泵与-泵站第五版课后答案~
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【P 107习题】【1】.(1) 已知,出水水箱内绝对压强P 1=3.0atm ,进水水箱绝对压强P 2=0.8atm以泵轴为0-0线,大气压P a =1atm出水水箱测压管水头:()()m P P H a 2010131011=⨯-=⨯-=进水水箱测压管水头:()()m P P H a 21018.01022-=⨯-=⨯-=(“-”表示在泵轴以下)m H H H ST 22)2(2021=--=-=(2)泵的吸水地形高度:m H H ss 22-== (3)泵的压水地形高度:m H H sd 201==【2】.解答:如图(a ),m H a ss 3)(= 据题意:m H H H a ss C ss b ss 3)()()(===以泵轴为基准面(1)b 水泵位置水头:A b H Z =b 水泵吸水池测压管水柱高度:()m h 51015.0-=⨯-= b 水泵吸水池测压管水头:()m H h Z H A b 5-+=+=测 b 水泵()m H H H H A A b ss 35500)(=-=--=-=测 解得:m H A 2=(2)c 水泵位置水头:m Z c 5-=(在泵轴以下)c 水泵吸水池测压管水柱高度:()1010101-=⨯-=c c P P hc 水泵吸水池测压管水头:)(151010105m P P h Z H c c c -=-+-=+=测 c 水泵()m P P H H c c c ss 31015151000)(=-=--=-=测H 解得:atm P c 2.1=【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7.51=i ‰压水管沿程水头损失系数6.111=i ‰ 真空表读数:2z221∆-+∑+=g v h H H s sd v (见P24,公式2-30) 真空表安装在泵轴处,02z=∆则:gv h H H s ss v 221+∑+=计算水泵的吸水管流速:s m D Q A Q v s /27.1)44.014.3(16.0)4(2211=⨯===π 泵吸水地形高度:m H ss 33235=-=吸水管水头损失:m l i h s 17.11300057.0111=+⨯=+⋅=∑则:真空表读数O H 25.48.9227.1171.1322m H v =⨯++= ∵760mmHg O H 1012==m atm则:mmHg 2337625.4O H 25.42=⨯=m % 真空度=%5.57100%OH 10OH 25.4O H 10100%222=⨯-=⨯-m m m P P P a v a (2)泵的静扬程:()()m H ST 5.521012325.74=⨯-+-= 压水管水头损失:m l i h d 32.312000116.0122=+⨯=+⋅=∑ 管道总水头损失:m h h h d s 49.432.317.1=+=∑+∑=∑总扬程:m h H H ST 99.5649.45.52=+=∑+=(3)轴功率:kw 66.1277.0100099.5616.08.910001000=⨯⨯⨯⨯==ηρgQH N【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:gPg P g v Z E a ρρ++=++=002020001-1断面:gP g v z H g P g v Z E ss ρρ121121112)2(2++∆-=++=2-2断面:g P g v zH g P g v Z E ss ρρ222222222)2(2++∆+=++=3-3断面:gP g v H g P g v Z E a ST ρρ++=++=222332333吸水管水头损失:g v z H H g v z H g P P E E h ss vss a s 22222121110-⎪⎭⎫ ⎝⎛∆--=-⎪⎭⎫ ⎝⎛∆---=-=∑ρ 得:g v z H h H ss s v 2221+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆-+∑=压水管水头损失:STss d ST ss a d H g v v z H H H g v v z H g P P E E h --+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆++=--+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆++-=-=∑222223222322232ρ得:ST ss d d H g v v