1、無需財(cái)富值下載【 P107 習(xí)題】【 1】（ 1） 已知，出水水箱內(nèi)絕對(duì)壓強(qiáng)P1=3.0atm，進(jìn)水水箱絕對(duì)壓強(qiáng) P2=0.8atm 以泵軸為 0-0 線，大氣壓 Pa=1atm出水水箱測(cè)壓管水頭：H 1P1Pa103 11020m進(jìn)水水箱測(cè)壓管水頭：H2PP100.8 1102m （ “”表示在泵軸以2a-下）HST H1 H2 20( 2)22m（ 2）泵的吸水地形高度：H ssH 22m（ 3）泵的壓水地形高度：H sdH 120m【2】解答：如圖（a）， H ss(a )3m據(jù)題意： H ss( b)H ss( C )H ss( a )3m以泵軸為基準(zhǔn)面（1） b 水泵位置水頭：Z b

2、H Ab 水泵吸水池測(cè)壓管水柱高度：h0.51105mb 水泵吸水池測(cè)壓管水頭：H 測(cè)Z bhH A5 mb 水泵 H ss( b)0 H 測(cè)0H A55H A3m解得： HA2m（2） c 水泵位置水頭： Z c5m （在泵軸以下）c 水泵吸水池測(cè)壓管水柱高度：hPc11010 Pc 10c 水泵吸水池測(cè)壓管水頭：H 測(cè)Z ch5 10Pc10 10Pc 15(m)c 水泵 H ss(c)0 H 測(cè)010Pc151510Pc3m H解得： Pc1.2atm（ 1）根據(jù)給定的流量和管徑，查給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第一冊(cè)，得：吸水管沿程水頭損失系數(shù) i1 5.7 壓水管沿程水頭損失系數(shù) i1 11.6

3、真空表讀數(shù)： H v H sdhsv12z2g（見 P24，公式 2-30）2真空表安裝在泵軸處，z02則： H v H sshsv122 g計(jì)算水泵的吸水管流速：v1QQ0.161.27m / sA1Ds23.140.42()44泵吸水地形高度：H ss35323m吸水管水頭損失：hsi1l1 10.005730 11.17m則：真空表讀數(shù)H v 31.2721.1714.25mH 2O29.8 1atm 10mH 2O 760mmHg則： 4.25mH 2 O 4.2576323mmHg %PaPv100%10mH 2O4.25mH 2 O100% 57.5%真空度 =10mH 2 OPa

4、（ 2）泵的靜揚(yáng)程：H ST74.53221 1052.5m壓水管水頭損失：hdi2l 210.0116200 1 3.32m管道總水頭損失：hhshd1.17 3.32 4.49m總揚(yáng)程： HH STh52.5 4.49 56.99m（ 3）軸功率： NgQH10009.80.16 56.99127.66kw100010000.7【 4】解答：以吸水池水面為基準(zhǔn)面列 0-0， 1-1， 2-2， 3-3 斷面能量方程如下：0-0 斷面： E0Z 0v02P000Pa2ggg1-1 斷面： E1Z1v12P1( H ssz)v12P12 gg2 gg22-2 斷面： E2Z 2v22P2( H

5、 ssz v22P22gg)2gg23-3 斷面： E3Z3v32P3H STv32Pa2ggg2g吸水管水頭損失：hsE0E1PaP1H sszv12H vH sszv12g22g22g得： H vhsH sszv1222g壓水管水頭損失：hdE2P2PaH ssz v22v32H STH dH ssz v22v32E3g22g2H ST2g得： H dhdH sszv22v32H ST22g泵裝置總揚(yáng)程HH vH d則： H H vH dhsH sszv12hdH sszv22v32H ST22 g22ghshdv12v22v32（總水頭損失hhshd ）z2gH ST2ghH STv32

6、v12v22z2 g2g忽略流速差，即v1v2 ， v12v220 ；2g壓力表和真空表沿泵軸安裝，即z0則最后： HH SThv322g【5】解答：泵的基本方程式：H T1u2(u 2C2r ctg )12u2C2 r ctg 2 )C2u u 2g( u2gg葉輪出口牽連速度：u2n D214503.140.28606021.25（m / s）葉輪出口面積：F2D2b23.14 0.28 0.042（）0.035 m徑向流速： C2 rQTQT38.57Q（m / s）F20.035T代入基本方程式，得理論特性曲線：H1 (21.25221.2538.57Q ctg30 )40.08 14

