论述题
11. 试述离心式水泵减漏环的作用及常见类型。
常见类型：单环型，双环型，双环迷宫型。
答：作用：减少回流，承受摩损。 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
Ｃ . 齿轮泵 ; Ｄ . 水射泵 ; Ｅ. 混流泵； Ｆ. 旋涡泵； Ｇ . 水环式真空泵。
Ａ . 离心泵；Ｂ . 轴流泵； 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 ＡＢ . 较高扬程、较大流量； . 较高扬程、较小流量； ＣＤ . 较低扬程 , 较大流量。 . 较低扬程、较小流量 ; ６ . 两台相同型号的水泵对称并联工作时每台泵的扬程为Ｈ 若管路性能曲线 Ⅰ ( ＝Ｈ Ⅱ ), 当一台停车只剩一台水泵运行时的扬程为Ｈ，
近似不变 , 则有 Ａ . Ｈ Ⅰ >Ｈ； Ｂ．Ｈ Ⅰ<Ｈ；Ｃ．Ｈ Ⅰ＝Ｈ；Ｄ . Ｈ＝２Ｈ １ 。 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 ＡＢ . 后弯式叶片； Ｃ . 径向式叶片；Ｄ . 可调式叶片。 . 前弯式叶片 ; 10. 两台同型号水泵对称并联运行时 , 其总流量为Ｑ Ⅰ +Ⅱ ，当一台水泵停车只剩一台运行时的流量为Ｑ
则有
Ａ . Ｑ Ⅰ+Ⅱ >2Ｑ ; Ｂ. Ｑ Ⅰ +Ⅱ＝2Ｑ ; Ｃ . Ｑ <Ｑ Ⅰ +Ⅱ<2Ｑ；Ｄ . ＱⅠ+Ⅱ＝Ｑ。
11. 水泵铭牌参数（即设计参数）是指水泵在
, 若管路性能曲线近似不变 ,
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
13. 低的比转数水泵应在
; Ｂ. 出口闸阀半关情况下启动 ;
Ｃ . 出口闸阀全开情况下启动。
Ｃ . 出口闸阀全开情况下启动。
Ａ . 出口闸阀全关情况下启动 Ｂ . 出口闸阀半关情况下启动；
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.Ａ . 敞开式 ; Ｂ . 半开式 ; Ｃ . 闭封式；Ｄ . 半闭封式。 离心式清水泵的叶轮一般都制成 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 ＡＢ . 引水冷却作用 ; Ｃ. 承摩作用； ; Ｄ. 减漏作用；Ｅ . 润滑作用。 . 密封作用 ;
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
ＡＢ . 要符合相似律 ; Ｃ . 要保持管路特性不变。 . 控制切削量在一定范围内； 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
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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－Ｈ Ｔ 特性曲线 , 其正确的说法是 Ａ . (a
是：β 2<90° ; b
是 : β 2=90° ; c 是 : β 2>90° );
Ｂ . (a 是 : β 2=90° ; b 是 : β 2<90° ; c 是 : β 2>90° ) ； Ｃ . (a 是 : β 2>90° ; b 是 : β 2<90° ; c 是 : β 2=90° ); Ｄ是 : β 2=90° ; b 是 : β 2>90° ; c 是 : β 2<90° ) 。 . (a
34. 低比转数的离心泵的叶轮外径由Ｄ1 切削至Ｄ 2 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／Ｄ 2)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 Ａ . (
Ｈ １ / Ｈ 2)=( Ｑ １/ Ｑ 2)=( ｎ １ / ｎ 2 ) ;
Ｂ. ( Ｈ １ / Ｈ 2 )=( Ｑ １ / Ｑ 2)=( ｎ １ / ｎ 2 ) ２ ;
Ｃ . ( Ｈ １ / Ｈ 2) ２=( Ｑ１ / Ｑ 2)=( ｎ １/ ｎ 2) ２; Ｄ. ( Ｈ １/ Ｈ2)=( Ｑ１／Ｑ 2)２=( ｎ １/ ｎ 2) ２。 36. 离心泵装置管路特性曲线方程为Ｈ =ＨST+ＳＱ ２ , 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。
, 其关系式为
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（）
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
。但串联在后面的小泵必须
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点就是该水泵装置工况点，其出水量就是 Qm，扬程为 Hm。
A.S ～Q
2
M点，
B.∑h～ 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
2
2
B. 转速降低 C.流量不稳 D.轴功率增加
填空题
运动，随叶轮绕轴的旋转运动称为
1. 水在叶轮中的运动为一复合运动，沿叶槽的流动称为 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
型式的叶轮具有 和
特性。
运动，这两种运动 叶片，因为这种
和
三种。而离心泵大都采用
损失直接影响水泵的流量， 3. 水泵内的不同形式的能量损失中
启动方式，其目的是 4. 轴流式水泵应采用
而与水泵流量、 扬程均无关系的损失是
。
损失。
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5. 水泵装置进行节流调节后，水泵的扬程将 6. 与低比转数水泵相比，高比转数水泵具有 7. 水泵变速调节的理论依据是 率则以转速之比的 关系下降。
，功率将 。
的扬程；与高比转数水泵相比，低比转数水泵具有
。当转速变小时（在相似功况条件下） ，流量以转速之比的
的流量。
关系减小，功
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 。
，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。 9. 水泵的允许吸上真空高度越
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 10. 水泵的设计工况参数（或铭牌参数）是指水泵在
泵在 和 状态下的运行工况。
，
扬程和 扬程组成，后弯式叶轮具有较大的 扬程。 11. 叶轮的理论扬程是由
2、N1N 2 、Q1 Q 2 。 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H1 H
修正和 修正后才能得到其实际扬程。 13. 由基本方程式所计算出的理论扬程，必须进行
QM ，每台水泵的流量为 QⅠ （=QⅡ ），那么 QM 2Q Ⅰ ；若两台水泵中只有一台 14. 两台同型号水泵对称并联工作时，若总流量为
Q，则 QM与 Q的关系为 QM Q ，QⅠ与 Q的关系为 QⅠ
运行时的流量为 Q 。
部位，单位重量水流所具有的总能量必须大于水的 比能。 15. 水泵的气蚀余量要求在水泵的
