水泵與水泵站考試計(jì)算題資料講解

1、水泵與水泵站考試計(jì)算題六、計(jì)算題（4小題，共50分）:已知某12SH型離心泵的額定參數(shù)為Q=730 mVh , H=10m , n=1450 r/min 試計(jì)算其比轉(zhuǎn)數(shù)。（本小題10分）解：ns3.65n ., Q3.651450 捋13600300答：（略）如圖所示取水泵站，水泵由河中直接抽水輸入表壓為196KPa勺高地密閉水箱 中。已知水泵流量Q =160 L/s，吸水管：直徑D 1=400mm管長(zhǎng)L 1=30m,摩阻系 數(shù)入1=0.028;壓水管：直徑D 2=350mm管長(zhǎng)L 2=200m,摩阻系數(shù)入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n =70%，其他標(biāo)高

2、見(jiàn)圖。試計(jì)算水泵揚(yáng)程H及軸功率N 解：（本小題15分）V1吸水管計(jì)算:_4Q_ nD124 0.16_0.423.142V1入 1D112g0. 0281.27300.41.27229.810.17m表壓196KPa（2分）壓水管計(jì)算:4QV22冗D220.1623.14 0.3521.66 ml2 V22入2 D2 2g0. 0292000.351.66229.812.33m分）總水頭損失為:hf 220.17 2.3324.5m（2分）Hst 74.50 32.00 20.0062.50m（2分）H Hst h 62.50 4.50 67.00mNu QH 9.81 0.16 67.001

3、05.16KW分）Nu105.160.7150.23KW（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H 303500Q2和水泵在轉(zhuǎn)速為D2300mm時(shí)的（QH ）曲線如圖。試圖解計(jì)算：（1）.該抽水裝置工況點(diǎn)的Qi與H i值，（2）.若保持靜揚(yáng)程不變，流量 下降10%時(shí)其直徑D2應(yīng)降為多少？（要求 詳細(xì)寫(xiě)出圖解步驟，列出計(jì)算表，畫(huà)出相應(yīng) 的曲線，計(jì)算結(jié)果不修正）（15分）(n)50-f-rQ-H)、卜010 20 、040!(60-40302010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) A（ 40.2, 38.28）即 Qa=40.2L/s

4、 HA=38.28m （ 4分）（2）、流量下降33.3%寸，功況點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，Qb= （1-0.333），Q =26.93L/s由圖中查得HE=22.69m （3分）抽水裝置特性曲線計(jì)算表流量Q ( L/s )0102026.93 1304040.250揚(yáng)程h（ m10.00：11.7517.00 22.69：25.7538.0038.2853.75相似功況拋物線方程為H KQ2 Q222.6弓 Q2 0.03129Q2 （ 2 分）Q；26.932、繪制h=kQ曲線：相似工況拋物線計(jì)算表流量Q( L/s )010203035.7540揚(yáng)程h（ mr 0.003.1312.5228.1639

5、.99P50.06H=kQ曲線與(Q- H)曲線的交點(diǎn)為A (35.75，39.99)即Q ai =35.75L/s ,Hai =39.99m (2 分)則根據(jù)比例律有QB則QA1Qb26.93r2n1950716 r/minQa135.75答：（略）（4 分）水泵及水泵站（計(jì)算題）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，吸水管路長(zhǎng)度li=20m,吸水管i=0.0065，管徑D=400mm,壓水管路長(zhǎng)度h=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

6、進(jìn)口采用無(wú)底閥的濾水網(wǎng)（2 ），90彎頭一個(gè)（900 0.59），DN350 X300漸縮管一個(gè)（漸縮0.17 ）。吸水管局部水頭損失為沿程水損10%。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)。h 2 5 臺(tái)水泵Npsh=2.3 m，進(jìn)水管的水頭損失s . m，水泵自敞開(kāi)進(jìn)水池 抽水。問(wèn)在液面為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，分別抽送 20T清水和70C（ hva=3.17mH2O）熱 水時(shí)，水泵安裝高度各為多少？某泵站平均供水量 Q=8.48X 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.

