水量Qm=11L/s，扬程Hm=0.8m。如果模型泵与实际泵的效率相等，试求：实际泵在n=960r/min时的设计工况流量和扬程。（925.8L/s, 22.1m）
解：利用相似定律求解
D 4 4 Dm 1 Q n 3 Qm nm n 3 Q Qm ? nm
H 2 n Hm n m
2
2
16.清理仓库时，找出一台旧的BA型泵，从其模糊的铭牌上
n H Hm n ? m
3 4
100.7r/ min
（2）查54页图2-42、2-43、2-44并确定ns=100r/min所对应的相对性能曲线Q-H、Q-N、Q- ；（3）在相对性能曲线上取点，并按下式计算相应的坐标值，绘制相应的Q-H、Q-N、Q-η曲线。
Q Q0Q
H H0H

《泵和泵站》第二章课后习题答案解析

（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
——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。
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 =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，即，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Hs进行修正，，当时，才能保证不产生气蚀，此时。
【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。
压水管沿程水头损失系数 ‰
真空表读数：（见P24，公式2-30）
真空表安装在泵轴处，

泵和泵站第二章叶片式水泵1

⑴填料密封
压盖填料型填料盒
1轴封套；2填料（盘根）；3水封管；4水封环；5压盖（格兰）
(2)机械密封
DY101型系列机械密封
112型系列机械密封
平衡型机械密封：密封介质作用于动环上有效面积小于动、静环接触面，可用于高压非平衡型机械密封：密封介质作用于动环上有效面积大于或等于动、静环接触面
e a
P
b
P
6
1
P
2
g
P
d
m ( C c o s RC c o s R ) M 2 2 2 1 1 1 d t
动量矩定理：单位时间里控制面内恒定总流的动量矩变化(流出液体的动量矩与流入液体的动量矩之矢量差)等于作用于该控制面内所有液体质点的外力矩之和。
P
3
f b
P
静压能。
3)泵壳顶上设有充水和放气的螺孔，以便在泵起动前用来充水及排走泵壳内的空气。在泵壳的底部设有放水螺孔，以便在泵停车检修时用来放空积水
4、泵座： 1）泵座上有与底板或基础固定用的法兰孔。 2）泵壳顶上设有充水和放气的螺孔，以便在泵起动前充水及排走泵壳内的空气。
3）在泵吸水和压水锥管的法兰上，开设有安装真空表和压力表
泵用机械密封主要泄漏点：（l）轴套与轴间的密封；（2）动环与轴套间的密封；（3）动、静环间密封；（4）对静环与静环座间的密封；（5）密封端盖与泵体间的密封。
6、减漏环(承磨环)
为什么要装减漏环？（减漏环作用）减漏环位置：叶轮吸入口的外圆与泵壳内壁的接缝处
（a）单环型；（b）双环型；（c）双环迷宫型 1、泵壳；2、镶在泵壳上的减漏环；3、叶轮；4、镶在叶轮上的减漏环
单级单吸卧式离心泵

泵与泵站课程设计

泵与泵站课程设计给水排水工程专业《泵与泵站》课程设计指导老师：班级: 姓名: 学号:设计日期:目录第一章概述 (2)第二章设计流量计算 (3)第三章选泵 (7)第四章泵站辅助设备的选择 (9)第五章泵房及基础设计 (11)第六章校核水泵 (15)第一章概述、建站目的和设计任务建站目的：熟悉泵站设计过程，增强节水意识，提高实践能力。

