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1、第二章 叶片式水泵n流膂力学公式n动量方程:n作用在水体上的外力等于流出水体的动量减去流入水体的动量n动量矩方程:作用在水体上的外力对于某轴的矩等于流出水体的动量对该轴的矩减去流入水体的动量对该轴的矩。n速度合成定理:绝对速度C等于牵连速度u与相对速度w的矢量和l例:河的水流速度为u,小船以相对速度w向对岸行驶:2.1 离心泵任务原理与根本构造n叶轮:两个圆板夹着叶片。叶片是假设干条弯曲的筋条。n叶轮旋转时,水流的运动道路为:水池-管口-吸水管-叶轮吸水口-叶槽-蜗壳-压水管n叶片的方式:封锁式、半封锁式、开放式n任务原理:叶片旋转时,叶槽内的水体遭到离心力的作用,蜗壳内的水体压强增大,水被送
2、往高处。2.2离心泵的主要零件n叶轮n单吸式叶轮、双吸式叶轮n封锁式叶轮、半开式叶轮、敞开式叶轮n泵轴:带动叶轮转动的轴。2.4 离心泵根本方程n水流速度:n牵连速度 u= rn相对速度 wn绝对速度 C=u+wn任务角:n安装角:速度合成定理nC=u+wn进口:n圆周切向 C1u=C1cos 1 =u1-w1cos 1n圆周径向 C1r=C1sin 1 =w1sin 1n流量 Q1=b 1s1C1r= b 1s1w1sin 1 = F1 w1sin 1 n余弦定理:nw12=u12+C12-2u1C1cos 1nC=u+wn出口:n圆周切向 C2u=C2cos 2 =u2-w2cos 2n圆
3、周径向 C2r=C2sin 2 =w2sin 2n流量 Q2=b2s2C2r= b2s2w2sin 2 = F2 w2sin 2 n余弦定理:nw22=u22+C22-2u2C2cos 2动量矩方程n研讨一个叶槽内的水体的动量矩方程。n作用在叶槽水体的外力对转轴的矩=流出水体的动量对转轴的矩-流入水体的动量对转轴的矩。n对单个叶槽,设弧长 s,厚度b,断面积 F=bs。牵连速度u= R,相对速度w,绝对速度C。任务角 ,安装角 。动量矩方程n水体遭到的外力:压力、重力。n外力对转轴的矩: Mn流出叶槽的动量矢量: Q2C2 n流出叶槽的动量对转轴的矩:n Q2 C2cos2 R 2 n同理,流
4、入叶槽的动量对转轴的矩:n Q1C1cos1 R1 动量矩方程n一个叶槽的动量矩方程:n M= Q2 C2cos2 R 2 - Q1C1cos1 R1 n由于 Q1= Q2 n因此n M= Q(C2cos2 R 2 - C1cos1 R1 )n对一切的叶槽:动量矩方程nM= Q(C2cos2 R 2 - C1cos1 R1 )n叶轮给水体的功率实际功率:nNT=M= Q(C2cos2 R 2 - C1cos1 R1 )n记绝对速度的切向分量Cu= Ccos n记牵连速度 u= Rn那么: NT= Q(u 2 C2u- u1C1u )水泵的扬程n设单位分量水体获得的功率为HT ,即:n NT =
5、 gQ HT n那么有HT 称为水泵的实际扬程。水泵的扬程n在水泵设计时,使C1u =0,即C1与圆周垂直。并由C1u=C1cos 1 =u1-w1cos 1 = 0确定叶片的进口安装角1 。n水泵的扬程表达式为:为提高水泵扬程,通常的出口任务角2 =615水泵的实践扬程n水泵的实践扬程H小于实际扬程HT 。缘由是:n叶槽内的水流除了沿叶槽方向运动外,还有反旋流动,耗散了能量。n近、出口断面速度分布不均匀。n流动有水头损失。2.5 离心泵安装的总扬程n离心泵安装是指离心泵加上管道系统。n1. 扬程与水泵进、出口参数的关系n对于水泵进口和出口断面应伯努利方程:n位置水头差、速度水头差远小于压强水
