泵与泵站自编习题集

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泵与泵站自编习题集————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:《泵与泵站》教学改革成果系列之二《泵与泵站》习题集适用专业:给水排水工程/环境工程苏州科技学院环境科学与工程学院环境工程系2007年12月思考题第一章绪论1.什么是泵?它是怎样分类的?2.各种水泵的主要特点有哪些?第二章叶片式水泵1.离心泵是怎样抽送液体的?它由哪几个主要部件构成?各部件有何功能和作用?2.离心泵叶轮上为什么有的设平衡孔,有的却不设?3.哪些参数能表达叶片泵性能?各参数表示什么含义?常用哪些字母表达?各自的单位是什么?4.什么是叶片泵的有效功率和轴功率?它们之间有何关系?5.离心泵装置上的真空表与压力表读数各表示什么意思?6.液体在叶轮内的运动是什么运动?各运动间有什么关系?7.什么是动量矩定理?用它推导叶片泵基本方程式时为什么要有三个假设?基本方程式为什么能适用于所有叶片泵的所有流体?8.两台叶片泵符合哪些条件才能相似?两台相似的叶片泵的比转数相等,能说明什么问题?9.什么是叶片泵基本性能曲线和实验性能曲线?它们在本质上有何区别?10.离心泵与轴流泵的性能曲线各有哪些特征?11.叶片泵的性能曲线有何用途?12.什么是叶片泵性能的工作范围?如何确定工作范围?它与叶片泵的性能表有何关系?13.什么是叶片泵的通用性能曲线?离心泵与活叶式轴流泵的通用性能曲线是怎样绘制的?它们的理论根据是什么?14.什么是叶片泵工作点?它由哪些因素构成?工作点确定由哪些方法?15.什么是装置特性曲线?它表示什么含义?16.什么是叶片泵装置的设计工况与运行工况?它们间有何区别?17.什么是工况调节?叶片泵有哪几种工况调节法?各有何优缺点?18.什么是车削调节法?它的理论根据是什么?适用于哪些叶片泵?使用时需注意哪些事项?19.什么是车削抛物线?它在车削计算中有何用处?20.什么是变速调节法?它的理论根据是什么?适用于哪些叶片泵?使用时需注意哪些问题?21.如果说,在学本课程前,你对着一台离心泵的铭牌,可以直接说出它能打多少水,扬程是多高。

那么,现在对于这个问题,你将如何回答?为什么?22.什么是变角调节法?它有何理论根据?有哪几种变角方法?适用于何种叶片泵?23.什么是节流调节法?它有何理论根据?适用于何种叶片泵?一般在何种场合下采用?24.试从概念上区分水箱自由出流时,测压管水头与管道水头损失特性曲线间的不同。

25.什么是比例定律?它有何用处?26.试从比例律的内涵说明泵站中采用调速运行的重要意义。

27.试归纳调速运行的优点以及需要注意的事项。

28.同一台水泵,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?29.什么是叶片泵的比转数?如何计算?若两台叶片泵的比转数相等,能说明什么问题?30.什么是并联装置?其工作点如何求解?适用于何种场合?使用时应注意哪些问题?31.什么是串联装置?其工作点如何求解?适用于何种场合?使用时应注意哪些问题?32.试论述4台同型号并联工作的泵站,采用一调三定或采用二调二定方案作调速运行时,其节能效果各有何不同?33.什么是叶片泵汽蚀?泵内汽蚀的主要原因是什么?有哪些危害?34.泵内汽蚀有哪些类型?各在叶片泵的哪些部位发生?为什么?35.采取哪些措施可以预防和减轻泵内汽蚀的程度?36.什么是叶片泵的汽蚀方程式?它的物理意义是什么?37.什么是汽蚀余量、装置汽蚀余量和必需汽蚀余量?其中装置汽蚀余量和必需汽蚀余量有何区别?38.什么是允许汽蚀余量?如何确定?离心泵与轴流泵的汽蚀性能曲线有何区别?为什么?39.什么是吸上真空高度与允许吸上真空高度?它与流量间的关系曲线为什么是下降型的?40.允许汽蚀余量与允许吸上真空高度有何区别?有什么关系?41.什么是叶片泵安装基准线?卧、立、斜等各种叶片泵的安装基准线如何确定?42.为什么允许吸上真空高度受水温与海拔影响时必须修正?而允许汽蚀余量却不须修正?43.叶片泵内的汽蚀现象可否消灭?为什么?44.轴流泵是按什么原理抽送液体的?它由哪几个主要部件构成的?各部件有何功能和作用?45.液流进入和流出离心泵、混流泵和轴流泵叶轮时有何不同?46.什么是抽水装置?离心泵与轴流泵的抽水装置有何不同?47.离心泵装置的起动与停机分哪几步进行?48.轴流泵装置的启动与停机分哪几步进行?第三章泵房设计1.泵房有何作用?它是怎样分类的?泵房设计应包含哪些内容?2.固定式泵房有哪几种结构型式?各有何优、缺点?分别适用于何种场合?3.湿式型泵房按其湿式结构可分哪几种形式?各有何优、缺点?分别适用于何种场合?4.选定泵房结构型式时应主要考虑哪些因素?5.立、卧式泵的泵房平面设计有何不同?6.泵房内主机组布置有哪几种型式?各有何优、缺点?分别适用于何种场合?7.立、卧式泵的泵房内附属设备布置有何不同?分别应遵循哪些原则?8.卧式泵泵房的立面尺寸应确定哪几个高程?如何确定?9.室型泵房为什么要进行稳定分析?其方法与水闸、土坝等水工结构有何区别?10.室型泵房的抗滑稳定不能满足要求时有哪些措施可以补救?11.湿室型泵房的机电梁与水泵梁在结构计算中有哪些异、同点?12.卧式泵机组的基础设计应满足哪些要求?设计时如何确定基础的平立面尺寸?第四章泵站机组安装与管理1.卧式泵机组安装应分哪几步进行?每步有哪些技术要求?2.中、小型立式泵机组安装应分为哪几步进行?每步有哪些技术要求?3.在立式泵机组安装时为什么要测定转子的同心度和摆度?如何测定?4.管路安装有哪些技术要求?管道连接有哪几种型式?5.泵站工程的经营管理有哪几个经济技术指标?各指标的含义是什么?如何考核?6.水泵运行效率与泵站运行效率有何区别?哪些因素影响泵站效率的提高?7.提高泵站效率应从哪几个方面着手?计算题第一节 水泵部分1.如图2-24所示的水泵装置。

