管路特性曲线的绘制(精)
泵与泵站（姜乃昌）精彩试题
泵与泵站（姜乃昌）精彩试题论述题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。
供热工程习题及答案
《供热工程》试题第一章供暖系统的设计热负荷1．何为供暖系统的设计热负荷?2．什么是围护结构的传热耗热量?分为哪两部分?3．什么是围护结构的最小传热阻？如何确定？4．冷风渗透耗热量与冷风侵入耗热量是一回事吗?5．高层建筑的热负荷计算有何特点?6．什么是值班供暖温度？7．在什么情况下对供暖室内外计算温差要进行修正？如何确定温差修正系数？8．目前我国室外供暖计算温度确定的依据是什么？9．试确定外墙传热系数，其构造尺寸如图1所示.δ1=0。
24m（重浆砖砌体）δ2=0.02m(水泥砂浆内抹灰）若在δ1和δ2之间加一层厚4厘米的矿渣棉(λ3=0。
06kcal/m·h·C），再重新确定该外墙的传热系数，并说明其相当于多厚的砖墙（内抹砂浆2厘米）。
图110．为什么要对基本耗热量进行修正？修正部分包括哪些内容? 11．建筑物围护结构的传热为什么要按稳定传热计算?12．试确定图5所示，外墙的传热系数（利用两种方法计算），其构造尺寸及材料热工性能按表1选用。
表1图213．围护结构中空气间层的作用是什么？如何确定厚度？14．高度修正是如何进行的?15．地面的传热系数是如何确定的？16．相邻房间供暖室内设计温度不同时，什么情况下计算通过隔墙和楼板的传热量。
17．我国建筑气候分区分为哪几个区？对各分区在热工设计上分别有何要求？18．试分析分户热计量供暖系统设计热负荷的计算特点。
19．已知西安市区内某24层商住楼的周围均为4～7层的建筑，计算该商住楼的围护结构传热耗热量时，如何处理风力附加率。
20．已知宁夏固原市某公共建筑体形系数为0。
38。
屋面结构自下而上依次为：（1）钢筋混凝土屋面板,;(2）挤塑聚苯板保温层，,的修正系数为1。
15;（3）水泥砂浆找平(找坡）层（最薄位置）,；（4)通风架空层，；(5)混凝土板，。
试计算该屋面的传热系数,并判断该屋面是否最小传热阻的要求。
21．试计算某建筑物一个房间的热负荷，见图3。
管路性能曲线和工况点讲解
(3)冷却 对设有填料箱水封管、水冷轴承、水冷 机械轴封或具有平衡管、平衡盘的离心 泵
注意其相应水管路是否畅通
检查冷却水量和水温。
(4)封闭起、停 闭排出阀运转时功率最低
但泵封闭运转的时间不能过长(液体发热 ) (5)检查转向
离心泵的工作点
当离心泵安装在一定的管路系统中工作时， 其压头和流量不仅与离心泵本身的特性有关，而 且还取决于管路的工作特性。
1 管路特性曲线
离心泵在特定管路系统中工作时，液体要求泵供
给的压头Ｈ可由柏努利方程式求得，即
H
z
p
g
u 2 2g
Hf
zpg源自u 2 2gHA Q
注意：管路特性曲线的形状与管路布置及操作条件有
关，而与泵的性能无关。
2 工作点 （duty point）
离心泵的特性曲线H-Q与其所在管路的特性曲线He-
Qe的交点称为泵在该管路的工作点，如图所示。
H或He H=He
H-Q M He-Qe
工作点所对应的流量 与压头既满足管路系统 的要求，又为离心泵所 能提供。
倍，如图所示。因为两台泵并联后，流量增大，管路阻力亦
增大。
Q并< 2Q
2 串联操作
当生产上需要利用原有泵提高泵的压头时，可以考虑将泵 串联使用。
H 两台相同型号的泵串联工作
时，每台泵的压头和流量也是相
同的。在同样的流量下，串联泵 H串
的压头为单台泵的两倍。
H
Ⅱ
联合特性曲线的作法：将单 台泵的特性曲线Ｉ的纵坐标加倍 0 ，横坐标保持不变，可求得两台
按被输送液体性质分
按吸入方式分 按叶轮数目分分
离心泵的工作点及管路的特性曲线15
离心泵的工作点及管路的特性曲线【备课时间】2010年9月25日15:29:16第一课时【学习目标】1、掌握离心泵的工作点及管路的特性曲线2、掌握离心泵的操作及注意事项 【自学指导】七、离心泵的工作点及管路的特性曲线1、管路特性曲线：表示管路所需外加压头与流量的函数关系的曲线。
