1、精品word 名師歸納總結 - - - - - - - - - - - -泵與泵站其次章課后習題答案【1】（ 1） 已知，出水水箱內肯定壓強P1=3.0atm ，進水水箱肯定壓強P2=0.8atm以泵軸為0-0 線，大氣壓Pa=1atm出水水箱測壓管水頭：H 1P1Pa10311020m進水水箱測壓管水頭：H 2P2Pa100.81102m （ “-”表示在泵軸以下）H STH 1H 220222m（ 2）泵的吸水地勢高度：（ 3）泵的壓水地勢高度：【2】解答：如圖（a）， H ss a H ssH 2H sdH 13m2m 20m據題意：H ssbH ssC H ss a 3m以泵軸為基準面

2、（ 1） b 水泵位置水頭：ZbH Ab 水泵吸水池測壓管水柱高度：h0.51105mb 水泵吸水池測壓管水頭：H 測Z bhH A5 mb 水泵H ssb0H 測0H A55H A3m解得：H A2m（ 2） c 水泵位置水頭：Z c5m （在泵軸以下）c 水泵吸水池測壓管水柱高度：hPc11010Pc10c 水泵吸水池測壓管水頭：H 測Z ch510Pc1010Pc15 mc 水泵H ssc0H 測010Pc151510Pc3m H解得： Pc1.2atm【3】解答：（ 1）依據給定的流量和管徑，查給水排水設計手冊第一冊，得：吸水管沿程水頭缺失系數壓水管沿程水頭缺失系數i15.7 i111

3、.6v2z真空表讀數：H vH sdh1s2g2（見 P24，公式 2-30）真空表安裝在泵軸處，z02v2就： H vH sshs12gD12運算水泵的吸水管流速：vQQ0.161.27m / sA1s 43.140.424精選名師 優秀名師 - - - - - - - - - -第 1 頁，共 9 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結 - - - - - - - - - - - -泵吸水地勢高度：H ss35323m吸水管水頭缺失：hsi1l 110.0057301.27211.17m就：真空表讀數H v31.17129.84.25mH 2 O 1atm10

4、mH 2O760mmHg就： 4.25mH 2O4.2576323mmHg %真空度 = PaPv100%10mH 2 O4.25mH 2O100%57.5%Pa10mH 2 O（ 2）泵的靜揚程：H ST74.532211052.5m壓水管水頭缺失：hdi 2l 210.011620013.32m管道總水頭缺失：hhshd1.173.324.49m總揚程：HH STh52.54.4956.99m（ 3）軸功率：NgQH 100010009.810000.160.756.99127. 66kw【4】解答：以吸水池水面為基準面列 0-0， 1-1， 2-2， 3-3 斷面能量方程如下：v2Z00

5、-0 斷面： E002gv2111-1 斷面： EZ1P000ggP1 HPagv2z1P12gv2Z22-2 斷面： E22ssP2H ss22 ggv2z2P23-3 斷面： E32 ggv32Z3P32ggH ST22ggv23Pa2gg吸水管水頭缺失：ssPPzv21zv2hsE0E1a1H gz1Hv22gv21H ss22g得： H vhsH ss22g壓水管水頭缺失：PPSTdzv2v2zv 2v2hdE2E32aHssg223HH 2gH ss223H得：ST2gH dhdzH ss222vvH23ST2g泵裝置總揚程HH vH d精選名師 優秀名師 - - - - - - -

6、 - - -第 2 頁，共 9 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結 - - - - - - - - - - - -就： HH vH dz2v1hsH ss22 gzhdH ss222vvH23ST2g22hshdzv1v2v32HST（總水頭缺失hhshd ）v23hH ST2 g2g2 gvv221 2z 2g忽視流速差，即22vvv1v2 ，120 ；2 g壓力表和真空表沿泵軸安裝，即z0 就最終： H2v3H STh22g【5】解答：泵的基本方程式：H1 CuT2u2gu2 u gC2rctg1 u 22gu2 C2 rctg2 葉輪出口牽連速度：u2n

7、 D 26014503.14600.2821.25（m / s）葉輪出口面積：F2D 2b2QTQT3.140.280.040. 03（5m 2）徑向流速：C 2rF20.03538.57Q（Tm / s）代入基本方程式，得理論特性曲線：1H T9.821. 25221.2538.57QTctg 30 40.08144.86QT【6】解答：（ 1）Q-H 關系曲線不變；相同工況下，需要的功率增加為原先的1.3 倍；由于：在泵的基本方程式的推導過程中，液體密度被消掉了，因此，水泵的理論揚程和液體密度無關，水泵的實際特性曲線是在水泵的理論揚程H T 和 QT 關系曲線的基礎上減去各種泵內的缺失繪制

