水泵与水泵站考试计算题

六、计算题 (4小题，共50分)：1.已知某12SH 型离心泵的额定参数为Q=730 m 3/h ，H=10m ，n=1450 r/min 。

试计算其比转数。

（本小题10分）解：30010360012731145065.365.34343=⨯==HQ n n s 答：（略）解v 1=h f 1h f 2H ST H KW QH N u 16.10500.6716.081.9=⨯⨯==γ （2分）KW N N u23.1507.016.105===η（2分）答：（略）相似功况抛物线方程为22222203129.093.2669.22Q Q Q Q H KQ H B B ==== ………（2分）(3)、绘制H=KQ 2曲线：H=KQ 2曲线与（Q —H ）曲线的交点为A 1（35.75，39.99）即ＱＡ１=35.75L/s ，ＨＡ１=39.99m ………（2分） 则根据比例律有r/min71695075.3593.26112112=⨯===n Q Q n Q Q n n A B A B则 ………（4分）答：（略）水泵及水泵站（计算题）1.如图所示为岸边式取水泵房，已知下列数据，求该水泵扬程。

水泵流量Q=120L/S ，吸水管路长度l 1=20m ，吸水管i=0.0065，管径D=400mm ，压水管路长度l 2=300m ，i=0.0148。

管径为D=300mm 。

吸水井水面标高为58.00m ，水泵泵轴高度为60.00m ，水厂混合水面标高为90.00m 。

吸水进口采用无底阀的滤水网（2=ζ），90°弯头一个（59.0090=ζ），DN350×300渐缩管一个（17.0=渐缩ζ）。

吸水管局部水头损失为沿程水损10%。

2. 已知某双吸5级离心泵的额定参数为Q=800 m 3/h ，H=24m ，n=1450 r/min 。

试计算其比转数。

3.一台水泵[N PSH ]=2.3 m ，进水管的水头损失5.2=∑s h m ，水泵自敞开进水池抽水。

问在液面为标准大气压，分别抽送20℃清水和70℃（h va =3.17mH 2O ）热水时，水泵安装高度各为多少？4.某泵站平均供水量Q=8.48×104m 3/d,扬程H=40m ，水泵和电机的功率均为70%，求这个泵站工作20h 电费（每度电2.2元）？5.如图所示的水泵装置，泵将水由进水池抽送到出水池。

（1）试用以下参数表示泵的扬程。

泵出口压力表读数为Mt （kPa ），泵进口真空表的读数为Vs （kPa ），泵进出口断面垂直高度为△Z （m ）（泵进出口仪表轴心位于各被测断面中心的平面图），泵进出口断面的流速分别为V 1和V 2（m/s ）。

（2）若Mt=380kPa ，Vs=42.7 kPa ，△Z=0.25m ，V 1=2.3m/s ，V 2=3.5m/s 。

试求水泵扬程H （H ）。

（3）若将进、出口仪表接管分别抬高l1和l2（m ），真空表接管内无液体，压力表接管内无气体，其他条件不变，写出水泵扬程表达式。

又如l1=0.3m ，l2=0.5m ，求这时的水泵扬程H 为多少。

6.性曲线H D 3002=1Q 与1H 下降%107.一台率；（28.3甲泵：乙泵：丙泵：9. 已知某水泵的特性曲线如图所示，其转数n 1=2900r/min ，当转数变为1500 r/min 时，试作其水泵特性曲线？10. 已知某泵站水泵的特性曲线如图所示，其转数n1=2900r/min，后由于用户用水量的减少，工况点变为A2(40,40)，试求通过变速调节后其转数n2？11.已知某给水泵站，设有三台同型号泵，水泵特性曲线及管路特性曲线如图所示，已知给水泵站设计流量为Q A=95L/S，试探讨水泵定调速配制方案？12. 已知某二级泵站，最高日设计流量为Q d=100m/s，清水池水面标高为32m，用户地形标高为58m，用户一般为6层，吸水管和压水管水头沿程水头损失为3.2m，局部水头损失为沿程15%，用户出流水头为2m。

试求水泵的流量和扬程？一、基本方程式1.已知:C1=4m/s,D1=160mm,α1=750,n=1450r/min,α2=120, C2=24m/s,D2=350mm,试求离心泵所产生的理论水头。

2.已知离心泵转速n=1450rpm，工作轮外径D2=300mm，水力效率ηr=85%，叶片为有限数目时的反馈系数P=0.25，水流径向进入叶片，出口的绝对速度C22=150，试求水泵所产生的实际水头H O，并绘出其出口速度三角形。

3.水泵工作轮的内径D1=180mm，外径D2=280mmC2=16m/s，当水流径向流入叶片（α2=900二、基本性能参数1.如图在水泵进、出口处按装水银差压计。

进、出口断面高差为△Z=0.5m，差压计的读数为hp=１m,求水泵的扬程H。

（设吸水管口径Ｄ1等于压水口径Ｄ2）[解]: 水泵的扬程为：p h .g v p z gv p z H 6122γ2γ21112222=⎪⎪⎭⎫⎝⎛++-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=m ..6121612=⨯=3. 已知水泵供水系统静扬程ＨS T =13m ，流量Ｑ=360L/s ，配用电机功率Ｎ电=79KW ，电机效率η电=92％，水泵与电机直接连接，传动效率为100％，吸水管路阻抗Ｓ1=6.173 S 2/m 5 ，压水管路阻抗Ｓ2=17.98 S 2/m 5，求解水泵Ｈ、Ｎ和η 。