z H h H +--⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+-∑=222322 ∵泵装置总扬程d v H H H +=则:ST ss d ss s d v H g v v z H h g v z H h H H H +--⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+-∑++⎪⎭⎫ ⎝⎛∆-+∑=+=2222232221 ()ST d s H gv g v v z h h ++-+∆-∑+∑=22232221(总水头损失d s h h h ∑+∑=∑)⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆--+++∑=z g v v g v H h ST22222123忽略流速差,即21v v ≈,022221=-gv v ; 压力表和真空表沿泵轴安装,即0=∆z 则最后:gv h H H ST223+∑+= 【5】.解答:泵的基本方程式:)(1)(12222222222ββctg C u u gctg C u g u u C g H r r u T -=-=⋅=叶轮出口牵连速度:)(s /m 25.216028.014.314506022=⨯⨯==D n u π 叶轮出口面积:)(2222m 035.004.028.014.3=⨯⨯=⋅=b D F π 径向流速:)(s /m 57.38035.02T 2T Tr Q Q F Q C ===代入基本方程式,得理论特性曲线:T T T Q ctg Q H 86.14408.40)3057.3825.2125.21(8.912-=︒⋅⨯-=【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。
《水泵及水泵站》配套习题一、填空题1、叶片式泵按其比转速从小到大,可分为—离心__泵、__昆流一泵、__轴流—泵。
2、离心泵的设计工况点是效率_最高点。
3、离心泵的极限工况点是流量最大点。
4、水泵的效率是水泵的_有效_功率与_轴_功率的比值。
5、运转中的水泵装置,其总扬程约等于___真空表—与_压力表___勺读数(折算为mH20 )之和。
6、工况相似的水泵,它们必备的条件是几何相似和运动相似。
7、相似工况抛物线上各点的效率都是相等的。
8、ns的数值可反映出水泵的叶轮形状和特性曲线的形状。
9、选泵的主要依据是:所需要的_流量-、_养成_以及其_变化规律_ 。
10、对吸水管路的要求是:不漏气.、不积气.、不吸气_。
11、离心泵的主要零件中,转动的有叶轮、泵轴;固定不动的有___ 泵壳―、泵座_ ;转动的与不动的交接处有梓由封装置_ 、_减漏环_ 、―轴承座等。
12、水泵的扬程与叶轮的外径和转速成正比。
13、水泵叶轮的相似定律是基于几何相似和运动相似的基础上的。
14、水泵站按在给水系统中作用的不同,可分为:取水泵站、送水泵站、_加压_ 泵站和循环一泵站。
15、噪音防止的措施有吸音_主要用某种材料吸收,还有__消音―用于单体机组,以及—隔音、隔振_ 。
16、叶片式水泵是靠装有叶片的叶轮一高速旋转_而提升液体的。
17、往复泵的使用范围侧重于高一扬程、低_流量。
18、__单—吸式离心泵,由于叶轮缺乏—对称—性,导致水泵工作时出现推向入口的轴向力。
19、允许吸上真空高度是指水泵在标准状况下运转时,水泵所允许的一最大吸上____ ■勺真空值,一般常用它来反映离心泵的吸水性能。
20、离心泵必须闭闸启动:轴流泵必须开闸启动。
21、活塞泵必须一开_J闸启动,它_有_自吸能力。
22、电力负荷等级,是根据用电设备对供电可靠性的要求决定的,它分为_ 三级。
23、交流电动机调速,较好的方案是变极调速和变频调速。
24、轴功率N的表达式因单位的不同而不同,分别是N =Y QH/n (kgf m/s )= yQH/102 n(kw )=Y QH /75 n( HP )式中Q : m 3/s:H : mH2O。
泵与泵站-配套习题水泵及水泵站配套习题一、填空题1、叶片式泵按其比转速从小到大,可分为____泵、____泵、_____泵。
2、离心泵的设计工况点是_____最高点。
3、离心泵的极限工况点是_____最大点。
4、水泵的效率是水泵的_____功率与_____功率的比值。
5、运转中的水泵装置,其总扬程约等于_____与_____的读数(折算为mH2O)之和。
6、工况相似的水泵,它们必备的条件是_____相似和_____相似。
7、相似工况抛物线上各点的_____都是相等的。
8、ns的数值可反映出水泵的_____形状和_____的形状。
9、选泵的主要依据是所需要的_____、_____以及其_____。