8、的，液體的其他物理特性和水相同，就，其在水泵內部的各種缺失和輸送水時一樣，因此，水泵的特性曲線Q-H不變；水泵的軸功率和液體密度有關， NgQH 1000， N 和成正比，當1.3水 時，就功率變為原先的 1.3 倍；（ 2）壓力表讀數變為原先的1.3 倍；由于：如問題（1）所示，輸送液體的密度轉變，揚程不變，就其壓力表讀數H d 不變，泵的壓力表讀數： PdgH d MPa ，和密度成正比，當1.3水 時，就Pd 變為原先的1.3 倍；（ 3）以吸水池水面為基準面，吸水池和高位水池的高度差：Z48mPP1.01310521高位水池的測壓管內液柱高度：hag1.3水 g7.9m靜揚程：H ST

9、Zh487.955.9m精選名師 優秀名師 - - - - - - - - - -第 3 頁，共 9 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結 - - - - - - - - - - - -【7】解答：測壓管水頭：H 測ZghZ 位置水頭2gh 測壓管內水柱高度（壓強水頭）管道水頭缺失：hH 2H 1 （運算段前后測壓管水頭差）= SQ測壓管水頭線：沿程測壓管水頭的連線，以管道長度為橫坐標，測壓管水頭高度為縱坐標，繪制測壓管水頭線，曲線趨勢是下降；管道水頭缺失特性曲線：以流量為橫坐標，管道水頭缺失為縱坐標，繪制曲線，曲線的趨勢為上升；【8】解答：如圖，就，A 表顯示

10、的為水泵壓力表讀數，C 表顯示為水泵真空表讀數，B 點顯示為閘閥后的壓力表讀數；（ 1）A 、B 讀數一樣，測壓管水面高度一樣；由于：閘閥全開，閥門前后的水頭缺失不計，就A 、 B 點壓力相同；（ 2）A 表讀數增大， B 表讀數減小， A 測壓管水面高度增加，B 測壓管水面高度減小；由于：閘閥關小，流量減小；水泵的工況點向流量Q 減小，揚程H 增大的方向移動；水泵的總v2揚程 HHH，真空表讀數HHh1，閘閥關小時， 流量減小， 就h 減小， v 減小， Hvdvsss2gs1ss不變，就H v 讀數減小，而總揚程H 是增大的，因此H d 是增大的，即A 表讀數增大；2閘閥關小，閘閥段的水頭

11、缺失增大，就A 、B 壓力表（或測壓管高度）之差即為閘閥段的水頭損失； B 點的壓力表讀數亦可表示為H BDhBD ，閘閥關小，流量減小，hBDSBD Q減小，H BD不變，就 B 點的壓力表讀數減小，對應的測壓管水面高度減小；（ 3）C 表讀數減小， C 比壓管水面高度增加；由于：如（ 1）問中，H v 讀數減小，即C 表讀數減小；又由于C 表處為負壓， C 表讀數減小，對應的測壓管水面高度增加；【9】解答：（ 1）不肯定；由于可能調劑出水泵的高效段，就，水泵的效率降低；【10】解答：（ 1）一樣；由于：總揚程HH STh ；兩種情形，靜揚程H ST一樣，水頭缺失一樣，就總揚程一樣；（ 2）

12、水泵裝置的總揚程增加，就水泵的工況點向流量減小、揚程增加的方向移動，水泵的軸功率降低，電耗減小；由于：靜揚程H ST增加，就總揚程增加；其管道特性曲線變化如圖；【12】解答：意義： ，和定速運行時水泵工作的高效段相比，通過調速運行，水泵形成了一系列的Q-H 曲線，對應著一系列的高效段，從而將一個泵的高效工作段擴展為一個高效區，大大擴展了水泵的高效工作范疇；從而有效的解決了供水過程中，水量逐時變化情形下，水泵的高效、節能工作的問題；【13】解答：優點：（ 1）保持管網等壓供水（即靜揚程不變）；（ 2）節能精選名師 優秀名師 - - - - - - - - - -第 4 頁，共 9 頁 - - -

13、 - - - - - - -精品word 名師歸納總結 - - - - - - - - - - - -留意：（ 1）調速后的轉速和水泵的臨界轉速不能重合、接近或成倍數；（ 2）調速不能超過泵的額定轉速，即一般不輕易調高；（ 3）為了節省投資，一般采納定速泵和調速泵并聯工作；（ 4）泵的調速范疇應當保證調速泵和定速泵的工況都在高效段運行；【14】解答：比轉速不變；Q1由于調速后滿意比例率：Q22n1H 1n1，n2H 2n2比轉速ns13.65n1Q13H14比轉速：n3.65n 2Q2s 233.65n2n2Q1n1331nn213.65Q1223333.65n1Q13ns1【15】解答：H

