《水泵及水泵站》课程自学指导书

《水泵及水泵站》课程自学指导书1、课程说明（1）适用专业的名称和层次：水利水电工程专升本（2）本课程的性质和任务：《水泵及水泵站》是水利水电工程专业的主要专业课程和核心课程。

要求该专业的学生通过本课程的自学，使学生了解叶片泵的类型及构造，掌握叶片泵的工作原理，熟悉叶片泵的工作参数与基本性能；能够根据所需的扬程、流量及其它有关要求正确选择水泵的类型及型号，并能根据水泵性能曲线和管路特性曲线确定水泵的工作状况及工况点校核；能够根据泵站及所选水泵的实际工作状况，合理地确定水泵安装高程及调节方式；能够为选定的水泵正确地选配动力机及有关辅助设备；了解扬水区域划分的一般原则，能够合理地选择排灌泵站的站址，确定有关的设计扬程及设计流量；具有初步的中、小型泵站进、出水流道(管道)水力设计的能力；能够进行泵站建筑物布置的方案比较，合理选择泵房及进、出水建筑物的结构类型；掌握泵房整体稳定与地基应力校核及泵房主要受力构件荷载分析的基本方法；了解泵站运行管理方面的基本知识。

（3）本课程与前修课程、后续课程的关系：前修课程为建筑材料、钢筋混凝土结构、水工建筑物；后续课程为水利工程概预算、毕业设计。

（4）自学的整体要求和方法：1）重点章节应反复学习。

全书重点章节有：水泵的类型与构造、水泵能量与汽蚀性能、泵房、进出水建筑物等。

2）本课程综合性与实践性强，教学与学习的过程中必须理论联系实践，某些内容应借助课件和深入泵站现场学习。

3）由于本课程补充内容多，学生应认真学习自学指导书，并结合江苏泵站工程的特点多参阅有关泵站的参考书，以消化所学知识。

4）主要自学环节：对照指导书通读全书，对于基本概念和重点章节则应认真学习、深刻理解；各章节自学完毕后，应对照思考题进行自问自答的书面闭卷考查，考完后应参照教材进行校核订正。

一步一个脚印地巩固已学知识。

同学对于教材中遇到的难题，首先应独立思考加以解决。

确实无法解答，可以信函或邮件寄交学校，由教师指导回答。

（5）主要教学环节的安排和要求：1）自学对照学习方法指导书阅读教材，认真学习重点章节。

阅读课文时注意做到理解其内容，解释其原因，掌握基本概念。

2）复习对照思考题自问自答，巩固自学内容；对自我检查题作书面解答，再参照教材或有关参考书自我校核，自行订正。

若未接到抽查通知，自我检查题不必寄到学校。

3）答疑同学在自学中遇到疑难问题无法独立解决时，可以书面形式或通过邮件向教师提出询问，教师则以书面或邮件解答。

自学时应尽量发挥独立思考能力，确实无法解答时再与同学研讨或向教师求教。

4）测验依照学习计划，自学和复习规定章节后，学校将布置测验作业，了解同学前一阶段的自学情况，解答应书写整齐，在规定日期内寄交学校供教师批阅存档。

完成测验作业应独立思考，不依赖旁人，不草率，不拖延。

5）面授面授对深入自学起着承上启下的桥梁作用，它既可帮助同学复习，总结上一阶段的学习，又可为下一阶段的自学内容指出重点和难点，并对关键问题进行较为详细的讲解。

（6）主要教材刘超. 水泵及水泵站[M].北京：中国水利水电出版社，2009年。

2、自学进度表3、课程内容和基本要求绪论教学目标：了解本课程概况；掌握水泵及水泵站的基本概念。

自学内容：水泵及水泵站的应用；国外水泵站工程的概况；我国水泵站工程的建设和发展。

自学要求：了解水泵和水泵站的定义和基本概念，了解国内外泵站工程的应用和发展概况，本课程所要解决的问题和学习方法。

第一章水泵的类型与构造教学目标：了解水泵的分类和定义，熟悉水泵的构造和抽水装置的组成，掌握水泵的工作参数的定义和基本概念。

自学内容：第一节水泵的分类和定义第二节水泵的构造第三节抽水装置第四节水泵的工作参数自学要求：叶片泵叶轮的特点和工作原理，水泵的基本性能参数，叶片泵的主要零部件，水泵常见汽蚀的部位及形成的后果，抽水装置的组成；难点为三种叶片泵叶轮的特点和工作原理，扬程的测试与计算方法，水泵常见汽蚀的部位及形成的后果，抽水装置的组成。