7、4.86QTTT9.8（ 1）Q-H 關(guān)系曲線不變；相同工況下，需要的功率增加為原來的1.3 倍。因?yàn)椋涸诒玫幕痉匠淌降耐茖?dǎo)過程中，液體密度被消掉了，因此，水泵的理論揚(yáng)程和液體密度無關(guān)，水泵的實(shí)際特性曲線是在水泵的理論揚(yáng)程HT 和 QT 關(guān)系曲線的基礎(chǔ)上減去各種泵內(nèi)的損失繪制的，液體的其他物理特性和水相同，則，其在水泵內(nèi)部的各種損失和輸送水時(shí)一樣，因此，水泵的特性曲線Q-H 不變。gQH水泵的軸功率和液體密度有關(guān)，N1000，N和成正比， 當(dāng)1.3 水 時(shí)，則功率變?yōu)樵瓉淼?.3 倍。（ 2）壓力表讀數(shù)變?yōu)樵瓉淼?.3 倍。因?yàn)椋喝鐔栴}（1）所示，輸送液體的密度改變，揚(yáng)程不變，則其壓力表讀數(shù)

8、H d不變，泵的壓力表讀數(shù)：PdgH d( MPa)，和密度成正比，當(dāng)1.3 水 時(shí)，則Pd變?yōu)樵瓉淼?.3 倍。（ 3）以吸水池水面為基準(zhǔn)面吸水池和高位水池的高度差：Z48 m高位水池的測(cè)壓管內(nèi)液柱高度：P Pa1.013 1052 1h1.3 水 g7.9mg靜揚(yáng)程： H ST Z h 487.955.9m【7】解答：測(cè)壓管水頭：H 測(cè)ZghZ 位置水頭gh 測(cè)壓管內(nèi)水柱高度（壓強(qiáng)水頭）管道水頭損失：hH 2H 1 （計(jì)算段前后測(cè)壓管水頭差）= SQ2測(cè)壓管水頭線：沿程測(cè)壓管水頭的連線，以管道長(zhǎng)度為橫坐標(biāo)，測(cè)壓管水頭高度為縱坐標(biāo)，繪制測(cè)壓管水頭線，曲線趨勢(shì)是下降。管道水頭損失特性曲線：以流

9、量為橫坐標(biāo)，管道水頭損失為縱坐標(biāo)，繪制曲線，曲線的趨勢(shì)為上升。【8】解答：如圖，則， A 表顯示的為水泵壓力表讀數(shù)，C 表顯示為水泵真空表讀數(shù)，B 點(diǎn)顯示為閘閥后的壓力表讀數(shù)。（ 1）A 、 B 讀數(shù)一樣，測(cè)壓管水面高度一樣。因?yàn)椋洪l閥全開，閥門前后的水頭損失不計(jì)，則A 、 B 點(diǎn)壓力相同。（ 2）A 表讀數(shù)增大， B 表讀數(shù)減小， A 測(cè)壓管水面高度增加，B 測(cè)壓管水面高度減小。因?yàn)椋洪l閥關(guān)小，流量減小。水泵的工況點(diǎn)向流量Q 減小，揚(yáng)程H 增大的方向移動(dòng)。水泵的總揚(yáng)程H H vH d ，真空表讀數(shù) H v H sshsv21 ，閘閥關(guān)小時(shí)，流量減2g小，則hs 減小， v1 減小， H ss

