泵與泵站自編習題集

1、泵與泵站教學改革成果系列之二泵與泵站習題集適用專業(yè)：給水排水工程/環(huán)境工程蘇州科技學院環(huán)境科學與工程學院環(huán)境工程系2007年12月思考題第一章緒論1什么是泵？它是怎樣分類的？2各種水泵的主要特點有哪些？第二章葉片式水泵1離心泵是怎樣抽送液體的？它由哪幾個主要部件構成？各部件有何功能和作用？2離心泵葉輪上為什么有的設平衡孔，有的卻不設？3哪些參數(shù)能表達葉片泵性能？各參數(shù)表示什么含義？常用哪些字母表達？各自的單位是什么？4什么是葉片泵的有效功率和軸功率？它們之間有何關系？5離心泵裝置上的真空表與壓力表讀數(shù)各表示什么意思？6液體在葉輪內的運動是什么運動？各運動間有什么關系？7什么是動量矩定理？用它推

2、導葉片泵基本方程式時為什么要有三個假設？基本方程式為什么能適用于所有葉片泵的所有流體？8兩臺葉片泵符合哪些條件才能相似？兩臺相似的葉片泵的比轉數(shù)相等，能說明什么問題？9什么是葉片泵基本性能曲線和實驗性能曲線？它們在本質上有何區(qū)別？10離心泵與軸流泵的性能曲線各有哪些特征？11 葉片泵的性能曲線有何用途？12 什么是葉片泵性能的工作范圍？如何確定工作范圍？它與葉片泵的性能表有何關系？13 什么是葉片泵的通用性能曲線？離心泵與活葉式軸流泵的通用性能曲線是怎樣繪制的？它們的理論根據(jù)是什么？14什么是葉片泵工作點？它由哪些因素構成？工作點確定由哪些方法？15什么是裝置特性曲線？它表示什么含義？16什么

3、是葉片泵裝置的設計工況與運行工況？它們間有何區(qū)別？17什么是工況調節(jié)？葉片泵有哪幾種工況調節(jié)法？各有何優(yōu)缺點？18 什么是車削調節(jié)法？它的理論根據(jù)是什么？適用于哪些葉片泵？使用時需注意哪些事項？19什么是車削拋物線？它在車削計算中有何用處？20 什么是變速調節(jié)法？它的理論根據(jù)是什么？適用于哪些葉片泵？使用時需注意哪些問題？21如果說，在學本課程前，你對著一臺離心泵的銘牌，可以直接說出它能打多少水，揚程是多高。那么，現(xiàn)在對于這個問題，你將如何回答？為什么？22 什么是變角調節(jié)法？它有何理論根據(jù)？有哪幾種變角方法？適用于何種葉片泵？23 什么是節(jié)流調節(jié)法？它有何理論根據(jù)？適用于何種葉片泵？一般在何

4、種場合下采用？24 試從概念上區(qū)分水箱自由出流時，測壓管水頭與管道水頭損失特性曲線間的不同。25什么是比例定律？它有何用處？26試從比例律的內涵說明泵站中采用調速運行的重要意義。27試歸納調速運行的優(yōu)點以及需要注意的事項。28同一臺水泵，在運行中轉速由n1變?yōu)閚2，試問其比轉數(shù)ns值是否發(fā)生相應的變化？為什么？29 什么是葉片泵的比轉數(shù)？如何計算？若兩臺葉片泵的比轉數(shù)相等，能說明什么問題？30 什么是并聯(lián)裝置？其工作點如何求解？適用于何種場合？使用時應注意哪些問題？31 什么是串聯(lián)裝置？其工作點如何求解？適用于何種場合？使用時應注意哪些問題？32 試論述4臺同型號并聯(lián)工作的泵站，采用一調三定或

5、采用二調二定方案作調速運行時，其節(jié)能效果各有何不同？33什么是葉片泵汽蝕？泵內汽蝕的主要原因是什么？有哪些危害？34泵內汽蝕有哪些類型？各在葉片泵的哪些部位發(fā)生？為什么？35采取哪些措施可以預防和減輕泵內汽蝕的程度？36什么是葉片泵的汽蝕方程式？它的物理意義是什么？37什么是汽蝕余量、裝置汽蝕余量和必需汽蝕余量？其中裝置汽蝕余量和必需汽蝕余量有何區(qū)別？38什么是允許汽蝕余量？如何確定？離心泵與軸流泵的汽蝕性能曲線有何區(qū)別？為什么？39什么是吸上真空高度與允許吸上真空高度？它與流量間的關系曲線為什么是下降型的？40允許汽蝕余量與允許吸上真空高度有何區(qū)別？有什么關系？41 什么是葉片泵安裝基準線？