自测题1：一、选择题1、下列说法错误的是（）A 水泵按工作原理分主要有叶片泵、容积泵和其他类型泵B 水泵按叶轮及流体流动方向的不同分为离心泵、混流泵和轴流泵C 容积泵按工作容积改变的方向分为往复泵和回转泵D 水泵按轴线形式分为离心泵、轴流泵、卧式泵2、下列说法错误的是（）A 泵轴是把动力机的功率传递给转轮的部件B 叶轮是将机械能传递给水泵使水的能量增加的部件C 轴流泵所用的上橡胶轴承起动时不需要加水D 密封环安装在水泵的转动部分和壳体之间，作用是防止叶轮流出的高压水倒流回泵进口3、关于混流泵的叙述错误的是（）A 混流泵通常有蜗壳式和导叶式两种结构B 混流泵的扬程一般高于轴流泵C 低比转速的混流泵一般为导叶式结构D 蜗壳式混流泵基本结构与单吸离心泵相似4、关于轴流泵叙述错误的是（）A 轴流泵的流量大、扬程低B 轴流泵的安装方式有立式、卧式两种C 轴流泵中的水导轴承只承受径向力，不承受轴向力D 轴流泵在平原圩区应用较多5、关于抽水装置说法正确的是（）A 进水管道一般处于正压，出水管道一般处于负压B 安装在进水池水面以上的离心泵可以直接起动，无需充水C 安装在进水池水面以上的离心泵装置，起动前必须充水D 离心泵必须安装在进水池水面以下6、关于水泵工作参数叙述错误的是（）A 水泵扬程指单位重量水体流过水泵后获得的能量B 泵站的净扬程又称为装置扬程C 水泵的轴功率指水泵传递给水体的功率D 泵的输入功率指动力机传递给泵轴的功率7、由于水体泄漏引起的泵内的功率损失为（）A 机械损失功率B 容积损失功率C 水力损失功率D 总损失功率二、是非题1、水泵种类按照工作原理分，主要有叶片泵、容积泵、混流泵和其他类型泵。

（）2、叶片泵利用叶轮的旋转将机械能转化为所输送的液体的能量。

（）3、双吸离心泵的填料密封是为了防止泵内高压水体大量流出泵外。

（）4、按扬程由高到低排列，通常依次是轴流泵、离心泵、混流泵。

（）5、导叶体的作用一是扩散水流，回收部分功能，二是将叶轮输出的水流的轴向运动变为旋转运动。

（）6、中小型、低比转速混流泵多为蜗壳式结构，高比转速的混流泵为导叶式结构。

（）7、水泵装置由水泵、动力机、传动机构、管（流）道和各种附件组成。

（）8、轴流泵的特点是扬程低、流量大。

（）9、单吸离心泵与双吸离心泵相比，其优点是叶轮上无轴向力作用。

（）10、口环的作用是防止运转时泵内高压水流泄出泵外，而在起动时，则防止外界的空气进入泵体（）三、思考题1、水泵的主要部件有哪些，各个部件的作用分别是什么？2、从几何形状看，离心泵、混流泵、轴流泵叶轮有何区别，主要工作性能有何差异？3、已知水泵进、出口的速度、压强和基准面以上的高度，写出泵扬程的表达式。

分析水泵扬程的测量方法。

4、离心泵抽水装置包括哪几个部分？各部分的作用分别是什么？第二章水泵的基本理论教学目标：了解水泵内部流动的特征，熟悉水泵叶轮经进出口速度三角形的绘制方法、水泵基本方程推导的三个假定和应用动量矩原理推导水泵基本方程的方法，以及基本方程的意义；了解轴流泵升力理论，明白轴流泵的叶片扭曲的道理；理解水泵相似的概念，掌握水泵相似律和比例律的基础理论和应用条件，熟悉水泵的性能换算方法，掌握比转速的实质与应用方法。

