水泵思考题与习题.doc

1、思考题与习题3-1 水泵的基本性能参数有哪几个？它们是如何定义的？3-2 一离心泵装置，转速 n=1450r/min，运行扬程 H=25m，流量 Q=180m3/h， 泄露量 q 为5.2m3/h 时，轴功率 N=14.67kW，机械效率 M=95.2%，试求： 水泵的有效功率；水泵效率 ；水泵的容积效率 v；水泵的水力效率 h。3-3 简述高速旋转的叶轮叶槽内液流质点的运动情况。3-4 试讨论叶片泵基本方程式的物理意义。3-5 水泵效率包括那三种？它们的意义是什么？根据其能量损失的原因，试述提高水泵效率的途径。3-6 现有离心泵一台，量测其叶轮外径 D2=280mm，宽度 b2=40mm，出

2、水角 2=30。假设此泵转速 n=1450r/min，试绘制其 QTH T 理论特性曲线。3-7 什么是泵的性能曲线？轴流泵的性能曲线与离心泵的性能曲线相比有何差异？使用时应注意什么问题？3-8 什么是工况相似泵，工况相似泵性能参数之间有何关系？3-9 试述比转数 ns 的物理意义和实用意义？为什么它可以用来对泵进行分类？计算 ns 时应遵循哪些规定？3-10 同一台泵，在运行中转速由 n1 变为 n2，试问其比转数 ns 值是否发生相应的变化？为什么？1)不发生变化2）比转速 ns 是水泵在高校段内的综合特征数，即有效功率 Nu=735.6W，扬程Hm=1mH2O 时，与它相似的模型泵转数，

3、是由叶轮的形式尺寸所决定的，它只是描述水泵在高效段范围内其性能的特征数，因此不随转数变化而改变。 、证明：转速有 n1 变为 n2，令： ，由比例律a21aQ2112Q21nH12Ha431165.s 1431462143143124322 5.65. ss nHQaHQnanQn 3-11 在产品的试制中，一台模型离心泵的尺寸为实际泵的 1/4 倍，并在转速 n=730r/min时进行试验。此时，量出模型泵的设计工况出水量 Qm=11L/s，扬程 Hm=0.8m。如果模型泵与实际泵的效率相等。试求：实际泵在 n=960r/min 时的设计工况流量和扬程。4122DmmnQ3sL/8.9251

4、730643 2mnHOmH22214.8.0739643-12 试求 12Sh 离心泵的比转数 ns =？由该泵铭牌上已知，额定转速 n=1450r/min，流量Q=684m3/h，扬程 H=10m。3-13 清理仓库时，找出一台旧的 BA 泵从其模糊的铭牌上，可看出：Q=32L/s，H=50m，n=2900r/min，N =22.9kW，=68.5%。试绘制其 QH，QN，Q 性能曲线。比转数 7.105032.96.34s思考题与习题4-1 泵站设计时如何计算总扬程？4-2 试在图 4-36 所示的诸水泵装置中标出水泵的静扬程，写出其设计扬程的表达式。P0a1212(a)(b)(c)(d

5、)(e)1P1图 4-36 水泵装置图4-3 如图 4-37 所示的泵装置。泵从一个密闭水箱抽水，输入另一个密闭水箱，水箱内的水面与泵轴齐平，试问：（1）该泵装置的静扬程 HST=？(m)（2）泵的吸水地形高度 Hss=？(m)（3）泵的压水地形高度 Hsd=？(m)atm0.8kg/cm2图 4-37 密闭式离心泵装置 HST=22 mH2OHSS=2 mH2OHST=20 mH2O4-4 三台泵三种抽水装置如图 4-38(a)、( b)、( c)所示。三台泵的泵轴都在同一标高上，其中(b)、(c)装置的吸水箱是密闭的，( a)装置吸水井是敞开的。1atm30.5atHA=?Pc5m()(b

