学习-----好资料《泵与泵站》第二章课后习题答案【11. (1)已知，出水水箱内绝对压强P i=3.0atm，进水水箱绝对压强P2=0.8atm 以泵轴为0-0线，大气压P a=1atm出水水箱测压管水头：比=[R _P a 10=]3_1 10=20m进水水箱测压管水头：H2二P2 -P a 10二0.8-1 10二-2m(表示在泵轴以下)H ST =H1 -H2 =20 _(_2) =22m(2)泵的吸水地形高度：H ss =日2 =-2m(3)泵的压水地形高度：H sd =H1 =20m【2】.解答：如图(a)，H ss(a)=3m据题意：H ss(b) —H ss(C) —H ss(a) - 3m以泵轴为基准面(1) b水泵位置水头：Z b=H Ab水泵吸水池测压管水柱高度：h=[0.5-1 10 - -5mb水泵吸水池测压管水头：H测=Z b - h二H A：〔；』5mb 水泵H ss(b) = 0― H 测=O —：；.H —5 = 5 —H A - 3m解得：H A =2m(2) c水泵位置水头：Z c- -5m (在泵轴以下)c水泵吸水池测压管水柱高度：h "R -1 10=10P c -10c水泵吸水池测压管水头：H测二Z c-5 10P c -10 =10F c -15(m)c 水泵H ss(c)=0 - H 测=0—10P c -15 =15 - 10P c =3m H解得：P c =1.2atm【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:真空表安装在泵轴处，—^022则：H J H SS * 營计算水泵的吸水管流速:0.16厂=1.27m/s _s3.14 0.42(亍)(4)4 4二D：吸水管沿程水头损失系数h =5.7 %压水管沿程水头损失系数h =11.6 %。
真空表读数：H v二H sd* 2g (见P24,公式2-30)学习-----好资料泵吸水地形高度： H SS =35 _32 =3m吸水管水头损失： ' h s l 1 1=0.0057 30 1 =1.17m1 272贝U:真空表读数 H V =3 1.1714.25mH 2O2x9.8■/ 1atm =10mH 2O = 760mmHg贝U ： 4.25mH 2O =4.25 76 =323mmHg %(2)泵的静扬程：H S T h[74.5 -322 -1 10 = 52.5m压水管水头损失： ' h d 国2」21=0.0116 200 1 =3.32m管道总水头损失： ' h - ' h s x h d =1.17 3.32 =4.49m总扬程：H =H ST 、h =52.5 4.49 = 56.99m (3 )轴功率：N 二 9QH J 。
9.8 °16 56.99 二⑵驱⑷ 1000 1000 0.7【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： 2E 0 =Z °乂 旦=0 0 旦 2 g PgPg2 2,v 1 tP iZV 1.F 11-1断面： E 1 - Z 1(H ss) 2g :g2 2g2-2断面：2 2E2 :P 2=化 j 「巳 2 22g印'ss 2丿 2g 巾3-3断面： 22v 3 P 3 v 3 P aE 3 =z 3 3 —H ST 3 - 332g :-g ST2g :-g吸水管水头损失:压水管水头损失:H d 勰h d-(H ss 连]-S + H ST< 2 丿 2gP 2 - P a .;gH ss=z2 2V2「V 32 2g _H sT=Hd+ H:z v | -v f 2g +——i + ss 2-H ST 得:真空度=p a100%10mH 2 0-4.25mH 2O10mH 2O100% =57.5%、h s 二E 。
-E 1 P a -R:?gH ss2 V 1 2gH v H ss2 2g+H ss2 2g学习-----好资料•••泵装置总扬程H = H v H d2g、V i -V 2 c忽略流速差，即V i ：“ V 2 ,；2gV 2压力表和真空表沿泵轴安装，即Az=o 则最后：H r H sT ^^h -2g_ _ 1 []c cic-【5】.解答：泵的基本方程式： H T =—C 2u u 2 =—^(u 2 —C 2r ctg0) =—(u ； —u 2C 2r Ctg02)gg g叶轮出口牵连速度：广D 2 J450 3.14 0.28 =21.25(m/s )260 60叶轮出口面积： F 2 =心2 b 2 =3.14 0.28 0.04 =0.035(m 2)径向流速：C 2r 飞 _0.03<38.57QT (m/s )代入基本方程式，得理论特性曲线:1 2 亠H T(21.252 -21.25 38.57Q T etg30 ) =40.08 -144.86Q T 9.8【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：在泵的基本方程式的推导过程中，液体密度 p 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H T 和Q T 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p 有关，NgQH, N 和「成正比，当=1.3「水时，则功率变为1000n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 H d 不变，泵的压力表读数：P d “gH d (MPa)，和密度成正比，当 '=1.3,水时，则P d 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： Z =48m则：H 二 H v H d 二' h s -i H ss Z-V L2丿2gss、「仏。
专HST2 2 2八"诊盒E (总水头损失' h 二為 h s 亠二 h d )h=g j.013 1052 -1汀上口1.3’ 水g高位水池的测压管内液柱高度:学习-----好资料静扬程：H ST =Z h =48 7.9 =55.9m【7】•解答：测压管水头：H测=Z + PghZ ――位置水头：：gh ――测压管内水柱高度(压强水头)管道水头损失：.汕=H2-H I (计算段前后测压管水头差) =SQ2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。
因为：闸阀全开，阀门前后的水头损失不计，贝U 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2扬程H =H v H d ,真空表读数H v二H ss "Fs •巴，闸阀关小时，流量减小，则v h s减小，v i减小，H ss 2g不变，则H v读数减小，而总扬程H是增大的，因此H d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，贝U 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H BD -ih BD，闸阀关小，流量减小，v h B D二S BD Q2减小，H BD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，H v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。
因为：总扬程H二H ST 'I h。
两种情况，静扬程H ST—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。
因为：静扬程H ST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：更多精品文档学习-----好资料优点：（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。
参考P54, n s =100r/min 的相对性能曲线，铭牌上参数即为： Q 0 =32L/s , H 0 =50m , N ° = 22.9kw , 0 =68.5% 根据公式：Q = Q Q 0因为调速后满足比例率:Q 1 n 1 H 1Q 2 n 2比转速 h=3.65n^ Ql比转速:3.65n 2 Q 23H 243.65. Q !n ： 1疋~3n 23.65n 「Q !n s1【15】.解答:据已知：比例尺’骨=0.8m , Q m =11L/S , n m 二 730r / min实际泵n 实=960r/min根据相似律：Q ；则：实际泵流量:Qm “实11 960=926L/s 疋73040.8 9602【16】.解答：该水泵的比转速:2n m27302= 22mn^3^=3^290^0^=100r/min350^n ?Q i 3.65nn i32nmN =.N N0【17】.解答：兀=0.0706x1800 =127r/min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：H ST =14m , S=225s2/m5, D^ 290mm则其管道特性曲线为：H二H ST •二H ST• SQ2 =14 • 225Q2Q -\鼻曲线交曲线于A点，A点即为水泵的工况点，对应流量为Q A=195L/S，扬程H A=22.8m。