、 、 、 。 1. 常见离心泵的叶轮形式有
、 和 。 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
或 。 Q—H 特性曲线上任意一点称为 。 4. 离心泵 Q—H特性曲线上对应最高效率的点称为 。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 。 5. 水泵配上管路以及一切附件后的系统称为
、 、 、 、 等。 6. 离心泵装置工况点的常用调节方法有
、 、 。 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 左右的一段曲线。 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
及 两个性能参数反映。 9. 离心泵的吸水性能一般由 、 、 、 。 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
，影响管路特性曲线形状的因素有 12. 在水泵装置中，管路特性曲线方程式为 H= 1. 水在叶轮中的运动为一复合运动，沿叶槽的流动称为
、
、
、 和
运动，这两种运
。
运动，随叶轮绕轴的旋转运动称为
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 3. 水泵内的不同形式的能量损失中 4. 轴流式水泵应采用 5. 叶轮的理论扬程是由
6. 水泵的气蚀余量要求在水泵的
、 和 三种。而离心泵大都采用
叶片。
损失。
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
启动方式，其目的是
。
扬程和 扬程组成，后弯式叶轮具有较大的
部位，单位重量水流所具有的总能量必须大于水的
扬程。
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）
ST
2
1
1
的交点为Ａ
1
，但水泵装置所需工况点
A （Q
2
2
，H）
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 A2 点，则水泵转速 n2 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
2 Q
2
A 2
A1
H=H ST+SQ 2
Q2
并绘制抛物线；
1
曲线 相交于 B（ Q，H）点，
11
（２）
H KQ 2
曲线与（Ｑ—Ｈ）
n 2
Q2
n 1 Q
1
则 B 点与 A2 点为相似工况点。根据比例律得调节后的转速为
n2 ，试图解定性说明翻画（ Q—H）2 2. 已知水泵在 n1 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
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 A1、 B1、 C1⋯⋯等点，各点参数 Q1， H1 为已知。 （ 2）根据比例率计算与 A1、B1、 C1⋯⋯等各点对应的相似工况点 A2 、 B2 、C2⋯⋯，
(Q-H) 1
A1
H=H +SQ
ST
2
Q2
Qn 2
1 1
n H 2
H
2
n 2
1
n 1
（ 3）将所得 A2、 B2、C2⋯⋯各点光滑连线，得变速后特性曲线（ Q—H）2 。
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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
ST
2
1
A 不在（ Q— H）曲线上如图
2
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 (Q-H)
２
H
方程：
KQ
2
H22 Q2
A1
H=H ST+SQ 2
A 2
Q2
并绘制该曲线；
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。 （２） H
根据切削律得调节后的叶轮外径为
D 2
D1
Q2 Q1
2
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， 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′⋯。
其单台水泵特性曲线 （Q—H）1， 2 及压水管路特性曲线 H=HST+SQ
2
H=H ST+SQ
（ 2）将所得 1′、 2′、 3′⋯各点光滑连线，得并联特性曲线（
2
Q—H） 1+2 。
（ 3）（ Q—H） 1+2 并联特性曲线与管路特性曲线 H=HST+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（
2
ST
Q—H） 及管路特性曲线
1， 2
H=H +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。 [ 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′⋯； （ 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 ；
（ 3）（ Q—H）
）
2
(Q-H) 1,2,3
1+2+3
并联特性曲线与管路特性曲线
ST
2
H=H +SQ的交点即为所求并联工况点。
H=H ST+SQ
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 SAB、 SBC、 SBD。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 QC 和 QD。（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
001. 已知 :C 1=4m/s,D 1 =160mm,α1 =75,n=1450r/min, α 2=12 , 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 D2=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 C2 =20m/s，夹角α 2=150，试求水泵所产生的实际水头 HO，并绘出其出口速度三角形。
3. 水泵工作轮的内径 D1=180mm，外径 D2=280mm，转速 n=960rpm，进口 C1 =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：
2
2
H
p 2
v 2
p 1 γ
v 1
z 2 z1 12. 6h p
γ 2g
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 S2/m5 ，压水管路阻抗Ｓ2=17.98 S2/m5，求解水泵Ｈ、Ｎ和η 。
[ 解 ]: 总扬程为：
H HST
H
h s
h d H ST
S1Q2
S 2Q2
ST
S 1 S2 Q2
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
γQH N
9 81 0 36 16 13
. . .