10、对吸水管路的要求是_____、_____、_____。
11、离心泵的主要零件中,转动的有_____ 、_____;固定不动的有_____ 、_____;转动的与不动的交接处有____、____ 、____ 等。
12、水泵的扬程与叶轮的_____和_____成正比。
13、水泵叶轮的相似定律是基于_____相似和_____相似的基础上的。
14、水泵站按在给水系统中作用的不同,可分为_____泵站、_____泵站、_____泵站和_____泵站。
15、噪音防止的措施有_____主要用某种材料吸收,还有_____用于单体机组,以及___ 。
16、叶片式水泵是靠装有叶片的_____高速_____而提升液体的。
17、往复泵的使用范围侧重于_____扬程、_____流量。
18、____吸式离心泵,由于叶轮缺乏___性,导致水泵工作时出现推向入口的轴向力。
9、允许吸上真空高度是指水泵在标准状况下运转时,水泵所允许的______的真空值,一般常用它来反映离心泵的吸水性能。
20、离心泵必须_____闸启动;轴流泵必须______闸启动。
21、活塞泵必须______闸启动,它_____自吸能力。
22、电力负荷等级,是根据用电设备对供电______的要求决定的,它分为_____级。
水泵与水泵站课后习题答案水泵与水泵站课后习题答案水泵与水泵站是现代工业生产中不可或缺的设备,它们在各个领域都起着重要的作用。
水泵主要用于将液体从低处抽升到高处,而水泵站则是由多个水泵组成的系统,用于更高效地输送液体。
在学习水泵与水泵站的过程中,我们经常会遇到一些习题,下面是一些常见的水泵与水泵站课后习题及其答案。
1. 水泵的工作原理是什么?水泵的工作原理是利用电动机或其他动力源的动力,将机械能转化为液体的动能,从而使液体具有一定的压力,从低压区域输送到高压区域。
具体而言,水泵通过旋转叶轮,产生离心力,使液体被抽入泵体,然后通过管道输送到需要的地方。
2. 水泵的分类有哪些?水泵可以根据不同的分类标准进行分类。
按照工作原理,水泵可以分为离心泵、容积泵和轴流泵等。
按照用途,水泵可以分为给水泵、排水泵、化工泵等。
按照结构形式,水泵可以分为单级泵和多级泵等。
3. 水泵的效率如何计算?水泵的效率是指泵的输出功率与输入功率之间的比值。
通常情况下,水泵的效率可以通过以下公式计算:效率 = (实际输出功率 / 输入功率) × 100%其中,实际输出功率是指水泵输出的液体功率,输入功率是指水泵所需的电力或其他动力源的功率。
4. 水泵站的作用是什么?水泵站是由多个水泵组成的系统,它的作用是更高效地输送液体。
水泵站可以根据实际需要,通过控制水泵的数量和运行方式,调节液体的流量和压力,以满足不同场合的需求。
5. 水泵站的分类有哪些?水泵站可以根据不同的分类标准进行分类。
按照水泵的数量,水泵站可以分为单泵站和多泵站。
按照水泵的运行方式,水泵站可以分为并联运行和串联运行。
按照水泵的控制方式,水泵站可以分为手动控制和自动控制。
6. 水泵站的运行原理是什么?水泵站的运行原理是通过控制水泵的启停和运行方式,调节液体的流量和压力。
在水泵站中,通常会设置一个主泵和若干备用泵。
当液体需求量较小时,只需启动主泵;当液体需求量增加或主泵出现故障时,备用泵会自动启动,以保证液体的正常供应。
泵与风机学习指导书第1章练习题名词解释1)泵(2)泵的扬程(3)风机的全压(4)轴功率2.简答题(1)简述热力发电厂锅炉给水泵的作用和工作特点。
(2)简述热力发电厂锅炉引风机的作用和工作特点。
3)按照风机产生的全压大小,风机大致可分为哪几类?(4)叶片泵大致可分为哪几类?第二章练习题1.名词解释(1)排挤系数(2)基本方程式(3)轴向旋涡运动(4)反作用度2.选择题[请在四个备选的答案中选择一个正确答案填至()内](5)(1)由于叶轮中某点的绝对速度是相对速度和圆周速度的向量合成,所以()A. 绝对速度总是最大的;B. 绝对速度的径向分速度总是等于相对速度的径向分速度;C. 绝对速度流动角α总是大于相对速度流动角β;C. 流动效率η h 总是小于1;D. 有实际意义的叶轮,其反作用度τ总是小于1。
3.简答题(1)简述离心式泵与风机的工作原理。
(2)简述流体在离心式叶轮中的运动合成(3)在推导基本方程式时采用了哪些假设?(4)有哪些方法可以提高叶轮的理论扬程(或理论全压)(5)叶轮进口预旋和轴向旋涡运动会对叶轮扬程(或全压)产生如何影响?(6)离心式泵与风机有哪几种叶片型式?各有何优点?(7)为什么离心泵都采用后弯式叶片?(8)在其它条件不变的情况下,叶片出口安装角对叶轮扬程(或全压)有何影响?4.计算题(1)有一离心式水泵,其叶轮的外径D2=22cm,转速n=2980r/min,叶轮出口安装角β 2 a =45 °,出口处的径向速度v 2 r∞ = 3.6m/s。