2、管路特性曲线的推导：qVB A H 2+=3、图像表示：4、结论：①管路所需要的外加压头随q v 2而变化 ②管路阻力越大，曲线越陡，5、泵的工作点：管路特性曲线qVB A H 2+=与泵的H —q v 曲线的交点①泵的工作点坐标既是泵实际工作时的流量及杨程，也是管路的流量和所需的外加压头。
6、泵的工作点的意义： ②表明当泵配在这条管路使用时，只有这一点能完全供应管路需要的流量和外加压头。
③一定的管路和一定的泵能够配合时，一定有而且只有一个工作点。
7、泵的工作点与离心泵的设计点区别于联系：例题：下列说法正确的是（ ）A.一台离心泵只有一个工作点B.一台离心泵只有一个设计点C.离心泵只能在工作点工作D.离心泵只能在设计点工作解析：设计点是离心泵的最高效率点，它随离心泵的转速和叶轮的直径不同而不同，一台泵可以有多个设计点，在转速和叶轮直径不变的情况下，泵的效率随流量的变化而变化，泵在不同管路中运行时，其流量和杨程是不同的，所以虽然泵在设计点下运行最为经济，但在实际工作中不大可能在设计点工作。
工作点为管路特性曲线qVBAH2+=与泵的H—q v曲线的交点。
当泵在管路中工作时，流量和杨程之间的关系既要满足泵的特性又要满足管路的特性，即只能在工作点工作，但同样一台泵在不同的管路和原管路的特性曲线改变后，工作点也随之改变，只有在泵和管路都确定后，工作点才只能有一个。
第二课时八、离心泵的调节1、什么是离心泵的调节？调整泵的流量，改变泵的工作点。
（实质）2、为什么要对离心泵进行调节？（或离心泵调节的意义？）3、离心泵的调节途径有哪些？方法：调节离心泵出口阀的开度原因：关小阀门——管路阻力上升——管路特性曲线变陡工作点左上移——q v下降开大阀门——管路阻力下降——管路特性曲线变坡①调节管路（改变管路特性）工作点左下移——q v上升——He下降——Pa增加曲线表示：注意事项：不能用关小泵入口阀门的方式来减少流量，因为这样易导致汽蚀现象的发生。
管路特性曲线介绍
管路特性曲线介绍
1、管道水头损失，指的是，水流过管道的时候，水受到阻力，而产生的能量损失。
由图可见，管道阻力损失，随着流量增加而呈抛物线增加，此图是管道系统所固有，与水泵无关。
2、阻力损失，损失的是能量，而把能量换算成以米作为单位，是为后续计算方便。
如果按照原理分析，则如下：
阻力损失=沿程阻力损失+局部阻力损失
沿程阻力损失：水流过管道时候，受到管壁的摩擦阻力
局部阻力损失：水流过管道时候，遇到弯头、阀门等阻碍，受到的损失
把以上注释，标注在图上，这样看起来更直观：
水泵把水送到用户，除了克服管道阻力损失之外，还要克服静扬程，即：
水泵需要克服的阻力=静扬程+管道阻力
其中：静扬程=垂直高度，或泵出口到密闭水箱的压差
下图综合考虑了水泵的静扬程，以及管道阻力，得到管道系统特性曲线：
管道系统特性曲线，表示水泵由吸水口到用户，期间所需要克服的阻力。
利用该曲线，结合水泵流量扬程曲线，即可确定水泵的工况点。
流动阻力及管路特性曲线
在实际工程计算中，可以简化为：
Recr＝2000 Re>2000 为紊流 Re≤2000 为层流
de
第一节 圆管内流动
（3）非圆管内流态的判定 >临界雷诺数仍为2000，雷诺数低于2000为层流流动，雷诺数高于2000则为 紊流流动。然而，雷诺数计算公式中的直径d必须用当量直径 d e 代替。所谓 当量直径是指与非圆形截面管道具有相同流动阻力的圆管内径。
因此，对于层流：
f (Re)
对于紊流：
K f (Re, ) d
第三节 沿程阻力系数
3.2尼古拉兹曲线
第三节 沿程阻力系数
>五个阻力区
第三节 沿程阻力系数
3.3工业管道紊流沿程阻力系数计算 1.莫迪图与当量糙粒高度
第三节 沿程阻力系数
第三节 沿程阻力系数
2.紊流沿程阻力系数 的计算公式 (1)临界区 Re=2000~4000的临界过渡区内，可采用扎依琴柯的
p2 v2 p1 v1 g 2 g g 2 g
但二断面中压力能与动能之和相等，必然就有:
2
2
p1 p2
第一节 圆管内流动
3.管道内流动边界层
>边界层汇合前的阶段，即边界层发展的阶段称为流体进口段 >边界层汇合后的阶段称为流动充分发展阶段
第一节 圆管内流动
4.圆管中的速度分布
层流、紊流，管轴心处的速度均为最大速度，记为 vmax ；管壁处的速度为零。
1
8 sin
2
[(1
A1 2 A ) ] K (tg )1.25 (1 1 ) 2 A2 2 A2
