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机井出水量与水位降深在本区一般可按半对数型公式Q=a+blgS计算。式中常数a、b可依式(⒊1)、式(⒊2)求得:
Q?a?i?b?lgSiN (3-1)
筑龙网给排水所有资料全都免费 b?N?(QilgSi)??Qi?lgSiN?(lgSi)2?(?lgSi)2 (3-2)
式中 Si、Qi,——每次抽水试验之水位降深及流量;
N ——试验次数。
机井安装了一台200Qj50-52/4型潜水电泵,水泵基本性能参数如表⒊18所示。
井中用长50m、内径100mm的钢管吊装水泵,出地面接外径110rnm塑料管,水井至控制点485m,管出口要求有2.5m的自由水压。钢管的沿程水头损失按舍维列夫公式计算
v2v?1.2m/s 时 j?0.001071.3 (m/m) (3-3)
Dv20.8670.3v?1.2m/s 时 j?0.000912(1?)(m/m) (3-4)
vD1.3式中D——钢管内径,m;
v——管内平均流速,m/s。
丨 堕料管沿程水头损失按哈一威公式计算
10.67Q1.852l hf?1.8524.871 (3-5)
CD式中 l——管长,m D——管内径,m Q——流量,(m3/s)
C——常数、对硬塑料管可取150。
局部水头损失按占沿程水头损失的3.5%计。试确定:
(l)水泵正常运行时的工作点参数;动水位距地面的深度。 (2)当流量减少8%时,水泵的转速变为多少?
习题四
4-1 什么是水泵的汽蚀现象?汽蚀的实质是什么?它对水泵运转有什么危害? 4-2 分析比较离心泵与轴流泵发生汽蚀后,水泵性能曲线的变化特点及其原因? 4-3 有人认为:“在过流部位出现负压的地方,才会产生汽蚀。”这种说法对吗?为什么? 4-4 进水管端装有带底阀的抽水装置,在出水管上闸阀关闭的特况下停机或开机,真空表的读数是否相同?
4-5 图42(a)和(b)分别表示泵的吸上和倒灌两种装置。试在图中用箭头标出?ha的大小及其与p0/?g、
Hsz、?hs、pv/?g等参数之间的线段关系。
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4-6 什么叫有效汽蚀余量?ha?什么叫必需汽蚀余量?hr?它们与哪些因素有关?欲使水泵不发生汽蚀,须满足什么条件?
4-7 水泵汽蚀试验(找必需气蚀余量?hr)有哪几种方法?它们各斋要哪些试验设备?优缺点如何? 4-8[?h]与[Hs]“等价”吗?它们之间的关系如何? 4-9 为什么说相似的水泵尺寸越大,抗汽蚀性能越差?当实型泵与模型泵的尺寸相差较大时,利用汽蚀相似律换算得到的实型泵?hr是偏大还是偏小?转速呢?
4-10 泵用来抽送高温水,若考虑热力学影响,泵的允许汽蚀余置[?h]是增大还是减小呢?为什么? 4-11 轴流泵的汽蚀比转数c值较大,这表明其抗汽蚀性能较好,但实际上轴流泵的安装高度计算结果较小,允许的转速较低,这种现象如何解释?
4-12 改善泵抗汽蚀性能有哪些途径,从制造(减小?hr和采用耐蚀材料)和使用(增大?ha)两方面考虑,分别加以说明,并阐明其缘由。
4-13 为什么说“水泵在允许的吸上高度范围内,安装高度的变化,对水泵的总扬程没有影响”? 、
4-14 一台离心泵运行中出现汽蚀,问车小叶轮能否改善泵本身的抗汽蚀性能(减小?hr)?将泵出水侧闸阀关小又怎样呢?为什么?
4-15 泵样本中所给出的[Hs]或?h是在什么样的试验条件下得到的?当使用条件发生变化时,应怎样进行修正?
⒋16 将表⒋5中各量的表达公式写在相应位置上。 ⒋17 一台水泵,泵进口直径为200mm,流量Q=77.81/s,从水泵性能曲线上查得该流置下的[Hs]=3·6m。估算进水管路水头损失为O.5m,分别计算在标准状态下及在拉萨地区(海拔3958m),从开敞式进水池中抽送40℃清水时,水泵的最大安装离度。
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4-18 一台正值吸水的10shˉ8型离心泵抽水装置,自开敝式进水池抽取常温清水,不考虑当地海拔高程的影晌。水泵进口装有真空表,流量可用出水管上的闸阀调节。第一次闸阀部分关闭,测得流量Q1=1001/s,真空表读数Hs1=39.24 kPa;第二次闸阀全开,测得流量Q2=1501/s,真空表读数Hs2=58.86kPa。该泵的安装高度Hsz为多少?
4-19 有一台水泵,在海拨1000m的地方抽送40℃的清水。泵在最佳工况工作,流量 Q=4.3m3/s,转速n=485r/min,经计算水泵安装在进水池液面以下2m处。估算进水管路的水头损失为0.5m,允许汽蚀余量较必需汽蚀余量取0.3m的裕量值。求该泵的汽蚀比转数c。
4-20一台水泵, [?h]=2m。装置条件是:进水管水头损失Σhs=2·33m,水泵自开敞式进水池抽水。试求:
(1)当液面为标准大气压,分别抽送20℃清水和90℃热水时,水泵安装高度各为多少? (2)如果将这台水泵分别安装在天津市(海拔3m)和兰州市(诲拔1517m),抽送40℃清水,这台泵的安装高度又各为多少?
