下载文档原格式
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ηM=95.2%，试求：①水泵的有效功率；②水泵效率η；③水泵的容积效率ηv；④水泵的水力效率ηh。
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，出水角β2=30°。
假设此泵转速n=1450r/min，试绘制其Q T～H 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n s的物理意义与实用意义？为什么它可以用来对泵进行分类？计算n s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n s值是否发生相应的变化？为什么？1)不发生变化2）比转速n s是水泵在高校段内的综合特征数，即有效功率Nu=735.6W，扬程H m=1mH2O时，与它相似的模型泵转数，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n 1变为n 2，令：a n n =21，由比例律 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Q m =11L/s ，扬程H m =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 时的设计工况流量与扬程。
老泵站2-3、5-6两套循环水泵变频改造（一拖二）节能计算一、概况：1-9号发电机组(燃煤)设计配有七台循环水泵，额定排量3056立升/秒、扬程为26.3 m，其中1-4号配用JRZ170/39-12型电动机，额定功率1000kW，额定电压6kV、额定电流120A，5-7号配用ДAД170/44-12型电动机，额定功率1100kW，额定电压6kV、额定电流138A，电机无调速装置，靠起停备用电动机来控制流量。
二、单套循环水泵变频改造（一拖二）节能计算：1、循环水泵现场运行数据：1）#1-9 发电机组容量：500 MW2）配置循环水泵数量：7 台（正常5 用2 备）3）循环水泵参数：（表一）4）配套电机参数：1-4#循环水泵电动机参数（表二）：5-7#循环水泵电动机参数（表三）：5）发电机组电价：上网电价：0.25元/kW·h6）发电机全年工作时间：7000h2、工频状态下的年耗电量计算：P g：电动机总功率；I：电动机输入电流；η：电动机效率；U：电动机输入电压；cosφ：功率因子。
计算公式：P g=3×U×I×cosφ×η…①电动机在工频状态下，各负荷电动机实际功耗计算值见下表。
C g：年耗电量值；T：年运行时间；δ：单负荷运行时间百分比。
累计年耗电量公式：C g= T×∑（P g×δ）…②C g=7391154.12kW·h因此，采用工频运行时，每年循环水泵耗电量约为739.12万度电。
3、变频状态下的年耗电量计算：电动机在变频状态下，各负荷电动机实际功耗计算值见下表。
C b：年耗电量值；T：年运行时间；δ：单负荷运行时间百分比。
累计年耗电量公式：C b= T×∑（P b×δ）…②C b =5692945.44kW·h因此，采用工频运行时，每年循环水泵耗电量约为569.29万度电。
4、节能计算：年节电量：ΔC= C g－C b = 739.12－569.29= 169.83万kW·h节电率：（ΔC/C g）×100% =（169.83 / 739.12）×100% =22.98%2、3号循环水泵经变频改造（一拖二）后，预计每年可节约169.83万度，折合发电成本：169.83×0.25=42.46万元。
主排水泵房更换3#主排水泵的安全技术措施因主排水泵房3#主排水泵的轴承损坏末端漏水严重，为保证泵房正常排水，特组织进行更换，计划用时7小时。
为了确保此项施工安全顺利完成，特制定如下安全技术措施：一、劳动组织施工安全负责人：xxx施工负责人：xxx参加施工人员：xxx、xxx等施工时间：2023年4月6日 08时00分—15时00分二、施工步骤、要求：（一）故障泵的拆卸：1. 变电所变电工将3#主排水泵对应电源开关停电闭锁，悬挂警示牌。
2. 关闭水泵上方的配水大闸阀，松掉3#主排水泵底脚螺栓，拆除联轴器护罩，将联轴器连接螺栓逐一拆下，螺栓统一归放。