6、臥、立、斜等各種葉片泵的安裝基準線如何確定？42 為什么允許吸上真空高度受水溫與海拔影響時必須修正？而允許汽蝕余量卻不須修正？43葉片泵內的汽蝕現(xiàn)象可否消滅？為什么？44 軸流泵是按什么原理抽送液體的？它由哪幾個主要部件構成的？各部件有何功能和作用？45液流進入和流出離心泵、混流泵和軸流泵葉輪時有何不同？46什么是抽水裝置？離心泵與軸流泵的抽水裝置有何不同？47離心泵裝置的起動與停機分哪幾步進行？48軸流泵裝置的啟動與停機分哪幾步進行？第三章泵房設計1泵房有何作用？它是怎樣分類的？泵房設計應包含哪些內容？2固定式泵房有哪幾種結構型式？各有何優(yōu)、缺點？分別適用于何種場合？3濕式型泵房按其濕式結構

7、可分哪幾種形式？各有何優(yōu)、缺點？分別適用于何種場合？4選定泵房結構型式時應主要考慮哪些因素？5立、臥式泵的泵房平面設計有何不同？6泵房內主機組布置有哪幾種型式？各有何優(yōu)、缺點？分別適用于何種場合？7立、臥式泵的泵房內附屬設備布置有何不同？分別應遵循哪些原則？8臥式泵泵房的立面尺寸應確定哪幾個高程？如何確定？9室型泵房為什么要進行穩(wěn)定分析？其方法與水閘、土壩等水工結構有何區(qū)別？10室型泵房的抗滑穩(wěn)定不能滿足要求時有哪些措施可以補救？11濕室型泵房的機電梁與水泵梁在結構計算中有哪些異、同點？12臥式泵機組的基礎設計應滿足哪些要求？設計時如何確定基礎的平立面尺寸？第四章泵站機組安裝與管理1臥式泵機組

8、安裝應分哪幾步進行？每步有哪些技術要求？2中、小型立式泵機組安裝應分為哪幾步進行？每步有哪些技術要求？3在立式泵機組安裝時為什么要測定轉子的同心度和擺度？如何測定？4管路安裝有哪些技術要求？管道連接有哪幾種型式？5泵站工程的經(jīng)營管理有哪幾個經(jīng)濟技術指標？各指標的含義是什么？如何考核？6水泵運行效率與泵站運行效率有何區(qū)別？哪些因素影響泵站效率的提高？7提高泵站效率應從哪幾個方面著手？計算題第一節(jié)水泵部分1 .如圖2-24所示的水泵裝置。水泵從一個密閉水箱抽水，輸入另一個密閉水箱,水箱內的水面與泵軸齊平，試問：圖2-24密閉式離心泵裝置(1)該水泵裝置的靜揚程Hst=?(m)(2)水泵的吸水地形高

9、度Hss=?(m)(3)水泵的壓水地形高度Hsd=?(m)2 .三臺水泵三種抽水裝置如圖2-25(A)、(B)、(C)所示。三臺泵的泵軸都在同一標高上，其中(B)、(C)裝置的吸水箱式密閉的，(A)裝置吸水井是敞開的。試問：要使Hss(A)=Hss(B)=Hss(C)時，則圖2-25中H(a)=?(m);Pc=?(atm)0.5atm圖2-25三種抽水裝置3 .如圖2-26所示的岸邊取水泵房，水泵由河中直接抽水輸入高地密閉水箱中2 atm74.50圖2-26岸邊取水泵房已知條件：水泵流量Q=160L/s,管道均采用鑄鐵管，吸水及壓水管道中的局部水頭損失假設各為1m。吸水管：管徑Ds=400mm

