泵与泵站试题

论述题
11.试述离心式水泵减漏环的作用及常见类型。

答：作用：减少回流，承受摩损。

常见类型：单环型，双环型，双环迷宫型。

12.单级单吸式离心泵可采用开平衡孔的方法消除轴向推力，试述其作用原理及优缺点。

答：在叶轮后盖板上开平衡孔并在后盖板与泵壳之间加装减漏环。

压力水经减漏环时压力下降，并经平衡孔流回叶轮中，使叶轮
后盖板的压力与前盖板相近，这样即消除了轴向推力。

优点：结构简单，容易实行。

缺点：叶轮流道中的水流受到平衡孔回流水的冲击，使水力条件变差，水泵效率有所降低。

13.为什么离心泵的叶轮大都采用后弯式（β2 ＜90°）叶片。

答：后弯式叶片其Ｑ－Ｎ曲线上升平缓，有利于配用电机的运行。

另外，后弯式叶片叶槽弯度小，水力损失小，有利于提高水
泵效率。

因此，离心泵大都采用后弯式叶片。

14.为什么一般情况下离心式水泵要闭阀启动而轴流式水泵要开阀启动？
答：一般离心泵随流量的增加轴功率增加，零流量时轴功率最小，而轴流式水泵随流量增加而轴功率减小，零流量时轴功率最大。

故离心泵要闭阀启动而轴流式水泵要开阀启动。

以达到轻载启动得目的。

15.轴流泵为何不宜采用节流调节？常采用什么方法调节工况点？
答：轴流泵Ｑ－η曲线呈驼峰形，也即高效率工作范围很小，流量在偏离设计工况不远处效率就下降很快。

因此不宜采用节流调
节。

轴流泵一般采用变角调节来改变其性能曲线，从而达到改变工况点的目的。

单项选择题
1.下列泵中哪一种是叶片式泵
Ａ.混流泵；Ｂ. 活塞泵；Ｃ. 齿轮泵；Ｄ . 水环式真空泵。

2.下列泵中那些属于叶片式
Ａ .离心泵；Ｂ.轴流泵；Ｃ.齿轮泵;Ｄ.水射泵;Ｅ.混流泵；Ｆ.旋涡泵；Ｇ.水环式真空泵。

3.水泵性能参数中的额定功率是指水泵的
Ａ . 有效功率；Ｂ . 轴功率；Ｃ . 配用电机功率；Ｄ . 配用电机的输出功率。

4.与低比转数的水泵相比 , 高比转数的水泵具有
Ａ.较高扬程、较小流量;Ｂ.较高扬程、较大流量;
Ｃ.较低扬程、较小流量; Ｄ. 较低扬程、较大流量。

5.与高比转数水泵相比 , 低比转数水泵具有
Ａ .较高扬程、较小流量；Ｂ.较高扬程、较大流量；
Ｃ .较低扬程、较小流量;Ｄ.较低扬程,较大流量。

６ . 两台相同型号的水泵对称并联工作时每台泵的扬程为ＨⅠ (＝ＨⅡ),当一台停车只剩一台水泵运行时的扬程为Ｈ，若管路性能曲线近似不变 , 则有
Ａ .ＨⅠ>Ｈ；Ｂ．ＨⅠ<Ｈ；Ｃ．ＨⅠ＝Ｈ；Ｄ.Ｈ＝２Ｈ１。

7.某台离心泵装置的运行功率为Ｎ, 采用节流调节后流量减小，其功率变为Ｎ' ，则调节前后的功率关系为Ａ.Ｎ'>Ｎ;
Ｂ.Ｎ'＝Ｎ;Ｃ.Ｎ'＝２Ｎ；Ｄ.Ｎ'<Ｎ。

8.定速运行水泵从低水池向高水池供水 , 当低水池水位不变而高水池水位逐渐升高时 , 水泵的流量Ａ . 逐
渐减小 ; Ｂ . 保持不变 ; Ｃ . 逐渐增大；Ｄ . 可能增大也可能减小。

9.离心泵的叶轮一般都采用
Ａ .前弯式叶片;Ｂ.后弯式叶片；Ｃ.径向式叶片；Ｄ. 可调式叶片。

10.两台同型号水泵对称并联运行时, 其总流量为ＱⅠ +Ⅱ，当一台水泵停车只剩一台运行时的流量为Ｑ, 若管路性能曲线近似不变,
则有
Ａ .Ｑ
Ⅰ+Ⅱ>2Ｑ;Ｂ.Ｑ
Ⅰ+Ⅱ
＝2Ｑ;Ｃ.Ｑ<ＱⅠ+Ⅱ<2Ｑ；Ｄ.ＱⅠ+Ⅱ＝Ｑ。