设流体径向流入叶轮,试按比例画出出口速度三角形,并计算无限多叶片叶轮的理论扬程H T∞,若滑移系数K=0.8,叶轮流动效率η h =0.9,叶轮的实际扬程为多少?(2)某离心式风机的转速为1500r/min,叶轮外径为600mm,内径为480mm,设叶轮有无限多叶片且叶片厚度为无限薄,叶片进、出口处的安装角分别为60°、120°,进、出口处空气的相对速度分别为25m/s、22m/s,空气密度为 1.2kg/m3。
1.描绘出下列流速场 解:流线方程: y x u dy u dx = (a )4=x u ,3=y u ,代入流线方程,积分:c x y +=43直线族(b )4=x u ,x u y 3=,代入流线方程,积分:c x y +=283抛物线族(c )y u x 4=,0=y u ,代入流线方程,积分:c y =直线族(d )y u x 4=,3=y u ,代入流线方程,积分:c y x +=232抛物线族(e )y u x 4=,x u y 3-=,代入流线方程,积分:c y x =+2243椭圆族(f )y u x 4=,x u y 4=,代入流线方程,积分:c y x =-22双曲线族(g )y u x 4=,x u y 4-=,代入流线方程,积分:c y x =+22同心圆(h )4=x u ,0=y u ,代入流线方程,积分:c y =直线族(i )4=x u ,x u y 4-=,代入流线方程,积分:c x y +-=22抛物线族(j )x u x 4=,0=y u ,代入流线方程,积分:c y =直线族(k )xy u x 4=,0=y u ,代入流线方程,积分:c y =直线族(l )r c u r =,0=θu ,由换算公式:θθθsin cos u u u r x -=,θθθcos sin u u u r y += 220y x cx r x r c u x +=-=,220y x cy r y r c u y +=+= 代入流线方程积分:c y x =直线族(m )0=r u ,r c u =θ,220y x cy r y r c u x +-=-=,220y x cx r x r c u y +=+= 代入流线方程积分:c y x =+22同心圆2.在上题流速场中,哪些流动是无旋流动,哪些流动是有旋流动。
如果是有旋流动,它的旋转角速度的表达式是什么?解:无旋流有:x u y u y x ∂∂=∂∂(或rr u u r ∂∂=∂∂θθ) (a ),(f ),(h ),(j ),(l ),(m )为无旋流动,其余的为有旋流动对有旋流动,旋转角速度:)(21yu x u x y ∂∂-∂∂=ω (b )23=ω (c )2-=ω (d )2-=ω (e )27-=ω (g )4-=ω (i )2-=ω (k )x 2-=ω3.在上题流速场中,求出各有势流动的流函数和势函数。
泵与风机(课后习题答案)第五章5-1 水泵在n=1450r/min 时的性能曲线绘于图5-48中,问转速为多少时水泵供给管路中的流量为Hc=10+17500q v 2(q v 单位以m 3/s 计算)?已知管路特性曲线方程Hc=10+8000q v 2(q v 单位以m 3/s 计算)。
2同一水泵,且输送流体不变,则根据相似定律得:5-2 某水泵在管路上工作,管路特性曲线方程Hc=20+2000q v 2(q v 单位以m 3/s 计算),水泵性能曲线如图5-49所示,问水泵在管路中的供水量是多少?若再并联一台性能相同的水泵工作时,供水量如何变化? 【解】绘出泵联后性能曲线2管路特性曲线与泵并联后性能曲线交于M 点(56L/s ,25m ).5-3为了增加管路中的送风量,将No.2风机和No.1风机并联工作,管路特性曲线方程为p =4 q v 2(q v 单位以m 3/s 计,p 以p a 计),No.1 及No.2风机的性能曲线绘于图5-50中,问管路中的风量增加了多少?2×103m 3/h ,700p a )于单独使用No.1风机相比增加了33×103-25×103=8 m 3/h5-4 某锅炉引风机,叶轮外径为1.6m ,q v -p 性能曲线绘于图5-51中,因锅炉提高出力,需改风机在B 点(q v =1.4×104m 3/h ,p =2452.5p a )工作,若采用加长叶片的方法达到此目的,问叶片应加长多少?【解】锅炉引风机一般为离心式,可看作是低比转速。
求切割直线:B p 36005.2452⨯min /r 114246145030m m p m p =⨯==v v v q n n q q ,a A 点与B 点为对应工况点,则由切割定律得m 8.1)1114(D D )(22222==''=',D D q q v v 则应加长1.8-1.6=0.2m5.5 略5-6 8BA-18型水泵的叶轮直径为268mm ,车削后的8BA-18a 型水泵的叶轮直径为250mm ,设效率不变,按切割定律计算qv 、H 、P 。
