泵与泵站第五版课后答案

  • 格式:docx
  • 大小:376.91 KB
  • 文档页数:14

无需财富值下载【P107习题】I .如图2.KM所示的泵装置」泉从一个密闭水箱抽水*辅人另一密闭水箱.水祈内的水面与泵轴齐平,试问:(1)谨期装竝的静扬程陷“ (m)(2)栗的吸水地形閒度W B = ? (m)(3)泵的压忒删膨离度? (m)以泵轴为0-0线,大气压P a=1atm出水水箱测压管水头:比=(R _P a )<10=(3_1}<10=20m进水水箱测压管水头:H2 = P2 - P a 10 = 0.8-1 10=-2m(表示在泵轴以下)H ST二已-H2 =20 -(-2) =22m(2)泵的吸水地形高度:H ss =H2 =-2m(3)泵的压水地形高度:H sd =H i =20m2.三台5[三种抽水装JS如图2JO5 («). (6). (d所示。

三台泵的泵轴祁在同一标高上,其中(b). (e)装置的吸水箱足邂用的.(Q装登吸水井是散开的。

图Z1Q5三种抽水装登试问*要使无〔厂心1厂#■◎时+则如图2JO5中^ = ? (m); F P = ? («m)【2】•解答:如图(a), H ss(a)=3m据题意:H ss(b) = H ss(C) = H ss(a) = 3mO.5arm以泵轴为基准面(1)b水泵位置水头:Z b = H Ab水泵吸水池测压管水柱高度:h二0.5—1 10 - -5mb水泵吸水池测压管水头:H测二Z b二H A:;;']-5mb 水泵H ss(b)=0—'H 测=0・[H A-5 =5 —H A=3m解得:H A =2m(2)c水泵位置水头:Z c- -5m (在泵轴以下)c水泵吸水池测压管水柱高度:h MR -1 10 =10巳-10c水泵吸水池测压管水头:H测二Z c • h =-5 • 10巳-10 =10巳-15(m)c 水泵H ss(c) = 0 - H 测= 0—(10R —15)=15—10R = 3m H解得:F c =1.2atmMfi (I =16OI/B,管道均采用诲铁管.吸水及压水骨逍中的局部水头描尖假设各歩吸水管:管径D t= 400ttim H长度耳二30m;压水管:竹隹甌=350mm*长® Z3* 200m;泵的效率厂70瓠其他标高值餌图2亠106所示。

试问,(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h =5.7 %。

压水管沿程水头损失系数i1 =11.6 %y2A z真空表读数:H v =H sd亠二h s *」(见F24,公式2-30)2g 2真空表安装在泵轴处, 壬=022则:H-Hss 、h s 2g09 2-107泵喷射出流波离心泵装世的扬程公式应为:计算水泵的吸水管流速:V iA i0.16—=1.27m/s(314 0.42)4泵吸水地形高度: H ss = 35 - 32 = 3m 吸水管水头损失:' h sl 1 1=0.0057 30 1 =1.17m则:真空表读数H v =3 1.171 1274.25mH 2O2 9.82'•Tatm =10mH 2O = 760mmHg则:4.25mH 2O =4.25 76 =323mmHg % 真空度=P a -尺 P a100% J0mH2°-4.25mH 2O10mH 2O100% =57.5%压水管水头损失: ' h d =i 2 l 2 1 =0.0116 200 1 =3.32m管道总水头损失: 、h = »hs 'hd =1.17 3.32 =4.49m(3)轴功率:N JgQH J 000 98 °16 56."=127.66kw 1000 1000 0.7(2)泵的静扬程: H ST m 〕74.5 -32 广[2-1 10 =52.5m总扬程:H =H ST 一二h =52.5 4.49 =56.99m氛现有一台离心泵装揑如图1107所示.试证:0 10【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: 2E 0 =Z 0V 0P 0=0 0 巳2g ?g?g1-1断面: V 12P iizV 2RE^Z 11—(H ss) 112g -g22g ;-g2-2断面:2 2v 2F 2 …:z 、 v 2 P 2E 2=Z 2-—=(H ss )-3-3断面:--V 3P 3V 3 P a E 3 =Z 3」」=H ST 」—2g :g 2g:g吸水管水头损失:2 2忽略流速差,即V i : V 2 , V i V 2 =0 ; 2g压力表和真空表沿泵轴安装,即・\z =0则最后: 2H 二 H ST ' h2g5.现有离心泵~台,fit 测其叶轮的外® D 2 = 2S0min,宽度丑=出水励角工30匕股设就泵的转邃萍土 14501/^.试樂制其Q T - ih 理论特性曲缚o、h s 二 E 。

-E i—ss--z2 Vi2 2gH v H ss2 2g压水管水头损失: 二.h d = E 2 - E 3H ss2 V i2 2gP 2 - P a .z . V 2ss22gH d=ZV ; - V 2H ss 石——卄2gH ssA X2 2 z V 2 -V3 + ------I — -----2 2g•••泵装置总扬程H = H V H d 则:H = H V +H d = ^h s + Hss迄—h d2 2g H ssV2g —H STV ;H ST(总水头损失V h -7h s —f h d )八 h H ST22g f 22+ W - V 22g【5】•解答:泵的基本方程式:H T =丄C2u u2=竺(吐_C2r ctg0)=丄(谚_U2C2r CtgP2)g g g叶轮出口牵连速度:nJ J450 3.140・28=21.25(m/s) 260 602叶轮出口面积:F2 - D2 b2 =3.14 0.28 0.04 =0.035(m )Q T Q T径向流速:C2r T T38.57Q(m/s)F20.035代入基本方程式,得理论特性曲线:1 2H T (21.25^21.25 38.57Q T ctg30 ) =40.08-144.86Q TT9.8 Tn T6+—台输送清水的离心泵.现用来输送密度为水的1.3倍的轅休.该液惮的苴他物理拄0S可视为与水相同我泵装豐均同。

试何:(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p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,贝打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p有关,N gQH , N和「成正比,当:'_ 1.3"水时,1000口则功率变为原来的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H d不变,泵的压力表读数:P d「:gH d(MPa),和密度成正比,当「=13、水时,则P d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高位水池的测压管内液柱高度:u P -P a 1.013 1052-1 rch a7.9mPg 1.3。

水g静扬程:H ST=Z h =48 7.9 =55.9m7.试从慨念上区分水箱自由出流时,测压曾水头线与管道水头损失特性曲线间的不同◎ 【7】解答:测压管水头:H测=Z +pghZ ――位置水头:gh ――测压管内水柱高度(压强水头)2管道水头损失:厶h二H 2 - H1 (计算段前后测压管水头差) =SQ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.*1112-109所示W5EKK上,在出水闸阀前后装*、fT两只压力表*在进水口处裝上一貝直空表C.井均相应地接上测压管。

现问:【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,贝U 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2动。

水泵的总扬程H二H v H d,真空表读数H v二H ss •'Fs •土,闸阀关小时,流量减2g小,^V l:h s减小,v1减小,H ss不变,则H v读数减小,而总扬程H是增大的,因此H d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H B D •'F BD,闸阀关小,流量减小,h B D =S BD Q2减小,H BD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,H v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。

(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。

(1) 一样。

因为:总扬程 H =H ST * 'F 。

两种情况,静扬程 H ST —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H ST 增加,则总扬程增加。

其管道特性曲线变化如图。

【12】解答:-毅必比笋霽斃関躺縫3■瀝阳解殊囲爲泻:荡T 边蝕*;憲覚意义:,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:■同财理洸远远辻站曲二:恣讓却逐鴛能即乩优点:(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。