11.水泵铭牌参数（即设计参数）是指水泵在
Ａ .最高扬程时的参数;Ｂ.最大流量时的参数;Ｃ.最大功率时的参数;Ｄ.最高效率时的参数。

12.高比转数的水泵应在
Ａ .出口闸阀全关情况下启动;Ｂ.出口闸阀半关情况下启动;Ｃ.出口闸阀全开情况下启动。

13.低的比转数水泵应在
Ａ .出口闸阀全关情况下启动;Ｂ.出口闸阀半关情况下启动；Ｃ.出口闸阀全开情况下启动。

14.当水泵站其它吸水条件不变时，随输送水温的增高水泵的允许安装高度
Ａ . 将增大 ; Ｂ . 将减小；Ｃ. 保持不变；Ｄ . 不一定。

15.离心式清水泵的叶轮一般都制成Ａ.敞开式;Ｂ.半开式;Ｃ.闭封式；Ｄ.半闭封式。

16.具有敞开式或半开式叶轮的水泵适合于输送
Ａ .清水;Ｂ.腐蚀性介质;Ｃ.含有悬浮物的污水；Ｄ. 高温水。

17.减漏环的作用是
Ａ .密封作用;Ｂ.引水冷却作用;Ｃ.承摩作用；;Ｄ.减漏作用；Ｅ.润滑作用。

18.离心泵装置工况点可采用切削叶轮外径的方法来改变, 其前提条件是
Ａ .控制切削量在一定范围内；Ｂ.要符合相似律;Ｃ.要保持管路特性不变。

19.下列哪一项不属于水泵内的水力损失
Ａ. 冲击损失 ; Ｂ. 摩阻损失 ; Ｃ . 局部损失 ; Ｄ . 圆盘损失。

20. 下列哪
几项属于水泵的水力损失
可编辑范本
Ａ .冲击损失;Ｂ.摩阻损失；Ｃ.容积损失;Ｄ.圆盘损失;Ｅ.局部损失。

21.下列哪几项属于水泵的机械损失
Ａ .容积损失;Ｂ.冲击损失;Ｃ.摩阻损失;Ｄ.轴承摩檫损失；Ｅ.圆盘损失；Ｆ.填料与泵轴的摩檫损失。

22.下列哪几项不属于水泵的机械损失
Ａ .冲击损失；Ｂ.圆盘损失;Ｃ.摩阻损失；Ｄ.容积损失；Ｅ.轴承摩檫损失。

23.比转数相同的水泵其几何形状Ａ.一定相似;Ｂ.不一定相似；Ｃ.一定不相似.。

24.几何形状相似的水泵 , 其比转数
Ａ. 一定相等 ; Ｂ . 一定不相等 ;Ｃ.工况相似时才相等。

25.叶片式水泵在一定转数下运行时 , 所抽升流体的容重越大 ( 流体的其他物理性质相同 ), 其理论扬程
Ａ. 越大; Ｂ. 越小; C. 不变。

26.水泵的额定流量和扬程
Ａ .与管路布置有关;Ｂ.与水温有关;Ｃ.与当地大气压有关;Ｄ.与水泵型号有关。

27.叶片泵的允许吸上真空高度
Ａ. 与当地大气压有关；Ｂ . 与水温有关；Ｃ. 与管路布置有关 ; Ｄ. 与水泵构造有关；Ｅ . 与流量有关。

28.片泵的临界汽蚀余量
Ａ . 与当地大气压有关;Ｂ.与水温有关;Ｃ.与管路布置有关;Ｄ.与水泵构造有关；Ｅ.与流量有关.。

29.水泵装置汽蚀余量
Ａ. 与当地大气压有关；Ｂ . 与水温有关；Ｃ . 与管路布置有关；Ｄ . 与水泵型号有关；Ｅ . 与通过流量有关。

30.几何相似的一系列水泵 , 其相对特性曲线
Ａ .不同;Ｂ.相同；Ｃ.形状与实际转数有关;Ｄ.工况相似时才相同。

31.几何形状相似的两台水泵 , 其运行工况Ａ. 一定相似 ; Ｂ . 一定不相似 ; Ｃ . 不一定相似。

32.轴流泵装置工况点的调节方法主要是
Ａ .节流调节;Ｂ.变速调节;Ｃ.变径调节;Ｄ.变角调节(改变叶片安装角度) 。

33.图示为三种不同叶片弯曲形式离心式水泵的ＱＴ－ＨＴ特性曲线,其正确的说法是
Ａ . (a是：β2<90° ; b是 :β2=90° ; c是 : β2>90° );
Ｂ . (a是 :β 2=90°; b是 :β 2<90°; c是 : β2>90° ) ；
Ｃ . (a是 :β 2>90°; b是 :β 2<90°; c是 : β2=90° );
Ｄ . (a是 :β 2=90°; b是 :β 2>90°; c是 : β2<90° ) 。

