★ 课后作业
解答：如图（a），Hss(a)?3m
据题意：Hss(b)?Hss(C)?Hss(a)?3m
以泵轴为基准面
（1）b水泵位置水头：Zb?HA
b水泵吸水池测压管水柱高度：h??0.5?1??10??5m b水泵吸水池测压管水头：H测?Zb?h?HA???5?m
b水泵 Hss(b)?0?H测?0??HA?5??5?HA?3m 解得：HA?2m
（2）c水泵位置水头：Zc??5m（在泵轴以下）
c水泵吸水池测压管水柱高度：h??Pc?1??10?10Pc?10
c水泵吸水池测压管水头：H测?Zc?h??5?10Pc?10?10Pc?15(m)
c水泵Hss(c)?0?H测?0??10Pc?15??15?10Pc?3mH
解得：Pc?1.2atm
泵与泵站 Douglas.Lee
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3.如图2-106所示的岸边式取水泵房，泵由何种直接抽水输入高地密闭水箱中。已知条件：
（1）泵吸入口的真空表读数为多少和mH2O？相当于多少mm Hg?相当于真空度为多少？
（2）泵的总扬程H=？
（3）电动机输出给泵的功率N=？（KW）
解 （1）根据给定的流量和管径，查《给水排水设计手册》第一册，得：
吸水管沿程水头损失系数i1 压水管沿程水头损失系数i1 真空表读数：Hv?5.7‰
?11.6‰
v12?z??hs??2g2 （见P24，公式2-30）
?Hsd 真空表安装在泵轴处，
?z?0 2
v12 则：Hv?Hss??hs?2g计算水泵的吸水管流速： v1?QQ0.16???1.27m/s
22A1?D3.14?0.4)(s)(44泵吸水地形高度：Hss吸水管水头损失：?hs?35?32?3m
?i1?l1?1?0.0057?30?1?1.17m
1.272则：真空表读数Hv?3?1.171??4.25mH2O
2?9.8∵1atm?10mH2O?760mmHg
则：4.25mH2O真空度=
?4.25?76?323mmHg%
Pa?Pv10mH2O?4.25mH2O?100%??100%?57.5% ?（这里有错误）
Pa10mH2O（2）泵的静扬程：HST
??74.5?32???2?1??10?52.5m
?i2?l2?1?0.0116?200?1?3.32m
压水管水头损失：?hd管道总水头损失：?h总扬程：H??hs??hd?1.17?3.32?4.49m
?HST??h?52.5?4.49?56.99m 轴功率：N??gQH1000?9.8?0.16?56.99??127.66kw
1000?1000?0.7 第 2 页 共 14 页
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：Ev200?Z0?2g?P0?g?0?0?Pa?g 1-1断面：Ev211?Z1?2g?P1?g?(H?zv21Pss?2)?2g?1?g
2-2断面：Ev22
2P2?v2P2?Z2?2g??g?(Hzss?2)?2g?2?g
3-3断面：Ev22
3?Z3?32g?P3?g?HvST?32g?Pa?g
吸水管水头损失：
?hPa?P1??z?v21??z?v21s?E0?E1???Hss??Hv??
?g?2???2g?Hss?2???2g得：H??h??H?z?v21vs?ss?
?2???2g压水管水头损失：
?hPP?z?v22222?a?2?v3?v3?g??H??z?v2d?E2?E3??ss?2???2g?HST?Hd???Hss?2???2g?HST 得H????z?v22?v23d??hd?Hss?2???2g?HST ∵泵装置总扬程H?Hv?Hd
则：H?H??h??z?v221??z?v2?v23v?Hds???Hss?2???2g??hd???Hss?
2???2g?HST ???h???z?v221?v2?v23s??hd?H（总水头损失2g2gST?h??hs??hd）
2 ??h?HST?v32g???v22?1?v2?? ?2g??z?? 忽略流速差，即vv2v2
1?221?v2，
2g?0； 压力表和真空表沿泵轴安装，即?z?0则最后：H?Hv3ST??h?2g 泵与泵站 Douglas.Lee
：
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（1）该泵在工作时。其流量Q与扬程H的关系曲线有无改变？在相同的工作情况下，泵所需的功率有无改变？
（2）泵出口处的压力表读数（MPa）（有无改变？如果输送清水时，泵的压力扬程Hd为0.5MPa，此时压力表读数应为多少MPa? (3)如该泵将液体输往高地密闭水箱时，密闭水箱内的压力为2atm，试问此时该泵的静水扬程Hst应该为多少？
解：
（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ρ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HT和QT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ρ有关，（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，则其压力表读数时，则Pd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泵的压力表读数：P和密度成正比，当??1.3?水Hd不变，d??gHd(MPa)，
N??gQH1000?，N和?成正比，当??1.3?水时，则功率变为原来的1.3倍。
?48m
P?Pa1.013?105??2?1???7.9m 高位水池的测压管内液柱高度：h??g1.3?水g 静扬程：HST
?Z?h?48?7.9?55.9m
解答：
据已知：比例尺??Dm1?，Hm?0.8m，Qm?11L/s，nm?730r/minD实4
实际泵n实?960r/min
根据相似律：
Qmn??3mQs实n实?，
HmH实??2nm???????n实??32
则：实际泵流量：Q实Qm?n实11?960?1????730?4???nm3?926L/s
H实?2Hm?n实2?2?nm?0.8?9602?1?2???730?4?2?22m
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解答：
12Sh-19水泵的特性曲线见P60，图2-50 据题意，已知：HST?14m，S?225s2/m5，D?290mm
2则其管道特性曲线为：H绘制：管道特性曲线
?HST??h?HST?SQ2?14?225Q2
?Q??h?
175 0.175 20.9 187.5 0.1875 21.9 200 0.2 23.0 A
Q(L/s) Q(m/s) 3150 0.15 19.1 225 0.225 25.4 A
250 0.25 28.1 H
?Q??h?曲线交?Q?H?曲线于A点，A点即为水泵的工况点，对应流量为Q=195L/s，扬程H=22.8m。
2HB?14?225QB?20.6m，其工况点移动到B（171.6，20.6）点
流量减少12％，则减少后流量为QB=（1-12％）×196＝171.6L/s，扬程为
其等效率曲线系数：k?HBQB2?20.6?700（s/m） 20.17162
5
等效率曲线：H?kQ2?700Q2
?kQ2
175 0.175 187.5 0.1875 200 0.2 225 0.225 250 0.25 绘制：等效率曲线HQ(L/s) Q(m/s) 3150 0.15 15.8 21.4 24.6 28.0 35.4 43.8 H H?kQ2曲线过B点，交?Q?H?曲线于B'点，B'点即为水泵对应B点的相似工况点，对应流量为Q'=185L/s，扬程H
BB'
=24.0m。
Q根据切削律：
B'QB?D2D2B
切削后叶轮直径：D2B?QBQB'?D2?171.6?290?267mm
185切削量：
D2?D2BD2?100%?290?267?100%?7.9%
290（缺一个图表）
A
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环工班,泵与泵站第五版课后答案