3. 拆除水泵泵体的底脚固定螺栓。
4. 使用钢丝绳固定好3# 吸水井内的水泵吸水管，拆除泵体与吸水管的连接螺栓。
5. 在水泵上方起重工字钢梁上挂一个5t 手拉葫芦，利用一根完好的钢丝绳扣和5t 手拉葫芦将水泵泵体吊运到通道侧小平板车上，用手扳葫芦固定在小平板车上。
6. 清理水泵房内杂物，保证小平板车运行无阻。
7. 作业人员将小平板车推到中央水泵房入口处,利用ED7多功能车将其运至升井。
8. 泵体升井至机电科进行检修。
（二）新泵的安装：1. 得到机电科负责人核准新泵完好情况后,方可将新泵装车下井。
2. 利用梯子在水泵房门口巷道正上方的专用起吊锚索上悬挂一个完好的5t手拉葫芦。
3. 利用ED7多功能车将新泵运至泵房口的小平板车上，然后推动小平板车到水泵安装位置。
4. 利用水泵上方起重工字钢梁配合5t 手拉葫芦将水泵吊运至水泵安装基础上, 作业人员配合撬棍调整水泵位置, 找正水泵底脚螺栓位置，调整水泵水平位置进行固定，紧固地脚螺栓。
5. 对接逆止阀和泵体排水口，紧固连接螺栓。
6. 对接吸水管与泵体吸水口，紧固连接螺栓。
7. 安装联轴器螺栓并紧固，安装固定联轴器护罩。
8. 待检查安装全部完毕后，通知变电所变电工给3#主排水泵送电，由专职水泵工按照开泵标准作业流程开泵进行试运行。
水泵与水泵站课程设计常见问题解答1、 自流管通过的水量是事故水量（一条检修，另一条通过的是事故水量）？ 事故水量是指设计水量的70%以上。
大于70%即可，课本中取的是75%。
2、课本中P237的从取水头部的泵房吸水间的全部水泵水头损失0.89m 的计算？ 计算方法：与课本中后面输水管路计算相同（与输水管径也相同）课本中的原计算：DN1400，当通过事故流量时，流速v 为2.37m ／s ，不大于压水管的流速。
同时校核一下：(正常使用时的流量为每条管子各1/2的流量)s m h m Q /431.2/8750175005.033==⨯= 水管的经济流速取1.5m ／s(也可取1.1，1.2，1.4 m ／s 等等，因为后面算出管径较大，故为缩小管径取大一点)。
经济流速取值：（1）一般管路或自流管当管径在100-400mm 时，为0.6-1.0m ／s ，大于400mm 时，为1.0-1.4m ／s ，也可参照吸水管的流速来定流速(水力学书P127 )。
（2）吸水管的设计流速一般采用当管径小于250 mm 时，为1.0-1.2m ／s ，当管径等于或大于250 mm 时，为1.2-1.6m ／s ，当管径大于1000 mm 时，为1.5-2.0m ／s ，（3）压水管的流速一般当管径小于250 mm 时，为1.5-2.0m ／s ，当管径等于或大于250 mm 时，为2.0-2.5m ／s ，当管径大于1000 mm 时，为2.0-3.0m ／s 则mmD s m v QA 1436/621.15.1431.23====取DN1400DN1400，注意流量用事故流量，查手册i=0.0039(同课本)从取水头部的泵房吸水间的全部水泵水头损失：（自流管长200米，设局部水头损失占沿程水头损失15%）m h 89.000039.020015.1=⨯⨯=∑注意：（1）输水管（同自流管），压水管和吸水管的区别。
《泵与泵站》第二章课后习题答案【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：mP 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：mH H sd201【2】．解答：如图（a ），mH a ss 3)(据题意：mH H H a ss C ss b ss 3)()()(以泵轴为基准面（1）b 水泵位置水头：Ab H Z b 水泵吸水池测压管水柱高度：m h 51015.0b 水泵吸水池测压管水头：m H h Z H A b 5测b 水泵mH H H H AAb ss 35500)(测解得：mH A2（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：1010101ccP P h c 水泵吸水池测压管水头：)(151010105m P P h Z H cc c 测c 水泵m P P H H ccc ss 3101515100)(测H解得：atmP