泵与泵站课后答案.docx

P107 习题】【1】.(1)已知，出水水箱内绝对压强P]=3.0atm，进水水箱绝对压强P2=0.8atm 以泵轴为 0-0 线，大气压 Pa=1atma出水水箱测压管水头：H =(P - P )x 10 =(3 - 1)x 10 = 20m1 1 a进水水箱测压管水头：H =(P -P )x 10 =(0.8- 1)x 10 = -2m (“-”表示在泵轴以2 2 a下)H = H - H = 20 - (-2) = 22mST 1 2( 2)泵的吸水地形高度： H = H = -2mss 2( 3)泵的压水地形高度： H = H = 20msd 1【 2】．解答：如图( a)， H = 3mss(a)据题意： H = H = H = 3mss(b) ss(C ) ss(a)以泵轴为基准面(1) b水泵位置水头：Z = HbAb水泵吸水池测压管水柱高度：h =(0.5 - 1)x 10 = -5mb水泵吸水池测压管水头：H = Z + h = H + (- 5)m测 b Ab 水泵 H = 0 - H = 0 - (H - 5) = 5 - H = 3mss (b) 测 A A解得： H = 2mA(2) c 水泵位置水头： Z = -5m (在泵轴以下)cc水泵吸水池测压管水柱高度：h = (P - 1)x 10 = 10P -10ccc水泵吸水池测压管水头：H = Z + h = -5 +10P -10 = 10P - 15(m)测 c c cc 水泵 H = 0 - H = 0 -(10P -15)= 15 -10P = 3m Hss (c) 测 c c解得： P = 1.2atmc【 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i] = 5.7 %。

压水管沿程水头损失系数匚=11.6 %v 2 Az真空表读数：H = H +工h +十- (见P24,公式2-30)v sd s 2 g 2Az真空表安装在泵轴处，丁 = 0则：H = H + 工 h +v ss sv21-2g计算水泵的吸水管流速：V = 2 = _2 = 一 = 1.27m/s1 A n D 2 3.14 x 0.42、1 ( T ( )44泵吸水地形高度：H = 35 - 32 = 3mss吸水管水头损失：工h = i -1 +1 = 0.0057 x 30 +1 = 1.17ms 1 11.272则：真空表读数 Hv =3+“+2X98 = 425mH2O*.* 1atm = 10mH2O = 760mmHg则： 4.25mH2O=4.25x76=323mmHg%P - P 10 mH O - 4.25 mH O真空度=— 片 x 100% = 2 2 x 100% = 57.5%P 10mH Oa2(2)泵的静扬程：H =(74.5-32)+(2- 1)x 10 = 52.5mST压水管水头损失：工h =i・1 +1 = 0.0116x200 +1 = 3.32md 2 2管道总水头损失：工h = Zh +Zh = 1.17 + 3.32 = 4.49msd总扬程：H = H +Zh = 52.5 + 4.49 = 56.99mST3）轴功率： N =PgQH1000q1000 x 9.8 x 0.16 x 56.991000 x 0.7=127.66kw1-1 断面：v2E = Z +1+ + ― = (H2g Pgss—+ -^2 g Pg2-2 断面：=Z2v2P+ + a = (H2g Pg ssPPg4】．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：PgE = Z + ■V1 + 二=0 + 0 + P 0 0 2g Pg3-3 断面：+ 3 1 aST 2 g Pgv 2 PE = Z +—3—+ 3 = H3 3 2 g Pg吸水管水头损失：P - Pr Az)v2r Az)E — E = —a 1 —H ———= H —H —上0 1 P g(ss 2 丿2 g v(ss 2 丿工h =sv2—-+2 g(得：H =工h + HvsssAz )——+2丿v2压水管水头损失：( Az)V2 — V 2r Az)H +1 c c~ 2 3—H = H +H +I ss 2 丿2 gST d(ss 2 丿P — P工 h = E — E = —2 a +d 2 3V2 — V 2+ T ■ — H2g ST得：H =工h —dd(H +A ]I ss 2 丿V2 — V22 养+ H2g ST•・•泵装置总扬程H = H + HVd( 则：H 二 H + H 二工 h + H VdssssV 2 — V 2 2 4 + H2g ST上h +Z小Az +号+盏+ H(总水头损失工h = Eh +Eh ) sdV2=工 h + H + -^ +ST、V 2 — v 2 —匸— Az丿忽略流速差’即叮〜笃，V 2 — V2'2 / =°；压力表和真空表沿泵轴安装，即Az = 0则最后： H =HST+Eh+V2—3-2 g5】．解答：泵的基本方程式：1uH = — C - u = -2 (uT g 2u 2 g-C2 ctgP)=丄(u 2 - u2 C2 ctgP 丿2r g 2 2 2r 2n血D叶轮出口牵连速度：u 2 =肓1450 x 3.14 x 0.2860= 21.2(5 m/s)叶轮出口面积：F =kD -b = 3.14x0.28x0.04 = 0.035(m2)2 2 2径向流速：C = Qt = -Q— = 28.57Q(m/s)2 r F 0.035 T2 代入基本方程式，得理论特性曲线：1H = (21.252 — 21.25 x 28.57Q - ctg30。