设计任务：徽城地区二级泵站设计。

、资料分析1.基本情况：徽城地处华东平原，城区建筑多为三层，最高五层。

为满足城市生活及生产用水需要，拟建徽城地区给水工程。

此工程主要包括取水工程、净水工程及输水工程三个分工程。

一、二级泵站是取水工程和输水工程中的一部分。

徽城地区水资源丰富，有沿河地表水及地下水可利用。

附微城总平面图一张。

2.地质及水文资料：在拟建一级泵站的河流断面及净水厂的空地布置有钻孔。

由地质柱状图可看出，0〜2m深为砂粘土，以下是页岩。

沿河徽城段百年一遇最高水位40.36m,最低水位32.26m,正常水位36.51m。

徽城地下水位多年平均在38.5m左右（系黄海高程）。

3.气象资料：年平均气温15.6 C,最高气温39.5 C,最低气温—8.6 C,最大冻土深度0.44m。

主导风向，夏季为东南风，冬季为东北风。

4.用水量资料：该地区最大日用水量近期为10万吨/日，远期为1丄万吨/日。

最大日用水量变化情况详见附表。

5.净水厂设计资料：净水厂布置情况见附图。

净水厂内沉淀池进水口设计水位42.50m，清水池最高水位40.3m,清水池最低水位38.2m.。

清水池容积须本次设计确 ^定。

6.输水管网设计资料：由于城区距水源较远，管网布置成网前水塔形式，净水厂至水塔输水管道长度为2500m其他情况详见总平面图。

根据管网计算结果确定出水塔最高水位为68.3m,水塔最低水位为65.8m。

水塔容积尚须本次设计确定，水塔调节容积建议设计在最高日用水量的5 %〜8%07.其他资料地震等级：五级；地基承载力2.5Kg/cm2;可保证二级负荷供电。

水泵与泵站

第一章水泵的类型和构造第一节水泵的定义和分类一、水泵的定义泵是一种能量转换机械。

它将动力机的机械能传给泵轴，再带动工作体的运动，使液体的能量增加，以达到提升或输送液体的目的。

压送水的泵称之为水泵。

水泵的用途很多，在国民经济各部门均有／“泛应用。

如农田的灌溉与排涝，城市与乡镇的供排水，发电厂的锅炉给水，矿井中的排水，石油的开采和输送，船舶的推进，火箭的发射等。

二、水泵的分类水泵根据其作用原理可分为以下几类。

(一)动力式泵这类泵是通过工作体的高速运动使液体的动能和压能增加的泵。

属于这一类的水泵有以下几种：1．叶片式泵叶片式水泵是靠水泵中叶轮高速旋转的机械能转换为水的动能和压能。

由于叶轮上有几片弯曲形叶片，故称叶片式水泵。

根据叶轮对液体作用力的不同可分为离心泵、轴流泵和混流泵。

1)离心泵按叶轮进水方式和叶轮级数分为以下几种：(1)单级单吸离心泵：即一个叶轮单面吸水，见图1—1。

(2)单级双吸离心泵：即一个叶轮双面吸水，见图1—2。

第5页(3)多级单吸离心泵：即多个叶轮单面吸水，见图1—3。

2)轴流泵(1)按泵轴装置方式分：轴流泵可分为立式、卧式和斜式。

图1—4为立式轴流泵。

(2)按叶片调节方式分：轴流泵可分为固定式、半调式和全调式。

(1)按水泵压水室结构型式分：混流泵可分为蜗壳式和导叫…式。

图1—5为蜗壳式混流泵。

(2)按泵轴装置分：混流泵可分为立式和卧式。

2．射流泵射流泵没有转动部件，是靠外加的流体，高速喷射，与泵中液体相混合，把一部分动能传给液体，使其动能增加，其后减速加压而工作的泵。

其结构简单、工作可靠，但其效率较低。

3．气升泵气升泵又称空气扬水机，它是靠通入泵中的压缩空气与水的混合液和水的重力密度差，将水提升的泵，它主要用于井中提水。

(二)容积式泵它是利用泵体工作容积周期性变化来输送液体的。

根据工作容积改变的方式又分为往复式泵和回转式泵．1.往复式泵(1)活塞和柱塞泵。

加压于液体(如水)的往复运动的部件是盘状活塞和柱状活塞。

泵与泵站考点

第二章：1.叶片式泵的定义和分类：（1）定义：依靠叶轮的高速旋转以完成其能量的转换。

由于叶轮中叶片形状的不同，旋转时水流通过叶轮受到的质量力就不同，水流流出叶轮时的方向也就不同。

（2）分类：根据叶轮出水的水流方向分离心泵（径向流）、轴流泵（轴向流）、混流泵（斜向流）2.离心泵的工作原理：当一个敞口圆筒绕中心轴作等角速旋转时，圆筒内的水面便呈抛物线上升的旋转凹面。