34.低比转数的离心泵的叶轮外径由Ｄ1 切削至Ｄ2时，其流量Ｑ、
扬程Ｈ与叶轮外径Ｄ之间的变化规律是切削律，其关系为
Ａ . (Ｈ１/ Ｈ2)＝( Ｑ１/ Ｑ2)２＝(Ｄ１/ Ｄ2)２；Ｂ. ( Ｈ１/ Ｈ2)＝( Ｑ１/ Ｑ2)＝(Ｄ１/ Ｄ2)２；
Ｃ . (Ｈ１/ Ｈ2)＝( Ｑ１/ Ｑ2)＝( Ｄ１／Ｄ2)２；Ｄ. ( Ｈ１/ Ｈ2)＝( Ｑ１/ Ｑ2)＝( Ｄ１/ Ｄ2) 。

35. 水泵调速运行时 , 调速泵的转速由n1变为 n2时, 其流量Ｑ、扬程Ｈ与转速n 之间的关系符合比例律, 其关系式为
Ａ . (Ｈ１ / Ｈ2)=( Ｑ１/ Ｑ2)=( ｎ１ / ｎ2 ) ;Ｂ. (Ｈ１ / Ｈ2 )=( Ｑ１ / Ｑ2)=( ｎ１ / ｎ2 ) ２ ;
Ｃ . (Ｈ
１
/ Ｈ2) ２=( Ｑ１ / Ｑ2)=( ｎ１/ ｎ2)２;Ｄ. (Ｈ１/ Ｈ2)=( Ｑ１／Ｑ2)２=(ｎ１/ ｎ2) ２。

36.离心泵装置管路特性曲线方程为Ｈ =ＨST+ＳＱ２ , 影响管路特性曲线形状的因素有Ａ .
流量 ; Ｂ. 管径；Ｃ . 静扬程；Ｄ. 管长；Ｅ . 管道摩阻系数；
Ｆ . 管道局部阻力系数；Ｇ.水泵型号。

1、城市给水泵站一般分为：取水泵站、送水泵站、加压泵站、（）。

A. 二泵站
B. 中间泵站
C.循环泵站
D.终点泵站
2、在确定水泵的安装高度时，利用水泵允许吸上真空高度Hs，此 Hs 为水泵进口真空表Hv 的最大极限值，在实用中水泵的（）值
时，就意味水泵有可能产生气蚀。

A.Hv＝ Hs
B.Hv＜ Hs
C.Hv＞ Hs
D.Hv＝ Hs
3、两台不同型号的离心泵串联工作时，流量大的泵必须放第一级向流量小的水泵供水，主要是防止（）。

但串联在后面的小泵必须
坚固，否则会引起损坏。

A. 超负荷
B. 气蚀
C.转速太快
D.安装高度不够
4、图解法求离心泵装置工况点就是，首先找出水泵的特性曲线H～ Q，再根据（）方程画出管路特性曲线，两条曲线相交于M 点，
M点就是该水泵装置工况点，其出水量就
是Qm，扬程为 Hm。

2
B.∑h～ Q22
A.S ～Q C.∑h＝ SQ D.H＝ Hst ＋ SQ
5、泵站噪音的防止措施有（）
A. 隔音
B. 吸音
C.消音
D.隔振
6、水泵气穴和气蚀的危害主要是，产生噪声和振动，（），引起材料的破坏，缩短水泵使用寿命。

A. 性能下降
B. 转速降低
C.流量不稳
D.轴功率增加
填空题
1.水在叶轮中的运动为一复合运动，沿叶槽的流动称为运动，随叶轮绕轴的旋转运动称为运动，这两种运动速度决定了叶轮的。

2.叶片式水泵按其叶片的弯曲形状可分为、和三种。

而离心泵大都采用叶片，因为这种型式的叶轮具有和
特性。

3.水泵内的不同形式的能量损失中损失直接影响水泵的流量，而与水泵流量、扬程均无关系的损失是损失。

4.轴流式水泵应采用启动方式，其目的是。

可编辑范本
5. 水泵装置进行节流调节后，水泵的扬程将 ，功率将 。

6. 与低比转数水泵相比，高比转数水泵具有 的扬程；与高比转数水泵相比，低比转数水泵具有
的流量。

7. 水泵变速调节的理论依据是 。

当转速变小时（在相似功况条件下） ，流量以转速之比的
关系减小，功
率则以转速之比的 关系下降。

8. 水泵与高位水池联合工作时， 高位水池具有调节水量的作用。

与水池处于供水状态相比， 水池处于蓄水状态时水泵的扬程 ，
流量 。

9. 水泵的允许吸上真空高度越 ，水泵的吸水性能越好；水泵的允许气蚀余量越 ，水泵的吸水性能越差。

10. 水泵的设计工况参数（或铭牌参数）是指水泵在
状态下运行所具有的性能参数。

水泵的空载工况和极限工况是指水 泵在 和 状态下的运行工况。

11. 叶轮的理论扬程是由 扬程和 扬程组成，后弯式叶轮具有较大的 扬程。

12. 同一水泵输送两种不同重度的液体， 且γ 1 ＞γ 2 ，则叶轮的理论扬程、 功率、流量的关系为H 1 H
2、N 1N 2 、Q 1 Q 2 。

13. 由基本方程式所计算出的理论扬程，必须进行 修正和 修正后才能得到其实际扬程。

14. 两台同型号水泵对称并联工作时，若总流量为
Q M ，每台水泵的流量为 Q Ⅰ （=Q Ⅱ ），那么 Q M 2Q Ⅰ ；若两台水泵中只有一台 运行时的流量为 Q ，则 Q M 与 Q 的关系为 Q M Q ，Q Ⅰ与 Q 的关系为 Q Ⅰ
Q 。