4-21 一台轴流泵抽水装置,叶片中心线在进水池自由水面以下0.3m处,液面高程80m,输送常温清水,水泵转速n=750r/mm,泵的允许汽蚀余量=8.4m,泵进口粉相对很短,水力损失忽咯不计。试校核该泵运转期闷是否会发生汽蚀?如果将该裒的转速提高到970r/mln,泵是否还能安全运转?
4-22 已知一台双吸式离心泵,进口直径为600mm,转速为1450r/mln,最佳工况时的流量Q=7821/s)该泵的汽蚀比转数c=900。试求:
(1)这台水泵的必需汽蚀余量?hr;允许汽蚀余量[?h];允许吸上真空高度[Hs] (2〉当进水管路阻力参数f=3.5s2/m5时,这台泵的允许安装高度hsz。
4-23 一台转速为970r/min的双吸式离心泵,由一个标准大气压的开敞式进水池中抽送20℃的清水,水泵在最佳工况下的流量Q=6141/s。当泵的安装高度与进水管路水力损失之和超过3.5m时,发现水泵开始汽蚀。问该泵的汽蚀余量Hr是多少?汽蚀比转数c是多少?
4-24 某泵站安装3台10sh-9a型水泵,根据泵站安装条件,求得水泵工作点参数Q=1301/S,[Hs]=4m。进水池开敞式,最低水位为405.5m,水温为常温,进水管采用直径300mm的铸铁管,管长8m,糙率0·012,管路上装有带滤网的底阀一个(?1=5.7),90°弯头一个(?2=0.38),偏心异径接头一个(直径由300mm变到250mm,?3=0.2)。试确定: (1)该泵的安装高程。
(2)如果去掉底阀,改用真空泵抽气充水,进水管口改用D进口=1·3D进的喇叭口(?4=0.15),进水
筑龙网给排水所有资料全都免费 池水位降低多少仍保证水泵安全运行? 4-25 某机井选配一台IS80-6-125A型水泵抽水,该泵的性能参数如表⒋6所示。由于近年来长期干旱少雨,地下水开采量大于补给量,地下水位不断下降。经观测,机井静水位近期稳定在地面以下7.2n。抽水时动水降深按s=0.0178Q2下降(s以m计,Q以l/s计)。该水泵扬程满足要求,但水泵安装在地面已不能抽水,拟采用水泵下卧(即水泵安装地面以下)的办法。已知,进水管的内径为75mm,糙率为0·012,管长为8m;管路附件有90°弯头一个(?1=0·4),带滤阀的进口(?2=0·82);出水管采用内径75mm的硬质塑料管,管长为25m,出口伸入出水池,出水池水面高出地面1.2m。塑料管沿程水头损失按哈一威公式计算。地形高程影响不计,水温按常温考虑。试求: (1)水泵的工况点参数。 (2)水泵需下卧安装的深度。
4-26 某大型泵站,安装立式轴流泵,采用肘形进水流道,进水流道局部损失系数Σ
?c=1·15,平均流速
为1·83m/s,平均直径为2.37m,全长按10m计算;肘形进水流道由混凝土浇注而成,糙率0.014。进水池最低水位为197h,水温为30℃,水泵实际工作时的允许汽蚀余量[?h]=11,9m。试求水泵的安装高程。该水泵进口直径为2.0m,求此时水泵的允许吸上真空高度[Hs]。
4-27 已知一轴流泵模型,最佳工况下参数为:n=580r/min,Q=⒈06m3/s,H=4.7m, [?h]=8.7m,D2=650mm。试根据下列条件,分别确定与之相似的实型泵参数: (1)实型泵的比转数ns,汽蚀比转数c。 (2)当实型泵D2=1·25m、n=365r/min时,求实型泵在最佳工况的?hr。
(3)当实型泵D2=1.25m,要求实型泵与模型泵必需汽蚀余量相同时,实型泵的转速n和流量Q应为多少?
(4)如果要求实型泵的允许汽蚀余量[?h]不超过4,lm,那么设计泵的nD值应限制在多少r/(min·m)才合适。
4-28 一台泵用来抽送标淮大气压下的常温清水,已知Hsz=5m,最佳工况下的流量Q =280m3/h,进水管路水头损失0.5m;汽蚀比转数c=800。水泵的转速应为多少。
4-29 某抽水装置拟设计一台泵,用来抽送70℃清水,已知进水箱液面压力为50kPa(绝对压力),进水管路水头损失为lm,泵的转速选定为960r/min。又知泵的汽蚀参数是通过小一倍尺寸的模型泵试验求得的,该模型泵的转速为1450r/min,测得的?hr=2m。试问: (1)设计泵的最大安装高度。
(2)由于设计泵比模型泵的转速低得较多,试讨论在运用汽蚀相似律换算泵的汽蚀余量时,因换算误差,会给设计泵安装高度带来什么影响。
4-30 离心泵自一集水井中抽水,集水井由自流管与蓄水池相连结,如图⒋3所示。已知自流管长20m,管径150mm;水泵进水管路长12m,管径150mm,水泵进口直径125mm,进口与进水管由偏心异径管连接,?4=0.15。管路的糙率n=0.013,水泵允许吸上真空高度[Hs]=6m,试确定水泵的最大流量(忽略高程影响,抽送常温清水)。