c2.1【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7.51i ‰压水管沿程水头损失系数6.111i ‰真空表读数：2z 221gvh H H ssdv （见P24，公式2-30）真空表安装在泵轴处，2z 则：g vh H H sss 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泵吸水地形高度：mH ss 33235吸水管水头损失：ml i h s17.11300057.0111则：真空表读数OH 25.48.9227.1171.1322m H v∵760mmHgOH 1012m atm则：mmHg 2337625.4O H 25.42m %真空度=%5.57100%OH 10OH 25.4O H 10100%222m m m P P P ava（2）泵的静扬程：mH ST5.521012325.74压水管水头损失：ml i h d 32.312000116.0122管道总水头损失：mh h hd s 49.432.317.1总扬程：mhH H ST99.5649.45.52（3）轴功率：kw66.1277.0100099.5616.08.910001000gQH 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：g P g P g vZ E a 002021-1断面：g P g vz H g P g vZ E ss121121112)2(22-2断面：gP gvz H gP gvZ E ss222222222)2(23-3断面：gP gv H gP gv Z E a ST222332333吸水管水头损失：gvz H H gvz H gP P E E h ssv ssa s 22222121110得：gv z H h Hsss v2221压水管水头损失：ST ssd ST ss a d H gv vz H H H gv vz H gP P E E h 222223222322232得：STssd d H gvvz H h H 222322∵泵装置总扬程dvH H H 则：STssd ss sdvH g v vz H h g vz H h H H H2222232221ST ds H gvg vvzh h 22232221（总水头损失d sh h h）zgv vgvH hST22222123忽略流速差，即21v v ，022221gv v ；压力表和真空表沿泵轴安装，即0z 则最后：gvhH HST223【5】．解答：泵的基本方程式：)(1)(12222222222ctgC u u g ctg C u gu u C gH r r u T 叶轮出口牵连速度：）（s /m 25.216028.014.314506022D n u 叶轮出口面积：）（2222m 035.004.028.014.3b D F 径向流速：）（s /m 57.38035.02T 2T T rQ Q F Q C 代入基本方程式，得理论特性曲线：TT TQ 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。
《水泵与水泵站》课程标准一、课程说明注：1课程类型（单一选项）：A类（纯理论课）/B类（理论＋实践）/C类（纯实践课）2课程性质（单一选项）：必修课/专业选修课/公共选修课3课程类别（单一选项）：公共基础课/专业基础课/专业核心课4合作者：须是行业企业人员，如果没有，则填无二、课程定位《水泵与水泵站》课程是高职院校水利工程专业学生必修的专业核心课，亦可作为水利类其他专业的选修课，具有较强的理论性和实践性。
通过学习本门课程，使学生牢固掌握水泵专业知识，初步具备应用所学理论进行工程设计和解决实际问题的能力，为今后从事水泵选型，泵站工程规划、设计、运行和管理奠定基础。
本门课程采用理论知识与实践相结合的方式，以培养学生的应用能力为主线，注重提升学生实际动手能力及独立分析问题和解决问题的能力。
在学习本课程之前，学生应能具备工程力学、水力学、工程水文、水工建筑物等的相关专业知识。
三、设计思路《水泵与水泵站》课程内容难度较大，较枯燥乏味，根据当前就业形势的需要，本门课程应合理安排教学内容，将教材内容进行优化，“以应用为目的，以够用为度”，加大实践教学的力度。
