水泵與水泵站考試計(jì)算題

1、六、計(jì)算題 (4小題，共50分)：1.已知某12SH型離心泵的額定參數(shù)為Q=730 m3/h ，H=10m ，n=1450 r/min 。試計(jì)算其比轉(zhuǎn)數(shù)。（本小題10分）解：答：（略）2. 如圖所示取水泵站，水泵由河中直接抽水輸入表壓為196KPa的高地密閉水箱中。已知水泵流量=160 L/s ，吸水管：直徑1=400mm ，管長(zhǎng)1=30m ，摩阻系數(shù)1=0.028；壓水管：直徑2=350mm ，管長(zhǎng)2=200m ，摩阻系數(shù)2=0.029 。假設(shè)吸、壓水管路局部水頭損失各為1m ，水泵的效率=70，其他標(biāo)高見圖。試計(jì)算水泵揚(yáng)程及軸功率 。（本小題15分）解：吸水管計(jì)算： （2分）壓水管計(jì)算：

2、（2分）總水頭損失為： （2分） （2分） （2分） （2分）答：（略）4.已知某變徑運(yùn)行水泵裝置的管道系統(tǒng)特性曲線和水泵在轉(zhuǎn)速為時(shí)的()曲線如圖。試圖解計(jì)算：(1).該抽水裝置工況點(diǎn)的與值，(2).若保持靜揚(yáng)程不變，流量下降時(shí)其直徑應(yīng)降為多少? （要求詳細(xì)寫出圖解步驟，列出計(jì)算表，畫出相應(yīng)的曲線，計(jì)算結(jié)果不修正）（15分）解: (1)、根據(jù)管道系統(tǒng)特性曲線方程繪制管道系統(tǒng)特性曲線：圖解得交點(diǎn)（40.2，38.28）即=40.2L/s =38.28m （4分） (2)、流量下降33.3%時(shí)，功況點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，=（1-0.333），=26.93L/s 由圖中查得=22.69m，（3分）抽水裝置特

3、性曲線計(jì)算表流量Q（L/s）0102026.93304040.250揚(yáng)程H（m）10.0011.7517.0022.6925.7538.0038.2853.75相似功況拋物線方程為 （2分）(3)、繪制H=KQ2曲線：相似工況拋物線計(jì)算表流量Q（L/s）010203035.7540揚(yáng)程H（m）0.003.1312.5228.1639.9950.06H=KQ2曲線與（QH）曲線的交點(diǎn)為A1（35.75，39.99）即=35.75L/s，=39.99m（2分）則根據(jù)比例律有 （4分）答：（略）水泵及水泵站（計(jì)算題）1.如圖所示為岸邊式取水泵房，已知下列數(shù)據(jù)，求該水泵揚(yáng)程。水泵流量Q=120L/S，

4、吸水管路長(zhǎng)度l1=20m，吸水管i=0.0065，管徑D=400mm，壓水管路長(zhǎng)度l2=300m，i=0.0148。管徑為D=300mm。吸水井水面標(biāo)高為58.00m，水泵泵軸高度為60.00m，水廠混合水面標(biāo)高為90.00m。吸水進(jìn)口采用無底閥的濾水網(wǎng)（），90°彎頭一個(gè)（），DN350×300漸縮管一個(gè)（）。吸水管局部水頭損失為沿程水損10%。2. 已知某雙吸5級(jí)離心泵的額定參數(shù)為Q=800 m3/h ，H=24m ，n=1450 r/min。試計(jì)算其比轉(zhuǎn)數(shù)。3.一臺(tái)水泵NPSH=2.3 m，進(jìn)水管的水頭損失m，水泵自敞開進(jìn)水池抽水。問在液面為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，分別抽送20清

5、水和70（hva=3.17mH2O）熱水時(shí)，水泵安裝高度各為多少？4.某泵站平均供水量Q=8.48×104m3/d,揚(yáng)程H=40m，水泵和電機(jī)的功率均為70%，求這個(gè)泵站工作20h電費(fèi)（每度電2.2元）？5.如圖所示的水泵裝置，泵將水由進(jìn)水池抽送到出水池。（1）試用以下參數(shù)表示泵的揚(yáng)程。泵出口壓力表讀數(shù)為Mt（kPa），泵進(jìn)口真空表的讀數(shù)為Vs（kPa），泵進(jìn)出口斷面垂直高度為Z（m）（泵進(jìn)出口儀表軸心位于各被測(cè)斷面中心的平面圖），泵進(jìn)出口斷面的流速分別為V1和V2（m/s）。（2）若Mt=380kPa，Vs=42.7 kPa，Z=0.25m，V1=2.3m/s，V2=3.5m/s。