10、,長度li=30m；壓水管：管徑Dd=350mm,長度l2=200m；水泵的效率“=70%其它標高值見圖2-26所示。試問：(1)水泵吸入口處的真空表讀數(shù)為多少mH2O?相當于多少mmHg?相當于真空度為多少？水泵的總揚程H=?電動機輸給水泵的功率N=?(kw)4 .現(xiàn)有一臺離心泵裝置如圖2-27所示，試證：該離心泵裝置的揚程公式應為：2gH ST消防噴流2211圖2-27水泵噴射出流5 .現(xiàn)有離心泵一臺，量測其葉輪的外徑D2=280mm,寬度b2=40mm,出水角但二30,假設此水泵的轉速n=1450r/min,試繪制Qt-Ht理論特性曲線。6 .一臺輸送清水的離心泵，現(xiàn)用來輸送容重為水的1

11、.3倍的液體，該液體的其它物理性質可視為與水相同，水泵裝置均同，試問：(1)該泵在工作時，其流量Q與揚程H的關系曲線有無改變？在相同的工作情況下，水泵所需要的功率有無改變？(2)水泵出口處壓力表讀數(shù)(MPa)有無改變？如果輸送清水時，水泵的壓力揚程Hd為0.5MPa,此時壓力表讀數(shù)應為多少MPa?如該水泵將液體輸往高地密閉水箱時，密閉水箱內的壓力為2atm(如圖2-32所示)，試問此時該水泵的靜揚程Hst應為多少？2atm_J_L_48m1atm圖2-327 .在圖2-41所示的水泵裝置上，在出水閘閥前后裝A、B兩只壓力表，在進水口處裝上一只真空表C,并均相應地接上測壓管?，F(xiàn)問：(1)閘閥全開

12、時，A、B壓力表的讀數(shù)及A、B兩根測壓管的水面高度是否一樣？(2)閘閥逐漸關小時，A、B壓力表的讀數(shù)以及A、B兩根測壓管的水面高度有何變化？(3)在閘閥逐漸關小時，真空表C的讀數(shù)以及它的比壓管內水面高度如何變化？圖2-41閘閥調節(jié)時的壓力表的變化8 .如圖2-42所示，A點為該水泵裝置的極限工作點，其相應得效率為甲。當閘閥關小時，工作點由A點移至B點，相應的效率為隼。由圖可知用中，現(xiàn)問：(1)關小閘閥是否可以提高效率？此現(xiàn)象如何解釋？(2)如何推求關小閘閥后該泵裝置的效率變化公式？B'A'B"A"0Q圖2-429 .某取水工程進行初步設計時，水泵的壓水管路可

13、能有兩種走向，如圖2-43(a)及(b)所示。試問：(1)如管道長度、口徑、配件等都認為近似相等，則這兩種布置，對泵站所需的揚程是否一樣？為什么？(2)如果在圖2-43(a)的布置中，將最高處的管道改為明渠流，對水泵工況有何影響？電耗有何變化？為什么?圖2-43取水泵房管道走向的比較10 .試用數(shù)解法擬合12Sh-19型離心泵的Q-H特性曲線方程（見2-59圖，D=290mm）。（1）拋物線法；（2）最小乘二法11 .在產品試制中，一臺模型離心泵的尺寸為實際泵的二倍，并在轉速n=730r/min4時進行試驗。此時量出模型泵的設計工況出水量Qm=11L/s,揚程Hm=0.8m。如果模型泵與實際泵

14、的效率相當。試求：實際水泵在n=960r/min時設計工況流量和揚程。12 .清理倉庫時，找出一臺舊的BA型水泵，從其模糊的銘牌上，可看出：Q=32L/s,H=50m,n=2900r/min,N=22.9kW,4=68.5%試繪制其Q-H,Q-N及Q-“性能曲線。13 .在美國文獻中報導了一份ns=1800的離心泵的試驗資料，問該泵折算為我國采用的單位時，其比轉數(shù)ns=?14 .某循環(huán)水泵站中，夏季為一臺12Sh-19型離心泵工作，水泵葉輪直徑D2=290mm,管路中阻力系數(shù)S=225s/m5,靜揚程HST=14m。到了冬季，用水量減少了，該泵站須減少12%的供水量，為了節(jié)電，到冬季擬將另一備

