.PAGE10/NUMPAGES10無需財富值下載[P107習題][1]．〔1已知,出水水箱內絕對壓強P1=3.0atm,進水水箱絕對壓強P2=0.8atm以泵軸為0-0線,大氣壓Pa=1atm 出水水箱測壓管水頭： 進水水箱測壓管水頭：〔"-"表示在泵軸以下 〔2泵的吸水地形高度： 〔3泵的壓水地形高度：[2]．解答：如圖〔a,據題意： 以泵軸為基準面〔1b水泵位置水頭：b水泵吸水池測壓管水柱高度：b水泵吸水池測壓管水頭：b水泵解得：〔2c水泵位置水頭：〔在泵軸以下c水泵吸水池測壓管水柱高度：c水泵吸水池測壓管水頭：c水泵H解得： 〔1根據給定的流量和管徑,查《給水排水設計手冊》第一冊,得： 吸水管沿程水頭損失系數‰ 壓水管沿程水頭損失系數‰真空表讀數：〔見P24,公式2-30真空表安裝在泵軸處,則：計算水泵的吸水管流速：泵吸水地形高度：吸水管水頭損失：則：真空表讀數∵則：%真空度= 〔2泵的靜揚程： 壓水管水頭損失： 管道總水頭損失： 總揚程： 〔3軸功率：[4]．解答：以吸水池水面為基準面列0-0,1-1,2-2,3-3斷面能量方程如下： 0-0斷面： 1-1斷面： 2-2斷面： 3-3斷面： 吸水管水頭損失：得：壓水管水頭損失： 得：∵泵裝置總揚程則：〔總水頭損失 忽略流速差,即,；壓力表和真空表沿泵軸安裝,即則最后：[5]．解答：泵的基本方程式： 葉輪出口牽連速度：葉輪出口面積： 徑向流速： 代入基本方程式,得理論特性曲線： 〔1Q-H關系曲線不變；相同工況下,需要的功率增加為原來的1.3倍。因為：在泵的基本方程式的推導過程中,液體密度ρ被消掉了,因此,水泵的理論揚程和液體密度無關,水泵的實際特性曲線是在水泵的理論揚程HT和QT關系曲線的基礎上減去各種泵內的損失繪制的,液體的其他物理特性和水相同,則,其在水泵內部的各種損失和輸送水時一樣,因此,水泵的特性曲線Q-H不變。 水泵的軸功率和液體密度ρ有關,,N和成正比,當時,則功率變為原來的1.3倍。 〔2壓力表讀數變為原來的1.3倍。因為：如問題〔1所示,輸送液體的密度改變,揚程不變,則其壓力表讀數不變,泵的壓力表讀數：,和密度成正比,當時,則變為原來的1.3倍。 〔3以吸水池水面為基準面 吸水池和高位水池的高度差： 高位水池的測壓管內液柱高度：靜揚程：[7]．解答：測壓管水頭：——位置水頭——測壓管內水柱高度〔壓強水頭 管道水頭損失：〔計算段前后測壓管水頭差= 測壓管水頭線：沿程測壓管水頭的連線,以管道長度為橫坐標,測壓管水頭高度為縱坐標,繪制測壓管水頭線,曲線趨勢是下降。管道水頭損失特性曲線：以流量為橫坐標,管道水頭損失為縱坐標,繪制曲線,曲線的趨勢為上升。[8]．解答： 如圖,則,A表顯示的為水泵壓力表讀數,C表顯示為水泵真空表讀數,B點顯示為閘閥后的壓力表讀數。〔1A、B讀數一樣,測壓管水面高度一樣。因為：閘閥全開,閥門前后的水頭損失不計,則A、B點壓力相同。〔2A表讀數增大,B表讀數減小,A測壓管水面高度增加,B測壓管水面高度減小。 因為：閘閥關小,流量減小。水泵的工況點向流量Q減小,揚程H增大的方向移動。水泵的總揚程,真空表讀數,閘閥關小時,流量減小,則減小,減小,不變,則讀數減小,而總揚程是增大的,因此是增大的,即A表讀數增大。 閘閥關小,閘閥段的水頭損失增大,則A、B壓力表〔或測壓管高度之差即為閘閥段的水頭損失。B點的壓力表讀數亦可表示為,閘閥關小,流量減小,減小,不變,則B點的壓力表讀數減小,對應的測壓管水面高度減小。〔3C表讀數減小,C比壓管水面高度增加。 因為：如〔1問中,讀數減小,即C表讀數減小。又因為C表處為負壓,C表讀數減小,對應的測壓管水面高度增加。[9]．解答： 〔1不一定。因為可能調節出水泵的高效段,則,水泵的效率降低。[10]．解答： 〔1一樣。 因為：總揚程。兩種情況,靜揚程一樣,水頭損失一樣,則總揚程一樣。 