6、)(图 4-38 三种抽水装置要使三个泵的吸水地形高度相同HA2 mPc1.2atm4-5 什么叫水泵的工况点？工况点与哪些因素有关？当发生如下情况时，水泵的工况点如何变化？（1）管道的直径变粗和变细时。（2）当管路上闸阀的开度变小时。（3）水源水位或出水池水位升高或降低时。（4）水泵的转速增加或减少时。（5）水泵减漏环严重磨损，叶片和减漏环间隙增大时。（6）管路年久失修，严重锈蚀时。4-6 现有一台离心泵装置如图 4-39 所示，试证：1230射射图 4-39 离心泵装置该离心泵装置的扬程公式应为： 23STvHhg4-7 一台输送清水的离心泵，现用来输送密度为水的 1.3 倍的液体，该液体

7、的其他物理量性质可视为与水相同，泵装置均同。试问：(1) 该泵在工作时，其流量与扬程的关系曲线有无改变？在相同的工作情况下，泵所需的功率有无改变？在相同工作情况下（理解为相同的水泵装置）所需功率为输水的 1.3 倍(2) 泵出口处的压力表读数（MPa）有无改变？如果输送清水时，泵的压水地形高度Hsd=0.5 MPa，此时压力表读数应为多少 MPa？ MPaatmatmOHMPa 6.01)2(103.10)2(5.0 (3) 如果泵将液体输送往高地密闭水箱时，密闭水箱的压力为 2atm，试问此时该泵的静扬程 HST 应为多少？ atST 24.73.484-8 某取水泵站从水源取水，将水输送至

8、净水池。已知水泵流量 Q=1800m3/h，吸、压水管道均为钢管，吸水管长 L1=15.5m，管径 D1=500mm，压水管长 L2=450m，管径D2=400mm。局部水头损失按沿程水头损失的 15%计算。水源设计水位 76.83m，蓄水池最高水位为 89.45m，水泵泵轴标高为 78.83m。水泵的效率在 Q=1800m3/h 时为 75%。试计算该水泵装置所需扬程 H 及轴功率 N。4-9 试从概念上区分水箱自由出流时，测压管水头线与管路水头损失特性曲线间的不同。4-10 在图 4-40 所示的泵装置上，在出水闸阀前后装 A、B 两只压力表，在进水口出装上一只真空表 C，并均相应地接上测

9、压管。现问：(1) 闸阀全开时，A、B 压力表的读数及 A、B 两根测压管的水面高度是否一样？闸阀局部水头损失不可忽略，测压管高度 AB，压力表读数 AB(2) 闸阀逐渐关小时，A、B 压力表的读数以及 A、B 两根测压管的水面高度有何变化？闸阀关小，管阻增大， （H HST+SQ2）S 增大，所以，水泵流量下降， H 增加，A 表读数增大，测压管上升。水泵流量下降 B 点以上的管段水头损失减小，所以 B 表减小， B 测压管下降。(3) 在闸阀逐渐关小时，真空表 C 的读数以及它的测压管内水面高度如何变化？闸阀关小，流量变小，吸水管水头损失减小，所以真空度减小，比压管水面上升。ABC射图 4

10、-40 闸阀调节时的压力变化 4-11 如图 4-41 所示，A 点为该泵装置的极限工况点，其相应的效率为 A。当闸阀关小时，工作点由 A 点移至点 B，相应的效率为 B。由图可知 A B，现问：(1) 关小闸阀是否可以提高效率？此现象如何解释？(2) 如何推求关小闸阀后该泵装置的效率变化公式？图 4-41 闸阀调节时离心泵装置工况点的变化 HQBAN10%4-12 某泵站装有一台 6Sh-9 型泵，其性能参数见表 4-9 所示。管道阻力系数S=1850.0s2/m5，静扬程 HST=38.6m。试用数解法求此时水泵的出水量、扬程、轴功率和效率。表 4-9 6Sh-9 型泵的性能参数流量（L/