自学内容：第一节水泵内部流动理论分析第二节水泵的基本方程第三节轴流泵升力理论第四节相似律第五节比转速自学要求：重点介绍叶片泵进、出口速度三角形的概念，叶片泵基本方程的实质及应用，叶片泵相似律和比例律的理论基础，叶片泵相似律和比例律的应用，比转速概念的意义与作用；难点为叶片泵基本方程的推导与理解，叶片泵相似律和比例律的理论基础，比转数的实质与应用。

自测题:2： 一、选择题1．轴流泵设计时，通常使叶轮进口处水流无旋（即Ｖｕ１＝0），如果该泵运行时，由于某种原因，使叶轮进口处出现与叶轮旋转方向相反的螺旋流，则 。

Ａ、理论扬程和流量均减小 Ｂ、理论扬程增加而流量减小 Ｃ、理论扬程和流量均增加 Ｄ、理论扬程减小而流量增加2．某一台泵，抽水时泵出口的压力表读数为Ｐ水，抽汽油时泵出口的压力表读数为Ｐ汽，则Ｐ水和Ｐ汽的关系为 。

Ａ、Ｐ水>Ｐ汽 Ｃ、Ｐ水=Ｐ汽 Ｂ、Ｐ水< Ｐ汽 Ｄ、不能确定3．一台双吸离心泵，n ＝1450r/min ，高效点的流量Q ＝0.4m 3/s ，扬程H 为30m ，则该泵的比转数为 。

Ａ、261 Ｂ、184 Ｃ、439 Ｄ、3694．根据叶片泵基本方程，泵的理论扬程仅与 有关。

Ａ、进出口的压力 Ｃ、进出口的速度 Ｂ、进出口的动量 Ｄ、进出口的速度三角形5．为便于推导叶片泵基本方程，对流动有三个假定，不属于假定的是 。

A 、流动恒定B 、流动轴对称C 、理想流体D 、进口无漩6．下面不属于水泵的相似条件A 几何相似B 参数相似C 动力相似D 运动相似7．为减少离心泵水力损失，提高效率，保证扬程随流量增大而减小，防止动力过载，叶片出口安放角β2必需。

A、等于90°B、大于90°C、小于90°D、等于0°8．一台200QJ20-40/3 井用多级潜水电泵,流量Q=20m3/h,与扬程H=40m,转速n=2850r/min,叶轮数i=3，则该泵的比转数n s为________。

A、28B、63C、49D、111二、判断题1、两台水泵的比转速相等，就能判定它们一定相似。

( )2、几何相似的两台水泵，比转速一定相等。

( )3、水泵的比例律适用于一切水泵。

( )4、牵连速度就是圆周速度。

( )5、轴面速度的大小由流量和过水断面面积决定。

( )6、轴流泵的势扬程由出口相对速度的下降而产生。

( )7、泵的基本方程式与被抽送流体的密度无关。

( )8、水泵性能的换算必须考虑比尺效应，只有当原型和模型的尺寸差距较小时，才能认为效率相等。

( )第三章水泵的能量性能教学目标：了解水泵理论性能的推导方法和水泵的全工况性能的概念，掌握水泵的实际性能的特点，理解水泵的装置性能的重要性。

自学内容：第一节水泵的理论性能第二节水泵的实际性能第三节水泵的全工况（四象限）性能第四节水泵的装置性能自学要求：重点介绍水泵的实验性能及装置性能的内容及应用，全面性能曲线（四象限特性曲线）的基本概念及特点；难点为水泵装置性能的概念，水泵全面性能曲线的应用。

自测题3：一、选择题1、某循环水系统，采用轴流泵，电机驱动。

当电机三相线接反而反转时，。

A、水流方向不变，流量增加B、水流方向不变，流量减少C、水流方向反向，流量增加D、水流方向反向，流量减少2、某轴流泵站在没有断流措施的情况下停机，水将倒流，轴流泵最终将处于工况。

A、正转水泵B、水轮机C、反转水泵D、制动3、离心泵的基本性能曲线中，随流量增加而单调增加的曲线是。