6、試求水泵揚(yáng)程H（H）。（3）若將進(jìn)、出口儀表接管分別抬高l1和l2（m），真空表接管內(nèi)無液體，壓力表接管內(nèi)無氣體，其他條件不變，寫出水泵揚(yáng)程表達(dá)式。又如l1=0.3m，l2=0.5m，求這時(shí)的水泵揚(yáng)程H為多少。6.已知某變徑運(yùn)行水泵裝置的管道系統(tǒng)特性曲線和水泵在管徑為時(shí)的()曲線如圖。試圖解計(jì)算：(1).該抽水裝置工況點(diǎn)的與值，(2).若保持靜揚(yáng)程不變，流量下降時(shí)其直徑應(yīng)降為多少? （要求詳細(xì)寫出圖解步驟，列出計(jì)算表，畫出相應(yīng)的曲線，計(jì)算結(jié)果不修正）。7.一臺(tái)H=25m，Q=180m3/h，泄漏量為5.2m3/h的離心泵，以n=1450r/min的轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，泵的軸功率P=14.67kW.機(jī)械

7、效率m=95.2%。試求（1）泵的有效效率；（2）泵的效率；（3）泵的容積效率；（4）泵的水力效率。8.用戶要求設(shè)計(jì)一臺(tái)泵，其性能參數(shù)為H=5m，Q=100m3/h，n=1900r/min?，F(xiàn)有3臺(tái)模型泵可供選用，其最佳工況下的性能參數(shù)分別為：甲泵：H=7m，Q=0.25m3/s，n=580r/min，=0.83。乙泵：H=33m，Q=160m3/h，n=2900r/min，=0.82。丙泵：H=7.7m，Q=200l/s，n=980r/min，=0.84。試問：應(yīng)選擇那臺(tái)泵作為設(shè)計(jì)的模型泵？9. 已知某水泵的特性曲線如圖所示，其轉(zhuǎn)數(shù)n1=2900r/min，當(dāng)轉(zhuǎn)數(shù)變?yōu)?500 r/min時(shí)，

8、試作其水泵特性曲線？10. 已知某泵站水泵的特性曲線如圖所示，其轉(zhuǎn)數(shù)n1=2900r/min，后由于用戶用水量的減少，工況點(diǎn)變?yōu)锳2(40,40)，試求通過變速調(diào)節(jié)后其轉(zhuǎn)數(shù)n2？11.已知某給水泵站，設(shè)有三臺(tái)同型號(hào)泵，水泵特性曲線及管路特性曲線如圖所示，已知給水泵站設(shè)計(jì)流量為QA=95L/S，試探討水泵定調(diào)速配制方案？ 12. 已知某二級(jí)泵站，最高日設(shè)計(jì)流量為Qd=100m/s，清水池水面標(biāo)高為32m，用戶地形標(biāo)高為58m，用戶一般為6層，吸水管和壓水管水頭沿程水頭損失為3.2m，局部水頭損失為沿程15%，用戶出流水頭為2m。試求水泵的流量和揚(yáng)程？一、   

9、60; 基本方程式1.已知:C1=4m/s,D1=160mm,1=750,n=1450r/min,2=120, C2=24m/s,D2=350mm,試求離心泵所產(chǎn)生的理論水頭。2.已知離心泵轉(zhuǎn)速n=1450rpm，工作輪外徑D2=300mm，水力效率r=85%，葉片為有限數(shù)目時(shí)的反饋系數(shù)P=0.25，水流徑向進(jìn)入葉片，出口的絕對(duì)速度C2=20m/s，夾角2=150，試求水泵所產(chǎn)生的實(shí)際水頭HO，并繪出其出口速度三角形。3.水泵工作輪的內(nèi)徑D1=180mm，外徑D2=280mm，轉(zhuǎn)速n=960rpm，進(jìn)口C1=2.5m/s,1=600, 出口2=200, C2=16m/s，當(dāng)水流徑向流入葉片（2