14、2 4D mn 2 H42n1211H 1 422nn21H 1 4據已知：比例尺， H mD4實0. 8m，Q m11L / s， nm730r / min實際泵 n實960r / min依據相像律：Qm3 nmH m，22 nmQs實n實H 實n實就：實際泵流量：Q實Qmn實 nm3Hn2m119603173042926L / s實nH 實22m0.8214960730222m【16】解答：該水泵的比轉速：3. 65nQns33.65290030.032100r / minH 4504參考 P54， ns100r / min 的相對性能曲線，銘牌上參數即為：Q032L / s ， H 05

15、0m ， N 022.9kw ，068.5%依據公式：QH NQQ0HH 0NN 0精選名師 優秀名師 - - - - - - - - - -第 5 頁，共 9 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結 - - - - - - - - - - - -【17】解答： ns0.07061800127r/ min我國的比轉速為美國的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據題意，已知：H ST14m ， S225s2 / m5 ，D2290mm就其管道特性曲線為：H繪制：管道特性曲線QH SThhH STSQ

16、214225Q 2Q L/s150175187.5200225250Q m 3/s0.150.1750.18750.20.2250.25H19.120.921.923.025.428.1Qh 曲線交QH曲線于A點， A點即為水泵的工況點，對應流量為QA =195L/s ，揚程HA =22.8m ；H流量削減12，就削減后流量為QB =（ 1-12）× 196 171.6L/s ，揚程為B其工況點移動到B（ 171.6， 20.6）點14225Q 2B20.6m ，HQ2其等效率曲線系數：kBB20.60.1716 2700 （ s2/m5）等效率曲線：HkQ 2700Q 2繪制：等效

17、率曲線HkQ2Q L/s150175187.5200225250Q m 3/s0.150.1750.18750.20.2250.25H15.8HkQ2 曲線過21.4B 點，交 QH24.6曲線于 B '28.035.443.8點， B ' 點即為水泵對應B 點的相像工況點，對應流量為Q=185L/s ，揚程B'H=24.0m ；B 'DQ 'QD依據切削律：B2B切削后葉輪直徑：2 BDQ BD2 BQ2B'171.6185290267 m mD 2切削量：D 2B100%290267100%7.9%D 2290精選名師 優秀名師 - - -

18、- - - - - - -第 6 頁，共 9 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結 - - - - - - - - - - - -5045403530B'HBA25HkQ 2QhHA20HB151050BBQBQ ' QA（ Q-H ）150200250300【 19】解答：銘牌的參數為泵設計工況時的參數，即水泵的水力效率最高時的工作參數；因此在描述水泵性能時，應當強調前提是在設計工況時，泵能打多少水，揚程多高；【21】解答：（ 1）相當于水泵和水箱聯合供水的工作方式；14SA-10 泵特性曲線見P32；以吸水池水面為基準面；密閉高位水箱的測壓管

19、水頭為：H c123.01003.511048mB 點測壓管水頭為：H B120100122440m2水泵特性曲線折引到B 點，折引后：H 'HhABHSAB QH200Q 2H2cc水池供水特性曲線折引到B 點：'HhBCH cSBC Q48130Q 2'繪制：水泵折引后特性曲線QHQ L/s080160240320400Q m 3/s00.080.160.240.320.40H727776736959hAB01.35.111.520.532.0H '7275.770.961.548.527.0繪制：高位水池供水折引后特性曲線QH'cQ L/s0801

20、60240320400Q m 3/s00.080.160.240.320.40H c484848484848hBC00.83.37.513.320.8精選名師 優秀名師 - - - - - - - - - -第 7 頁，共 9 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結 - - - - - - - - - - - -H '4847.244.740.534.727.2繪制： H B40 直線，交Q'H c于 C 點，就 C 點對應的流量QC=245L/s 為高位水箱的出流流量，交QH'點，過 A 點做縱軸平行線，交QH于 A 點， A 點即為水泵

21、的工況點，對應于 A流量為 QA=350L/s ，揚程 HA =65m ；B 點的流量：QBQ AQC245350595L / s80（ HA ）60A（ Q-H ）（ HB ）40HB =40CA （ Q-H ）C（Q-H200QCQA080160240320400480（圖 1）（ 2）相當于水泵同時向兩個水箱供水的問題；'如上圖，繪制：水泵折引后特性曲線QH繪制： H B40 直線，交QH '點，過 A 點做縱軸平行線，交QH于 A 點， A于 A點即為水泵的工況點，對應流量為QA =350L/s ，揚程 HA =65m ；水泵到水池C 的流量： QCQ AQB35040310L / s精選名師 優秀名師 - - - - - - - - - -第 8 頁