6、头差,假设不计损失,那么水泵扬程近似地等于水泵出口、进口的压强水头差:水泵的进口真空表和出口压力表n用压力表丈量出口的相对压强p-pa。n用真空表丈量进口的真空压强pa-p。Hd称为压力水柱高, Hv称为真空水柱高,水泵扬程等于压力水柱与真空水柱之和。n例如:水泵出口的压力表读数为0.02MPa,进口的真空表读数为0.001MPa。求此时水泵的扬程H。n解:n2. 扬程与管道水头损失的关系n对断面0-0和3-3运用伯努利方程:n例 2-1 水泵抽水,知:流量Q=120 l/s=0.12m3/s,吸水管长度l1=20m ,压水管长度l2=300m,采用铸铁管,吸水管直径d1=0.35m ,压水管
7、直径d2=0.30m ,吸水井水面标高58.00m,泵轴线标高60.00m,水厂混合池水面标高90.00M。n吸水管部分损失系数,进口1=2 ,90弯头2=0.59,渐缩管3=0.17 。n求:水泵扬程H。n解:铸铁管粗糙系数n=0.013钢管0.012,水泥管0.014,计算式:吸水管:n压水管:l水泵扬程:作业题2-3,2-82.6 离心泵特性曲线n1. 水泵的实际扬程:n可见,水泵扬程与转速、外轮半径、外轮过流断面面积、出口安装角、流量等5个参数有关。n外轮半径、外轮过流断面面积、出口安装角是常数。假设转速不变,那么扬程是流量的线性函数。n由于存在损失水泵,杨程是流量的曲线函数。n水泵的
8、输入功率电机输给水泵的功率为Nn那么水泵的效率:n假设转速为常数,那么n水泵的有效功率:n水泵的扬程、功率、效率与流量的关系曲线n2. 实测的特征曲线n扬程特性曲线HQ是一条不规那么的曲线。随着Q的增大,H变小。n效率特性曲线Q有一个峰值。效率最大的扬程、流量、功率、效率就是水泵铭牌上注明的额定扬程、额定流量、功率、效率。n当Q=0时,功率最小。因此,为了维护电机,水泵采用“闭闸启动。n例题:离心泵,叶轮外径D2=200mm,宽度b2=18mm,安装角2=30,转速n2=2900r/min,试求特性曲线。n解:作业2-52.7 离心泵安装的定速运转工况n1. 管道系统特性曲线n管道系统特性曲线
9、:n H=hST+hw 2. 用图解法求工况参数H,Qn离心泵特性曲线: H=c0+c1Q+c2Q2n管道特性曲线: H=HST+sQ2 n图解法:两条曲线的交点就是工况。nM是水泵的稳定工况点。n假设水泵抽水时遭到瞬间扰动,使流量变小。此时,水泵的扬程K大于管道系统所需求的扬程K,于是富余的能量使流量增大,扬程减小,工况点恢复至M点。n假设流量增大,那么水泵的扬程D小于管道系统所需的扬程,于是流量变小,工况点又恢复至M点。3 . 离心泵安装工况点的改动n管道阻力不变,静扬程HST变小洪水期间,水泵扬程也变小,流量添加。n静扬程不变,管道阻力添加,水泵扬程添加,流量变小。4. 用数解法求工况参
10、数H,Qn水泵特性曲线HQ的高效段可用抛物方程式近似的表示: H=a-bQ2。n用高效段的两个点的参数确定a,b的值。n联立水泵特性方程和管道系统特性方程,求出未知量H和Q:nH=hST+sQ2 , H=a-bQ2例2-2n14SA-10型离心泵,转速n=1400r/min,叶轮直径D-466mm,其特性曲线如图2-27所示。试拟合QH特性曲线方程。n14SA-10型离心泵QH特性曲线上的坐标值n序号 1 2nH/m 74 64nQ/ m3/s 0.24 0.36n解:离心泵特性曲线高效段可用抛物方程式近似的表示: H=a-bQ2。利用两个点的数据求常数a、b的值:验算nQ 0.24 0.32
11、 0.40nH实验曲线74 68 59nH=82-Q2 , 74 67.8 60补充例题n用14SA-10型水泵抽水,特性曲线如图2-27所示。管道为钢管,粗糙系数n=0.012,吸水管长度l1=20m,直径d1=360mm。压水管长度l2=300m,直径d2=300mm,吸水井水面高程z0=200m,水厂水池水面高程z1=240m,不计部分损失,用图解法和数解法求水泵工况的杨程和流量。图解法n(1).将厂家提供的14SA-10型水泵特性曲线描画在HQ坐标上。n(2).计算管道的水头损失,并在HQ坐标上n描画管道特性曲线。图解法nH=HST+hw =40+280.3Q2 ,n管道特性曲线与水泵
