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离心泵计算题

02190

如图示，用一单级悬臂式E型离一心泵，将

0年一冏仃

水由槽A送到槽E。

工^

试问：

（1）为了调节流量，拟装一调呈节阀，应

装在何处？

说明理由。

（2）调节阀开大时试说明装在泵进口和出口处的真空表及压力表将如何变化？

02188

下列两图为离心泵的两种安装方式，用以输送热水，在热水的温度下饱和蒸汽压为P2=0.4Kgf/cm2,大气压可取为10mH2O,两种安装方式中，管路特性视为相同，请回答：

两种安装方式是否有一种能将水送到高位槽？

为什么？

02187

样表

Hg怎

看图回答下列问题（用图上所标符号表示）

1泵的扬程H怎

示？

2泵的安装高度

样表示？

泵的升扬高度h怎样表示？

4垂直管段AE和水平管段A'B'的阻力是否相同？

为什么？

管路总长（包括各种局部阻力当量长度）为L。

02177

用清水泵将池中水打到高位槽中，泵的特性曲线可用H=25-O.0O4Q2表达，式中Q的单位为m3/h,吸入管路的阻力损失为4m水柱，泵出口处装有压力表，图中C是文氏管，其进口处直径为75mm,喉管直径为25mm（均指内径）。

流体流经文氏管阻力损失可忽略不变，两U形管压差计读数R尸800mm,R2=700mm，指示液为汞，连通管水银面上充满水，求：

（1）管路中水的流量为多少m3/h;

（2）泵出口—处压力

表读数为多大kg!

2f/c

ILJTh±

（3）并联—型号离心泵，写出

台相同

并联后

泵的特性曲线方程；

（4）管路性能曲线方程L=13.5+0.006Q2,求并联

后输水量为多少m3/h;

（5）高位槽处出口管距离心泵吸入管水平段的高度Z为多大？

02仃6

如图所示3B57离心泵将20C的水由敞口水池送到一压力为2.5at的塔内，管径为©108X4mm管路全长100m（包括局部阻力的当量长度）。

已知：

水的流量为56.5m3/h,水的粘度为1厘泊，密度为1000kg/m3，管路摩擦系数可取为0.024,试计算并回答：

⑴水在管内流动时的流动形态；

⑵管路所需要的压头和功率；

⑶在泵的性能曲线图上标明其工作点，写出泵实际工

作时的压头；并求出由于流量调节而额外损失在阀门上的压头。

02175

由水库将水打入一水池，水池水面比水库水面高50m,两水面上的压力均为常压，要求的流量为90m3/h，输送管内径为156mm，在阀门全开时，管长和各种局部阻力的当量长度的总和为1000m,对所使用的泵在Q=65〜135m3/h范围内属于高效区，在高效区中，泵的性能曲线可以近似地用直线H=124.5-0.392Q表示，此处H为泵的扬程m,Q为泵的流量m3/h,泵的转速为2900r.p.m.，管子摩擦系数可取为入=0.025,水的密度P=1000kg/m3。

⑴核算一下此泵能否满足要求。

⑵如在Q=90m3/h时泵的效率可取为68%，求泵的轴功率，如用阀门进行调节，由于阀门关小而损失的功率增加为多少？

已

阀

取

在

知

门

入

流

02仃4

如图的输水系统。

管内径为d=50mm，在

全开时输送系统的》

（l+le）=50m，摩擦系数可

=0.03,泵的性能曲线，

量为6m3/h至15m3/h范围内可用下式描述:

H=18.92-0.82Q0.8，此处H为泵的扬程m，Q为泵的流

量m3/h，问：

⑴如要求流量为10m3/h,单位质量的水所需外加功

为多少？

单位重量的水所需外加功为多少？

此泵能否完

成任务？

⑵如要求输送量减至8m3/h（通过关小阀门来达到）,泵的轴功率减少百分之多少？

（设泵的效率变化忽略不计）

02仃3

由离心泵基本方程式及其他有关知识导出泵的性能曲线换算公式

（注：

在（D//D）＞0.9范围内，因叶轮宽度

是内宽外窄，r22/=r2b2

r2,r2/为车削前后叶轮外半径b2,b2/为车削前后叶轮外缘宽度）

02172

一生产系统用离心泵来输送水，已知阀门全开时管路性能曲线为He=45+0.0043Q2式中He为需要泵提供的扬程m水柱，Q为流量1/s，而离心泵性能曲线为H=60.6-0.00156Q2,H--m水柱，Q

1/s

（1）求阀门全开时的水流量为多少m3/h?

