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1、【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：mPPHa2010131011进水水箱测压管水头：（“-”表示在泵轴mPPHa21018 . 01022以下）mHHHST22)2(2021（2）泵的吸水地形高度：mHHss22（3）泵的压水地形高度：mHHsd201【2】 解答：如图（a） ，mHass3)(据题意：mHHHassCssbss3)()()(以泵轴为基准面（1）b 水泵位置水头：AbHZ b 水泵吸水池测压管水柱高度：mh51015 . 0b 水泵吸
2、水池测压管水头：mHhZHAb5测b 水泵 mHHHHAAbss35500)(测解得：mHA2（2）c 水泵位置水头：（在泵轴以下）mZc5c 水泵吸水池测压管水柱高度：1010101ccPPhc 水泵吸水池测压管水头：)(151010105mPPhZHccc测c 水泵HmPPHHcccss31015151000)(测解得：atmPc2 . 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： （见 P24，公式 2-30）2z 22 1gvhHHssdv真空表安装在泵轴处，02z则：gv
3、hHHsssv22 1计算水泵的吸水管流速：smDQ AQvs/27. 1)44 . 014. 3(16. 0)4(22 11泵吸水地形高度：mHss33235吸水管水头损失：mlihs17. 11300057. 0111则：真空表读数OH25. 48 . 92 27. 1171. 1322 mHv760mmHgOH1012matm则：%mmHg2337625. 4OH25. 42m真空度=%5 .57100%OH10OH25. 4OH10100%222 mmm PPPava（2）泵的静扬程： mHST5 .521012325 .74压水管水头损失：mlihd32. 312000116. 01
4、22管道总水头损失：mhhhds49. 432. 317. 1总扬程：mhHHST99.5649. 45 .52（3）轴功率：kw66.1277 . 01000 99.5616. 08 . 910001000gQHN【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 gP gvZEa 00202 0 001-1 断面：gP gvzHgP gvZEss12 112 1 112)2(22-2 断面：gP gvzHgP gvZEss22 222 2 222)2(23-3 断面：gP gvHgP gvZEa ST222 332 3 33吸水管水头
5、损失：gvzHHgvzHgPPEEhssvssa s22222 12 11 10得：gvzHhHsssv222 1压水管水头损失：STssdSTssa dHgvvzHHHgvvzHgPPEEh22222 32 22 32 22 32得：STssddHgvvzHhH222 32 2泵装置总扬程dvHHH则： STssdsssdvHgvvzHhgvzHhHHH22222 32 22 1（总水头损失）STdsHgv gvvzhh222 32 22 1 dshhh zgvv gvHhST222 22 12 3忽略流速差，即，；21vv 022 22 1 gvv压力表和真空表沿泵轴安装，即0z则最后：g
6、vhHHST22 3【5】 解答：泵的基本方程式：)(1)(1 2222 2222 22ctgCuugctgCuguuCgHrruT叶轮出口牵连速度：）（s /m25.216028. 014. 31450 602 2Dnu叶轮出口面积：）（2 222m035. 004. 028. 014. 3bDF径向流速：）（s/m57.28035. 02T 2TT rQQ FQC代入基本方程式，得理论特性曲线：TTTQctgQH04.10708.46)3057.2825.2125.21(8 . 9 12【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。因为：在泵的基
7、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， 1000gQHN 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(ddgHP水3 . 1dP1.3
8、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：mggPPha9 . 73 . 1 1210013. 15 水静扬程：mhZHST9 .559 . 748【7】 解答：测压管水头：hZHg测位置水头Z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）=12HHh2SQ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
9、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dvHHHgvhHHsssv22 1小，则减小，减小，不变，则读数减小，而总扬程是增大的，因此sh1vssHvHH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
10、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，BDBDhH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。2QShBDBDBDH（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，则hHHSTSTH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，
11、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。STH【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
12、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：，2121 nn QQ22121 nn HH比转速43111 165. 3HQnns比转速：1431112312322112324311432 112 2112243222 265. 365. 365. 365. 3ssn HQnnnnnHQnHnnQnnHQnn 【15】 解答：据已知：比例尺，41实DDmmin/730/11Q8 . 0rnsLmHmmm，实际泵min/960rn实根据相似律：，实实nn QQmm3s22 实实nn HHmm则：实际泵流量：sLnnQQmm/9267304196
13、01133 实 实mnnHHmm22730419608 . 0222222 实 实【16】 解答：该水泵的比转速：min/10050032. 0290065. 365. 343 43rHQnns参考 P54，的相对性能曲线，min/100rns铭牌上参数即为：，sLQ/320mH500kwN9 .220%5 .680根据公式：0QQQ0HHH0NNN【17】 解答：min/12718000706. 0rns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：，mHST1452/225msS mmD29
14、02则其管道特性曲线为：2222514QSQHhHHSTST绘制：管道特性曲线hQ(L/s)Q150175187.5200225250(m3/s)Q0.150.1750.18750.20.2250.25H19.120.921.923.025.428.1曲线交曲线于 A 点，A 点即为水泵的工况点，对应流量为hQHQQA=195L/s，扬程 HA=22.8m。流量减少 12，则减少后流量为 QB=（1-12）196171.6L/s，扬程为，其工况点移动到 B（171.6，20.6）点mQHBB6 .20225142其等效率曲线系数：（s2/m5）7001716. 06 .2022BB QHk等效率曲线：22700QkQH绘制：等效率曲线2kQH (L/s)Q150175187.5200225250(m3/s)Q0.150.1750.18750.20.2250.25H15.821.424.628.035.443.8曲线过 B 点，交曲线于点，点即为水泵对应 B 点的相似工况2kQH HQBB点，对应流量为=185L/s