15. 水泵的气蚀余量要求在水泵的 部位，单位重量水流所具有的总能量必须大于水的 比能。

1. 常见离心泵的叶轮形式有 、 、 、 。

2. 离心泵叶片形状按出口方向分为 、 和 。

3. 离心泵的主要特性参数有 、 、 、 、 和 。

4. 离心泵 Q —H 特性曲线上对应最高效率的点称为 或 。

Q —H 特性曲线上任意一点称为 。

5. 水泵配上管路以及一切附件后的系统称为 。

当水泵装置中所有阀门全开时所对应的水泵共况称为水泵的。

6. 离心泵装置工况点的常用调节方法有 、 、 、 、 等。

7. 在离心泵理论特性曲线的讨论中，考虑了水泵内部的能量损失有 、 、 。

8. 水泵 Q — H 曲线的高效段一般是指不低于水泵最高效率点的百分之 左右的一段曲线。

9. 离心泵的吸水性能一般由 及 两个性能参数反映。

10. 给水泵站按其作用可分为 、 、 、 。

11. 离心泵装置工况点可用切削叶轮的方法来改变，其前提是 。

12. 在水泵装置中，管路特性曲线方程式为 H= ，影响管路特性曲线形状的因素有 、
、
、 和。

1. 水在叶轮中的运动为一复合运动，沿叶槽的流动称为
运动，随叶轮绕轴的旋转运动称为
运动，这两种运
动速度决定了叶轮的理论扬程。

2. 叶片式水泵按其叶片的弯曲形状可分为 、 和 三种。

而离心泵大都采用
叶片。

3. 水泵内的不同形式的能量损失中 损失直接影响水泵的流量， 而与水泵流量、 扬程均无关系的损失是
损失。

4. 轴流式水泵应采用 启动方式，其目的是。

5. 叶轮的理论扬程是由
扬程和 扬程组成，后弯式叶轮具有较大的
扬程。

6. 水泵的气蚀余量要求在水泵的
部位，单位重量水流所具有的总能量必须大于水的
比能。

图解题
1.
已知管路特性曲线 H=H +SQ 和水泵在 n 转速下的特性曲线（ Q —H ）
的交点为Ａ
，但水泵装置所需工况点
A （Q
，H ）
ST
2
1
1
1
2
2
2
不在（ Q —H ） 1 曲线上 , 如图所示，若采用变速调节使水泵特性曲线通过 A 2 点，则水泵转速 n 2 应为多少？试图解定性说明之。

（要求 写出图解的主要步骤和依据，示意地画出必要的曲线，清楚标注有关的点和参数。

） [ 解]:
（ 1）写出通过Ａ ２ 点的相似工况抛物线方程：
(Q-H) 1
H
KQ 2
H 2
Q 2
A 1
H=H ST +SQ 2
2
A 2
Q 2
并绘制抛物线；
（２） H KQ 2
1
11
曲线与（Ｑ—Ｈ）
曲线 相交于 B （ Q ，H ）点，
Q 2
n 2
n 1 Q
则 B 点与 A 2 点为相似工况点。

根据比例律得调节后的转速为
1
2. 已知水泵在 n 1 转速下的特性曲线（ Q — H ） 1 如图所示，若水泵变速调节后转速变为
n 2 ，试图解定性说明翻画（ Q —H ）2 特性曲线的过程。

（要求写出图解的主要步骤和依据，示意地画出必要的曲线，清楚标注有关的点和参数。

） [ 解]:
（ 1）在（ Q — H ） 1 特性曲线上定出 A 1、 B 1、 C 1⋯⋯等点，各点参数 Q 1， H 1 为已知。

(Q-H) 1
（ 2）根据比例率计算与 A 1、B 1、 C 1⋯⋯等各点对应的相似工况点 A 2 、 B 2 、C 2⋯⋯，
A 1
H=H +SQ
2
ST
n 2
n 2 2
Q 2
Q
1 n
1
H 2
H
1
n 1
（ 3）将所得 A 2、 B 2、C 2⋯⋯各点光滑连线，得变速后特性曲线（ Q —H ）2 。

可编辑范本
3.已知管路特性曲线H=H +SQ和水泵特性曲线（ Q— H）的交点为 A ，但水泵装置所需工况点 A 不在（ Q— H）曲线上如图
ST212
所示，若采用变径调节使水泵特性曲线通过A2（ Q2，H2）点，则水泵叶轮外径D2应变为多少？试图解定性说明。