注重培养学生的学习兴趣，通过理论知识与生活实践相结合，激发学生好奇心，增强求知欲望；注重学科间的交叉性，将水泵与水泵站与工程力学、水力学、农田灌溉与排水、节水灌溉理论与技术、水利工程施工等学科有机结合，并及时将学科最新发展成果和教改教研成果引入到教学中，提升学生应用能力；注重教学方式多样化，通过合理利用多媒体教学手段，丰富教学资源，提高课堂加血有效性，使枯燥的理论知识直观易懂，弥补未到现场参观实习的不足。
四、课程培养目标1．专业能力：（1）掌握水利工程中常用水泵的基本原理、工作性能和水泵装置工况的确定方法。
根据水利工程的需要，能够进行水泵装置的有关计算和合理地选用水泵。
（2）掌握水泵装置工况调节和水泵联合工作的基本原理，主要方法和步骤。
合理地确定水泵各种不同的工作方式，以保证水泵高效、可靠地运行。
水泵及水泵站》配套习题答案、填空题1.离心泵、混流泵、轴流泵2.效率3.流量4.有效、轴5.真空表、压力表6.几何、运动7.效率8.叶轮、特性曲线9.流量、扬程、变化规律10.不漏气、不积气、不吸气11.叶轮、泵轴；泵壳、泵座；轴封装置、减漏环、轴承座12.外径、转速13.几何、运动14.取水、送水、加压、循环15.吸音、消音、隔音、隔振16.叶轮、旋转17.高、低18.单吸、对称19.最大吸上20.闭、开21.开、有22.可靠性、三23.变极调速、变频调速；24.kgf m/s、kw、HP25.真空泵、水射器；26.合建、分建；27.n s、共性28.正比、半径、转速29.径向、轴流泵、轴向与径向合成30.离心泵、轴流泵、混流泵31.单级双吸卧式离心泵、水泵吸水口直径（in ）、比转速为28032.改变电动机的转速；电机转速不变，通过中间偶合器变速33.运动部分、固定部分、交接部分；34.调速、削切叶轮、串并联水泵；1/2 3/435.3.65nQ1/2/H3/42336.Q1/Q2=n1/n2 ；H1/H2=（n1/n2）2；N1/N2=（n1/n2）3；23Q1/Q2=D1/D2 ；H1/H2=（D1/D2）2；N1/N2=（D1/D2）3；37.叶片式、容积式、其他；38.扬程、流量、轴功率、效率、转速、允许吸上真空高度或气蚀余量；39.过流、一定比例40.局部泵站、中途泵站、终点泵站；41.轴承座、减漏环、轴封装置；42.叶片形状、质量力、方向；43.减漏、承磨；44.泵壳、泵轴、泵座、叶轮、填料盒、减漏环、联轴器、轴承座、轴向力平衡措施45.H T=(U2C2COS a-U1C l C0S 1)/g，牵连速度U2 与绝对速度C2 的46.n (水力效率)、n (容积效率)、n m (机械效率)47.参与并联工作的各台水泵总出水量等于在相同扬程下，各台水泵出水量之和。
48.IS系列单级单吸式离心泵、SH (SA)系列单级双吸式离心泵、D ( DA)系列分段多级式离心泵、JD (J)系列深井泵、轴流泵、混流泵等49.流量；管路系统的压力、电动机的功率和泵缸本身的机械强度50.独立、附设、室内51.吸水管路、压水管路52.真空泵引水、水射器引水、水泵压水管引水、人工引水53.轴流泵、流量大扬程小54.自来水制水成本、合理降低泵站电耗55.容积、往复、旋转56.水头损失、流量57.转速、特性曲线58.径向、能量59.20、一个标准、吸上真空度60.电动机、管路及附件61.静扬程、水头损失、名词解释1.水泵在标况下运行时，所允许的最大吸上真空高度mH2O。
第一章水泵的类型和构造第一节水泵的定义和分类一、水泵的定义泵是一种能量转换机械。
它将动力机的机械能传给泵轴，再带动工作体的运动，使液体的能量增加，以达到提升或输送液体的目的。
压送水的泵称之为水泵。
水泵的用途很多，在国民经济各部门均有／“泛应用。
如农田的灌溉与排涝，城市与乡镇的供排水，发电厂的锅炉给水，矿井中的排水，石油的开采和输送，船舶的推进，火箭的发射等。
二、水泵的分类水泵根据其作用原理可分为以下几类。
(一)动力式泵这类泵是通过工作体的高速运动使液体的动能和压能增加的泵。
属于这一类的水泵有以下几种：1．叶片式泵叶片式水泵是靠水泵中叶轮高速旋转的机械能转换为水的动能和压能。
由于叶轮上有几片弯曲形叶片，故称叶片式水泵。
根据叶轮对液体作用力的不同可分为离心泵、轴流泵和混流泵。
1)离心泵按叶轮进水方式和叶轮级数分为以下几种：(1)单级单吸离心泵：即一个叶轮单面吸水，见图1—1。
(2)单级双吸离心泵：即一个叶轮双面吸水，见图1—2。
