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压水管计算：

v2?hf24Q4?0.16??1.66 m/sπD223.14?0.352

l2v222001.662?λ2?0.029???2.33mD22g0.352?9.81

总水头损失为：

?h?hf1?hf2?2?0.17?2.33?2?4.5m

H?HST??h?62.50?4.50?67.00mN?Nu?105.16?150.23KW0.7

HST?74.50?32.00?20.00?62.50m

Nu??QH?9.81?0.16?67.00?105.16KW

?12.离心泵的输水量Q=75m3/h,在压水管接头上的压力表读数为p=17.2个大气压,吸水管上真空表读数为H=150mm汞柱,压力表与真空表接点间的垂直距离为ΔZ=0.3m。读得电力表上电动机输入功率为P=54Kw，设电动机的效率η电=95%。试求：水泵所产生的水头、轴功率和水泵的效率。

13.水泵机组采用直接传动，水泵的流量Q=2.5m3/h，几何扬程Hr=25m，管道的水头损失hw=6m，水泵和电动机的效率分别为70%和95%。取机组每天工作小时数为T=20h/d，电价为0.15￥/Kw h。试求电动机的输入功率每天的电费。

三、 离心泵调速运行

11.某变速运行离心水泵其转速为n1=950r/min时的(Ｑ-Ｈ)1曲线如图，其管道系统特性曲线方程为Ｈ（m）=10+17500Ｑ2(Ｑ以m３/s计)。试问 (1).该水泵装置工况点的ＱA与ＨA值，(2).若保持静扬程为10m，50流量下降33.3%时其转速应降为多少?

[解]:(1)、根据管道系统特性曲线方程绘制管道系统特性曲线：

图解得交点Ａ（40.5，38.2）即ＱＡ=40.5L/s ＨＡ=38.2m (2)、流量下降33.3%时，功况点移动到B点， ＱＢ=（1-0.333）Ｑ=27L/s 由图中查得ＨＢ=23m， 40(Q-H)302010010203040506023H?KQ2?2Q2?2Q2?0.0316 Q2QB27相似功况抛物线方程为 (3)、绘制H=KQ2曲线：

H=KQ2曲线与（Q—H）曲线的交点为 A1（36，40）即ＱＡ１=36L/s，ＨＡ１=40m 则根据比例律有

流量Ｑ（L/s） 编号 1 2 3 4 5 6 7 HB（L/S）Qn2?B则n1QA1n2?答：

12.已知某变速运行水泵装置的管道系统特性曲线H=HST+SQ2和水泵在转速为

10 15 20 25 30 35 40 QB27n1??950?713 r/minQA136 扬程Ｈ3.2 （ m ） 7.1 12.6 19.7 28.4 38.7 50.1 n=950r/min时的(Ｑ-Ｈ)曲线如图。试图解计算：(1).该水泵装置工况点的ＱA与ＨA值，(2).若保持静扬程

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不变，流量下降33.3%时其转速应降为多少? （要求详细写出图解步骤，列出计算表，画出相应的曲线）（15分） 四、 离心泵换轮运行 17. 4BA—12单级单吸式离心泵的性能如下表：n=2900rpm，D=174mm Q (l/s) H (m) N(KW) η (%) 0 36.5 5.8 0 10 38.5 9.5 55 18 37.7 12.6 72 25 34.6 14.8 78 33.3 28 16.8 74.5 36 25.8 17 70 （m）50(Q-H)4030H=H +SQST220100102030405060（L/S）扬水地形高度（静扬水高度）Hr=20m，管道特性曲线为H=Hr+SQ2，试求： ①.水泵的输水流量、水头、轴功率和效率；

②.用出水管闸阀调节使其流量减少15%时的水头、效率和轴功率； ③.叶轮直径车削10%时的流量和水头，并且绘出其特性曲线； ④.流量减少10%的转速和叶轮直径。

18．已知n=950rpm时，水泵的Q—H关系如下表所示： Q (l/s)H (m)04410452044304240385032 管道曲线Q—hw方程式为H=HST+SQ2=10+0.0175Q2。试求：

①.工作点处的Q、H； ②.n1=720rpm时的Q、H；

③.扬水高度HST=25m，将两台n1=720rpm的水泵串联时，每台的Q、H；

④.如果水塔水位上升ΔZ=5m，串联的流量不变，一台的转速仍为n1=720rpm，另一台的转速n2

为多少？

19.具有不同静扬程的两台同型号水泵并联，已知n=950rpm时，水泵的Q—H性能为： Q (l/s)H (m)04410452044304240385032 扬水高度如图所示，各管道阻力率为： SCA=0.0012（ms2/l），SDA=0.0025（ms2/l） SAB=0.0063（ms2/l）。