10、=900）時(shí)。試問理論水頭如何變化？ 二、     基本性能參數(shù)1. 如圖在水泵進(jìn)、出口處按裝水銀差壓計(jì)。進(jìn)、出口斷面高差為Z=0.5m，差壓計(jì)的讀數(shù)為hp=m,求水泵的揚(yáng)程H。（設(shè)吸水管口徑1等于壓水口徑2）解: 水泵的揚(yáng)程為： 3. 已知水泵供水系統(tǒng)靜揚(yáng)程ST=13m ，流量=360L/s ，配用電機(jī)功率電=79KW ，電機(jī)效率電=92，水泵與電機(jī)直接連接，傳動(dòng)效率為100，吸水管路阻抗1=6.173 S2/m5 ，壓水管路阻抗2=17.98 S2/m5，求解水泵、和 。解:總揚(yáng)程為： 。 水泵軸功率即電機(jī)輸出功率： 水泵效率為： 

11、;   5.如圖所示取水泵站，水泵由河中直接抽水輸入表壓為196KPa的高地密閉水箱中。已知水泵流量=160 L/s ，吸水管：直徑1=400mm ，管長(zhǎng)1=30m ，摩阻系數(shù)1=0.028；壓水管：直徑2=350mm ，管長(zhǎng)2=200m ，摩阻系數(shù)2=0.029 。假設(shè)吸、壓水管路局部水頭損失各為1m ，水泵的效率=70，其他標(biāo)高見圖。試計(jì)算水泵揚(yáng)程及軸功率。        解:吸水管計(jì)算：壓水管計(jì)算：總水頭損失為： 12.離心泵的輸水量Q=75m3/h,在壓水管接頭上的壓力表讀數(shù)為

12、p=17.2個(gè)大氣壓,吸水管上真空表讀數(shù)為H=150mm汞柱,壓力表與真空表接點(diǎn)間的垂直距離為Z=0.3m。讀得電力表上電動(dòng)機(jī)輸入功率為P=54Kw，設(shè)電動(dòng)機(jī)的效率電=95%。試求：水泵所產(chǎn)生的水頭、軸功率和水泵的效率。13.水泵機(jī)組采用直接傳動(dòng)，水泵的流量Q=2.5m3/h，幾何揚(yáng)程Hr=25m，管道的水頭損失hw=6m，水泵和電動(dòng)機(jī)的效率分別為70%和95%。取機(jī)組每天工作小時(shí)數(shù)為T=20h/d，電價(jià)為0.15￥/Kw h。試求電動(dòng)機(jī)的輸入功率每天的電費(fèi)。   三、     離心泵調(diào)速運(yùn)行11.某變速運(yùn)行離心水泵其轉(zhuǎn)速為

13、n1=950r/min時(shí)的(-)1曲線如圖，其管道系統(tǒng)特性曲線方程為=10+175002(以m/s計(jì))。試問(1).該水泵裝置工況點(diǎn)的A與A值，(2).若保持靜揚(yáng)程為10m，流量下降33.3%時(shí)其轉(zhuǎn)速應(yīng)降為多少? 解:(1)、根據(jù)管道系統(tǒng)特性曲線方程繪制管道系統(tǒng)特性曲線： 圖解得交點(diǎn)（40.5，38.2）即=40.5L/s =38.2m (2)、流量下降33.3%時(shí)，功況點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，=（1-0.333）=27L/s 由圖中查得=23m，相似功況拋物線方程為編號(hào)1234567流量（L/s）10 152025303540揚(yáng)程（ m ）3.27.112.619.728.438.