圆筒半径越大，转的越快时，液体沿圆筒壁上升的高度就越大。

启动前先用水灌满泵壳和吸水管道，驱动电机，叶轮高速转动，水被甩出叶轮流入管道，叶轮中心处由于水被甩出而形成真空，水在大气压作用下流入吸水口，又受到高速旋转的叶轮作用而被甩出，形成离心泵的连续输水3.叶片泵的基本性能参数：流量（抽水量）、扬程（总扬程）、轴功率、效率、转速、允许吸上真空高度（Hs）及气蚀余量（Hsv）4.离心泵的基本方程式的几点讨论：HT=（u2C2u-u1C1u）/g （1）为了提高泵的扬程和改善吸水性能大多数离心泵在水流进入叶片时使α1=90°即HT=u2C2u/g 为了使HT＞0 必须α2＜90°α2越小，泵的理论扬程越大（2）水流通过泵时，比能的增值HT与圆周速度u2有关u2=nπD2/60，水流在叶轮中所获得的比能与叶轮的转速n 叶轮的外径D2有关，增加叶轮转速或加大外径可提升泵的扬程（3）离心泵的理论扬程与液体密度无关。

液体在一定转速下所受的离心力与液体密度有关，液体受离心力所获得的扬程相当于离心力所造成的压强除以液体的ρg，它们对扬程的影响被消除。

液体密度越大，泵消耗的功率越大。

（4）HT=H1+H2，动扬程H2在总扬程中所占的百分比越小，泵壳内部的水力损失越小，泵的效率将提高高。

5.离心泵装置的总扬程：H=Hd（压力表读数）+Hv（真空表读数）Hst（泵静扬程）=Hss（吸水井至泵轴高差）+Hds（泵轴至测压管垂直距离）H=HsT+Eh（水头损失总和）6.实测特性曲线讨论：后弯式叶片的流道比较平缓，弯度小，叶槽内水力水头损失较小，有利于提高泵的效率（问答题：β角为什么采取后弯式）1.每一个流量Q都想应于一定的扬程H轴功率N效率η和允许吸上真空高度Hs。

水泵及水泵站(第二章 7节)

Q1 + S X Q 2 = H 1 H 2
S
X
HX
Q η
=
H 1 H 2 2 2 Q 2 Q1
代入②
2
2 H X = H2 + S X Q2 2
Q1
Q2
代入①
Q
H X = H1 + S X Q1
部分水泵的HX、SX值见表2-2
【例】
现有14SA-10型离心泵一台，转速 n=1450r/min，其性能参数如图所现有14SA-10 型离心泵一台，转速n=1450r/min 14SA-10型离心泵一台，转速 n=1450r/min，其性能参数如图所示，管路阻力参数为 200S2/m5，净扬程HST=48m，试求水泵工作点。示，管路阻力参数为200S ，净扬程H =48m，试求水泵工作点。
联立，求出工作点（Q，H）
H = H ST + SQ 2
二、图解法求水箱出流工况点
H
Hk
Q∑h
K
H
Q ∑ h′
K′
Q Q
点（a）直接法求水箱出流工况点
点（b）折引法法求水箱出流工况点
K点：水箱出流的工况点，
HK=H= h =H=∑h
水箱能够供给液体的比能 =消耗于管道摩阻上的液体比能。若水箱水位变化，则 K点移动若水箱水位变化，则K
Q-H a
A
b b’
h Q～∑h a’ HST h Q～∑h
水泵运行工况点定义：水泵所提供的扬程与装置所需要的扬程相等的点，即供需平衡点点，即供需平衡点
Q
管道系统特性曲线
2、折引法
H
Q-H Q～H′ Q～∑h
A
折引特性曲线 Q H ′ 表示：扣除了管道中水头损失后，剩扣除了管道中水头损失后，剩余的能量。该能量仅用来改变抽升液体的该能量仅用来改变抽升液体的位能。