泵与泵站课后习题答案泵与泵站课后习题答案泵与泵站是现代工程中常见的设备和系统,用于输送液体或气体。
学习泵与泵站的原理和运行方式对于工程师和技术人员来说至关重要。
在学习过程中,习题是检验和巩固知识的重要方式。
下面将针对一些常见的泵与泵站习题给出详细的解答。
1. 什么是泵的工作原理?泵的工作原理是利用机械或物理作用,将能量转化为流体的动能,从而实现对流体的输送。
泵通过旋转或往复运动的方式,使流体进入泵体,然后通过泵的工作部件(如叶轮、螺杆等)的作用,将流体压缩或推动,最终将流体输送至指定位置。
2. 什么是离心泵?离心泵是一种常见的泵类型,其工作原理基于离心力的作用。
离心泵通过旋转的叶轮将流体推向离心力的方向,从而增加流体的压力和速度。
离心泵适用于输送清水、污水、石油等各种液体。
3. 什么是容积泵?容积泵是一种通过改变泵腔体积来完成液体输送的泵类型。
容积泵通过改变泵腔的体积,将流体吸入并压缩,然后排出。
容积泵适用于粘稠液体、腐蚀性液体等特殊工况。
4. 什么是泵站?泵站是由泵、管道、阀门等组成的系统,用于输送流体或气体。
泵站通常由多台泵组成,通过控制泵的启停和运行方式,实现对流体的输送和控制。
泵站广泛应用于城市供水、排水、工业流程控制等领域。
5. 泵站的自动控制系统有哪些?泵站的自动控制系统包括以下几个方面:- 流量控制:根据需要调整泵的运行状态,保持流量在设定范围内。
- 压力控制:根据管道系统的压力变化,自动调整泵的运行速度,保持稳定的压力输出。
- 温度控制:根据流体的温度变化,自动调整泵的运行状态,保持合适的温度范围。
- 故障监测:监测泵的运行状态,及时发现故障并采取相应的措施。
6. 泵站的节能措施有哪些?泵站的节能措施可以从以下几个方面入手:- 选择合适的泵型和规格,避免过大或过小的泵的使用。
- 优化泵站的布局和管道设计,减少阻力和能量损失。
- 使用变频器或软启动器控制泵的运行速度,避免频繁启停,降低能耗。
泵站运行考试及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 泵站的主要功能是()。
A. 提供水源B. 提高水位C. 调节流量D. 增加水压答案:B2. 泵站的运行管理中,以下哪项不是泵站操作员的职责?()。
A. 定期检查设备B. 记录运行数据C. 进行设备维修D. 监控泵站运行状态答案:C3. 在泵站运行中,如果发现泵的流量突然下降,可能的原因是()。
A. 泵的转速增加B. 泵的转速减少C. 泵的叶轮损坏D. 泵的进口堵塞答案:D4. 泵站的自动化控制系统中,以下哪项不是其组成部分?()。
A. 传感器B. 控制器C. 执行器D. 变压器答案:D5. 泵站的维护保养中,以下哪项不是必要的?()。
A. 定期更换润滑油B. 检查泵的密封状况C. 清洁泵站环境D. 更换泵站的供电线路答案:D6. 泵站的运行中,以下哪项不是泵站效率降低的原因?()。
A. 泵的磨损B. 泵的气蚀C. 泵的过载D. 泵的转速增加答案:D7. 泵站的运行中,以下哪项不是泵站事故的预防措施?()A. 定期检查设备B. 制定应急预案C. 增加泵站的运行负荷D. 培训操作人员答案:C8. 泵站的运行中,以下哪项不是泵站节能的措施?()。
A. 优化泵的运行参数B. 定期维护设备C. 增加泵站的运行负荷D. 使用高效的泵答案:C9. 泵站的运行中,以下哪项不是泵站环境保护的措施?()。
A. 减少噪音污染B. 减少废水排放C. 增加泵站的运行负荷D. 定期检查排放物答案:C10. 泵站的运行中,以下哪项不是泵站安全管理的内容?()。
A. 制定安全操作规程B. 定期进行安全检查C. 增加泵站的运行负荷D. 培训操作人员答案:C二、多项选择题(每题3分,共15分)11. 泵站运行中,以下哪些因素会影响泵的效率?()。
A. 泵的转速B. 泵的流量C. 泵的扬程D. 泵的叶轮设计答案:A, B, C, D12. 泵站的运行中,以下哪些措施可以提高泵站的安全性?()。
泵与泵站试题(答案)水泵与水泵站试题A题号一二三四五六总计得分名词解释(4小题,每小题2.5分,共计10分):1.水泵它是一种水力机械。
它把动力机的机械能传递给所输送的水流,使水流的能量增加,从而把水流从低处抽提到高处,或从一处输送到另一处。
2.流量单位时间内水泵所抽提的水体体积。
3.有效功率水流流经水泵时,实际得到的功率。
4.汽蚀由于某种原因,使水力机械低压侧的局部压力降低到该温度下的汽化压力以下,引起气泡的发生、发生和溃灭,从而造成过流部件损坏的全过程。