14、750.1(3)、繪制H=KQ2曲線：H=KQ2曲線與（QH）曲線的交點(diǎn)為A1（36，40）即=36L/s，=40m則根據(jù)比例律有答： 12.已知某變速運(yùn)行水泵裝置的管道系統(tǒng)特性曲線H=HST+SQ2和水泵在轉(zhuǎn)速為n=950r/min時(shí)的(-)曲線如圖。試圖解計(jì)算：(1).該水泵裝置工況點(diǎn)的A與A值，(2).若保持靜揚(yáng)程不變，流量下降33.3%時(shí)其轉(zhuǎn)速應(yīng)降為多少? （要求詳細(xì)寫出圖解步驟，列出計(jì)算表，畫出相應(yīng)的曲線）（15分）        四、     離心泵換輪

15、運(yùn)行17. 4BA12單級(jí)單吸式離心泵的性能如下表：n=2900rpm，D=174mmQ (l/s)010182533.336H (m)36.538.537.734.62825.8N(KW)5.89.512.614.816.817 (%)055727874.570揚(yáng)水地形高度（靜揚(yáng)水高度）Hr=20m，管道特性曲線為H=Hr+SQ2，試求： .水泵的輸水流量、水頭、軸功率和效率；.用出水管閘閥調(diào)節(jié)使其流量減少15%時(shí)的水頭、效率和軸功率；.葉輪直徑車削10%時(shí)的流量和水頭，并且繪出其特性曲線；.流量減少10%的轉(zhuǎn)速和葉輪直徑。18已知n=950rpm時(shí)，水泵的QH關(guān)系如下表所示：管道曲線Qhw

16、方程式為H=HST+SQ2=10+0.0175Q2。試求：.工作點(diǎn)處的Q、H；.n1=720rpm時(shí)的Q、H；.揚(yáng)水高度HST=25m，將兩臺(tái)n1=720rpm的水泵串聯(lián)時(shí)，每臺(tái)的Q、H；.如果水塔水位上升Z=5m，串聯(lián)的流量不變，一臺(tái)的轉(zhuǎn)速仍為n1=720rpm，另一臺(tái)的轉(zhuǎn)速n2為多少？19.具有不同靜揚(yáng)程的兩臺(tái)同型號(hào)水泵并聯(lián)，已知n=950rpm時(shí)，水泵的QH性能為：揚(yáng)水高度如圖所示，各管道阻力率為：SCA=0.0012（ms2/l），SDA=0.0025（ms2/l）SAB=0.0063（ms2/l）。試用圖解法確定每臺(tái)水泵的工作點(diǎn)。 23.某離心泵的葉輪外徑為D2=218mm

17、，在Q=99m3/h，H=51.0m和=69.0%的工況下工作。當(dāng)葉輪外徑切削為D2=200mm時(shí)（設(shè)此時(shí)水泵的效率近似不變），式求切削后水泵的性能參數(shù)Q、H和N各是多少？  五、     離心泵并、串聯(lián)運(yùn)行 20.兩臺(tái)不同型號(hào)的水泵串聯(lián)，輸水到兩個(gè)水塔（如圖所示），其性能見下表：Q (l/s)020406080100H1 (m)403528.521122H2 (m)4441.5373226.520各管道阻力率為：SAB=0.0004（ms2/l），SBC=0.0005（ms2/l），SBD=0.0009（ms2/l）。.試

18、用圖解法求出水泵的工作點(diǎn)及BD和BC管路的流量和流向。.若在B點(diǎn)另外輸出流量Q=50 l/s，試求每臺(tái)水泵的流量及BC、BD管路的流量。六、     離心泵吸水性能1.已知某離心泵銘牌參數(shù)為=220L/s ，HS=4.5m ，若將其安裝在海拔1000m的地方，抽送40的溫水，試計(jì)算其在相應(yīng)流量下的允許吸上真空高度HS。（海拔1000m時(shí)，ha=9.2m ，水溫40時(shí)，hva=0.75m）解: 答：2.已知水泵裝置流量=0.12m3/s ，吸水管直徑D1=0.25m ，抽水溫度t=20 ，允許吸上真空高度為Hs=5m ，吸水井水面絕對(duì)標(biāo)高為102m ，水面