试用图解法确定每台水泵的工作点。

23.某离心泵的叶轮外径为D2=218mm，在Q=99m3/h，H=51.0m和η=69.0%的工况下工作。当叶轮外径切削为D2′=200mm时（设此时水泵的效率近似不变），式求切削后水泵的性能参数Q、H和N各是多

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少？

五、 离心泵并、串联运行

20.两台不同型号的水泵串联，输水到两个水塔（如图所示），其性能见下表： Q (l/s) H1 (m) H2 (m) 0 40 44 20 35 41.5 40 28.5 37 60 21 32 80 12 26.5 100 2 20 各管道阻力率为：SAB=0.0004（ms2/l）， SBC=0.0005（ms2/l），SBD=0.0009（ms2/l）。

①.试用图解法求出水泵的工作点 及BD和BC管路的流量和流向。

②.若在B点另外输出流量Q=50 l/s， 试求每台水泵的流量及BC、BD管路的流量。 六、 离心泵吸水性能

1.已知某离心泵铭牌参数为Ｑ=220L/s ，[HS]=4.5m ，若将其安装在海拔1000m的地方，抽送40℃的温水，试计算其

在相应流量下的允许吸上真空高度[HS]′。（海拔1000m时，ha=9.2m ，水温40℃时，hva=0.75m）

???H??(10.33?h)?(h?0.24)??Hssava[解]:

答：

?4.5?(10.33?9.2)?(0.75?0.24)?2.86m

2.已知水泵装置流量Ｑ=0.12m3/s ，吸水管直径D1=0.25m ，抽水温度t=20℃ ，允许吸上真空高度为[Hs]=5m ，吸水井水面绝对标高为102m ，水面为大气压强，设吸水管水头损失为hs=0.79m ，试确定泵轴的最大安装标高。（海拔为102m时的大气压为ha=10.2m H2O） [解]:

?Hs????Hs??(10.33?ha)?5?(10.33?10.2)?4.87m

列吸水井水面（0—0）和水泵吸入口断面（1-1）能量方程：

pap1v12?Hg???hsγγ2g pvpa?p1v12??Hg??hsγγ2g

v12??Hs??Hg??hs2g

???Hg?v12???Hs???hs?4.87?0.30?0.79?3.78m2g

102?Hg?102?3.78?105.78m答：泵轴最大安装标高为

??。

3.12SH-19A型离心水泵，流量Ｑ=220L/s时，在水泵样本中查得允许吸上真空高度[HS]=4.5m，装置吸水管的直径为Ｄ=300mm，吸水管总水头损失为∑hS=1.0m,当地海拔高度为1000m,水温为40Co，试计算最大安装高度Hg. (海拔1000m时的大气压为ha=9.2mH2O，水温40Co时的汽化压强为hva=0.75mH2O)

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v?[解]:吸水管流速为

Q?ω220π?40.310002?3.11 m/s

????=4.5?10.33?9.2?0.75?0.24?2.86 m

列吸水井水面（0—0）与水泵进口断面（1—1）能方程：

?Hs????Hs??(10.33?ha)?(hva?0.24)

pap1v2?Hg???γγ2g?hspa?p1v2Hv??Hg??γ2g?hs?Hs????Hg??v2

2g2??hs?Hg?答：

v3.112???Hs???hs?2.86??1.0?1.37 m2g2?9.81。

米。

Hg?1.374.水泵输水流量Ｑ=20m3/h,安装高度Ｈg=5.5m(见图)，吸水管直径Ｄ=100mm吸水管长度Ｌ=9M,管道沿程阻力系数λ=0.025，局部阻力系数底阀ζｅ=5，弯头ζｂ=0.3，求水泵进口C-C断面的真空值ｐＶＣ 。 [解]:

QQ4?20v????0.71m/sωπd23.14?0.12?36004v20.712??0.026m2g2?9.81弯头

列吸水井水面（0—0）与水泵进口断面（C—C）能方程：

?lv290.712hs?(λ?ξe?ξb?0.025??5?0.3)?0.19md2g0.12?9.81 底阀papcv2?Hg????hsγγ2gpa?pcv2Hv??Hg???hsγ2g?5.5?0.026?0.19?5.72m(H2O)

则：pvc?γHv?9810?5.72?56113.2Pa

5.已知某离心泵铭牌参数为Ｑ=220L/s ，[HS]=4.5m ，若将其安装在海拔1500m的地方，抽送20℃的温水，若装置吸水管的直径为Ｄ=300mm，吸水管总水头损失为∑hS=1.0m,试计算其在相应流量下的允许安装高度Hg。（海拔1500m时，ha=8.6m ；水温20℃时，hva=0.24m）

[解]:

Qv??ω220π?40.310002?3.11 m/s （2分）

??=4.5?10.33?8.6?2.77 m （3分）

?Hs????Hs??(10.33?ha)

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