二、填空题本题共 20个空,每空0.5分,共 10分:1.常见叶片泵的叶轮形式有封闭式、半开式、敞开式。
2.离心泵的工作原理是利用装有叶片的叶轮的高速旋转所产生的离心力来工作的。
3.轴流泵主要与离心泵不同的构件有进水喇叭管、导叶体、出水弯管。
4.叶片泵的性能曲线主要有基本性能曲线、相对性能曲线、通用性能曲线、全面性能曲线、综合(或系列)型谱。
5.离心泵工况点的调节方法有变径、变速、变角、变阀等。
6.叶片泵按其叶片的弯曲形状可分为后弯式、前弯式和径向式三种。
而离心泵大都采用后弯式叶片。
三、单项选择题(四选一,每小题1分,共10分)1.下列泵中,不是叶片式泵【 B 】A混流泵B活塞泵C泵D泵。
,高比转数的水泵具有【】流量小、扬程高B流量小、扬程低流量大、扬程低D流量大、扬程高【】敞开式B半开式C半闭封式D闭封式,所抽升流体的容重越大流体的其物理性质相同,其理论扬程【】越大B越小 C 不变一定时的参数【】最高扬程B最大效率C最大功率D最高流量6. 当水泵站其它吸水条件不变时,随当地海拔的增高水泵的允许安装高度【】将B将C保持不变D ,当水位不变而高水池水位逐渐升高时,水泵的流量【】保持不变B逐渐减小C逐渐增大D【】A B 变角调节 C 变速调节 D 变阀调节9.上凸管处危害最大的水击是【】A 启动水击 B 关阀水击 C 正水击 D 负水击10.轴流泵的叶轮一般安装在水面【】A 以下 B 以上 C 位置 D 不一定四、判断题(对的,在题后的括号内打“√”,错的打“×”。
泵与风机(课后习题答案)2-3有一离心式水泵,转速为480r/min,总扬程为136m时,流量q V=5.7m3/s, 轴功率为P=9860KW,其容积效率与机械效率均为92%,求流动效率。
设输入的水温度及密度为:t=20C,T =1000kg/m3。
解:H = pe = Pgq v H =1°°°7 27 Ml36—”? P 1000 P 1000X9860又•••= h V m••• h =——= 077=0.91=91%V m0.92 0.922-4用一台水泵从吸水池液面向50m高的水池输送q, =0.3m3/s的常温清水(t=20C, P=1000kg/m3),设水管的内径为d =300m m,管道长度L=300m,管道阻力系数■ =0.028,求泵所需的有效功率。
2 2解:根据伯努利方程z"R +虫+ H =Z2 +止+里+ h wPg 2g Pg 2g由题知:乙-乙=50; p1 = p2 =0; v1 = v2V1 = V2= V :-d2 4h. l v2 m= =d 2g0.3= =4.246 (m/s)0.3242300 4.2462代入方程得H =75.76(m)P光0H=10009・8°3了5.76 = 222.7 (kW)10002-5设一台水泵流量q v =25 L/s,出口压力表读数为323730Pa入口真空表读数为39240PQ两表位差为0.8m,(压力表高,真空表低),吸水管和排水管直径为1000mm和750mm,电动机功率表读数为12.5kW,电动机效率g=0.95,求轴功率、有效功率、泵的总效率(泵与电动机用联轴器直接连接)。
解:由题知:P2e =323730Pa R v=39240Pa R e = - P v = -39240Paz2-Z!=0.8m, d1 =1000mm=1m , d2=750mm=0.75mP g=12.5kW, g=0.95, tm=0.98^25厂 0.032 m/s1000 3.14 122=0.057 m/s1000 3.14 0.7522 2+牛2g+H=z 2+卸备得.2 2 2 2H = Z 2 - 乙 ++ ◎ =0.8+ 323730一( 一39240)°.057一°.°32=37.84mPg2g1000 汉 9.82 疋 9.8沁=10009.8 25 10‘ 羿84-?©( KW ) 1000P = P g tm g =12.5 0.980.95=11.64 ( KW )P 9 3 =」 100%= 100%=79.6% P 11.642-6有一送风机,其全压是1962Pa 时,产生q , =40m 3/min 的风量,其全压效率为50%,试求其轴功率。