12、特性曲线交点:nQ=0.32m3/snH=68m数解法n(1). 水泵特性曲线高效段的近似表达式见例2-2:n H=82-Q2n(2).管道特性曲线:n H=40+280.3Q2 ,n解方程组,得:nQ=0.3165 m3/s H=68.08 m3.离心泵安装工况点的改动nH=72-70.8Q2 ,H=HST+sQ2 ,n当管道的HST和s改动时,水泵的工况点随之改动。作业题2-11,补充题12.8 离心泵安装调速运转工况n调速运转:水泵转速改动时,水泵特性曲线将发生变化,工况点随之改动。n1.叶轮类似定律n两台水泵,一台为适用泵,另一台为模型泵其参数用下标m表示。n类似水泵:满足几何类似和运
13、动类似的水泵。类似水泵n几何类似:水泵的相应尺寸成比例。nb2/b2m=D2/D2m=nb2和b2m分别为适用泵、模型泵的外轮宽度。 D2和D2m分别为适用泵、模型泵的外轮直径。n运动类似:水泵对应点的同名速度成比例,方向一样。叶轮类似第一定律:n形似水泵的流量比等于容积效率比、转速比、尺度比3次方的乘积。n水泵流量公式:Q=vF2C 2r ,n式中,v是容积效率系数, v 1。F2=D2b2是外轮出口断面面积, C 2r是外轮出口断面的径向速度。叶轮类似第二定律n形似水泵的扬程比等于水力效率比、转速比平方、尺度比平方的乘积。nH=hHT ,叶轮类似第三定律n形似水泵的输入功率比等于液体密度比
14、、机械效率比、转速比3次方、尺度比5次方的乘积。比例率:n同一台水泵以不同转速运转。n补充例题:知离心泵在转速n1的特性曲线,求转速n2 , n3的特性曲线。n其中n1 / n2 =0.9, n1 / n3 =0.8。n解:点271.3,0.1n 点257.80,0.09n 点245.60,0.08n 同一台水泵不同转速的特征曲线n例2-3 水泵转速n1=950rpm时的特性曲线如下图。管道特性曲线方程为:nH=10+17500Q2 n求:1工况点A(HA,QA);n 2假设HST不变,流量减少1/3时,转速n2应为多少?n 3n2的特性曲线。n解:1作曲线H=10+17500Q2 ,与水泵特
15、性曲线相交于点A(0.042,38.2)。此为工况点。n 2调整转速,使流量减少33%,流量为0.028m3/s, 在管道特性曲线上得到H=23.1m。即转速的工况点为B2 (0.028,23.1)。n过点B2 (0.028,23.1)的类似工况抛物线方程为H=kQ2。式中k=23.1/0.0282=29464.3,即: H=29646.3Q2。n作曲线H=29646.3Q2。它与的特性曲线交于点B1 (0.0369,40.0)。nB1和B2为类似工况点。求转速n2 =720rpm的水泵特性曲线n由上式计算各对类似工况点:n点1(0,45), 点2(0.01,44.5), 点3(0.02,44
16、)n点1(0,25.91),点2(0.076,25.33),点3(0.02,44)n点4(0.03,42.5), 点5(0.04,35.8),n点4(0.0228,24.47),点5(0.0304,22.17),例2-4:比例率运用的数值解法n某水泵,转速n1=950rpm时,水泵的特性曲线方程为H=45.833-458.33Q2 ,管道特性曲线方程为:H=10+17500Q2 ,n1求工况点A(HA,QA);n2假设要求水泵的工况点Q=0.028m3/s ,H=23.1m,转速n2应为多少?n3求n2的特性曲线。n解:1解方程组:nH=45.833-458.33Q2 ,nH=10+17500