10、 不變，則 H v 讀數(shù)減小，而總揚(yáng)程H 是增大的，因此 H d 是增大的，即 A 表讀數(shù)增大。閘閥關(guān)小，閘閥段的水頭損失增大，則A 、B 壓力表（或測(cè)壓管高度）之差即為閘閥段的水頭損失。B 點(diǎn)的壓力表讀數(shù)亦可表示為H BDhBD ，閘閥關(guān)小，流量減小，hS Q2減小， HBD不變，則 B 點(diǎn)的壓力表讀數(shù)減小，對(duì)應(yīng)的測(cè)壓管水面高度減小。BDBD（ 3）C 表讀數(shù)減小， C 比壓管水面高度增加。因?yàn)椋喝纾?1）問中， H v 讀數(shù)減小，即C 表讀數(shù)減小。又因?yàn)镃 表處為負(fù)壓， C表讀數(shù)減小，對(duì)應(yīng)的測(cè)壓管水面高度增加。【 9】解答：（ 1）不一定。因?yàn)榭赡苷{(diào)節(jié)出水泵的高效段，則，水泵的效率降低。【

11、 10】解答：（ 1）一樣。因?yàn)椋嚎倱P(yáng)程HH STh 。兩種情況，靜揚(yáng)程H ST 一樣，水頭損失一樣，則總揚(yáng)程一樣。（ 2）水泵裝置的總揚(yáng)程增加，則水泵的工況點(diǎn)向流量減小、揚(yáng)程增加的方向移動(dòng)，水泵的軸功率降低，電耗減小。因?yàn)椋红o揚(yáng)程 H ST 增加，則總揚(yáng)程增加。其管道特性曲線變化如圖。【 12】解答：意義：，和定速運(yùn)行時(shí)水泵工作的高效段相比，通過調(diào)速運(yùn)行， 水泵形成了一系列的Q-H曲線 ，對(duì)應(yīng)著一系列的高效段， 從而將一個(gè)泵的高效工作段擴(kuò)展為一個(gè)高效區(qū)， 大大擴(kuò)展了水泵的高效工作范圍。從而有效的解決了供水過程中，水量逐時(shí)變化情況下，水泵的高效、節(jié)能工作的問題。【13】解答：優(yōu)點(diǎn)：（ 1）保持

12、管網(wǎng)等壓供水（即靜揚(yáng)程不變）；（ 2）節(jié)能注意：（ 1）調(diào)速后的轉(zhuǎn)速和水泵的臨界轉(zhuǎn)速不能重合、接近或成倍數(shù)。（ 2）調(diào)速不能超過泵的額定轉(zhuǎn)速，即一般不輕易調(diào)高。（ 3）為了節(jié)約投資，一般采用定速泵和調(diào)速泵并聯(lián)工作。（ 4）泵的調(diào)速范圍應(yīng)該保證調(diào)速泵和定速泵的工況都在高效段運(yùn)行。【 14】解答：比轉(zhuǎn)速不變。2因?yàn)檎{(diào)速后滿足比例率：Q1n1 ，H 1n1Q2n2H 2n2比轉(zhuǎn)速 ns13.65n1 Q13H14比轉(zhuǎn)速：3.65nn2Q1313.65n 2Q2n13.65 Q1n22n123.65n1Q12ns2333333ns1H 2 4n22 H 14H 1 4n22n12H 14n12【15】

13、解答：據(jù)已知：比例尺Dm1 ， Hm0.8m，Qm11L / s， n 730r / minD4m實(shí)實(shí)際泵 n實(shí) 960r / minQm3 nm ， H mnm2根據(jù)相似律：2Qs實(shí)n實(shí)H 實(shí)n實(shí)則：實(shí)際泵流量：Q實(shí)Qmn實(shí)11960926L / s3nm137304H 實(shí)H mn實(shí)20.8960222m2nm21273024【16】解答：ns3.65n Q 3.65 29000.032該水泵的比轉(zhuǎn)速：33100r / minH 450 4參考 P54， ns 100r / min 的相對(duì)性能曲線，銘牌上參數(shù)即為：Q032L / s ， H 050m ， N 022.9kw ， 0 68.5

14、%根據(jù)公式： QQ Q0HHH 0NNN 0【17】解答： ns0.07061800127r / min我國(guó)的比轉(zhuǎn)速為美國(guó)的0.0706 倍，日本的0.47 倍。【18】解答：12Sh-19 水泵的特性曲線見P60，圖 2-50據(jù)題意，已知： H ST14m ， S225s2 / m5 ， D290mm2則其管道特性曲線為：HH STh H ST SQ214 225Q 2繪制：管道特性曲線QhQ (L/s)150175187.5200225250Q (m3/s)0.150.1750.18750.20.2250.25H19.120.921.923.025.428.1Qh 曲線交 QH 曲線于A