泵与泵站第2章10节1

调速泵(Q-H) 曲线
要求：使每单台调速泵的流量由1/2定速泵流量到满额定速泵供水量之间变化
2.10.4 水泵串联工作
各水泵串联工作时，其总和（Q-H）性能曲线等于同一流量下扬程的叠加。
多级泵，实质上就是n级水泵的串联运行。随着水泵制造工艺的提高，目前生产的各种型号水泵的扬程，基本上已能满足给水徘水工程的要求，所以，一般水厂中已很少采用串联工作的形式。
例1 （方法2）
已知两台泵的特性曲线方程均为 H 45.833 4583 .333Q2
AO(BO)管道的水头损失方程为 h 17500Q2 ,OG管道的水头损失方程为 h 9200Q2，
H ST 10m，求QAO和QOG
HO 45.833 4583.333QAO2 17500QAO2 HO 10 9200(2QAO )2
解得:
QAO 0.0247m3 / s HO 32.45m
例2
已知泵的特性曲线方程为H 45.833 4583.333Q2, AB管道的水头损失方程为 h 12500Q2, AB
BD管道的水头损失方程为 h 11200Q2，BC管道的水头损失方程为 h 17500Q2，
(A)成倍增加 (B)增加幅度不明显 (C)大幅度增加，但不是成倍增加 (D)不增加
2、如图1所示，三台同型号水泵在外界条件相同的情况下并联工作，并联时水泵的效率点应为( )。(A)η (B) η1 (C) η2 (D) η3
3、图时2(Q所1<示Q，A<如Q3果)，有在三运台行同中型应号考水虑泵定并速联泵工与作调，速当泵供相水结量合为，Q但A 定速泵与调速泵台数的确定时，要根据具体情况来考虑，当 Q一3调>QA>(CQ)2三时台，调QA速接近(QD3)时三，台应定开速( )(A)一定两调 (B)两定

泵和泵站第二章第5节离心泵装置的总扬程

2g
H HST h
4. ∑h的计算 ∑hf ∑hj
吸水管压水管
若为封闭系统例如供暖循环系统：
H h SQ2
作业
1. 某泵型号为12Sh－28A，其铭牌标示：转速1450r/min，流量684m3/h，扬程10m，效率78%。求水泵在出水量为 684m3/h工作时：
（1）有效功率Nu＝？（2）轴功率N＝？（3）泵吸水口流速vi＝？（4）连续工作10h的耗电量W＝？（取电机效率为80%，
H HST h
2. 封闭式水池需转化为敞开式 ——接测压管，找测压管液面
20m 1atm
2atm
10m
20m 1atm
1atm
2atm
1atm
10m
2atm
20m 1atm
HST＝30m
A B
HST＝？
H HST h
3. v3≠0时，需修正
H H ST
h
v
2 3
• 从工况扬程公式推导 • 0-0和1-1断面的能量方程
– 公式2-29 • 2-2和3-3断面的能量方程
– 公式2-30
• Hss • Hsd
H HST h
H ST H ss H sd
h
h s
h d
H HST h
1. 对自灌式泵房，也适用
自灌式泵房
自灌式泵房简图
HST Hss＜0
第五节离心泵装置的总扬程
第五节离心泵装置的总扬程
1. 离心泵装置 2. 运行时离心泵装置扬程的计算 3. 选泵时离心泵装置扬程的计算
1.离心泵装置
• 水泵 • 吸、压水管路 • 管配件、附件
– 滤网、喇叭管、渐缩管、弯头