[解]:总扬程为：2221QS Q S H hh H H ST dsST ++=++=∑∑()()22213609817173613...Q S S H ST ⨯++=++=m .1316= 。

KW..ηN N 687292079=⨯==电电水管：。

m H ST 50.6200.2000.3250.74=+-=m h H H ST 00.6750.450.62=+=+=∑KWQH N u 16.10500.6716.081.9=⨯⨯==γKW N N u23.1507.016.105===η12.离心泵的输水量Q=75m 3/h,在压水管接头上的压力表读数为p=17.2个大气压,吸水管上真空表读数为H=150mm 汞柱,压力表与真空表接点间的垂直距离为ΔZ=0.3m 。

读得电力表上电动机输入功率为P=54Kw ，设电动机的效率η电=95%。

试求：水泵所产生的水头、轴功率和水泵的效率。

13.水泵机组采用直接传动，水泵的流量Q=2.5m 3/h ，几何扬程Hr=25m ，管道的水头损失hw=6m ，水泵和电动机的效率分别为70%和95%。

取机组每天工作小时数为T=20h/d ，电价为0.15￥/Kw h 。

试求电动机的输入功率每天的电费。

三、 离心泵调速运行11.某变速运行离心水泵其转速为n 1=10+17500Ｑ2(Ｑ以m ３/s 计)。

试问 流量下降33.3%时其转速应降为多少?[解]:(1)图解得交点Ａ（40.5，38.2）即ＱＡ=40.5L/s (2)、流量下降33.3%时，功况点移动到B ＱＢ=（1-0.333）Ｑ=27L/s 由图中查得ＨＢ相似功况抛物线方程为222Q Q H KQ H B B==(3)、绘制H=KQ 2曲线：H=KQ 2曲线与（Q —H ）曲线的交点为 A 1（36，40）即ＱＡ１=36L/s ，ＨＡ１=40m 则根据比例律有n Q Q n Q Q n n A B A B 7139503627112112=⨯===则答： ②.用出水管闸阀调节使其流量减少15%时的水头、效率和轴功率； ③.叶轮直径车削10%时的流量和水头，并且绘出其特性曲线； ④.流量减少10%的转速和叶轮直径。

w ST①.工作点处的Q 、H ； ②.n 1=720rpm 时的Q 、H ；③.扬水高度H ST =25m ，将两台n 1=720rpm 的水泵串联时，每台的Q 、H ；④.如果水塔水位上升ΔZ=5m ，串联的流量不变，一台的转速仍为n1=720rpm ，另一台的转速n 2为多少？S CA =0.0012（ms 2/l ），S DA =0.0025（ms 2/l ） S AB =0.0063（ms 2/l ）。

试用图解法确定每台水泵的工作点。

23.某离心泵的叶轮外径为D 2=218mm ，在Q=99m 3/h ，H=51.0m 和η=69.0%的工况下工作。

当叶轮外径切削为D 2′=200mm 时（设此时水泵的效率近似不变），式求切削后水泵的性能参数Q 、H 和N 各是多少？五、 离心泵并、串联运行AB S BC =0.0005（ms 2/l ），S BD =0.0009（ms 2/l ）。

①.试用图解法求出水泵的工作点 及BD 和BC 管路的流量和流向。

②.若在B 点另外输出流量Q=50 l/s ， 试求每台水泵的流量及BC 、BD 管路的流量。

六、 离心泵吸水性能1.已知某离心泵铭牌参数为Ｑ=220L/s ，[H S ]=4.5m ，若将其安装在海拔1000m 的地方，抽送40℃的温水，试计算其在相应流量下的允许吸上真空高度[H S ]′。

（海拔1000m 时，h a =9.2m ，水温40℃时，h v a =0.75m ）[解]:[][]).h ()h .(H H va a s s 2403310----='m.)..()..(.86224075029331054=----= 答：2.已知水泵装置流量Ｑ=0.12m 3/s ，吸水管直径D 1=0.25m ，抽水温度t=20℃ ，面绝对标高为102m ，水面为大气压强，设吸水管水头损失为h s =0.79m ，试确定泵轴的的大气压为h a =10.2m H 2O ）[解]: [][]m .)..()h .(H H a s s 874210331053310=--=--='列吸水井水面（0—0）和水泵吸入口断面（1-1）能量方程：s g a h g v p H p +++=2γγ211s g a v h g v H γp p γp ++=-=2211 [][]sg s h g v H H ++='221[][]m ....h g v H H s s g 783790300874221=--=--'=答：泵轴最大安装标高为[]m..Hg78105783102102=+=+。

3.12SH-19A 型离心水泵，流量Ｑ=220L/s 时，在水泵样本中查得允许吸上真空高度[H S ]=4.5m ，装置吸水管的直径为Ｄ=300mm ，吸水管总水头损失为∑h S =1.0m,当地海拔高度为1000m,水温为40C o，试计算最大安装高度H g . (海拔1000m 时的大气压为h a =9.2mH 2O ，水温40C o时的汽化压强为h va =0.75mH 2O)[解]:吸水管流速为m/s..ωQ v π11330241000220=⨯==[][]).h ()h .(H H va a s s 2403310----='=()()m ......86224075029331054=----列吸水井水面（0—0）与水泵进口断面（1—1）能方程：∑∑++=-=+++=sg a v sg a hgv H p p H hgv p H p 2γ2γγ2121[][]∑++='sg s hgvH H 22[][]m.....h g v H H s s g 371018192113862222=-⨯-=--'=。