无需财富值下载 【P 107习题】 【1】.(1) 已知,出水水箱内绝对压强P 1=3.0atm ,进水水箱绝对压强P 2=0.8atm以泵轴为0-0线,大气压P a =1atm出水水箱测压管水头:()()m P P H a 2010131011=⨯-=⨯-=进水水箱测压管水头:()()m P P H a 21018.01022-=⨯-=⨯-=(“-”表示在泵轴以下) (2)泵的吸水地形高度:m H H ss 22-==(3)泵的压水地形高度:m H H sd 201==【2】.解答:如图(a ),m H a ss 3)(= 据题意:m H H H a ss C ss b ss 3)()()(===以泵轴为基准面(1)b 水泵位置水头:A b H Z =b 水泵吸水池测压管水柱高度:()m h 51015.0-=⨯-= b 水泵吸水池测压管水头:()m H h Z H A b 5-+=+=测 b 水泵()m H H H H A A b ss 35500)(=-=--=-=测 解得:m H A 2=(2)c 水泵位置水头:m Z c 5-=(在泵轴以下)c 水泵吸水池测压管水柱高度:()1010101-=⨯-=c c P P hc 水泵吸水池测压管水头:)(151010105m P P h Z H c c c -=-+-=+=测c 水泵()m P P H H c c c ss 31015151000)(=-=--=-=测H 解得:atm P c 2.1=(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7.51=i ‰压水管沿程水头损失系数6.111=i ‰ 真空表读数:2z221∆-+∑+=g v h H H s sd v (见P24,公式2-30)真空表安装在泵轴处,02z=∆ 则:gv h H H s ss v 221+∑+=计算水泵的吸水管流速:s m D Q A Q v s /27.1)44.014.3(16.0)4(2211=⨯===π 泵吸水地形高度:m H ss 33235=-=吸水管水头损失:m l i h s 17.11300057.0111=+⨯=+⋅=∑则:真空表读数O H 25.48.9227.1171.1322m H v =⨯++=∵760mmHg O H 1012==m atm则:mmHg 2337625.4O H 25.42=⨯=m % 真空度=%5.57100%OH 10OH 25.4O H 10100%222=⨯-=⨯-m m m P P P a v a (2)泵的静扬程:()()m H ST 5.521012325.74=⨯-+-= 压水管水头损失:m l i h d 32.312000116.0122=+⨯=+⋅=∑ 管道总水头损失:m h h h d s 49.432.317.1=+=∑+∑=∑总扬程:m h H H ST 99.5649.45.52=+=∑+=(3)轴功率:kw 66.1277.0100099.5616.08.910001000=⨯⨯⨯⨯==ηρgQH N【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:gP g P g v Z E a ρρ++=++=002020001-1断面:gP g v z H g P g v Z E ss ρρ121121112)2(2++∆-=++=2-2断面:gP g v z H g P g v Z E ss ρρ222222222)2(2++∆+=++= 3-3断面:gP g v H g P g v Z E a ST ρρ++=++=222332333吸水管水头损失:得:g v z H h H ss s v 2221+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆-+∑= 压水管水头损失:STss d ST ss a d H g v v z H H H g v v z H g P P E E h --+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆++=--+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆++-=-=∑222223222322232ρ得:ST ss d d H g v v z H h H +--⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+-∑=222322 ∵泵装置总扬程d v H H H +=则:ST ss d ss s d v H g v v z H h g v z H h H H H +--⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+-∑++⎪⎭⎫ ⎝⎛∆-+∑=+=2222232221 ()ST d s H gv g v v z h h ++-+∆-∑+∑=22232221(总水头损失d s h h h ∑+∑=∑)忽略流速差,即21v v ≈,022221=-gv v ; 压力表和真空表沿泵轴安装,即0=∆z 则最后:gv h H H ST223+∑+=【5】.