第5页(3)多级单吸离心泵：即多个叶轮单面吸水，见图1—3。
2)轴流泵(1)按泵轴装置方式分：轴流泵可分为立式、卧式和斜式。
图1—4为立式轴流泵。
(2)按叶片调节方式分：轴流泵可分为固定式、半调式和全调式。
(1)按水泵压水室结构型式分：混流泵可分为蜗壳式和导叫…式。
图1—5为蜗壳式混流泵。
(2)按泵轴装置分：混流泵可分为立式和卧式。
2．射流泵射流泵没有转动部件，是靠外加的流体，高速喷射，与泵中液体相混合，把一部分动能传给液体，使其动能增加，其后减速加压而工作的泵。
其结构简单、工作可靠，但其效率较低。
3．气升泵气升泵又称空气扬水机，它是靠通入泵中的压缩空气与水的混合液和水的重力密度差，将水提升的泵，它主要用于井中提水。
(二)容积式泵它是利用泵体工作容积周期性变化来输送液体的。
根据工作容积改变的方式又分为往复式泵和回转式泵．1.往复式泵(1)活塞和柱塞泵。
加压于液体(如水)的往复运动的部件是盘状活塞和柱状活塞。
_《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、__混流 __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 ___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__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_轴封装置 ___、_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 __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 ___高速 __旋转 ___而提升液体的。
17 、往复泵的使用范围侧重于__高___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。
⽔泵与泵站课程设计计算说明书讲解⽔泵与⽔泵站课程设计说明计算书专业：给排⽔科学与⼯程班级：给排⽔131姓名：潘弘远学号：28指导⽼师：李标、黄⽂杰⽇期: ⼆0⼀五年⼗⼆⽉⽔泵与⽔泵站课程设计说明计算书⽬录前⾔ (3)第⼀章绪论 (3)1.设计任务 (3)2.基础资料 (3)第⼆章设计计算书 (4)⼀、泵站设计流量 (4)⼆、本站设计扬程 (4)三、⽔泵选型 (4)1.选择原则 (4)2.初选⽔泵与电机 (5)四、机组的布置和基础设计和吸压管路计算 (8)1.泵站机组的布置 (8)2.基础尺⼨的计算 (8)五、吸⽔管与压⽔管的设计 (9)1.管路要求 (9)2.管径计算 (10)3.管件及配件规格决定 (10)4.管道敷设地点 (11)六、泵房尺⼨计算机组和管路布置 (11)七、精确⽔泵轴线标⾼ (12)⼋、泵站内主要附属设备的选择 (12)1.引⽔设备 (13)2.计量设备 (13)3.起重设备 (13)2给⽔泵站课程设计说明书前⾔设计内容包含了选泵、机组布置、吸⽔管和压⽔管的布置、⽔泵流量和扬程的校核、辅助设备的选取、泵房平⾯尺⼨和⾼程的确等⼤部分内容。
该送⽔泵房的设计主要指的是⼆级泵站的设计，级泵站主要由⽔泵机组,吸压管路,引⽔设备,起重设备,排⽔设备,计量设备,采暖及通风设备,电⽓设备,防⽔锤设备和其他设备组成。
在泵站中除设有机器间(安装⽔泵机组的房间)外，还设有⾼低压配电室、控制室、值班室、修理间等辅助房间。
通过这次设计，使我得到了⼀次综合训练，我把以前学到的分散、零乱的知识，进⼀步加强与巩固，并使之系统化，理论和实际相结合，加深了我们对城市取⽔泵房的整体性理解和认识。
使我在查阅⽂献、编写计算书和说明书、计算机绘图等各⽅⾯的技能也得到了相应的提⾼。
第⼀章绪论1.设计任务按设计任务书给定的原始资料及所在给⽔⼚其他构筑物的设计计算结果，进⾏南⽅某市给⽔⼚的送⽔泵站设计。
2.基础资料1）地形概况：在建⽔⼚⼟地地⾯标⾼为11⽶，地势较为平坦；清⽔池所在地⾯标⾼为11⽶；清⽔地最低⽔位在地⾯以下4⽶；2）⽔⼚最⾼⽇供⽔量80000+28×3000 m3/d；时变化系数Kh=1.7；⽇变化系数Kd=1.4；总变化系数Kz=2.38；3）⽔⼚出⼚⽔压，即泵站的出站⽔压为45 mH2O；34）消防流量为158.4 m3/h，消防扬程为35⽶（包括输⽔管⽔头损失）。