第四节 局部损失计算
3.管径突然收缩
离心泵及管路特性曲线测定
实验四 离心泵及管路特性曲线测定一． 实验目的1. 熟悉离心泵的操作方法及实验中开闭阀门顺序；2. 掌握实验原理；3. 掌握离心泵特性曲线和管路特性曲线的测定方法，表示方法，加深对离心泵性能的了解；4. 熟悉各种仪表的使用；5. 掌握如何处理实验数据。
二. 实验仪器和药品天津市鹏翔科技有限公司离心泵及管路特性实验装置 1台 实验介质 自来水 三. 实验原理（一）离心泵特性曲线离心泵是最常见的液体输送设备。
在一定的型号和转速下，离心泵的扬程H 、轴功率N 及效率η均随流量Q 而改变。
通常通过实验测定出H —Q 、N —Q 及η—Q 关系，并用曲线表示之，成为离心泵特性曲线。
离心泵特定曲线是确定泵的适宜操作条件和选用泵的重要依据。
泵的特性曲线的具体测定方法如下： 1. H 的测定在离心泵进出口管装设真空表和压力表，在相应的两截面列出机械能恒算方程式（以单位重量液体为横算计准）。
出入出出出入入入-+++=+++f H gu g P Z H g u g P Z 2222ρρ 出入入出入出入出-+-+-+-=f H gu u gP P Z Z H 222ρ上式中H f 入-出是泵的吸入口和压出口之间管路内的流体流动阻力（不包括泵体内部的流动阻力所引起的压头损失），当所选的两截面很接近泵体时，与柏努利方程中其它项比较，H f 入-出值很小，故可忽略。
于是上式变为：gu u gP P Z Z H 222入出入出入出-+-+-=ρ将测的（Z 出-Z 入）和（P 出-P 入）的值以及计算所得的μ入，μ出代入上式可求得H 的值。
2. N 的测定功率表测得的功率为电动机的输入功率。
由于泵由电动机直接带动，传动效率可视为1.0，所以电动机的输出功率等于泵的轴功率。
即：泵的轴功率N=电动机的输出功率，KW电动机的输出功率=电动机的输入功率×电动机的效率 泵的轴功率=功率表的读数×电动机效率，KW 3. η的测定N Ne=η 其中1021000ρρHQ g HQ Ne == KW 式中：η---泵的效率； N---泵的轴功率，KW Ne---泵的有效功率，KW H---泵的压头，m Q---泵的流量，m 3/s ρ---水的密度，Kg/m 3 (二)管路特性曲线当离心泵安装在特定的管路系统中工作时，实际的工作压头和流量不仅与离心泵本身的性能有关，还与管路特性有关，也就是说，在液体输送过程中，泵和管路二者是相互制约的。
管路特性曲线
管路特性曲线
PRO/ENGINEER提供了专用的管理设计模块PRO/Piping。
根据已设计好的室外钣金模型(图1)，我们利用PRO/Piping功能进行空调室外管路设计(图3)。
传统的管路设计方法主要是在实物上测量，然后反复制作配管样品装机校核，设计周期长。
而使用PRO/Piping进行管路设计很好地解决了这一问题，由于其全参数的三维设计模式，使得工程开发人员在进行管路设计的时候，不但对管路的工艺性、三维空间的位置都有了全局性的考虑，同时还能更全面地考虑到管路由于跌落及运输带来的震动和噪音等方面的影响，因此提高了管路设计的一次成功率及管路的可靠性，缩短了开发的时间。
同时由于零部件的高度通用化及标准化，加之压缩机外观的大同小异，我们可以利用PRO/ASSEMBLY的Restructure对四通阀部件(图2)进行重新构建,然后在SaveaCopy新建一个四通阀部件，接着利用MATE、ALIGN、INSERT、ORIGN等进行装配。
再修改管路的参数，很快就能初步构建好新的四通阀部件，这样大大减少了前期对管路部件构思和设计的时间。
这也是PRO/E高度参数化带来的好处。
由于PRO/E在设计上有如上的特点，所以在缩短开发周期中，保证了设计质量的同时，也大大减少样件的数量。
这对开发成本的降低是很明显的。
同样利用PRO/E的Assembly Mass Properties,可以通
过输入组件的材料密度后，得到体积、曲面面积和质量等数据(图4)，这对于前期对管路部件进行成本预算是很有用的。
特别是近期的原材料价格大幅度上涨，材料成本的控制成为了成本控制的一大环节。
设计开发人员可以利用该功能在设计初期就对成本进行有效的控制。