水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: 0.8 kg/cm23 atm图2-24 密闭式离心泵装置(1) 该水泵装置的静扬程H ST =? (m )(2) 水泵的吸水地形高度H ss =? (m )(3) 水泵的压水地形高度H sd =? (m )2.三台水泵三种抽水装置如图2-25(A ) 、(B ) 、(C ) 所示。

三台泵的泵轴都在同一标高上,其中(B ) 、(C ) 装置的吸水箱式密闭的,(A ) 装置吸水井是敞开的。

试问:要使H ss(A) = H ss(B) = H ss(C) 时,则图2-25中H (A) =? (m ) ;P C =? (atm ) Pc=?5mH (A )=?3m 0.5 atm 0.5 atm图2-25 三种抽水装置3.如图2-26所示的岸边取水泵房,水泵由河中直接抽水输入高地密闭水箱中。

Dd=350 mm35.0032.0074.502 atm图2-26 岸边取水泵房已知条件:水泵流量Q=160L/s ,管道均采用铸铁管,吸水及压水管道中的局部水头损失假设各为1m 。

吸水管:管径D s =400mm ,长度l 1=30m ;压水管:管径D d =350mm ,长度l 2=200m ;水泵的效率η=70%;其它标高值见图2-26所示。

试问:(1) 水泵吸入口处的真空表读数为多少mH 2O ?相当于多少mmHg ?相当于真空度为%多少?(2) 水泵的总扬程H=?(3) 电动机输给水泵的功率N=? (kw)4.现有一台离心泵装置如图2-27所示,试证:该离心泵装置的扬程公式应为:232ST H H h g υ=++∑ 0123012消防喷流3图2-27 水泵喷射出流5.现有离心泵一台,量测其叶轮的外径D2=280mm,宽度b2=40mm,出水角β2=30°,假设此水泵的转速n=1450r/min,试绘制Q T-H T理论特性曲线。

6.一台输送清水的离心泵,现用来输送容重为水的1.3倍的液体,该液体的其它物理性质可视为与水相同,水泵装置均同,试问:(1) 该泵在工作时,其流量Q与扬程H的关系曲线有无改变?在相同的工作情况下,水泵所需要的功率有无改变?(2) 水泵出口处压力表读数(MPa) 有无改变?如果输送清水时,水泵的压力扬程H d为0.5MPa,此时压力表读数应为多少MPa?(3) 如该水泵将液体输往高地密闭水箱时,密闭水箱内的压力为2atm(如图2-32所示),试问此时该水泵的静扬程H ST应为多少?2 atm48m1 atm图2-327.在图2-41所示的水泵装置上,在出水闸阀前后装A、B两只压力表,在进水口处装上一只真空表C,并均相应地接上测压管。

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?(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?(3) 在闸阀逐渐关小时,真空表C的读数以及它的比压管内水面高度如何变化?CA闸阀B1 atm2 atm图2-41 闸阀调节时的压力表的变化8.如图2-42所示,A 点为该水泵装置的极限工作点,其相应得效率为ηA 。

当闸阀关小时,工作点由A 点移至B 点,相应的效率为ηB 。

由图可知ηB >ηA ,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?η(% )NA"B"A B A'B'Q H图2-42 9.某取水工程进行初步设计时,水泵的压水管路可能有两种走向,如图2-43(a) 及(b) 所示。

试问:(1) 如管道长度、口径、配件等都认为近似相等,则这两种布置,对泵站所需的扬程是否一样?为什么?(2) 如果在图2-43(a) 的布置中,将最高处的管道改为明渠流,对水泵工况有何影响?电耗有何变化?为什么?5m(a)(b)0 . 5 m图2-43 取水泵房管道走向的比较10.试用数解法拟合12Sh-19型离心泵的Q-H特性曲线方程(见2-59图,D=290mm) 。

(1) 抛物线法;(2) 最小乘二法11.在产品试制中,一台模型离心泵的尺寸为实际泵的14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当。

试求:实际水泵在n=960r/min时设计工况流量和扬程。

12.清理仓库时,找出一台旧的BA型水泵,从其模糊的铭牌上,可看出:Q=32L/s,H=50m,n=2900r/min,N=22.9kW,η=68.5%。

试绘制其Q-H,Q-N及Q-η性能曲线。