水泵与泵站课程设计计算说明书讲解

⽔泵与泵站课程设计计算说明书讲解⽔泵与⽔泵站课程设计说明计算书专业：给排⽔科学与⼯程班级：给排⽔131姓名：潘弘远学号：28指导⽼师：李标、黄⽂杰⽇期: ⼆0⼀五年⼗⼆⽉⽔泵与⽔泵站课程设计说明计算书⽬录前⾔ (3)第⼀章绪论 (3)1.设计任务 (3)2.基础资料 (3)第⼆章设计计算书 (4)⼀、泵站设计流量 (4)⼆、本站设计扬程 (4)三、⽔泵选型 (4)1.选择原则 (4)2.初选⽔泵与电机 (5)四、机组的布置和基础设计和吸压管路计算 (8)1.泵站机组的布置 (8)2.基础尺⼨的计算 (8)五、吸⽔管与压⽔管的设计 (9)1.管路要求 (9)2.管径计算 (10)3.管件及配件规格决定 (10)4.管道敷设地点 (11)六、泵房尺⼨计算机组和管路布置 (11)七、精确⽔泵轴线标⾼ (12)⼋、泵站内主要附属设备的选择 (12)1.引⽔设备 (13)2.计量设备 (13)3.起重设备 (13)2给⽔泵站课程设计说明书前⾔设计内容包含了选泵、机组布置、吸⽔管和压⽔管的布置、⽔泵流量和扬程的校核、辅助设备的选取、泵房平⾯尺⼨和⾼程的确等⼤部分内容。

该送⽔泵房的设计主要指的是⼆级泵站的设计，级泵站主要由⽔泵机组,吸压管路,引⽔设备,起重设备,排⽔设备,计量设备,采暖及通风设备,电⽓设备,防⽔锤设备和其他设备组成。

在泵站中除设有机器间(安装⽔泵机组的房间)外，还设有⾼低压配电室、控制室、值班室、修理间等辅助房间。

通过这次设计，使我得到了⼀次综合训练，我把以前学到的分散、零乱的知识，进⼀步加强与巩固，并使之系统化，理论和实际相结合，加深了我们对城市取⽔泵房的整体性理解和认识。

使我在查阅⽂献、编写计算书和说明书、计算机绘图等各⽅⾯的技能也得到了相应的提⾼。

第⼀章绪论1.设计任务按设计任务书给定的原始资料及所在给⽔⼚其他构筑物的设计计算结果，进⾏南⽅某市给⽔⼚的送⽔泵站设计。

2.基础资料1）地形概况：在建⽔⼚⼟地地⾯标⾼为11⽶，地势较为平坦；清⽔池所在地⾯标⾼为11⽶；清⽔地最低⽔位在地⾯以下4⽶；2）⽔⼚最⾼⽇供⽔量80000+28×3000 m3/d；时变化系数Kh=1.7；⽇变化系数Kd=1.4；总变化系数Kz=2.38；3）⽔⼚出⼚⽔压，即泵站的出站⽔压为45 mH2O；34）消防流量为158.4 m3/h，消防扬程为35⽶（包括输⽔管⽔头损失）。