19、為大氣壓強(qiáng)，設(shè)吸水管水頭損失為hs=0.79m ，試確定泵軸的最大安裝標(biāo)高。（海拔為102m時(shí)的大氣壓為ha=10.2m H2O）解: 列吸水井水面（00）和水泵吸入口斷面（1-1）能量方程：答：泵軸最大安裝標(biāo)高為。 3.12SH-19A型離心水泵，流量=220L/s時(shí)，在水泵樣本中查得允許吸上真空高度HS=4.5m，裝置吸水管的直徑為=300mm，吸水管總水頭損失為hS=1.0m,當(dāng)?shù)睾０胃叨葹?000m,水溫為40Co，試計(jì)算最大安裝高度Hg. (海拔1000m時(shí)的大氣壓為ha=9.2mH2O，水溫40Co時(shí)的汽化壓強(qiáng)為hva=0.75mH2O) 解:吸水管流速為=列吸水井水面（

20、00）與水泵進(jìn)口斷面（11）能方程：。答：米。4.水泵輸水流量=20m3/h,安裝高度g=5.5m(見圖)，吸水管直徑=100mm吸水管長(zhǎng)度=9M,管道沿程阻力系數(shù)=0.025，局部阻力系數(shù)底閥=5，彎頭=0.3，求水泵進(jìn)口C-C斷面的真空值 。 解: 列吸水井水面（00）與水泵進(jìn)口斷面（CC）能方程：   5.已知某離心泵銘牌參數(shù)為=220L/s ，HS=4.5m ，若將其安裝在海拔1500m的地方，抽送20的溫水，若裝置吸水管的直徑為=300mm，吸水管總水頭損失為hS=1.0m,試計(jì)算其在相應(yīng)流量下的允許安裝高度Hg。（海拔1500m時(shí)，ha=8.6m ；水

21、溫20時(shí)，hva=0.24m） 解: （2分）= （3分） （2分）。（3分）6.已知水泵的供水量Q=120 l/s，吸水管直徑為350mm，長(zhǎng)度為40m，沿程阻力系數(shù)為=0.02，吸水管上的管路附件有：底閥一個(gè)（底=6），彎頭三個(gè)（彎=0.3），大小頭一個(gè)（=0.1）；吸水池水面標(biāo)高為120m，水泵樣本上查出最大允許真空高度H=5m，水溫為30 ，當(dāng)?shù)睾０螢?000m。試求水泵最大允許標(biāo)高。22.12Sh19型離心泵的輸水量為217 l/s時(shí)，允許吸上真空高度H=5.1m，吸水管直徑D吸=350mm，總阻力系數(shù)為+=10，當(dāng)?shù)睾０螢?000m，水溫為t=40，試求水泵的最大安裝高度。7.鍋爐

22、給水泵將除氧器內(nèi)的軟化水送入蒸汽鍋爐，如圖所示。設(shè)除氧器內(nèi)壓力為p0=117.6 KPa，相應(yīng)的水溫為飽和溫度（t=104），吸水管內(nèi)的水力損失為1.5m，所用給水泵為六級(jí)離心泵，其允許汽蝕余量 NPSH 為5m，其到灌高度Hg為多少？若p0=1atm ，t=90（相應(yīng)的飽和蒸汽壓力高度為7.14米水柱），則Hg又為多少？     8.如圖所示，冷凝水泵從冷凝水箱中抽送40的清水，已知水泵額定流量為=68m3/h ，水泵的必要汽蝕余量為NPSH=2.3m ，冷凝水箱中液面絕對(duì)壓強(qiáng)為p0=8.829Kpa，設(shè)吸水管阻力為hs=0.5m,試計(jì)算其在相應(yīng)流量下的最小倒罐高度Hg。（水溫40時(shí)，水的密度為992kg/m3,水的汽化壓強(qiáng)為hv=0.75m）（10分）解: Hg= NPSHhs =NPSH hvhs =2.30.750.5=2.64m 七、離心泵比轉(zhuǎn)數(shù) 4.已知某12型離心泵的額定參數(shù)為=684 m3/h ，=10m ，n=1450 r/min 。試計(jì)算其比轉(zhuǎn)數(shù)ns 。解: 比轉(zhuǎn)數(shù)為：6.已知某多級(jí)泵，其額定參數(shù)為=45m3/h ，=33.5m ，轉(zhuǎn)數(shù)n=2900 r/min ，級(jí)數(shù)為8，試求其比轉(zhuǎn)數(shù)ns 。解:答：該多級(jí)泵的比轉(zhuǎn)數(shù)為400。1. 已知某多級(jí)泵，其額定參數(shù)為=45m3/h ，=33.5m