1、无需财富值下载【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: mHa01301进水水箱测压管水头: (“-”表示在泵轴28.2以下) mHST)(201(2)泵的吸水地形高度: Hs2(3)泵的压水地形高度: d01【2】 解答:如图(a) , mHas3)(据题意: asCbs )()()(以泵轴为基准面(1)b 水泵位置水头: AbZb 水泵吸水池测压管水柱高度: mh5105.b 水泵吸水池测压管水头: HZAb测b 水泵 HAbs 30)( 测解得: m
2、A2(2)c 水泵位置水头: (在泵轴以下)Zc5c 水泵吸水池测压管水柱高度: 101ccPhc 水泵吸水池测压管水头: )(55mZHc测c 水泵 HPHcccs 300)(测解得: atmP2.1(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 7.51i压水管沿程水头损失系数 6真空表读数: (见 P24,公式 2-30)2z1gvhHssdv真空表安装在泵轴处, 02z则: gvhssv1计算水泵的吸水管流速: smDQAs /27.1)4.03(6)(21 泵吸水地形高度: mHs35吸水管水头损失: lih17.3057.1则:真空表读数 OH2.
3、489.v 760gO12mat则: %m235.4H5.4真空度= %5.710OH105.42Pav(2)泵的静扬程: ST .35.74压水管水头损失: mlihd 326.2管道总水头损失: ds 49.17总扬程: HST549.5(3)轴功率: kw6.27.016810gQN【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:0-0 断面: gPgvZEa02001-1 断面: vzHs1211 )(2-2 断面: gPgPvZEs222 3-3 断面: vaST2333吸水管水头损失: gvzHgvzHgPEh svsas 2211110
4、得: Hssv21压水管水头损失: STsdSTsad HgvzHgvzHgPEh 2233232得: STsdvH32泵装置总扬程 dv则: STsdssdv HgvzHhgvzHhH 2231(总水头损失 )STdsvz321 dshzghST23忽略流速差,即 , ;21v021压力表和真空表沿泵轴安装,即 z则最后: ghHST23【5】 解答:泵的基本方程式: )(1)(1 22222 ctgCugctCugCrruT 叶轮出口牵连速度: )( s/m5.608.1435602Dn叶轮出口面积: )( 2.2.bF径向流速: )( s/57.380.2TTr QQC代入基本方程式,得
5、理论特性曲线:TTT QctgH 86.140.)357.8.15.(8912 (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 有关, ,N 和 成正比,当 时,10g水3.1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
6、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 不变,dH泵的压力表读数: ,和密度成正比,当 时,则 变为原来的)MPa(ddgH 水3.1dP1.3 倍。(3)以吸水池水面为基准面吸水池和高位水池的高度差: mZ48高位水池的测压管内液柱高度: mggPha 9.73.1205水静扬程: HST9.5.748【7】 解答:测压管水头: hZg测位置水头测压管内水柱高度(压强水头)hg管道水头损失: (计算段前后测压管水头差)=12H2SQ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
7、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 ,真空表读数 ,闸阀关小时,流量减dvH gvhHssv21小,则 减小, 减小, 不变,则 读数减小,而总扬程 是增大的,因此sh
8、1s是增大的,即 A 表读数增大。dH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 ,闸阀关小,流量减小,BDhH减小, 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。2QShBDBDH(3)C 表读数减小,C 比压管水面高度增加。因为:如(1)问中, 读数减小,即 C 表读数减小。又因为 C 表处为负压,CvH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 。两种情况,静扬程 一样,水头损失一样,
9、则hHSTSTH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 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
10、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: ,21nQ21H比转速 431165.Hns比转速: 143123114314321124322 65.65.65.65. ss nHQnHQnQn 【15】 解答:据已知:比例尺 ,41实Dm min/730/1Q8.0rnsLHm,实际泵 in/960rn实根据相似律: ,实实Qm3s2实实 m则:实际泵流量: sLnm/926730413实实 mnHm2730418.
11、22实实【16】 解答:该水泵的比转速: min/105032.96.35. 44 rHQns 参考 P54, 的相对性能曲线,mi/10rns铭牌上参数即为: , , ,sL/32m0kwN9.20%5.680根据公式: 0QH0N【17】 解答: min/127876.rns我国的比转速为美国的 0.0706 倍,日本的 0.47 倍。【18】 解答:12Sh-19 水泵的特性曲线见 P60,图 2-50据题意,已知: , ,mHST1452/smD290则其管道特性曲线为: 2514QSHhTST绘制:管道特性曲线 Q(L/s)Q150 175 187.5 200 225 250(m3/
12、s) 0.15 0.175 0.1875 0.2 0.225 0.25H19.1 20.9 21.9 23.0 25.4 28.1曲线交 曲线于 A 点,A 点即为水泵的工况点,对应流量为hHQA=195L/s,扬程 HA=22.8m。流量减少 12,则减少后流量为 QB=(1-12 )196 171.6L/s ,扬程为,其工况点移动到 B(171.6,20.6)点mBB6.20514其等效率曲线系数: (s 2/m5)7016.2Bk等效率曲线: 2270QH绘制:等效率曲线 k(L/s)Q150 175 187.5 200 225 250(m3/s) 0.15 0.175 0.1875 0
13、.2 0.225 0.25H15.8 21.4 24.6 28.0 35.4 43.8曲线过 B 点,交 曲线于 点, 点即为水泵对应 B 点的相似工况2kQHQB点,对应流量为 =185L/s,扬程 =24.0m。 根据切削律: BD2切削后叶轮直径: mQB26790185.72 切削量: %.690%12D05101520253035404550150 200 250 300【19】 解答:铭牌的参数为泵设计工况时的参数,即水泵的水力效率最高时的工作参数。因此在描述水泵性能时,应该强调前提是在设计工况时,泵能打多少水,扬程多高。【21】 解答:(1)相当于水泵和水箱联合供水的工作方式。14SA-10 泵特性曲线见 P32。(Q-H)hQ2kHAQAHABQBHBB