解答:泵的基本方程式:)(1)(12222222222ββctg C u u gctg C u g u u C g H r r u T -=-=⋅=叶轮出口牵连速度:)(s /m 25.216028.014.314506022=⨯⨯==D n u π 叶轮出口面积:)(2222m 035.004.028.014.3=⨯⨯=⋅=b D F π径向流速:)(s /m 57.38035.02T 2T T r Q QF Q C ===代入基本方程式,得理论特性曲线:(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H T 和Q T 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,ηρ1000gQHN =,N 和ρ成正比,当水ρρ3.1=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d H 不变,泵的压力表读数:)MPa (d d gH P ρ=,和密度成正比,当水ρρ3.1=时,则d P 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:m Z 48=高位水池的测压管内液柱高度:()m gg P P h a 9.73.11210013.15=-⨯⨯=-=水ρρ静扬程:m h Z H ST 9.559.748=+=+=【7】.解答:测压管水头:h Z H g ρ+=测 Z ——位置水头h g ρ——测压管内水柱高度(压强水头)管道水头损失:12H H h -=∆(计算段前后测压管水头差)=2SQ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d v H H H +=,真空表读数gv h H H s ss v 221+∑+=,闸阀关小时,流量减小,则s h ∑减小,1v 减小,ss H 不变,则v H 读数减小,而总扬程H 是增大的,因此d H 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BD BD h H ∑+,闸阀关小,流量减小,2Q S h BD BD =∑减小,BD H 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,v H 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:总扬程h H H ST ∑+=。
两种情况,静扬程ST H 一样,水头损失一样,则总扬程一样。
(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ST H 增加,则总扬程增加。
其管道特性曲线变化如图。
【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:2121n n Q Q =,22121⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=n n H H比转速43111165.3H Q n n s =比转速:【15】.解答: 据已知:比例尺41==实D D m λ,min /730/11Q 8.0r n s L m H m m m ===,,实际泵min /960r n =实根据相似律:实实n n Q Q m m 3s λ=,22⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=实实n n H H m m λ 则:实际泵流量:s L n n Q Q mm /926730419601133=⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯=⋅⋅=λ实实【16】.解答:该水泵的比转速:min /10050032.0290065.365.34343r HQ n n s =⋅⨯==参考P54,min /100r n s =的相对性能曲线,铭牌上参数即为:s L Q /320=,m H 500=,kw N 9.220=,%5.680=η根据公式:0Q Q Q ⋅=【17】.解答:min /12718000706.0r n s =⨯=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:m H ST 14=,52/225m s S =,mm D 2902=则其管道特性曲线为:2222514Q SQ H h H H ST ST +=+=∑+=绘制:管道特性曲线()h Q ∑-h Q ∑-曲线交曲线于A 点,A 点即为水泵的工况点,对应流量为Q A =195L/s ,扬程H A =22.8m 。