（2）如生产要求输水量提高8%,现有一输送能力为Q=72m3/h的往复泵，有人建议将往复泵和离心泵并联使用，这一方案是否可行？

02171

有一管路系统，将70m3/h的水由敞口低位槽输送到位置较高的压力容器中，容器的压力为1.2kgf/cm2（表压），求得所需的扬程（压头）为36.5m，如将此系统改为输送密度为1200kg/m3的液体（其余特性与水相同），流量仍为70m3/h，现有一泵，为某标准泵将叶轮直径车削5%而成。

已知车削之前当n=1450r/min并输送水时，泵性能曲线（H——Q线）有关线段可近似写为H=40—7.2X10-4Q2

HmQm3/h

问：

（1）如采用此泵，泵的转速至少为多少？

（2）如效率为80%，在上一问转速的情况下泵的轴功率为多少？

02170

有一空气输送系统，由一常压地点输送至另一常压地点，两处的动能差可忽略不计，输送管内径为0.35m,绝对粗糙度s=1mm，管长（包括局部阻力当量长度在内）1000m，要求输送空气6000kg/h，空气温度为20C，大气压力为1kgf/cm2，摩擦系数

入=0.111（s/d）0.25,此处d为管内径（通风机的进口与出口损失忽略不计）

试导出下面两种情况下，所需全风压的计算式并计算出所需全风压（全风压小于10000Pa）

（1）如通风机置于系统的进口端

（2）如通风机置于系统的出口端

02169

某离心泵，其特性曲线方程为H^=40—7.2X104V2（式中：

He的单位为m；V的单位为m3/s），用该泵将敞口水槽中的水抽送到一密闭容器中，如图所示，两液面高差为10m,密闭容器顶上压力表读数P为1kgf/cm2。

当供水量为10l/s时，管内流动已进入阻力平方区，若用此泵输送密度为1200kg/m3的

碱液，阀门开度及管路其它条件不变，试问碱液流量和

离心泵的理论功率为多少?

02167

敞口水

0at

0m,

系数可

路，管

如附图所示，用电动往复泵从池向密闭容器供水，器内压力为1（表压），容器与水池液面高差1主管线长（包括当量长度）为10管径为$57X3・5mm,摩擦取入=0.03。

泵进口处设一旁

径为30mm,水温为20°C。

试计算:

（1）当旁路关闭，管内流量为61/s时，泵的理

论功率;

（2）若流量减半，采用旁路调节，计算旁路的总阻

力系数。

（将整个旁路当成一个局部阻力）

02166

需将30m3/h，20C的水粘度卩=1cP，送至塔顶,其压力为0.5kgf/cm2俵），与取水池水面的高差为10m。

输水管$89X4mm、长18m，管线局部阻力系数刀Z=13（阀全开时）；摩擦系数入=0.01

（1）求输送所需的理论功率（kw）;

（2）一泵的特性可近似用下式表达：

扬程He=22.4+5Q—20Q2m

效率n=2.5Q—2.1Q2式中Q的单位为m3/min。

求出最高效率点的效率并评价此泵的适用性。

如适用，求调节阀消耗的功率增加多少？

02165

由水库将水打入一水池，水池水面比水库水面高50m,两水面上的压力均为常压，要求的流量为90m/h,输送管内径为156mm，在阀门全开时，管长和各种局部阻力的当量长度的总和为1000m，对所使用的泵在Q=65〜135m3/h范围内属于高效区，在高效区中，泵的性能曲线可以近似地用直线H=124.5-0.392Q表示，此处H为泵的扬程m，Q为泵的流量m3/h，泵的转速为2900r/min，管子摩擦系数可取为入=0.025，水的密度p=1000kg/m3。