17、Q2 ,n两式相减得:-35+22083.33Q2=0nQ=0.04028m3/s ,H=38.396m,n新的工况点B2(0.028,23.1)n用类似抛物线求转速n1的类似工况点B1。nk=23.1/0.0282=29464.3,n解方程组,以确定类似工况点B1。nH=45.833-4583.33Q2 ,nH=29464.3Q2 ,n解得Q1=0.03669m3/s ,H1=39.6631m,n类似点:B1(0.03669,39.6631), n1=950rpmn B2(0.028,23.1), n2=待求n3求转速n2=725rpm的水泵特性曲线方程。nn1的水泵特性曲线方程H1=a-b
18、Q12 。n式中: a=45.833,b=4583.33 ,n转速n2的流量、扬程设为Q2,H2。类似准数比转数nsn在叶片类似的泵群中,找出一个能反映泵群特征的模型泵。这个模型泵的特征是:流量Q=0.075m3/s ,扬程H=1m ,这台模型泵的转速就定义为比转数 ,记作ns。n比转数ns公式:n模型泵:流量Q=0.075m3/s ,扬程H=1m ,转速ns 。n适用泵:流量Q ,扬程H ,转速n。n模型泵、适用泵的效率一样,转速不同。比转数ns公式n消去:n可见,扬程小那么比转数大。n扬程与叶轮外径、内径比值D2/D0有关。nD2/D0越大,扬程就越大,比转数就越小。离心泵型号举例n12S
19、h-28An12:吸水口直径12英寸,1in=2.54cmnSh:单级双吸离心泵n28: ns =280nA:叶轮经一次切削作业n2-14,2-15n补充题2、32.9 离心泵换轮运转工况n同一台泵运用不同直径的叶轮。n原设计泵:D2,Q,H,N,n切削泵: D2,Q,H,N,n原设计泵与切削泵的效率、转速一样。类似抛物线 n补充例题 水泵叶轮直径D1=250mm,转速n=950r/min时的特性曲线如下图。管道特性曲线方程为:nH=10+17500Q2 n求:1工况点A(HA,QA);n 2用换论法调理流量,假设使流量减少1/3,切削轮的直径D2应为多少?n 3D2的特性曲线。n解:1作曲线
20、H=10+17500Q2 ,与水泵特性曲线相交于点A(0.042,38.2)。此为工况点。n 2调整转速,使流量减少33%,流量为0.028m3/s, 在管道特性曲线上得到H=23.1m。即转速的工况点为B2 (0.028,23.1)。n过点B2 (0.028,23.1)的类似工况抛物线方程为H=kQ2。式中k=23.1/0.0282=29464.3,即: H=29646.3Q2。n作曲线H=29646.3Q2。它与的特性曲线交于点B1 (0.0369,40.0)。nB1和B2为类似工况点。n作D2的特性曲线。n由上式计算各对类似工况点:n点1(0,45), 点2(0.01,44.5), 点3
21、(0.02,44)n点1(0,25.91),点2(0.076,25.33),点3(0.02,44)n点4(0.03,42.5), 点5(0.04,35.8),n点4(0.0228,24.47),点5(0.0304,22.17),作业补充题42.10 离心泵并联及串联运转n1、并联水泵的特性曲线 n设有n台水泵并联任务,每台泵产生的压强为p扬程为H,每台泵的供水流量为Q。n用一台大泵替代这n台泵,这台大泵产生的压强应为p扬程应为H,流量那么为各台小泵流量之和。n假想的大泵的特性曲线由小泵的特性曲线采用等扬程的流量叠加法得到。2、同型号、同水位的2台泵并联n并联泵的特性曲线绘制:采用等扬程的流量叠
22、加法。n列断面0-0、2-2的伯努利方程:n例:两台14SA-10型水泵并联运转,求工况点。n知:z1-z0=40m。nL1=4m,L2=16m,L3=100mnd1=350mm, d2=450mm , d3=600mmn求管道的特性曲线:n钢管n=0.012水泵的特性曲线:H=82-Q12=82-34.75Q2 n求并联水泵运转工况的数值法n解方程组:nH=82-34.75Q2 ,nH=40+3.177Q2 ,n得:Q=0.9185m3/s,H=42.68m求并联水泵运转工况的图解法n计算特性曲线坐标点:nQ(m3/s) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2nH=82-34.7
