【p107習題】
【1】．（1） 已知，出水水箱內絕對壓強p1=3.0atm，進水水箱絕對壓強p2=0.8atm
以幫浦軸為0-0線，大氣壓pa=1atm
出水水箱測壓管水頭：
進水水箱測壓管水頭：（「-」表示在幫浦軸以下）
（2）幫浦的吸水地形高度：
（3）幫浦的壓水地形高度：
【2】．解答：如圖（a），
據題意：
以幫浦軸為基準面
（1）b水幫浦位置水頭：
b水幫浦吸水池測壓管水柱高度：
b水幫浦吸水池測壓管水頭：
b水幫浦解得：
（2）c水幫浦位置水頭：（在幫浦軸以下）
c水幫浦吸水池測壓管水柱高度：
c水幫浦吸水池測壓管水頭：
c水幫浦h
解得：【3】．解答：
（1）根據給定的流量和管徑，查《給水排水設計手冊》第一冊，得：
吸水管沿程水頭損失係數‰
壓水管沿程水頭損失係數‰
真空表讀數： （見p24，公式2-30）
真空表安裝在幫浦軸處，
則： 計算水幫浦的吸水管流速：
幫浦吸水地形高度：
吸水管水頭損失：
則：真空表讀數
∵則： %
真空度=
（2）幫浦的靜揚程：
壓水管水頭損失：
管道總水頭損失：
總揚程：
（3）軸功率：
【4】．解答：以吸水池水面為基準面
列0-0，1-1，2-2，3-3斷面能量方程如下：
0-0斷面：
1-1斷面：
2-2斷面：
3-3斷面：
吸水管水頭損失：
得： 壓水管水頭損失：
得：∵幫浦裝置總揚程
則： （總水頭損失）
忽略流速差，即，；
壓力表和真空表沿幫浦軸安裝，即
則最後：
【5】．解答：幫浦的基本方程式：
葉輪出口牽連速度：
葉輪出口面積：
徑向流速：
代入基本方程式，得理論特性曲線：
【6】．解答：
（1）q-h關係曲線不變；相同工況下，需要的功率增加為原來的1.3倍。
因為：在幫浦的基本方程式的推導過程中，液體密度ρ被消掉了，因此，水幫浦的理論揚程和液體密度無關，水幫浦的實際特性曲線是在水幫浦的理論揚程ht和qt關係曲線的基礎上減去各種幫浦內的損失繪製的，液體的其他物理特性和水相同，則，其在水幫浦內部的各種損失和輸送水時一樣，因此，水幫浦的特性曲線q-h不變。
水幫浦的軸功率和液體密度ρ有關，，n和成正比，當時，則功率變為原來的1.3倍。
（2）壓力表讀數變為原來的1.3倍。
因為：如問題（1）所示，輸送液體的密度改變，揚程不變，則其壓力表讀數不變，幫浦的壓力表讀數：，和密度成正比，當時，則變為原來的1.3倍。
（3）以吸水池水面為基準面
吸水池和高位水池的高度差：
高位水池的測壓管內液柱高度：
靜揚程：
【7】．解答：測壓管水頭：
位置水頭
測壓管內水柱高度（壓強水頭）
管道水頭損失：（計算段前後測壓管水頭差）=
測壓管水頭線：沿程測壓管水頭的連線，以管道長度為橫座標，測壓管水頭高度為縱座標，繪製測壓管水頭線，曲線趨勢是下降。
管道水頭損失特性曲線：以流量為橫座標，管道水頭損失為縱座標，繪製曲線，曲線的趨勢為上公升。
【8】．解答：
如圖，則，a表顯示的為水幫浦壓力表讀數，c表顯示為水幫浦真空表讀數，b點顯示為閘閥後的壓力表讀數。
（1）a、b讀數一樣，測壓管水面高度一樣。
因為：閘閥全開，閥門前後的水頭損失不計，則a、b點壓力相同。
（2）a表讀數增大，b表讀數減小，a測壓管水面高度增加，b測壓管水面高度減小。
因為：閘閥關小，流量減小。水幫浦的工況點向流量q減小，揚程h增大的方向移動。
水幫浦的總揚程，真空表讀數，閘閥關小時，流量減小，則減小，減小，不變，則讀數減小，而總揚程是增大的，因此是增大的，即a表讀數增大。
閘閥關小，閘閥段的水頭損失增大，則a、b壓力表（或測壓管高度）之差即為閘閥段的水頭損失。b點的壓力表讀數亦可表示為，閘閥關小，流量減小，減小，不變，則b點的壓力表讀數減小，對應的測壓管水面高度減小。
（3）c表讀數減小，c比壓管水面高度增加。
因為：如（1）問中，讀數減小，即c表讀數減小。又因為c表處為負壓，c表讀數減小，對應的測壓管水面高度增加。
【9】．解答：
（1）不一定。因為可能調節出水幫浦的高效段，則，水幫浦的效率降低。
【10】．解答：
（1）一樣。