1核算一下此泵能否满足要求？

2如泵的效率在Q=90m3/h时可取为68%,

求泵的轴功率，如用阀门进行调节，由于阀门关小而损失的功率为多少？

3如将泵的转速调为2600r/min,并辅以阀门调节使流量达到要求的90m3/h,比第②问的情况节约能量百分之多少？

02164

示，当

管路系

曲线L

某离心泵工作转速为n=2900r/min，其特性曲线可用H=300.01Q2（m）表泵的出口阀全开时，统的阻力可用性能

=10+0.04Q2（m）表

示，上述式中Q的单位均为m3/h，若泵的效率为n=0.6，水的密度p=1000kg/m3，求：

1•泵的最大输水量为多少？

2•当所需供水量为最大输水量的75%时：

（a）采用出口阀节流调节，节流损失的压头增加为多少？

（b）采用变速调节，泵的转速应为多少？

02163

一台与原有的相同的泵并联操作，如图b所示。

并联的两泵的操作状态相同。

已知该泵的扬程〜流量关系

为：

He=35.4—44V2,式中He单位是m,V的单位是m3/min。

问：

V2=?

设在两种情况下，0〜1段及1〜2段管路的阻力

（包括沿程及局部阻力，但不包括流过泵的阻力）KV2表示，其中K为常数，且K

02162

如图所示的输水系统，为36m3/h，输水管路均为X2mm的钢管，已知：

吸的阻力损失为2J/Kg，路的压头损失为0.5mH压出管路上压力表的读数2.5Kgf/cm2，试求：

（1）水泵的升扬高度；

（2）水泵的轴功率“轴（KW），设泵的效率n=70%；

（3）吸入管路上U型压差计的读数R（mm）。

设

指示剂上液面至连接点距离h为0.68m。

（4）若泵的允许吸上高度[Hs]=6.5m,水温为20C，校核此系统的安装高度是否合适？

注：

当时当地大气压为9.81X104Pa；p水

=1000Kg/m3。

02161

如图所示的输水系统，输水量为36m3/h,输水管均为80X2mm的钢管，已知水泵吸入管路的阻力损失为0.2m水柱，压出管路的阻力损失为0.5m水柱,压出管路上压力表的读数为2.5Kgf/cm2，试

求：

（1）水泵的升扬高度；

（2）若水泵的效率n=70%，水泵的轴功率

（KW）;

（3）水泵吸入管路上真空表的读数（mmHg柱）。

注：

当地大气压为750mmHg柱。

02160

水，由图a所读数为管总长

国BL

用一离心泵将20C的池中送至高位槽C。

其流程如示。

已知泵的排出口压力表E2.5at（表压），排出段

为180m（包括局部阻力的当量长度），系统的摩擦系数入可取0.024o其它数据如图a所示。

试求：

1）系统输送的流量m3/h;

2）若系统所用泵为3E33型离心泵，其特性曲线如图b所示。

试求泵的工作点及克服系统阻力所耗的轴功率；

3）如果泵的吸入底阀A轻微堵塞，则系统的流量、

■—

、

[-Q

102030405060

Qm3/h

n290□rpm

泵的扬程及出口压力表读数有何变化？

若严重堵塞有何现象发生？

试用图说明。

02159

用3E57A离心泵将20C水由水池送到操作压力为1.2at（表压）的塔内。

流程如图所示。

已知管径为©108X4mm，管线全长300m（包括局部阻力的当量长度）要求输水量为45m3/ho水的粘度为1

cP,密度P=1000Kg/m,摩擦系数入可取为0.025。

试求：

1）管路特性曲线方程，管路需要的压头。

2）标出泵在此管路中的工作点，在图中读出泵实际工作的各特性参数值为多少？

n-3Bo059Z#

3B67A特性曲舞国

3）由于采用阀门调节方法而损失于阀上的功率增加为多少KW?

02158

贮罐A中的碱液经离心泵C输送到塔E（如图1）。

ha=3m,hb=8m,今有离心泵C的特性曲线（如图2）。

若已知贮罐A和塔E内的压力分别为Pa=400mmHg（真空度）,Pb=0.8kgf/cm2（表压）,碱液密度为1200kg/m3,粘度可视为与水相同。

求此时管路的总阻力损失为多少mH2O,泵的有效功率为多少kw;

（2）当把泵出口阀关闭一半，阻力损失因此增大5

HCm]q[Ml

mH2O,求此时输液管路的流量。

02157

如图所示，从水池用某离心泵向高位槽送水，要求送水量为45m3/h，管路的1+刀1e=150m，槽内的压力为0.2kg（f）/cm2（表压），吸入和排出管路均为©108X4mm的光滑管。

