泵与泵站(第五版)课后答案全二章

【P107习题】

【1】．（1） 已知，出水水箱内绝对压强P1=3.0atm，进水水箱绝对压强P2=0.8atm

以泵轴为0-0线，大气压Pa=1atm

出水水箱测压管水头：H1 P1 Pa 10 3 1 10 20m

进水水箱测压管水头：H2 P2 Pa 10 0.8 1 10 2m（“-”表

示在泵轴以下）

HST H1 H2 20 ( 2) 22m

（2）泵的吸水地形高度：Hss（3）泵的压水地形高度：Hsd

H2 2m H1 20m

【2】．解答：如图（a），Hss(a)

3m

据题意：Hss(b) Hss(C) Hss(a) 3m 以泵轴为基准面 （1）b水泵位置水头：Zb

HA

b水泵吸水池测压管水柱高度：h 0.5 1 10 5m b水泵吸水池测压管水头：H测 Zb h HA 5 m b水泵Hss(b) 0 H测 0 HA 5 5 HA 3m 解得：HA 2m

（2）c水泵位置水头：Zc

5m（在泵轴以下）

c水泵吸水池测压管水柱高度：h Pc 1 10 10Pc 10 c

水

泵

吸

水

池

测

压

管

水

头

：

H测 Zc h 5 10Pc 10 10Pc 15(m)

c水泵Hss(c) 0 H测 0 10Pc 15 15 10Pc解得：Pc

3mH

1.2atm

【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i1 5.7‰ 压水管沿程水头损失系数i1 11.6‰

v12 z

真空表读数：Hv Hsd hs （见P24，公式2-30）

2g2

真空表安装在泵轴处，

v12

则：Hv Hss hs

2g

z

0 2

QQ0.16 1.27m/s A1 Ds23.14 0.42

)()(

44

计算水泵的吸水管流速：v1 泵吸水地形高度：Hss吸水管水头损失： hs

35 32 3m

i1 l1 1 0.0057 30 1 1.17m

1.272

4.25mH2O 则：真空表读数Hv 3 1.171

2 9.8

∵1atm 10mH2O 760mmHg

则：4.25mH2O 4.25 76 323mmHg% 真空度=

Pa Pv10mH2O 4.25mH2O

100% 100% 57.5% Pa10mH2O

（2）泵的静扬程：HST 74.5 32 2 1 10 52.5m

压水管水头损失： hd

i2 l2 1 0.0116 200 1 3.32m

1.17 3.32 4.49m

管道总水头损失： h hs hd总扬程：H HST

h 52.5 4.49 56.99m

（3）轴功率：N

gQH1000 9.8 0.16 56.99

127.66kw 1000 1000 0.7

【4】．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：

2v0PP

0-0断面：E0 Z0 0 0 0 a

2g g g

v12Pv12P z1

1-1断面：E1 Z1 (Hss ) 1

2g g22g g

22v2P2v2P z

2-2断面：E2 Z2 (Hss ) 2

2g g22g g

22v3P3v3P

断面：E3 Z3 HST a

2g g2g g

3-3

吸水管水头损失：

Pa P z v12 z v12 1

hs E0 E1 Hss Hv Hss

g22g22g z v12

得：Hv hs Hss

2 2g

压水管水头损失：

2222

P2 Pa v3 v3 z v2 z v2

hd E2 E3 Hss HST Hd Hss HST

g2 2g2 2g

22 v3 z v2

得：Hd hd Hss HST

2 2g

∵泵装置总扬程H Hv Hd

22

v3 z v12 z v2

则：H Hv Hd hs Hss hd Hss HST

22g22g

22

v3v12 v2

hs hd z HST

2g2g

（总水头损失

h hs hd）

h HST

22 v12 v2 v3

z 2g 2g

2

v12 v2

0； 忽略流速差，即v1 v2，2g

压力表和真空表沿泵轴安装，即 z 0

则最后：H HST【

HT

2v3

h 2g

5】．解答：泵的基本方程式：

u112

C2u u2 2(u2 C2rctg ) (u2 u2C2rctg 2) ggg

叶轮出口牵连速度：u2 n D2

60

1450 3.14 0.28

21.25（m/s）

60

叶轮出口面积：F2 D2 b2 3.14 0.28 0.04 0.035 （m2）

径向流速：C2r

QTQT

38.57Q（ Tm/s）F20.035

代入基本方程式，得理论特性曲线：

HT

1

(21.252 21.25 38.57QT ctg30 ) 40.08 144.86QT 9.8

【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ρ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ρ有关，N

gQH

1000

，N和 成正比，

当 1.3 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Hd不变，泵的压力表读数：Pd gHd(MPa)，和密度成正比，当 1.3 水时，则Pd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 48m

P Pa1.013 105 2 1 高位水池的测压管内液柱高度：h 7.9m g1.3 水g

Z h 48 7.9 55.9m

静扬程：HST

【7】．解答：测压管水头：H测 Z gh

Z——位置水头

gh——测压管内水柱高度（压强水头）

=SQ2

管道水头损失： h H2 H1（计算段前后测压管水头差）

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增大的方向移动。水泵的总扬程H Hv Hd，真空表读数

v12

Hv Hss hs

2g

，闸阀关小时，流量减小，则 hs减小，v1减小，Hss

不变，则Hv读数减小，而总扬程H是增大的，因此Hd是增大的，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

HBD hBD，闸阀关小，流量减小， hBD SBDQ2减小，HBD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。 （3）C表读数减小，C比压管水面高度增加。

因为：如（1）问中，Hv读数减小，即C表读数减小。又因为

C表处为负压，C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： …… 此处隐藏：2482字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……