泵与泵站第二章课后作业

1）Q冬= Q夏*(1-12%)=？ 2）H冬= 14+225* Q夏2 =？（5）求A点对应的相似工况抛物线 H=kQ2 （3）（6）1、3式联立求解冬季的工况点在D2=290mm的Q-H 上的相似工况点A’(Q冬’,H冬’)
（7）根据切削律求D2’
D2 D Q冬 ? Q冬 '
' 2
作业： 1.如图2-104所示的泵装置。泵从一个密闭水箱抽水，输入另一个密闭水箱，水箱内的水面与泵轴平齐，试问：（1）该泵装置的静杨程HST=？（m）22 （2）泵的吸水地形高度HSS=？（m）2 （3）泵的压水地形高度HSS=？（m） 20 解:1atm=1kg/cm2=10mH2O （1）HST=Z压+P压×10- (Z吸+P吸×10) =(P压-P吸)×10 =？（2）HSS=Z轴-[Z吸+(P吸-Pa)×10] =(Pa -P吸)×10 =？（3）HST=Z压+（P压-Pa）×10- Z轴 =(P压- Pa)×10 =？
18.某循环泵站中，夏季为一台12sh-19型离心泵工作，泵
叶轮直径D2=290mm，管道阻力系数S=225s2/m5，静扬程 HST=14m。到了冬天，用水量减少了，该泵站须减少供水量的12%，为了节电，到冬季拟将另一备用叶轮切小后装上使用。问该备用叶轮应切削外径的百分之几？（6.2%）
解：利用切削率求解
2.三台泵三种抽水装置如图2-105（a）（b）（c）所示。三台泵的泵轴都在同一标高上，其中（b）（c）装置的吸水箱是密闭的，（a）装置吸水井是敞开的。试问：要使HSS(a)= HSS(b)= HSS(c)时，则如图2-105中的HA=？（m）；Pc=？atm （2, 1.2）解:HSS(a)=3m HSS(b)=Z轴-[Z吸+(P吸-Pa)×10]=0-[HA-(0.5-1)×10] =3m