15、用葉輪切小后裝上使用。問：該備用葉輪應切削外徑百分之幾？15 .某機場附近一個工廠區(qū)的給水設施如圖2-78所示。密閉水箱123.00120.00液面壓力3.5 kg/cm2圖2-78廠區(qū)給水設施已知：采用一臺14SA-10型離心泵工作，轉速n=1450r/min,葉輪直徑D=466mm,管道阻力系數(shù)SAB=200s2/m5,SBc=130j/m5,試問：(1)當水泵與密閉壓力水箱同時向管路上B點的四層樓房屋供水時，B點的實際水壓等于保證4層樓房屋所必須的自由水時，問B點出流的流量應為多少m3/h0(2)當水泵向密閉壓力水箱輸水時，B點的出流量已知為40L/s時，問水泵的輸水量及揚程應為多少？輸

16、入密閉壓力水箱的流量應為多少？(以圖解法或數(shù)解法求之)16 .24Sh-19型離心泵的銘牌上注明：在抽開20c水溫的水時，Hs=2.5m。現(xiàn)問：該泵在實際使用中，是否其水泵吸入口的真空表值Hv只要不大于2.5mH2O,就能夠保證該泵在運行中不產生氣蝕？銘牌上Hs=2.5m是否意味著，該泵在葉輪中的絕對壓力最低于10.33mW.5m=7.83mH2O高？為什么？17 .某離心泵裝置的流量為468m3/h,進水口直徑為250mm,出水口直徑為250mm,真空白讀數(shù)為58.7kpa(440mmHg),壓力表讀數(shù)為225.63kpa(2.3kgf/cm2),真空表測壓點與壓力表軸心間垂直距離為30cm

17、,試計算該泵的揚程。18 .某水泵裝置在運行時測得流量為102L/S,揚程為20.0m。軸功率為27kw,試計算該泵的運行效率為多少？若將運行效率提高到80%時它的軸功率為多少？19 .某離心泵的額定轉速為1450r/min,葉輪外徑為300mm，葉輪內徑為120mm,設水流徑向流入葉片(01=90),其出口絕對速度20m/s,水流出口方向角為15°,此時的水力效率為85%,若考慮葉片數(shù)有限的反旋系數(shù)為0.25。試計算該泵所產生的揚程為多少？并繪制葉片出口速度三角形。20 .在產品試制中，一臺模型泵的尺寸為原型泵的1/4,在轉速為730r/min時進行試驗。策的流量為11lL/s,揚

18、程為0.8m,如果模型泵與原型泵的效率相同，試求：(1)模型泵的轉速為960r/min時的流量和揚程各為多少？(2)原型泵的轉速為1450r/min時的流量和揚程各為多少？21 .一臺混流泵，已知流量為360m3/h,揚程為6.5m,額定*$速為1450r/min,試計算其比轉數(shù)。22 .一臺Sh型泵，已知其流量為45L/s,揚程為78.0m,額定轉速為2900r/min,試計算其比轉數(shù)。24 .一臺型號為50D8X6型多級離心泵，已知其流量為5L/s,揚程為51.0m,額定轉速為2950r/min,試計算其比轉數(shù)。25 .某離心泵裝置，具進水管路直徑為200mm,管路全長280m,局部水頭損

19、失為鹽城水頭損失的25%,該裝置的凈揚程測得為30.0m,管路糙率0.013,試計算其運行流量為150m3/h時的該泵工作揚程。26 .某泵站安裝32Sh-19型泵，其口徑為800mm,吐出口直徑為600mm,運行時測得流，量為1530L/s,真空表讀數(shù)為38.16kpa(86mmHg),壓力表讀數(shù)為294.3kpa(3.0kgf/cm2),壓力表軸心高于真空表測壓點0.3m,該泵站實際凈揚程為30.0m,測得軸功率為580kw,試計算：(1)水泵的工作揚程；(2)管路的水頭損揚程；(3)該泵的運行效率。27 .某泵站安裝若干臺6B33型水泵，實際凈揚程為30.0m,管路沿程與局部阻力系數(shù)之和