7、2元）？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，Vi=2.3m/s，V2=3.5m/s。試求 水泵揚(yáng)程H （H ）。（3）若將進(jìn)、出口儀表接管分別抬高11和12（m），真空表接管內(nèi)無(wú)液體，壓力表接管內(nèi)無(wú)氣體，其他條件不變，寫(xiě)出水泵揚(yáng)程表達(dá)式。又如I仁0.3m，12=0.5m，求這時(shí)

8、的水泵揚(yáng)程H為多少。已知某變徑運(yùn)行水泵裝置的管道系統(tǒng)特2性曲線H 303500Q和水泵在管徑為D2300mm時(shí)的（QH ）曲線如圖。試圖解計(jì)算：（1）.該抽水裝置工況點(diǎn)的 Q1與H1值，（2）.若保持靜揚(yáng)程不變，流量 下降10%時(shí)其直徑D2應(yīng)降為多少？（要求 詳細(xì)寫(xiě)出圖解步驟，列出計(jì)算表，畫(huà)出相應(yīng) 的曲線，計(jì)算結(jié)果不修正）。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)械效率巾=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。用戶(hù)要求設(shè)計(jì)一臺(tái)泵，其性

9、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,n =0.83。 乙泵：H=33m，Q=160m3/h，n=2900r/min,n =0.820 丙泵：H=7.7m，Q=200l/s， n=980r/min， n =0.84。 試問(wèn)：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/mi n,當(dāng)轉(zhuǎn)數(shù)變?yōu)?1500r/min時(shí)，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)ni=2900r/mi n,后由于

10、用戶(hù)用水量的減少，工況點(diǎn)變?yōu)?A2（40,40），試求通過(guò)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(hù)地形標(biāo)高為58m，用戶(hù)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(hù)出流水頭為2m。試求水泵的流量和揚(yáng) 程？一、基本方程式已知：Ci=4m/s,Di=160mm, ai=75,n=1450r/min, a2=12, C2=24m/s,D2=350mm,試求離心泵所產(chǎn)生的理論水 頭。已知離心泵轉(zhuǎn)速n=1450rpm,工作

11、輪外徑D2=300mm，水力效率n=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a 2=150，試求水泵所產(chǎn)生的實(shí)際水頭Ho，并繪岀其岀口速度三角形。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, a=60,出口 a2=20, C2=16m/s，當(dāng)水流徑向流入葉片（a 2=900 ）時(shí)。試問(wèn)理論水頭如何變化？二、基本性能參數(shù)1.如圖在水泵進(jìn)、岀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= 1 m,求水泵的揚(yáng)程H。（設(shè)吸水管口徑D 1等于壓水口徑

12、D 2）解：水泵的揚(yáng)程為：2V22gZ12 vj 2g12.6hp12.6 1 12.63.已知水泵供水系統(tǒng)靜揚(yáng)程H 機(jī)直接連接，傳動(dòng)效率為b=13m，流量Q =360L/s，配用電機(jī)功率N電=79KW電機(jī)效率n電=92%，水泵與電 100%，吸水管路阻抗S 1=6.173 S2/m5，壓水管路阻抗S 2=17.98 s2/m5,求解水泵H、N和n。h解:總揚(yáng)程為：H sths2 2h d H st S1QS 2QH st16.13n水泵效率為：NuYQH9.81 0.36 16.13N72.6878.4S1 S2 Q2136. 17317.980.362水泵軸功率即電機(jī)輸出功率：NN電r電7

13、9 0.92 72.68 KW5.如圖所示取水泵站，水泵由河中直接抽水輸入表壓為196KPSB勺高地密閉水箱中。已知水泵流量Q =160 L/s ,吸水管：直徑D 1=400mm管長(zhǎng)L 1=30m,摩阻系數(shù)入1=0.028;壓水管：直徑D 2=350mm管長(zhǎng)L 2=200m,摩 阻系數(shù)左=0.029。假設(shè)吸、壓水管路局部水頭損失各為1m,水泵的效率n=70%，其他標(biāo)高見(jiàn)圖。試計(jì)算水 泵揚(yáng)程H及軸功率N。水泵 I 35.0032.00 心S-表壓196KPa密閉水箱 74.50吸水井丄解：吸水管計(jì)算:V1菩nD14 0.16071.273.1411h f 1 入 1 -D1壓水管計(jì)算：4QV22