（要求写出图解的主要步骤和依据，示意地画出必要的曲线，清楚标注有关的点和参数。

）
[ 解]:
点的等效率曲线
（ 1）写出通过Ａ
２
(Q-H)
KQ 2H22Q2A1
H=H ST+SQ2
H A 2方程：Q2并绘制该曲线；
（２） H KQ 2
曲线与（Ｑ—Ｈ）1曲线相交于 B（ Q1，H1）点，则 B 点与 A2点为对应点。

根据切削律得调节后的叶轮外径为
D 2D1Q2 Q1
4. 两台同型号水泵对称并联运行，若吸水管路水头损失可忽略不计，其单台水泵特性曲线（Q—H）1，2及压水管路特性曲线
2 H=H ST+SQ
如图所示，试图解定性说明求解水泵装置并联工况点的过程。

（要求写出图解的主要步骤和依据，示意地画出必要的曲线，清楚标
注有关的点和参数。

）（ 10 分）
[ 解 ](Q-H)
（ 1）在（ Q— H）1，2特性曲线上定出1、2、3⋯ .. 等点根据等扬程下
流量叠加原理将各点流量加倍得相应各点1′、 2′、 3′⋯。

H=H ST+SQ
2（ 2）将所得 1′、 2′、 3′⋯各点光滑连线，得并联特性曲线（Q—H）1+2。

（ 3）（ Q—H）1+2并联特性曲线与管路特性曲线
2
H=H ST+SQ的交点即为所求并联工况点。

5. 三台同型号水泵并联运行，其单台水泵特性曲线（Q—H）及管路特性曲线2
1， 2H=H +SQ 如图所示，试图解定性说明求解水泵装置
ST
并联工况点的过程。

（要求写出图解的主要步骤和依据，示意地画出必要的曲线，清楚标注有关的点和参数。

）
[ 解]:
（ 1）在（ Q— H）1，2，3特性曲线上定出1、2、3⋯ .. 等点根据等扬程下流量
叠加原理将各点流量乘 3 得相应各点 1′、 2′、 3′⋯；(Q-H)
1,2,3
（ 2）将所得 1′、 2′、 3′⋯各点光滑连线，得并联特性曲线（Q—H）1+2+3；
H=H ST+SQ2（ 3）（ Q—H）并联特性曲线与管路特性曲线H=H +SQ的交点即为所求并联工况点。

1+2+3ST2
6.水泵与高位水池联合工作系统如图所示。

已知水泵的Q— H 特性曲线和各管段的阻抗 S AB、 S BC、 S BD。

试图解定性说明高位水池 D 蓄
水时水泵的工况点 M（ Q， H）和 C、D 两个高位水池各自的进水量 Q C和 Q D。

（要求写出图解的主要步骤和依据，示意地画出必要的曲
线，清楚标注有关的点和参数。

）
(Q-H)
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计算题
一、 基本方程式
1. 已知 :C 1=4m/s,D 1 =160mm,α1 =750,n=1450r/min, α 2=120 , C 2=24m/s,D 2 =350mm,试求离心泵所产生的理论水头。

2. 已知离心泵转速 n=1450rpm ，工作轮外径 D 2=300mm ，水力效率η r =85%，叶片为有限数目时的反馈系数 P=0.25 ，水流径向进入叶
片，出口的绝对速度 C 2 =20m/s ，夹角α 2=150，试求水泵所产生的实际水头 H O ，并绘出其出口速度三角形。

3. 水泵工作轮的内径 D 1=180mm ，外径 D2=280mm ，转速 n=960rpm ，进口 C 1 =2.5m/s, α1 =600, 出口α 2 =200 , C 2=16m/s ，当水流径向流入叶片（α 2=900）时。

试问理论水头如何变化？
二、 基本性能参数
1. 如图在水泵进、出口处按装水银差压计。

进、出口断面高差为△ Z=0.5m ，差压计的读数为 hp=１m,求水泵的扬程 H 。

（设吸水管口径Ｄ 1 等于压水口径Ｄ 2）
[ 解]: 水泵的扬程为：
H
p 2
v 2
2
p 1 v 1
2
z 2 2g
z 1 γ
12. 6h p
γ
2g
12. 6 1 12. 6 m
3. 已知水泵供水系统静扬程ＨST =13m ，流量Ｑ=360L/s ，配用电机功率Ｎ电 =79KW ，电机效率η电=92％，水泵与电机直接连接，传动效率为 100％，
吸水管路阻抗Ｓ1=6.173 S 2/m 5 ，压水管路阻抗Ｓ2=17.98 S 2/m 5，求解水泵Ｈ、Ｎ和η 。

H H ST
h s
h d H ST
S 1Q 2
S 2Q 2
[ 解 ]: 总扬程为：
H
ST
S 1 S 2 Q 2
13
6. 173
17.98 0. 362
16. 13 m 。