11、s） 扬程（m） 转速（r/min ） 轴功率（kW） 效率（ %）36 52 24.8 7450 46 2950 28.6 7961 38 30.6 744-13 什么叫工况调节？在那些情况下需要进行工况调节？工况调节的方法有那几种？各适用于什么场合？4-14 在什么情况下需要两台或两台以上的水泵的并联运行？水泵并联运行有什么优缺点？是否水泵并联的台数越多，管路越省，运行越经济？4-15 某取水泵站，设置 20Sh-28 型泵 3 台（两用一备） ，20Sh-28 型泵的性能参数见表 4-10。已知：吸水井设计水位 11.4m，出水池设计水位为 20.30m，吸水管阻力系数 S1=1.04

12、s2/m5，压水管阻力系数 S2=3.78 s2/m5，并联节点前管道对称。试用图解法和数解法求水泵并联工况点。表 4-10 20Sh-28 型泵的性能参数流量 Q（L/s） 扬程 H（m） 转速 n（r/min） 轴功率N（kW）效率 （%）450 27 148 80560 22 148 82650 15970137 704-16 某水泵转速 n1=970r/min 时的(Q H)1 曲线高效段方程为 H=45-4583Q2，管道系统特性曲线方程为 H=12+17500Q，试求：(1) 该水泵装置的工况点； (2) 若需水泵的工况点流量减少 10%，为节电，水泵转速应降为多少？4-17 某循

13、环泵站，夏季为一台 12Sh-9 型泵工作 D2=290mm，Q H 曲线高效段方程为H=28.33-184.6Q2，管道阻力系数 S=225 s2/m5，静扬程 HST=15m，到了冬季需减少 12%的供水量，为节电、拟将一备用叶轮切削后装上使用。试问切削后叶轮外径应为多少？切削百分之几？4-18 已知某离心泵的叶轮外径为 D2=316mm、D 1=160mm，该泵的基本性能如表 4-11 所示。(1) 试绘出该泵的基本性能曲线 Q H、 Q N、 Q 。(2) 转速恒定，叶轮外径切削使 D2=285mm，换算叶轮切削后的性能曲线。(3) 求水泵的比转速 ns。表 4-11 离心泵性能试验数

14、据 (n=1450r/min)流量 Q（L/s） 0 20 40 60 80 100 120扬程 H（m） 32 33 33 32 28 24 17轴功率N（kW ）12.1 14.39 18.50 23.84 27.80 32.92 38.52思考题5-1 什么是水泵汽蚀？有哪些危害？如何采取措施进行防止？5-2 汽蚀余量与吸上真空度有何区别？有什么关系？5-3 允许吸上真空高度受海拔和水温影响时，如何进行修正？5-4 24sh-9 型离心泵的铭牌上注明：在抽升 20水温的水时， Hs2.5mH 2O。试问：（1）该泵在实际使用中，是否其吸入口的真空值表值 Hv，只要不大于 2.5mH2O，

15、就能够保证该泵在运行中不产生汽蚀？铭牌上标注的数值是在标准情况下的数据，若水温或当地大气压低于比标准条件，应先进行修正。（2）铭牌上 Hs2.5mH 2O 是否意味着该泵在叶轮中的绝对压力最低不能低于 10.33 mH2O2.5mH 2O7.83mH 2O 高，为什么？不对，铭牌上的 HS 是指泵在最高效率流量下其吸入口处最大的允许吸上真空高度，由泵吸入口至叶轮内压力最低点还有压降。另外，该数值指的是标准情况下的清水，温度改变，饱和蒸气压也改变。叶轮中压力最低点不能低于当时水温下的饱和蒸汽压。5-5 一台泵吸入口径为 200mm，流量为 77.8L/s，样本给定 Hs3.6mH 2O，估计吸水管路损失为 0.5m，分别求在标准状况下和在拉萨地区从开式容器中抽送 40清水时的安装高度。