14、nD222V13.1412V22h f 2入 2D2 2g總水頭損失為:0. 0280.1620.352300.41.661.27229.810.17m74.5032.002001.26622. 33m0. 3529.811h f 220. 172.3320.0062.50m0.2hf4.5mHH STh62.504.5067.00mNuQH9.810.16 67.00105.16KWNNu105.16150.23KW0.712.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p=17.2個(gè)大氣壓，吸水管上真空表讀數(shù)H ST為H=150mm汞柱，壓力表與真空表接點(diǎn)間的垂直距離為Z=

15、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n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(mén)=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n1=950r/min時(shí)的（Q- H）1曲線如圖，其管道系統(tǒng)特性曲線方程為H2 .=10+17500Q （Q以m/s計(jì)）。試問(wèn)（1）.該水泵裝置工況點(diǎn)的Q a與H a值，（2）.

16、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)A( 40.5，38.2)即Qa=40.5L/s Ha =38.2m(2)、流量下降33.3%寸，功況點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，Qb = (1-0.333 )Q =27L/s由圖中查得H s=23m空亠2qBKQ 2H相似功況拋物線方程為（3）、繪制H=KQ曲線：H=Kq曲線與（Q H）曲線的交點(diǎn)為A （36， 40）即2 ai =36L/s ， H ai =40m 則根據(jù)比例律有直則QA1Qb一 n 1QA1n2n127 950713 r/min36答:23Q20.0316

17、Q227 2編號(hào)1234567流量Q (L/s)10152025303540揚(yáng)程H (m )3.27.112.619.728.438.750.112.已知某變速運(yùn)行水泵裝置的管道系統(tǒng)特性曲線H=Ht+sQ和水泵在轉(zhuǎn)速為n=950r/min時(shí)的（Q - H）曲線如圖。試圖解計(jì)算：（1）.該水泵裝置工況點(diǎn)的Q A與Ha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(xiě)岀圖解步驟，列岀計(jì)算表，畫(huà)岀相應(yīng)的曲線）（15分）Q (l/s)010182533.336H (m)36.538.537.734.62825.8N(KW)5.89.512.614.816.817n (%)

18、055727874.57017. 4BA 12單級(jí)單吸式離心泵的性能如下表： n=2900rpm , D=174mm四、離心泵換輪運(yùn)行揚(yáng)水地形高度(靜揚(yáng)水高度)Hr=20m，管道特性曲線為 H=H葉SQ 2,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(chē)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。Q (l/s) 10102030匚4050訂H (m) 144454442383218.已知n=950rpm時(shí)，水泵的Q H關(guān)系如下表所示：管道曲線Qhw方程式為H=Hst+SQ2=10+0.0175

19、Q2。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n仁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:Q (l/s) n01020304050H (m)444544423832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)。2

20、3.某離心泵的葉輪外徑為 D2=218mrp在Q=99r3/h，H=51.0m和n=69.0%的工況下工作。當(dāng)葉輪外徑切削為D=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(jiàn)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 ( msF/l).試用圖解法求出水泵的工作點(diǎn)及BD和

21、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、離心泵吸水性能已知某離心泵銘牌參數(shù)為Q =220L/s , HS=4.5m，若將其安裝在海拔1000祁勺地方，抽送40C的溫水，試計(jì) 算其在相應(yīng)流量下的允許吸上真空高度Hd 。(海拔1000m寸，ha=9.2m，水溫40C時(shí)，hva=0.75m解：Hs Hs (10.33 ha) (hva 0.24)4.5 (10.33 9.2)(0.75 0.24)2.86m答：已知水泵裝置流量Q =0.12nr/s，吸水管直徑D=0.25m，抽水溫度t=20C，允許吸上真空高度為Hs=5m，吸