水泵轴功率即电机输出功率：
N
N 电η电 79 0.92 72. 68 KW
η N u
γQH 9 81 0 . 36 16 . 13
78. 4
.
. 68 水泵效率为： N
N
72
5. 如图所示取水泵站，水泵由河中直接抽水输入表压为 196KPa 的高地密闭水箱中。

已知水泵流量Ｑ=160 L/s ，吸水管：直径Ｄ1=400mm ，管
长Ｌ1=30m ，摩阻系数λ1 =0.028；压水管：直径Ｄ2=350mm ，管长Ｌ2=200m ，摩阻系数λ2=0.029 。

假设吸、压水管路局部水头损失各为 1m ，水泵的效率η=70％，其他标高见图。

试计算水泵扬程Ｈ及轴功率Ｎ。

表压 196KPa
密闭水箱
74.50
水泵
35.00
32.00
P a
吸水井
[ 解 ]: 吸水管计算：
v 1
4Q
4 0.16 1. 27 m / s
πD 12
3. 14
0.42
l 1 v 1 2
30
1 272
h
f 1
0. 028
0.17 m
λ 1
2
g
0 . 4 2 9 81
D 1
.
压水管计算：
v 2
4Q 2
4 0. 16
2 1. 66 m / s
π
3.14 0.35
D 2
h
f 2
l 2 v 2
2
0 029 200
1
. 662
2 3
3 λ
2
D 2 2g .
0.35 2 9.81
. m
总水头损失为： h
h
f 1
h
f 2
2 0. 17 2. 3
3 2 4. 5m
H ST 74.50
32.00 20.00 62.50m
可编辑范本
H H
ST
h 62.50 4.50 67.00 m
N u QH 9.81 0.16 67.00 105.16 KW N
N u
105.16
150.23KW
0.7
3
12. 离心泵的输水量
个大气压 , 吸水管上真空表读数为 H=150mm 汞柱 , 压力表
Q=75m/h, 在压水管接头上的压力表读数为p=17.2 与真空表接点间的垂直距离为
Z=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=2.5m 3/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 n 1 =950r/min 时的 ( Ｑ - Ｈ) 1 曲线如图，其管道系统特性曲线方程为Ｈ
2
(
３
计 ) 。

=10+17500Ｑ Ｑ以 m /s 试问 (1). 该水泵装置工况点的Ｑ A 与Ｈ A 值， (2). 若保持静扬程为 10m ，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： （m ）
50
图解得交点Ａ（40.5，38.2）即ＱＡ =40.5L/s ＨＡ =38.2m 40
(Q-H)
(2) 、流量下降 33.3%时，功况点移动到 B 点， 30 ＱＢ=（1-0.333）Ｑ=27L/s 由图中查得ＨＢ=23m ，
20
H 2
H B
2
23
2
0. 0316 2
KQ
2
Q
27
2
Q
Q
10 相似功况抛物线方程为
Q B
(3) 、绘制 2
（L/S ）
H=KQ 曲线：
0 10
20
30
40 50
60
2
编号
1
2
3
4
5
6
7
H=KQ 曲线与（ Q — H ）曲线的交点为
A 1（ 36，40）即Ｑ Ａ１ =36L/s ，Ｈ Ａ１ =40m
10
则根据比例律有
流量Ｑ 15
20
25
30
35
40
n 2 Q B
（L/s ）
则
n 1
Q
A 1
扬程Ｈ 3.2
7.1
12.6
19.7
28.4
38.7 50.1
Q B
27
（ m ）
n 2
n 1 950 713 r/min
Q A1
36
答：
12. 已知某变速运行水泵装置的管道系统特性曲线 2
时的 ( Ｑ - Ｈ ) 曲线如图。

试图解计算： (1).
H=H ST +SQ 和水泵在转速为 n=950r/min 该水泵装置工况点的Ｑ A 与Ｈ A 值， (2). 若保持静扬程不变，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）
（m ） 50
(Q-H)
40
H=H ST +SQ 2
30
20
10
10
20
30
40
50
60
四、
离心泵换轮运行
（L/S ）
17. 4BA — 12 单级单吸式离心泵的性能如下表：
n=2900rpm ，D=174mm
Q (l/s) 0 10 18 25 33.3 36 H
(m)
36.5 38.5 37.7 34.6 28 25.8 N(KW)
5.8 9.5 12.6 14.8 1
6.8 17 η (%)
55
72
78
74.5
70
2
扬水地形高度（静扬水高度） Hr=20m ，管道特性曲线为 H=Hr+SQ ，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：
可编辑范本
Q (l/s) 0 10 20 30 40 50 H (m)
44 45
44
42
38
32
管道曲线 Q —h
方程式为 H=H +SQ=10+0.0175Q 。