)= 46.08 — 107.04QT 9.8 T T【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倍因为：在泵的基本方程式的推导过程中，液体密度^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ht和qt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P有关，N =號0H，N和p成正比，当p = 1.3p水时,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H不变，d泵的压力表读数：P二pgH/MPa），和密度成正比，当p= 1.3p水时，则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：Z = 48mP - P 1.013 x 105 x（2 -1）咼位水池的测压官内液柱咼度：h = 于= =7.9mPg 1.3p 水 g水静扬程：H = Z + h = 48 + 7.9 = 55.9mST【7】.解答：测压管水头：H二Z + pgh测Z ——位置水头p gh ——测压管内水柱高度（压强水头）管道水头损失：Ah = H - H （计算段前后测压管水头差）=SQ221 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 1） A、B 读数一样，测压管水面高度一样因为：闸阀全开，阀门前后的水头损失不计，则A、B点压力相同 2） A 表读数增大， B 表读数减小， A 测压管水面高度增加， B 测压管水面高度减小 因为：闸阀关小，流量减小水泵的工况点向流量Q减小，扬程H增大的方向移v2动水泵的总扬程H = H + H，真空表读数H = H +工h +才，闸阀关小时，流量减v d v ss s 2g小，则工h减小，v减小，H不变，则H读数减小，而总扬程H是增大的，因此H是s 1 ss v d增大的，即A表读数增大闸阀关小，闸阀段的水头损失增大，则A、B压力表（或测压管高度）之差即为闸阀段的水头损失B点的压力表读数亦可表示为H +工h ，闸阀关小，流量减小，BD BD工h =S Q2减小，H 不变，则B点的压力表读数减小，对应的测压管水面高度减小BD BD BD（3） C 表读数减小， C 比压管水面高度增加。

因为：如（1）问中，H读数减小，即C表读数减小又因为C表处为负压，Cv 表读数减小，对应的测压管水面高度增加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H = H +工h两种情况，静扬程H 一样，水头损失一样，则ST ST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H 增加，则总扬程增加其管道特性曲线变化如图ST【12】．解答：意义：，和定速运行时水泵工作的高效段相比，通过调速运行，水泵形成了一系列的 Q-H 曲线，对应着一系列的高效段，从而将一个泵的高效工作段扩展为一个高效区，大大扩展了 水泵的高效工作范围从而有效的解决了供水过程中，水量逐时变化情况下，水泵的高效、 节能工作的问题13】．解答：优点：（1）保持管网等压供水（即静扬程不变）；（2）节能 注意：（1）调速后的转速和水泵的临界转速不能重合、接近或成倍数 2）调速不能超过泵的额定转速，即一般不轻易调高 3）为了节约投资，一般采用定速泵和调速泵并联工作 4）泵的调速范围应该保证调速泵和定速泵的工况都在高效段运行。

【14】．解答：比转速不变因为调速后满足比例率：比转速nsi3.65n14比转速：3.65n3.65n3.65ns2s1n2Hn215 】．解答：根据相似律：QmS实则：实际泵流量：nH——m-， mnH实实Q・nm实==九3=九2九3 - nmf n——mI “实丿(1 \3-x 730H・n 2m 实九2・n 2m0.8x 9602 =22m。