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

g
pa p1
g
Hd
Hv
Hd称为压力水柱高， Hv称为真空水柱高，水泵扬程等于压力水柱与真空水柱之和。
2020/4/15
泵与泵站第2章
21
例如：水泵出口的压力表读数为0.02MPa，进口的真空表读数为0.001MPa。求此时水泵的扬程H。
解：
p2 pa 0.02106 Pa
pa p1 0.001106 Pa
HT
u2C2u g
为提高水泵扬程，通常的出口工作角2
=6º~15º
2020/4/15
泵与泵站第2章
17
水泵的实际扬程
水泵的实际扬程H小于理论扬程HT 。原因是：
叶槽内的水流除了沿叶槽方向运动外，还有反旋流动，耗散了能量。
近、出口断面速度分布不均匀。流动有水头损失。
2020/4/15
泵与泵站第2章
2020/4/15
泵与泵站第2章
4
2020/4/15
泵与泵站第2章
5
叶片的形式：封闭式、半封闭式、开放式
工作原理：叶片旋转时，叶槽内的水体受到离心力的作用，蜗壳内的水体压强增大，水被送往高处。
2020/4/15
泵与泵站第2章
6
2.2离心泵的主要零件
１．叶轮单吸式叶轮、双吸式叶轮封闭式叶轮、半开式叶轮、敞开式叶轮
圆周径向 C1r=C1sin 1 =w1sin 1 流量 Q1=b 1s1C1r= b 1s1w1sin 1 = F1 w1sin 1 余弦定理： w12=u12+C12-2u1C1cos 1
2020/4/15
泵与泵站第2章
10
C=u+w 出口：
圆周切向 C2u=C2cos 2 =u2-w2cos 2 圆周径向 C2r=C2sin 2 =w2sin 2 流量 Q2=b2s2C2r= b2s2w2sin 2 = F2 w2sin 2 余弦定理：
2020/4/15
泵与泵站第2章
12
动量矩方程
水体受到的外力：压力、重力。外力对转轴的矩： M
流出叶槽的动量（矢量）： Q2C2
流出叶槽的动量对转轴的矩：
Q2 C2cos2 R 2
同理，流入叶槽的动量对转轴的矩：
Q1C1cos1 R1
2020/4/15
泵与泵站第2章
13
2020/4/15
泵与泵站第2章
7
２．泵轴：带动叶轮转动的轴。
2020/4/15
泵与泵站第2章
8
2.4 离心泵基本方程
水流速度：
牵连速度 u= r
相对速度 w 绝对速度 C=u+w 工作角: 安装角:
2020/4/15
泵与泵站第2章
9
速合成定理
C=u+w 进口：
圆周切向 C1u=C1cos 1 =u1-w1cos 1
第二章叶片式水泵
流体力学公式
动量方程： F Q(V2 V1)
作用在水体上的外力等于流出水体的动量减去流入水体的动量
动量矩方程：作用在水体上的外力对于某轴的矩等于流出水体的动量对该轴的矩减去流入水体的动量对该轴的矩。
2020/4/15
泵与泵站第2章
1
速度合成定理：绝对速度C等于牵连速度u与相对速度w的矢量和
NT = gQ HT
则有
HT
NT
gQ
1 g
(u2C2u
u1C1u )
HT 称为水泵的（理论）扬程。
2020/4/15
泵与泵站第2章
16
水泵的扬程
在水泵设计时，使C1u =0，即C1与圆周垂直。
并由C1u=C1cos 1 =u1-w1cos 1 = 0确定叶片的进口安装角1 。
水泵的扬程表达式为：
C uw
例：河的水流速度为u，小船以相对速度w向对岸行驶：
2020/4/15
泵与泵站第2章
2
2.1 离心泵工作原理与基本构造
2020/4/15
泵与泵站第2章
3
叶轮：两个圆板夹着叶片。叶片是若干条弯曲的筋条。
叶轮旋转时，水流的运动路线为：水池-管口-吸水管-叶轮吸水口-叶槽-蜗壳-压水管
叶轮给水体的功率（理论功率）：
NT=M= Q(C2cos2 R 2 - C1cos1 R1 )
记绝对速度的切向分量Cu= Ccos
记牵连速度 u= R 则： NT= Q(u 2 C2u- u1C1u )
2020/4/15
泵与泵站第2章
15
水泵的扬程
设单位重量水体获得的功率为HT ，即：
18
2.5 离心泵装置的总扬程
离心泵装置是指离心泵加上管道系统。 1. 扬程与水泵进、出口参数的关系对于水泵进口和出口断面应伯努利方程：
z1
p1
g
v12 2g
Hm
z2
p2
g
v22 2g
hw12
Hm
(z2
p2
g
v22 ) 2g
(z1
p1
g
v12 ) 2g
hw12
2020/4/15
泵与泵站第2章
H p2 p1 p2 pa pa p1 2.143m
g
g
2020/4/15
泵与泵站第2章
22
2. 扬程与管道水头损失的关系对断面0-0和3-3应用伯努利方程：
z0
pa
g
v02 2g
H
z3
pa
g
v32 2g
hw
H z3 z0 hw H ST hw
2020/4/15
泵与泵站第2章
19
位置水头差、速度水头差远小于压强水头差，如果不计损失，则水泵扬程近似地等于水泵出口、进口的压强水头差：
H p2 p1
g
2020/4/15
泵与泵站第2章
20
水泵的进口真空表和出口压力表
用压力表测量出口的相对压强p-pa。用真空表测量进口的真空压强pa-p。
H
p2 p1
g
p2 pa
w22=u22+C22-2u2C2cos 2
2020/4/15
泵与泵站第2章
11
动量矩方程
研究一个叶槽内的水体的动量矩方程。
作用在叶槽水体的外力对转轴的矩=流出水体的动量对转轴的矩-流入水体的动量对转轴的矩。
对单个叶槽，设弧长 s，厚度b，断面
积 F=bs。牵连速度u= R，相对速
度w，绝对速度C。工作角，安装角。
动量矩方程
一个叶槽的动量矩方程：
M= Q2 C2cos2 R 2 - Q1C1cos1 R1
由于 Q1= Q2 因此
M= Q(C2cos2 R 2 - C1cos1 R1 )
对所有的叶槽： M M
2020/4/15
泵与泵站第2章
14
动量矩方程
M= Q(C2cos2 R 2 - C1cos1 R1 )
23
例 2-1 水泵抽水，已知：流量Q=120 l长d/1s==度00.l.321=52m3m030，/ms，压，吸水采水管用管直铸长径铁度d管2=l1，0=.23吸00mm水，，管吸压直水水径井管水面标高58.00m，泵轴线标高60.00m，水厂混合池水面标高90.00M。