试求：
w
ST
2
2
① . 工作点处的 Q 、 H ；
② .n 1 =720rpm 时的 Q 、 H ；
③ . 扬水高度 H ST =25m ，将两台 n 1=720rpm 的水泵串联时，每台的 Q 、H ； ④ . 如果水塔水位上升 Z=5m ，串联的流量不变，一台的转速仍为 n1=720rpm ，另一台的转速 n 2 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) 0 10 20 30 40 50 H (m)
44
45
44
42
38
32
扬水高度如图所示，各管道阻力率为：
2 2
S CA =0.0012 （ ms/l ），S DA =0.0025 （ ms/l ）
2
S AB =0.0063 （ ms/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
3
，H=51.0m 和η =69.0%的工况下工作。

当叶轮外径切削为
D 2 ′=200mm 时（设
D 2 =218mm ，在 Q=99m/h 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) 0 20 40 60 80 100 H 1 (m) 40 35 28.5 21 12 2 H 2 (m)
44
41.5
37
32
26.5
20
2
），
各管道阻力率为： S AB =0.0004 （ ms /l
2
2
S BC =0.0005 （ ms/l ），S BD =0.0009 （ ms/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 ，[H S ]=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[H S ] ′。

（海拔 1000m 时，h a =9.2m ，水温 40℃时，h va =0.75m ）
[ 解 ]:
H
s
H s (10. 33 h a ) ( h va 0. 24)
4. 5 ( 10. 33 9.2) ( 0.75 0. 24) 2. 86m
答：
3
2. 已知水泵装置流量Ｑ=0.12m/s ，吸水管直径 D 1=0.25m ，抽水温度 t=20℃ ，允许吸上真空高度为[H s ]=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 h s =0.79m ，试确定泵轴的最大安装标高。

（海拔为 102m 时的大气压为 h a =10.2m H 2O ）
[ 解]:
H s H s
( 10. 33 h a ) 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：
p a H g
p 1 v 12 h s
γ γ 2 g
p v p a p 1
H g
v 1 2
γ γ
h s
2g
H s
H g
v 1 2 h s
2g
H g
H s v 1 2 h s
4. 87 0. 30
0. 79
3. 78m
2g
答：泵轴最大安装标高为
102
H g
102 3. 78 105. 78m 。

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[H S ]=
4.5m ，装置吸水管的直径为Ｄ=300mm ，吸水管总水头损失为
o
o
∑h S =1.0m,当地海拔高度为1000m,水温为40C ，试计算最大安装高度 H g . ( 海拔 1000m 时的大气压为 h a =9.2mHO ，水温40C 时的汽化压强为h v a =0.75mH 2O)
Q
220
1000
3 . 11 m/s
v
π 0 32
ω
[ 解 ]: 吸水管流速为
4 .
可编辑范本
H s
H s ( 10.33 h a ) ( h va
0.24) =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：
p a
H g p 1
v
2
h s
γ
γ 2g
H v
p a p 1
H g
v 2
h s
γ
2g
H s
H g v 2
h s
2g
H g H s
v 2
h s
2. 86
3.112
1. 0
1.37 m
2g
2 9. 81。

答： H g 1. 37 米。

λ
3
=0.025，局部阻力系数底阀ζ
ｅ
4. 水泵输水流量Ｑ=20m/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
=5，弯头ζ =0.3，求水泵进口 C-C 断面的真空值ｐ
ＶＣ。

ｂ
[ 解]:
v
Q Q
4 20 0. 71m / s
弯头
ω
π 2
3. 14
0. 12 3600
d
4
v 2
0. 712 0. 026m
2g
2
9. 81
h
( λ l
ξ
ξ v 2
0. 025 9 5 0. 3) 0. 712
0. 19m
底阀
s d e b 2g
0. 1
2 9.81 列吸水井水面（ 0—0）与水泵进口断面（ C — C ）能方程：
p a
H g
p c v 2
h s
γ γ 2g
H v
p a
p c
H g
v 2
h s
γ
2 g
5.5 0.026 0.19
5.72m( H 2 O)
则： p vc γH v
9810 5.72 56113.2Pa
5. 已知某离心泵铭牌参数为Ｑ=220L/s ，[H S ]=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∑h S =1.0m,试计算其在相应流量下的允许安装高度 Hg 。

（海拔 1500m 时，h a =8.6m ；水温 20℃时，h va =0.24m ）
Q 220
1000 3 . 11 m/s
v
π 0. 32 [ 解]: ω
（2 分）
4
H s H s
( 10. 33 h a )
=4.5 10. 33 8. 6
2. 77 m
（3分）
H s
H g v 2
h s
2g
（2 分）
H g
H s
v 2 h s
3.112
2g
2. 77
1. 0 1. 28 m
2 9. 81。

（3分）
6. 已知水泵的供水量 Q=120 l/s
，吸水管直径为 350mm ，长度为 40m ，沿程阻力系数为λ =0.02 ，吸水管上的管路附件有：底阀一个
（ζ 底 =6），弯头三个（ζ 弯 =0.3 ），大小头一个（ζ =0.1 ）；吸水池水面标高为 120m ，水泵样本上查出最大允许真空高度 [H]=5m ，水 温为 30℃ ，当地海拔为 2000m 。