23、5Q2(m ) 82 80.6 76.4 69.5 59.8nH=40+3.177Q2 (m) 40 40.1 40.5 41.1 42.0 43.1 44.4n根据计算的坐标点作特性曲线。多台水泵并联运转3. 2台不同型号水泵的并联运转n实际分析:n1#泵、2#泵的特性曲线知。n对于1#泵,断面0-0和断面B 的伯努利方程:HB1称为1#泵在B点的折引扬程。n同样,对于2#泵,断面0-0和断面B 的伯努利方程:HB2称为2#泵在B点的折引扬程。n对于主干管段BD运用伯努利方程:2台不同型号水泵的并联工况点的数解法n1#泵在B处的扬程:nHB1=H1-SABQ12n2#泵在B处的扬程:nHB2
24、=H2-SCBQ22n主干管段BD的特性方程:nHB=HST+SBDQ2n解联立方程:n6个方程可解6个未知数:HB,HB1,HB2,Q,Q1,Q2。2台不同型号水泵的并联工况点的图解法n HB1=H1-SABQ12n HB2=H2-SCBQ22n HB=HST+SBDQ2n方程组表示两台泵在B处并联供水例:2台泵的并联供水n1#泵,14SA-10型,特性曲线:H=82-Q12。n2#泵,250S65型,特性曲线: H=80-886Q22。n管路:l1=4m, d1=350mm , l2=16m, d2=300mm , l3=4m, d3=250mm , l4=20m, d4=300mm ,
25、l=100m, d=440mm ,n钢管:n=0.012nz1=40m,z0=0数值法解方程组:nHB=40+9.613Q2 ,nH1B=82-155.18Q12 ,nH2B=80-913.9Q22 ,nHB=H1B=H2B,nQ=Q1+Q2 ,n设x= HB=H1B=H2B,n试算:nx 50 45 44.5nf(x) 0.3846 0.0372 -0.0048图解法4.两台同型号泵并联,一台泵定速,另一台泵调速n知:1#泵转速可调,2#泵定速运转,转速为n2,两台泵并联运转,知总流量Q,求1#泵转速n1 。n分析:n2#泵在B处的折引扬程曲HB2Q 知。n过工况点P作程度线,得点R和流量Q
26、2。n由Q1+2 = Q1 + Q2求出Q1 ,得到点N。这是曲线HB1Q 上的一点。n利用水头损失曲线hwABQ 可以确定1#泵特性曲线H1Q上的点M。n过定点M作类似工况抛物线H=kQ2 ,交曲线H2Q于T点。n由点T和点M的参数可以确定n1 。n解题方法:n管道BD特征曲线: HB=HST+hWBD ,n1#泵在B的扬程: HB1=H1-hWAB,n2#泵在B的扬程: HB2=H2-hWCB,图解法步骤n(1)作2#泵特征曲线H2Q。图解法步骤n(2)作BC段水头损失曲线hWBCQ。图解法步骤n(3)作2#泵移至B的特征曲线H2BQ。图解法步骤n(4)作BD段水头损失曲线hWBDQ。n(
27、5)在管道BD特性曲线上,由总流量Q找出工况点P。n(6)过P作程度线,交H2BQ于点R。得到2#泵流量Q2。点R(Q2, H2B)。图解法步骤n(7)求1#泵流量:Q1=Q-Q2。得点N(Q1, H1B)。图解法步骤n(8)作BA段水头损失曲线hWBAQ。与hWBCQ同。n(9)由H1= H1B +hWBA,得到点M(Q1, H1)。即1#泵的工况点。图解法步骤n(10)计算k= H1 /Q12的值。n(11)作类似抛物线H=k Q2 ,交2#泵特性曲线于点T(Q2, H2)。图解法步骤n(12)由 ,求出n2。例:调速泵并联运转工况图解法n知:1#泵, n1未知。n2#泵,n2=1450r