15、點(diǎn)，A 點(diǎn)即為水泵的工況點(diǎn)，對(duì)應(yīng)流量為QA=195L/s ，揚(yáng)程 H A=22.8m 。流 量 減 少12 ， 則 減 少 后 流 量 為QB= （ 1-12 ） × 196 171.6L/s ， 揚(yáng) 程 為H 14225Q220.6m，其工況點(diǎn)移動(dòng)到B （ 171.6， 20.6）點(diǎn)BB其等效率曲線系數(shù)：kH B20.62 5Q 20.17162700 （ s /m ）B等效率曲線： H kQ 2700Q2繪制：等效率曲線HkQ 2Q (L/s)150175187.5200225250Q (m3/s)0.150.1750.18750.20.2250.25H15.821.424.62

16、8.035.443.8HkQ 2曲線過 B 點(diǎn)，交 QH 曲線于 B' 點(diǎn)， B' 點(diǎn)即為水泵對(duì)應(yīng)B 點(diǎn)的相似工況點(diǎn)，對(duì)應(yīng)流量為Q' =185L/s ，揚(yáng)程 H'=24.0m。BBQB'D 2根據(jù)切削律：QBD 2 B切削后葉輪直徑：DQ BD171.6290267mm2 BQ2185'B切削量：D2D 2 B100%290267100%7.9%D 2290504540H kQ2353025H B'BAQhH AH BB20（Q-H）151050Q' QAQB150B200250300【 19】解答：銘牌的參數(shù)為泵設(shè)計(jì)工況時(shí)的參數(shù)

17、，即水泵的水力效率最高時(shí)的工作參數(shù)。因此在描述水泵性能時(shí)，應(yīng)該強(qiáng)調(diào)前提是在設(shè)計(jì)工況時(shí) ，泵能打多少水，揚(yáng)程多高。【 21】解答：（ 1）相當(dāng)于水泵和水箱聯(lián)合供水的工作方式。14SA-10 泵特性曲線見 P32。以吸水池水面為基準(zhǔn)面。密閉高位水箱的測(cè)壓管水頭為：H c123.01003.5 1 10 48mB 點(diǎn)測(cè)壓管水頭為：H B120100122 440m水泵特性曲線折引到B 點(diǎn)，折引后：H ' HhABHSABQ 2H200Q 2水池供水特性曲線折引到B 點(diǎn)： H c'H chBCH cSBCQ 248130Q2繪制：水泵折引后特性曲線QH 'Q (L/s)0801

18、60240320400Q (m3/s)00.080.160.240.320.40H727776736959hAB01.35.111.520.532.0H '7275.770.961.548.527.0Q'繪制：高位水池供水折引后特性曲線H cQ (L/s)080160240320400300.080.160.240.320.40Q (m /s)H c484848484848hBC00.83.37.513.320.8H '4847.244.740.534.727.2繪制： H B 40 直線，交 QH c'于 C 點(diǎn)，則 C 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的流量QC=245L/s 為高位

19、水箱的出流流量，交Q H'Q H 于A點(diǎn)，A于 A 點(diǎn)，過 A 點(diǎn)做縱軸平行線，交點(diǎn)即為水泵的工況點(diǎn)，對(duì)應(yīng)流量為QA=350L/s ，揚(yáng)程 H A=65m 。B 點(diǎn)的流量： QBQAQC245350 595L / s80（HA）A60（Q-H）CA（ HB）40HB=40（Q-H）（Q-H C）200QCQA080240400480160320（圖 1）（ 2）相當(dāng)于水泵同時(shí)向兩個(gè)水箱供水的問題。如上圖，繪制：水泵折引后特性曲線QH '繪制：HB40 直線，交 Q'于 AH點(diǎn)，過 A 點(diǎn)做縱軸平行線， 交 Q H于 A 點(diǎn)， A 點(diǎn)即為水泵的工況點(diǎn)，對(duì)應(yīng)流量為QA =350L/s ，揚(yáng)程 HA =6