试求水泵最大允许标高。

l
22.12Sh —19 型离心泵的输水量为 217 l/s 时，允许吸上真空高度 [H]=5.1m ，吸水管直径 D 吸 =350mm ，总阻力系数为λ D +Σζ =10， 当地海拔为 1000m ，水温为 t=40 ℃，试求水泵的最大安装高度。

除氧器
p
0 0
104°C
可编辑范本
g
H
给水泵
至锅炉1
1
7. 锅炉给水泵将除氧器内的软化水送入蒸汽锅炉，如图所示。

设除氧器内压力为 p 0=117.6 KPa ，相应的水温为饱和温度
（t=104℃），吸水管内的水力损失为 1.5m ，所用给水泵为六级离心泵，其允许汽蚀余量 [NPSH] 为 5m ，其到灌高度 Hg
为多少？若 p 0=1atm ，t=90℃（相应的饱和蒸汽压力高度为
7.14 米水柱），则 Hg 又为多少？
8. 如图所示，冷凝水泵从冷凝水箱中抽送40℃的清水，已知水泵额定流量为Ｑ 3
，水泵的必要汽蚀余量为 [NPSH]=2.3m ，冷
=68m/h 凝水箱中液面绝对压强为
p 0=8.829Kpa ，设吸水管阻力为 hs =0.5m, 试计算其在相应流量下的最小倒罐高度[Hg] 。

（水温 40℃时，水 的密度为 992kg/m 3 , 水的汽化压强为 hv =0.75m ）（ 10 分）
p 0
p V
p 0
冷凝水箱
[ 解 ]: [Hg]= [NPSH] －
p 0
＋ hs
H
g
=[NPSH]
－
＋ ＋
hs
冷凝水泵
hv
8829
=2.3－ 992
9.81 ＋0.75 ＋ 0.5=2.64m
七、离心泵比转数
3
4. 已知某 12ＳＨ型离心泵的额定参数为Ｑ=684 m/h ，Ｈ=10m ，n=1450 r/min 。

试计算其比转数 n s 。

3. 65n
Q
1450 684
1
n s
3. 65
2
3600
288
[ 解]: 3 3
比转数为： H
4
10 4
3
，Ｈ=33.5m ，转数 n=2900 r/min ，级数为 8，试求其比转数 n s 。

6. 已知某多级泵，其额定参数为Ｑ=45m/h n s
3. 65
nQ
[ 解]: H
8
1
45 1 2
2900
2
3600
3. 65
404
3
3
4
33. 5
4
8
答：该多级泵的比转数为 400。

1. 已知某多级泵，其额定参数为Ｑ 3
，Ｈ =33.5m ，转数 n=2900 r/min ，级数为 7，试求其比转数 ns 。

=45m/h 2. 已知某离心泵铭牌参数为Ｑ =360L/s ，[HS]=4.3m ，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 ） 3. 已知水泵供水系统静扬程Ｈ ST =15m ，流量Ｑ =360L/s ，配用电机功率Ｎ电 =91KW ，电机效率η电 =92％，水泵与电机直接连接， 传动效率为 100％，吸水管路阻抗Ｓ 1=6.173 S 2/ m5 ，压水管路阻抗Ｓ 2 =17.98 S 2/m 5，求解水泵Ｈ、Ｎ和η 。

）
4. 某离心泵的叶轮外径为 D2=228mm ，其额定工况点为 Q=99m 3
/h ，H=56.0m 和η =69.0%。

当叶轮外径切削为 D2′ =200mm 后，式求切
削后水泵在最高效率时的性能参数 Q 、H 和 N 各是多少？ 5、 12Sh-19A 型离心泵，流量为 220L ／ s 时，在水泵样本的 Q ～Hs 曲线中查得，其允许吸上真空高度 Hs =4.5m ，泵进水口直径为
300mm ，吸水管从喇叭口到泵进口的水头损失为 1.0m ，当地海拔为 1000m ，水温为 40℃，试计算其最大安装高度 Hss 。

6、有 150S100 型离水泵，流量为 50L/S 时，其允许吸上真空度 Hsa=5.5m ，已知吸水管的水头损失为 1.0m ，压水管长度 100m ，直
径 200mm ，采用铸铁管（ n=0.013 ），不考虑压水管局部水头损失，水泵的静扬程 85m ，试求：
（ 1）水泵的扬程。

（ 2）水泵的最大安装高度。

7、一台 14s-13 型水泵。

叶轮直径为 410 mm ，其扬程为 37 ~ 50m ，而当地实际需要的扬程为 36m 。

属扬程偏高。

而流量需要
为 290L ／ s 现采用车削的方法进行性能调节。

试求：
( 1 ）叶轮的车削量 ( 2 ）叶轮车削后的水泵轴功率。

可编辑范本。