28、pm。n1#、2#泵特性曲线:如下图。nz0=0,z3=40m。n管段AB: L1=15m,d1=0.36m。n管段CB: L2=20m,d2=0.36m。n管段BD: L=100m,d=0.60m。n铸铁管,n=0.013。n总流量Q=1.1m3/s ,求转速n1。n解:各管段沿程损失系数计算:n各管段沿程水头损失计算:对于断面B和3-3运用伯努利方程nA(1.1,43);B(0.62,43);C(0.48,43)nC1(0.48,45);过C1的类似抛物线H=195 Q2 ,n抛物线与HQ,n2交点:C2(0.53,54)n点C2,n2 =1450r/min, Q2 =0.53m3/s ,
29、n点C1,转速 n1, Q1= 0.48m3/s ,n补充作业n知:两泵并联供水。n1#泵, 14SA-10型,特性曲线: H1=72-70.8Q12 。n2#泵,250S65型,泵特性曲线: H2=80-886Q22 。nz0=0,z3=40m。n管段AB: L1+L3=30m,d1=d3=350mm。n管段CB: L2+L4=40m,d2=d4=280mm。n管段BD: L=200m,d=500mm。n铸铁管,n=0.013。n分别用数值法和图解法求各管流量nQ,Q1,Q2。图解法提示n根本方程: nH1=72-70.8Q12,nH2=80-886Q22,nhWAB=14.10Q12,nh
30、WCB=61.80Q22,nhWBD=14.03Q2,图解法步骤n1.作曲线H1=72-70.8Q12,n2.作曲线hWAB= 14.10Q12,n3.作曲线HB1=H1- hWAB ,n4.作曲线H2=80-886Q22,n5.作曲线hWCB= 61.80Q22,n6.作曲线HB2=H2- hWCB ,n7.作曲线H=HST- hWBD= HST- 14.03Q2,n8.作曲线HBQ1+2 ,n9.求Q,Q1,Q2。水泵串联任务2.11 离心泵的吸水性能n1.水泵的最大安装高度n对水面0-0和水泵进口断面1-1运用伯努利方程:n水泵进口的压强p1不能太低,否那么,水就会气化,构成部分气泡气穴
31、。气泡随水流运动到了高压区就会破裂,引起部分爆炸,损坏管壁气蚀。因此, p1应该高于水的气化压强pva 。气化压强pva与水温有关,见表2-8。npa是当地大气压, pva是汽化压强。厂家根据水泵行业的规范,提出规范形状下的允许吸上真空高度值:npa0一个规范大气压101325Pa , pv0是水在20的汽化压强。n根据当地的条件,水泵进水口的真空压强的允许值可以这样计算:算n例:12SA-19A水泵,流量Q =0.22m3/s ,进口直径d=0.3m,吸水管的水头损失hw=1m,允许真空值Hs=4.5m,当地海拔高度1000m,水温40。试计算水泵的最大安装高度。n解:对于断面0-0和 1-
32、1运用伯努利方程:n解法1:对于断面0-0和 1-1运用伯努利方程:算n算得水泵的安装高度为:气蚀余量的概念n有些水泵安装在吸水井水面下方。n对0-0和1-1运用伯努利方程:n对于锅炉泵、轴流泵,Hsv的值要求很大,因此要求z1z0。2.13 轴流泵及混流泵n轴流泵的构造n轴流泵的性能特点:高效段很窄小。非高效段的曲线HQ、NQ、Q都很陡。n轴流泵的运用:轴流泵扬程小,流量大,多运用于雨水泵站、防洪排涝泵站、厂区循环泵站。2.14 给排水工程中常用的叶片泵n1.IS系列单级单吸离心泵n属清水泵n型号举例:IS100-65-250AnIS:采用ISO规范n100:泵的吸水口直径100mmn65:
33、泵出水口直径65mmn250:叶轮直径250mmnA:第一次切削n2. Sh(SA)系列单级双吸离心泵n清水泵n型号举例:12Sh-28An12:吸水口直径12英寸,1in=2.54cmnSh:单级双吸离心泵n28: ns =280nA:叶轮经一次切削n3. D(DA)系列多级式离心泵n型号举例:100D16A12n100:吸水口直径100mmnD:单吸多级n16:单级扬程16mnA:叶轮经第一次切削n12:12级n4. JD(J)系列深井泵n用于开采地下水n型号举例:6JD-2811n6:适用于井径6in以上nJD:深井、多级n28:额定流量28m3/hn11:11级 n5. 潜水泵n型号举