20、為0.0022s2/m5,試推求該泵運行時的流量、揚程、軸功率與效率等各為多少？28 .在第10題中使用節(jié)流調節(jié)法是Ig泵的運行流量減少15%,試推求調節(jié)后的水泵揚程、軸功率與效率各為多少？29 .用兩臺10Sh-19型水泵串聯(lián)于一個供水系統(tǒng)中，從水源到蓄水池的水位差為20.0m,管路糙率為0.013,管路長度為52.0m,管徑為300mm,局部水頭損失為沿程水頭損失的25%,試推求：(1)該串聯(lián)泵在運行時的流量、揚程、軸功率與效率等各為多少？(2)如供水需求增加10%,擬采用一臺泵變速，則變速后的實際轉速是多少？30 .某灌溉泵站安裝兩臺12Sh-13型水泵并聯(lián)，如圖9-1所示。并聯(lián)點前擬用

21、12in鑄鐵管，長度為12.0m,管路上各設無底閥濾網(wǎng)1個，R/d=1.5的90°彎頭2個，10in/12in的漸擴管1個，閘閥1個；并聯(lián)點后(含并聯(lián)點)采用14英寸鑄鐵管，長度40.0m,管路上設置12in等徑正三通1個，12in/14in的漸擴管1個，R/d=1.5的45°彎頭2個，帶平衡錘的拍門1個。進水池水位為32.0m,出水池水位為58.0m,出水管口中心高程為60.0m,試推求：(1)并聯(lián)泵運行時的總流量、水泵效率、軸功率。(2) 一臺泵單獨運行時的流量、水泵效率、軸功率。29 .一臺14Sh-13型水泵，葉輪直徑為410mm,其揚程為37-50m,而當?shù)貙嶋H需

22、要的揚程為36m,屬揚程偏高。而流量需要為290L/s,現(xiàn)采用車削的方法進行性能調節(jié)。試求：(1)葉輪的車削量；(2)葉輪車削后的水泵軸功率。，30 .有一臺32Sh-19型水泵裝置，轉速從730r/min降至585r/min,將水沿鑄鐵管提高16.0m,裝置特性參數(shù)見表9-1,試求：表9-1流量Q(m3/s)0.00.30.50.81.11.41.7需要揚程H需(m)16.016.1216.3316.8517.618.6019.72(1)水泵工作點流量。(2)用節(jié)流調節(jié)法將流量減少25%時的軸功率(3)用變速調節(jié)法將流量減少25%時的軸功率。31 .一個浮動式泵站，安裝一臺12Sh-19型水

23、泵，具銘牌參數(shù)如下：流量792m3/h,揚程58.0m,軸功率150kw,轉速1450r/min,效率83.5%在水庫中作取水用，遇水庫高水位時，水泵揚程只需35.0m,為使水泵揚程不致浪費，擬采用降速運行，試計算該泵降速運行時的實際轉速。32 .在沿海地區(qū)某灌溉泵站，選用14HB-40型水泵，具銘牌參數(shù)如下：流量780m3/h,揚程6.9m,轉速980r/min,允許吸上真空高度為6.0m,效率84%設計中使用直徑為450mm的鑄鐵管作進水管，長度為11.0m,選用無底濾網(wǎng)、45°彎頭、偏心漸縮接管等附件各一個。試計算該泵的安裝高度。33 .某泵站設計時選用20Sh-19型水泵，允

24、許吸上真空高度為4.0m,運行時流量為0.54m3/h,吸水管路擬采用22in鑄鐵管，長度12.0m,選用進口喇叭管、R/d=1.5的90°彎頭和偏心漸縮管等附件各一個。已知該站進水池最低水位為21.5m,夏季最高水溫為32Co試確定該泵的安裝高程。34 .某泵站設計時選用10Sh-9A型水泵，其銘牌流量為130L/S,允許吸上真空高度為6.0m。配備直徑為300mm的鑄鐵管作為吸水管路，長度為10.0m,選用選用無底濾網(wǎng)、R/d=1.5的90°彎頭和偏心漸縮接管等附件各一個。已知該站進水池最低水位為500.0m,夏季最高水溫為30Co試計算該泵的安裝高程。35 .一臺8B18A型水泵，具銘牌參數(shù)如下：流量260m3/h,揚程15.7m,轉速1450r/min,軸功率13.3kw,效率84%,允許吸上真空高度為5.8m。計劃將