22、水井水面絕對(duì)標(biāo)高為102m，水面為大氣壓強(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102n時(shí)的大氣壓為h=10.2m HC)解:Hs列吸水井水面Hs (10.33 ha)5 (10.33 10.2)4.87mPaHg(0 0)和水泵吸入口斷面(1-1)能量方程:2V1Pa2V1 hh s2gHgHgHs2V12g2V12?hshs 4.870.300.793.78m答：泵軸最大安裝標(biāo)高為102 H g 1023.78105.78m3.12SH-19A型離心水泵，流量Q =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D =3

23、00mm吸水管總水頭損失為刀hs=1.0m當(dāng)?shù)睾０胃叨葹?000m水溫為40C,試計(jì)算最大安裝高度H. (海拔 1000n時(shí)的大氣壓為h尸9.2mH，水溫40C時(shí)的汽化壓強(qiáng)為 升=0.75m2O)q220Q1000 HYPERLINK l bookmark65 o Current Document vn 2吸水管流速為4 0.33.11 m/s解：Hs4.5Hs (10.33 ha) (hva10.33 9.20.75 0.240.24)2. 86 m列吸水井水面PaHg(00)與水泵進(jìn)口斷面(2v2g1 1 )能方程:HvPaP1P1Hg2ghshsHsHgv2HgHs2g2ghs2.862

24、3.1121.01.37 m2 9.8137 米。答: H水泵輸水流量Q =20mh,安裝高度H g=5.5m見(jiàn)圖)，吸水管直徑D =100mr吸水管長(zhǎng)度L =9M管道沿程阻力系數(shù) 入=0.025,局部阻力系數(shù)底閥Ze =5,彎頭Z =0.3,求水泵進(jìn)口 C-C斷面的真空值p沁。解：COnd 240.71242023.140.120.71m0. 026m2g29.813600hs列吸水井水面(00)PaHgPc2v& 5b 2g與水泵進(jìn)口斷面2v950.1(C C)能方程:0. 02520.7120.3)0.19m29.81HvPaPc2gHg2ghshs5.50.0260.195.72m(H

25、2O)則：Pvc YH v9810 5.7256113.2Pa已知某離心泵銘牌參數(shù)為Q =220L/s , H=4.5m，若將其安裝在海拔1500m的地方，抽送20C的溫水，若裝置吸水管的直徑為D =300mm吸水管總水頭損失為刀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 ;水溫 20C 時(shí)，hva=0.24n）解:Hs4.5HsHg2201000Hs10.33HgHs23.11 m/s0.32(10.33 ha)8.6v22gv22g(2 分)2.77 mhs(3 分)hs2. 7723.1121. 01.28 m2 9.81(2 分)(3 分

26、)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)為入=0.02，吸水管上的管路附件有：底閥一個(gè)（Z底=6），彎頭三個(gè)（Z彎=0.3），大小頭一個(gè)（Z =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 C，當(dāng)?shù)睾０螢?000m。試求水泵最大允許標(biāo)咼。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 l阻力系數(shù)為入D +2Z10,當(dāng)?shù)睾０螢?000m，水溫為t=40 C，試求水泵的最大安裝高度鍋爐給水泵將除氧器內(nèi)的軟化水送入蒸汽鍋爐，如圖所示。

27、 設(shè)除氧器內(nèi)壓力為p=117.6 KPa相應(yīng)的水溫為飽和溫度（t=104C），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pKatm，t=90C（相應(yīng)的飽和蒸汽壓力高度為 7.14米水柱），則Hg又為多少？如圖所示，冷凝水泵從冷凝水箱中抽送 40C的清水，已知水泵額定流量為Q =68/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40C時(shí)，水的密度為992kg/m：水的汽化壓強(qiáng)為hv=0.75m）（ 10 分）P0Pv解:Hg= NPSH -+ hsPl=NPSH +hv+ hs8829= 2.3 992 9.81 + 0.75 + 0.5=2.64m七、離心泵比轉(zhuǎn)數(shù)4.已知某12SH型離心泵的額定參數(shù)為Q3.65 n Qn s解：比轉(zhuǎn)數(shù)為：6.已知某多級(jí)泵，其額定參數(shù)為Q =45rTh14503.65 2 336002883 s-10 4，H =33.5m，轉(zhuǎn)數(shù)n=