（a）试求泵的压头和轴功率。

（泵的效率可取n=0.65，p水=1000kg/m3，卩水=1cP）

（b）若阀门开度和操作条件等不变，现改为输送

p/>p水，粘度与水相近），试示意指明工作点的变化趋势，并定性分析H,Q,N将如何变化？

02156

的安装可近似xio5

吸入管

如图示循环管路，离心泵高度Hg=3m，泵特性曲线表示为He=23—1.43V2,式中V以m3/S表示。

试求：

（1）

（2）

02152

长（包括全部局部阻力的当量长度）为1Om,排出管长（包括全部局部阻力的当量长度）为12Om，管径均为5Omm,假设摩擦系数入=O.02,水温2O°C

管路内的循环水量为多少?

泵进、出口压强各为多少?

某型号的离心泵，在一定的转速下，在输送范围内,

的总

18—6X1O5Q2（H

其压头与流量的关系可用H=单位为m,Q单位为m3/s）示。

用该泵从贮槽将水送至槽，如附图所示。

两槽均为且水面维持恒定。

管路系统长为2Om（包括所有局部阻力的当量长度）,管径为0

46X3mm,摩擦系数可取为O.O2,试计算：

（1）输水量m3/h;

（2）若泵的效率为65%,水的密度为1OOO

Kg/m3，离心泵在运转时的轴功率KW;

（3）若将该输送系统的高位槽改为密闭容器，其内水面上方的压强为0.5Kgf/cm2（表压），其它条件均不变，试分析此情况下的输水量与泵的轴功率将如何变化（不必计算，用公式与特性曲线图示说明）。

02150

某离心泵安装在高出井水面5.9[m]处，其流量为

80[m3/h]，此流量下允许吸上真空度7[m]。

吸入管为

试求：

（1）泵入口处真空度P（入）应为多少？

用[mmHg]表示。

（2）若水温为20C,当地大气压力为9.5[mH2O]，问目前这样安装是否合适？

（3）若将此安装好的水泵的转速提高30%。

试说明可能发生哪些情况？

02148

欲将敝口水池A的水用一台离心泵以50m3/h的流量输送至塔E的顶部，塔E顶部的压力为204kN/m2俵），设计管路如图所示，采用输水管规格为©140X10mm

的钢管，管长共200m（包括所有局部阻力的当量长度在内），摩擦系数入可取0.02

（1）今库存有一台3E—57型离心泵（其特性曲

线见附图），试通过计算确定此泵是否适用

（2）如将此泵实际安装到所设计的管路中，试估计

3B-57型离心泵特性曲裁團

管路内可达到的实际流量有多大？

轴功率和效率各约是多少?