34、例:500QG(W)-2400-22-220n500:泵出口直径500mmnQG:潜水供水泵nW:蜗壳式n2400:流量2400 28m3/hn22:扬程22mn220:电机功率220kWn6. 污水泵补充题n1. 用一台12Sh-19型离心泵抽水,其特性曲线高效段如下图。知:吸水管直径d1=350mm,长度l1=15m,沿程损失系数1=0.028,压水管直径d2=400mm,长度l2=1200m,沿程损失系数2=0.024,静扬程HST=15m。用图解法求工况点的流量和扬程。n2. 12Sh-9B离心泵在转速n1=1450r/min时特性曲线高效段如下图。管道特性方程为: H=32+260Q
35、2 , 用图解法求解。n(1)求水泵工况点的流量和扬程。n(2)管道设置不变,采用调速改动流量,使流量调理至工况点流量的3/4,那么转速n2应为多少? n(3)绘制转速n2的水泵特性曲线。n3. 20Sh-9A水泵在转速n1=970r/min时特性曲线高效段的流量、扬程为:n H= 60m53m46mnQ=0.4m3/s 05m3/s 0.6m3/s n管道特性方程为: H=40+50Q2 ,n用数解法解题。n(1)求泵特性曲线高效段的近似方程。n(2)求转速n1的工况点的流量和扬程。n(3)假设管道系统不变,要使流量减少20%,那么转速n2应为多少?n(4)绘制n2的泵特性曲线。n4. 12
36、Sh-19水泵的转速n1=1450r/min,叶轮外径D=290mm,其特性曲线高效段如下图。管道系统的特性方程为H=10+250Q2 , 用图解法解题。n(1)求水泵工况点的流量和扬程。n(2)运用换轮调速。假设要求流量降至0.16m3/s ,求切削轮的外经D。n5.两台同型号的水泵并联供水,每台泵的特性曲线以及管道的特性曲线如下图。用图解法求每台水泵的流量和扬程。n6.两台同型号的水泵并联供水,每台泵的特性曲线HQ、管道AB和管道CB的特性曲线hwABQ、 hwCBQ以及主干管道BD的特性曲线hwBDQ如下图。用图解法求泵1#、2#的流量和扬程,并标示在图上。n7. 用3台水泵并联供水。1
37、#泵的特性曲线是(H,Q)1,管段AB的特性曲线为hwABQ,2#、3#是同型号泵,特性曲线是(H,Q)2,3,管段CB和DB的特性曲线一样,为hwCBQ= hwDBQ ,主干管段的特性为hwBEQ。用图解法求解,在图上标示答案。n(1)求泵1#、2#并联供水,3#泵停机时工况点的流量和扬程。n(2)求3台泵同时任务时各泵的流量和扬程。n8. 两泵并联供水。知以下数据:n1#泵, 14SA-10型,特性曲线: H1=82-Q12 。n2#泵,250S65型,泵特性曲线: H2=80-886Q22 。n高程z0=0,z3=40m。n管段AB: L1+L3=30m,d1=d3=350mm。n管段C
38、B: L2+L4=40m,d2=d4=280mm。n管段BD: L=200m,d=500mm。n铸铁管,n=0.013。n分别用数值法和图解法求各管流量n Q,Q1,Q2。n9. 两泵并联供水,其中1#泵定速,2#泵调速。1#泵转速n1=1450r/min,高效段特性曲线为 H1Q 1n1。 2#泵在转速n2=950r/min时高效段特性曲线为 H2Q 2n2。 管段AB、CB的水头损失曲线已标示在图中。主干管路BD的特性曲线hBQ如下图。现要求两泵并联供水的流量Q=0.5m3/s,1#泵采用额定转速n1=1450r/min,用图解法求2#泵的转速n2 。n n10. 以下是水泵的铭牌n n型号 12Sh-28A 转数 1450r/minn n扬程 10m 效率 78%n n流量 684m3/s 轴功率 28Wn n允许吸上真空高度 4.5m 分量 660kgn n知水泵的吸水口到水泵进水口的管流的水头损失为0.8m。当地海拔2000m,水温30。求水泵的安装高度。