〔2水泵裝置的總揚程增加,則水泵的工況點向流量減小、揚程增加的方向移動,水泵的軸功率降低,電耗減小。 因為：靜揚程增加,則總揚程增加。其管道特性曲線變化如圖。[12]．解答： 意義：,和定速運行時水泵工作的高效段相比,通過調速運行,水泵形成了一系列的Q-H曲線,對應著一系列的高效段,從而將一個泵的高效工作段擴展為一個高效區,大大擴展了水泵的高效工作范圍。從而有效的解決了供水過程中,水量逐時變化情況下,水泵的高效、節能工作的問題。[13]．解答： 優點：〔1保持管網等壓供水〔即靜揚程不變；〔2節能 注意：〔1調速后的轉速和水泵的臨界轉速不能重合、接近或成倍數。 〔2調速不能超過泵的額定轉速,即一般不輕易調高。 〔3為了節約投資,一般采用定速泵和調速泵并聯工作。 〔4泵的調速范圍應該保證調速泵和定速泵的工況都在高效段運行。[14]．解答：比轉速不變。 因為調速后滿足比例率：, 比轉速比轉速：[15]．解答： 據已知：比例尺, 實際泵 根據相似律：,則：實際泵流量：[16]．解答： 該水泵的比轉速： 參考P54,的相對性能曲線, 銘牌上參數即為：,,, 根據公式：[17]．解答： 我國的比轉速為美國的0.0706倍,日本的0.47倍。[18]．解答： 12Sh-19水泵的特性曲線見P60,圖2-50 據題意,已知：,, 則其管道特性曲線為： 繪制：管道特性曲線<L/s>150175187.5200225250<m3/s>0.150.1750.18750.20.2250.2519.120.921.923.025.428.1曲線交曲線于A點,A點即為水泵的工況點,對應流量為QA=195L/s,揚程HA=22.8m 流量減少12％,則減少后流量為QB=〔1-12％×196＝171.6L/s,揚程為,其工況點移動到B〔171.6,20.6 其等效率曲線系數：〔s2/m5等效率曲線：繪制：等效率曲線<L/s>150175187.5200225250<m3/s>0.150.1750.18750.20.2250.2515.821.424.628.035.443.8曲線過B點,交曲線于點,點即為水泵對應B點的相似工況點,對應流量為=185L/s,揚程=24.0m。根據切削律：切削后葉輪直徑：切削量：B’HAHBQBBQAA〔Q-HB’HAHBQBBQAA〔Q-H[19]．解答：銘牌的參數為泵設計工況時的參數,即水泵的水力效率最高時的工作參數。因此在描述水泵性能時,應該強調前提是在設計工況時,泵能打多少水,揚程多高。[21]．解答： 〔1相當于水泵和水箱聯合供水的工作方式。 14SA-10泵特性曲線見P32。 以吸水池水面為基準面。密閉高位水箱的測壓管水頭為：B點測壓管水頭為：水泵特性曲線折引到B點,折引后：水池供水特性曲線折引到B點：繪制：水泵折引后特性曲線<L/s>080160240320400<m3/s>00.080.160.240.320.4072777673695901.35.111.520.532.07275.770.961.548.527.0繪制：高位水池供水折引后特性曲線<L/s>080160240320400<m3/s>00.080.160.240.320.4048484848484800.83.37.513.320.84847.244.740.534.727.2繪制：直線,交于C點,則C點對應的流量QC=245L/s為高位水箱的出流流量,交于A’點,過A’點做縱軸平行線,交于A點,A點即為水泵的工況點,對應流量為QA=350L/s,揚程HA=65m。B點的流量：HB=40〔Q-HCC〔Q-HA’〔Q-HA〔HB〔HHB=40〔Q-HCC〔Q-HA’〔Q-HA〔HB〔HAQAQC〔圖1〔2相當于水泵同時向兩個水箱供水的問題。如上圖,繪制：水泵折引后特性曲線繪制：直線,交于A’點,過A’點做縱軸平行線,交于A點,A點即為水泵的工況點,對應流量為QA=350L/s,揚