02147

在如图管路系统中，用离心泵将40°C的油品（p=800

300m

往罐

为057

为10.6

读数分

kg/m3）（饱和蒸汽压为mHg）由容器A送B,全部管线的直径均X3.5mm,今测得流量m3/hr，泵前后压力表

别为0.8atg及4.8atg（两压力表之间的垂直距离很小,可忽略）。

容器A液面上方压强为0.64atg,罐B则与大气相通（735.5mmHg）。

在操作过程中，A、B液面及其上方的压强均保持不变，油品在管内的流动处于阻力平方区，摩擦系数为0.03。

试求：

（1）泵在该流量下的有效扬程（m）

（2）自A至E全部管线的总当量长度（包括局部阻力的当量长度）；

02143

如图所示输水系统，管长、管径（均以m计）和各局部阻力的阻力系数Z均标于图中。

直管部分的入值均为0.03。

求：

（a）以流量Qm3/min和压头hem表示的管路特性曲线方程；

（b）输水量为15m3/h时，要求泵提供的有效功率（以KW计）。

02142

用泵将贮槽1中的石油送至高位槽2中，两槽液面恒定不变，且其液面差为15m。

管子规格为$89X4.5mm,管路总长为200m（包括局部阻力的当量长度内。

）要求流量为21m3/h。

已知石油密度为920Kg/m3，粘度为0.5N.S/m2。

试计算：

（1）由于阻力引起的压降；

（2）泵的有效功率；

（3）整理并写出管路特性曲线方程。

（注

明式中变量的单位

02141

用一离心泵自水井抽水，井中水面渐渐下降，试问至多只允许水面下降到离泵轴线几米处。

若泵为2B31，其流量为20m3/h,吸入管内径为50mm，吸入管压头损失0.2m液柱。

附该泵性能参数

流量m

3/h

扬程

轴率

功

效率％

允许吸入

真空度m

34.5

1・

8.7

30.8

7.2

5.7

（注：

假定随着井中水面下降，泵的调节阀逐渐开大，能保证流量稳定在20m3/h）

02140

流量12m3/h，泵出口处压力表读数1.9at（表），泵入口处真空表读数140mmHg，轴功率1.20kw，电动机转数2900转/分，真空表与压力表距离0.7m，出口管与入口管直径相同。

求：

泵的压头H与效率n?

02139

某厂准备用离心泵将20C的清水以40m3/h的流量由敞口的储水池送到某吸收塔的塔顶。

已知塔内的表压强为1.0kgf/cm2，塔顶水入口距水池水面的垂直距离为6（m）,吸入管和排出管的压头损失分别为lm和3m,管路内的动压头忽略不计。

当地的大气压为10.33（m水柱），水的密度为1000〔kg/m3〕。

现仓库内存有三台离心泵，其型号和铭牌上标有的性能参数如下，从中选一台比较合适的以作上述送水之用。

型号

流量（m3/h）

扬程（m）

）

允许吸入真空高度（m）

3B57A

3B33

3B19

02138

用泵将苯和甲苯的混合物两送到精

馏塔，精馏塔操作压强为0.5]:

at,原料

6m亠

槽压强为0.1at。

管路总长为20m（包括全部局部阻力的当量长度），管路直径为50mm，摩擦系数为0.02。

密度为800kg/m3。

离心泵的特性曲线可表示为He=20-1.12X105V2,式中V以m3/s表示。

试求原料输送量及泵的理论或有效功率为多少？

02137

一离心泵，允许汽蚀余量为405m，在大气压下抽送20C清水，吸入管路阻力hf0-1为0.5m。

如将该泵安装在济南、兰州、杭州使用，试问此泵的允许几何安装高度各为多少？

已知20C时，清水的饱和蒸汽压为0.0238kgf/

cm2，查表知：

济南、兰州、杭州的平均气压分别为759,639,762mmHg。

02136

编号

流量1

/min

500

1000

2000

扬程

已知阀门的阻力系数Z=3,90°弯头的阻力系数Z=1.26,管入口z=0.5摩擦系数入=0.02,试问用哪一号泵，并说明理由。

02132

j02a10056

某液体由一敝口贮槽经泵送至精馏塔，管道入塔处与

贮槽液面间的垂直距离为12m,

体流经换热器的压力损

失为0.3Kg/cm2,精馏塔压

宀强为1

Kgf/cm2（表），排出管路为皿

严」114X4

mm的钢管，管长为120m时

&（包括

局部阻力的当量长度），流匸

「速为1.5

m/s，比重为0.96,摩擦

」系数入

=0.03,其它物性均与水极为接近。

泵吸入管路压力损失为1[m液柱]，吸入管径为$114X4。

（1）试通过计算，选择下列较合适的离心泵；

（2）泵与贮槽液面间的最大垂直距离不能超过多少米？

型号

Qm3/h

Hsm

2B19

6.0

3B57A

37.5

6.4

4B91

6.2

02131

如附图所示，计划在蓄水池A的一侧安装一台离心泵，将水输送至列管换热器E的壳程内作冷却用，要求水的流量为18m3/h,水自换热器出来后流进高位水槽C中，回收他用。

已知：

（1）蓄水池A水面标高3m,高位槽C处进水管末端标高23m;

（3）管路部份的压头损失刀hf=佃XU2/（2g）mH2O,换热器E壳程的压力损失AP=73.6

XU2/（2g）KN/m2;（式中，U为管内流体流速，m/s）卩水=1000kg/m

今库存有一台2B-31型离心泵，其特性曲线附后，试核算选用此泵是否合适。

02128

欲用离心泵将20C水以30m3/h的流量由水池打到

敝口高位槽，两液面均保持不变，液面高差为18m，泵

的吸入口

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