泵与泵站第五版课后答案Word文档格式.doc
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（见P24，公式2-30）
真空表安装在泵轴处，
则：
计算水泵的吸水管流速：
泵吸水地形高度：
吸水管水头损失：
真空表读数
∵
%
真空度=
（2）泵的静扬程：
压水管水头损失：
管道总水头损失：
总扬程：
（3）轴功率：
【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：
1-1断面：
2-2断面：
3-3断面：
吸水管水头损失：
得：
压水管水头损失：
得：
∵泵装置总扬程
（总水头损失）
忽略流速差，即，；
压力表和真空表沿泵轴安装，即
则最后：
【5】．解答：
泵的基本方程式：
叶轮出口牵连速度：
叶轮出口面积：
径向流速：
代入基本方程式，得理论特性曲线：
（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ρ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ρ有关，，N和成正比，当时，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。
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，泵的压力表读数：
，和密度成正比，当时，则变为原来的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：
高位水池的测压管内液柱高度：
静扬程：
【7】．解答：
测压管水头：
——位置水头
——测压管内水柱高度（压强水头）
管道水头损失：
（计算段前后测压管水头差）=
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。
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，流量减小，则减小，减小，不变，则读数减小，而总扬程是增大的，因此是增大的，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，闸阀关小，流量减小，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。
（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，C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。
总扬程。
两种情况，静扬程一样，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。
静扬程增加，则总扬程增加。
其管道特性曲线变化如图。
【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：
，
比转速
比转速：
【15】．解答：
据已知：
比例尺，
实际泵
根据相似律：
实际泵流量：
【16】．解答：
该水泵的比转速：
参考P54，的相对性能曲线，
铭牌上参数即为：
，，，
根据公式：
【17】．解答：
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：
，，
则其管道特性曲线为：
绘制：
管道特性曲线
（L/s）
150
175
187.5
200
225
250
（m3/s）
0.15
0.175
0.1875
0.2
0.225
0.25
19.1
20.9
21.9
23.0
25.4
28.1
曲线交曲线于A点，A点即为水泵的工况点，对应流量为QA=195L/s，扬程HA=22.8m。
流量减少12％，则减少后流量为QB=（1-12％）×
196＝171.6L/s，扬程为，其工况点移动到B（171.6，20.6）点
其等效率曲线系数：
（s2/m5）
等效率曲线：
绘制：
等效率曲线
15.8
21.4
24.6
28.0
35.4
43.8
曲线过B点，交曲线于点，点即为水泵对应B点的相似工况点，对应流量为=185L/s，扬程=24.0m。
根据切削律：
切削后叶轮直径：
切削量：
B’
HA
HB
QB
B
QA
A
（Q-H）
【19】．解答：
铭牌的参数为泵设计工况时的参数，即水泵的水力效率最高时的工作参数。
因此在描述水泵性能时，应该强调前提是在设计工况时，泵能打多少水，扬程多高。
【21】．解答：
（1）相当于水泵和水箱联合供水的工作方式。
14SA-10泵特性曲线见P32。
以吸水池水面为基准面。
密闭高位水箱的测压管水头为：
B点测压管水头为：
水泵特性曲线折引到B点，折引后：
水池供水特性曲线折引到B点：
水泵折引后特性曲线
80
160
240
320
400
0.08
0.16
0.24
0.32
0.40
72
77
76
73
69
59
1.3
5.1
11.5
20.5
32.0
75.7
70.9
61.5
48.5
27.0
高位水池供水折引后特性曲线
48
0.8
3.3
7.5
13.3
20.8
47.2
44.7
40.5
34.7
27.2
直线，交于C点，则C点对应的流量QC=245L/s为高位水箱的出流流量，交于A’点，过A’点做纵轴平行线，交于A点，A点即为水泵的工况点，对应流量为QA=350L/s，扬程HA=65m。
B点的流量：
HB=40
（Q-HC）’
C
（Q-H）’
A’
（HB）
（HA）
QC
（图1）
（2）相当于水泵同时向两个水箱供水的问题。
如上图，绘制：
直线，交于A’点，过A’点做纵轴平行线，交于A点，A点即为水泵的工况点，对应流量为QA=350L/s，扬程HA=65m。
水泵到水池C的流量：
（图2）
【22】．解答：
（1）不是。
允许吸上真空高度为真空表读数的极限值。
要求满足，能够保证水泵不产生气蚀。
水泵的允许吸上真空高度受的提升液体的水温、实际地点的气压影响。
水泵铭牌上的参数=2.5m是水泵在标准状态下（即水温20℃，气压为1atm）的允许吸上真空高度。
当水泵在标准状态下工作时，即，即能保证不产生气蚀，但是当水泵不在标准状态下工作时，需要对Hs进行修正，，当时，才能保证不产生气蚀，此时。
（2）不是。
根据泵内压力变化规律，（P78，公式2-146）：
叶轮绝对压力最小值：
在标准状态下，
，式中表示水泵内部的压力降，其值大于3m，因此，叶轮中的绝对压力最小值并不是7.85m，而是更低。
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