因為：總揚程。兩種情況，靜揚程一樣，水頭損失一樣，則總揚程一樣。
（2）水幫浦裝置的總揚程增加，則水幫浦的工況點向流量減小、揚程增加的方向移動，水幫浦的軸功率降低，電耗減小。
因為：靜揚程增加，則總揚程增加。其管道特性曲線變化如圖。
【12】．解答：
意義：，和定速執行時水幫浦工作的高效段相比，通過調速執行，水幫浦形成了一系列的q-h曲線，對應著一系列的高效段，從而將乙個幫浦的高效工作段擴充套件為乙個高效區，大大擴充套件了水幫浦的高效工作範圍。從而有效的解決了供水過程中，水量逐時變化情況下，水幫浦的高效、節能工作的問題。
【13】．解答：
優點：（1）保持管網等壓供水（即靜揚程不變）；（2）節能
注意：（1）調速後的轉速和水幫浦的臨界轉速不能重合、接近或成倍數。
（2）調速不能超過幫浦的額定轉速，即一般不輕易調高。
（3）為了節約投資，一般採用定速幫浦和調速幫浦併聯工作。
（4）幫浦的調速範圍應該保證調速幫浦和定速幫浦的工況都在高效段執行。
【14】．解答：比轉速不變。
因為調速後滿足比例率：，
比轉速比轉速：
【15】．解答：
據已知：比例尺，
實際幫浦 根據相似律：，
則：實際幫浦流量：
【16】．解答：
該水幫浦的比轉速：
參考p54，的相對效能曲線，
銘牌上引數即為：，，，
根據公式：
【17】．解答：
我國的比轉速為美國的0.0706倍，日本的0.47倍。
【18】．解答：
12sh-19水幫浦的特性曲線見p60，圖2-50
據題意，已知：，，
則其管道特性曲線為：
繪製：管道特性曲線
曲線交曲線於a點，a點即為水幫浦的工況點，對應流量為qa=195l/s，揚程ha=22.8m。
流量減少12％，則減少後流量為qb=（1-12％）×196＝171.6l/s，揚程為，其工況點移動到b（171.6，20.6）點
其等效率曲線係數：（s2/m5）6
等效率曲線：
繪製：等效率曲線
曲線過b點，交曲線於點，點即為水幫浦對應b點的相似工況點，對應流量為=185l/s，揚程=24.0m。
根據切削律：
切削後葉輪直徑：
切削量：
我【19】．解答：銘牌的引數為幫浦設計工況時的引數，即水幫浦的水力效率最高時的工作引數。因此在描述水幫浦效能時，應該強調前提是在設計工況時，幫浦能打多少水，揚程多高。
【21】．解答：
（1）相當於水幫浦和水箱聯合供水的工作方式。
14sa-10幫浦特性曲線見p32。
以吸水池水面為基準面。
密閉高位水箱的測壓管水頭為：
b點測壓管水頭為：
水幫浦特性曲線折引到b點，折引後：
水池供水特性曲線折引到b點：
繪製：水幫浦折引後特性曲線
繪製：高位水池供水折引後特性曲線
繪製：直線，交於c點，則c點對應的流量qc=245l/s為高位水箱的出流流量，交於a』點，過a』點做縱軸平行線，交於a點，a點即為水幫浦的工況點，對應流量為qa=350l/s，揚程ha=65m。
b點的流量：
（圖1）
（2）相當於水幫浦同時向兩個水箱供水的問題。
如上圖，繪製：水幫浦折引後特性曲線
繪製：直線，交於a』點，過a』點做縱軸平行線，交於a點，a點即為水幫浦的工況點，對應流量為qa=350l/s，揚程ha=65m。
水幫浦到水池c的流量：
（圖2）
【22】．解答：
（1）不是。
因為：允許吸上真空高度為真空表讀數的極限值。要求滿足，能夠保證水幫浦不產生氣蝕。
水幫浦的允許吸上真空高度受的提公升液體的水溫、實際地點的氣壓影響。水幫浦銘牌上的引數=2.5m是水幫浦在標準狀態下（即水溫20℃，氣壓為1atm）的允許吸上真空高度。
當水幫浦在標準狀態下工作時，即，即能保證不產生氣蝕，但是當水幫浦不在標準狀態下工作時，需要對hs進行修正，，當時，才能保證不產生氣蝕，此時。
（2）不是。
因為：根據幫浦內壓力變化規律，（p78，公式2-146）：
葉輪絕對壓力最小值：
在標準狀態下，
，式中表示水幫浦內部的壓力降，其值大於3m，因此，葉輪中的絕對壓力最小值並不是7.85m，而是更低。
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