72 . 68
η N u
水泵效率为： N
78. 4
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
Pa
吸水井
[ 解 ]: 吸水管计算：
v 1
4Q πD12
4 0.16 3. 14
s
21. 27 m / 0.4
h
l 1 v 1 2 λ 1
D 1
30
2
1 27
f 1
2
g
0. 028 0 4 2 9 81
. .
2
0.17 m
压水管计算：
v 2
π
4Q D2
2
4 0. 16
1. 66 m / s
3.14 0.35
l2 v 2
2
h
λ0 029 200
2. 66 1
2 33 . m
f 2
2 D 2 2g .
总水头损失为： h
h
f 1
h
0.35 2 9.81
f 2
2 0. 17 2. 33 2 4. 5m
H ST 74.50
32.00 20.00 62.50m
可编辑范本
H N u N
H
ST
QH N u
h 62.50 4.50 67.00 m
9.81 0.16 67.00 105.16 KW 105.16
0.7
150.23KW
3
12. 离心泵的输水量 Q=75m/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
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 与真空表接点间的垂直距离为
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、
３
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 =10+17500Ｑ (Ｑ以 m /s 计 ) 。
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 ?
（m）
[ 解 ]:(1) 、根据管道系统特性曲线方程绘制管道系统特性曲线： 50
离心泵调速运行
2
图解得交点Ａ（40.5，38.2）即ＱＡ =40.5L/s ＨＡ =38.2m
40
30 20
(Q-H)
(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，
H
KQ
2
H B
2
Q
2
23
2
Q
2
0. 0316 Q
2
10
10
20
30
50
相似功况抛物线方程为
2 (3) 、绘制 H=KQ曲线：
QB
27
H=KQ曲线与（ Q— H）曲线的交点为 A1（ 36，40）即Ｑ Ａ１ =36L/s ，Ｈ Ａ１ =40m 则根据比例律有
2
0 40 60
（L/S）
编号
1
2
3
4
5
6
7
流量Ｑ （L/s ）
10
15
20
25
30
35
40
n 2 n 1
QQB 则
A 1
扬程Ｈ （ m ）
3.2
7.1
12.6
19.7
28.4
38.7 50.1
n 2
QB n 1 QA1
27 36
950 713 r/min
答：
2
12. 已知某变速运行水泵装置的管道系统特性曲线 H=HST+SQ和水泵在转速为 n=950r/min 时的 ( Ｑ - Ｈ ) 曲线如图。试图解计算： (1).
33.3%时其转速应降为多少 ? （要求详细写出图解步骤，列 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
出计算表，画出相应的曲线） （15 分）
（m） 50
(Q-H)
40
30
H=H ST+SQ2
20
10
10
20
30
40
50
0
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：
0 36.5 5.8 0
10 38.5 9.5 55
18 37.7 12.6 72
60
（L/S）
n=2900rpm，D=174mm
25 34.6 14.8 78
2
Q (l/s) H
(m)
33.3 28 16.8 74.5
36 25.8 17 70
N(KW)
η (%)
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
管道曲线 Q—h
Q (l/s) H (m)
w
方程式为 H=H +SQ=10+0.0175Q 。试求：
ST
0 44 10 45
2
20 44
2
30 42
40 38
50 32
① . 工作点处的 Q、 H；
② .n 1 =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 Z=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)
0 44
2210 45
2
20 44
30 42
40 38
50 32
扬水高度如图所示，各管道阻力率为：
SCA=0.0012 （ ms/l ），SDA=0.0025 （ ms/l ）
3
SAB=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 D2 =218mm，在 Q=99m/h ，H=51.0m 和η =69.0%的工况下工作。当叶轮外径切削为
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？
D2 ′=200mm时（设
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） Q (l/s) H1 (m) H2 (m)
，其性能见下表：
80 12 26.5
0 40 44
2
20 35 41.5
2
40 28.5 37
60 21 32
100 2 20
各管道阻力率为： SAB=0.0004 （ ms /l ），
2
SBC=0.0005 （ ms/l ），SBD=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 ，[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） [ 解 ]:
Hs H s (10. 33 h a ) ( h va 0. 24)
4. 5 ( 10. 33 9.2) ( 0.75 0. 24) 2. 86m
3
答：
2. 已知水泵装置流量Ｑ=0.12m/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]:
H s H s
p 1 γ p 1
( 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 γ p v γ H s
H g
v 12 2 g H g
h s
p a v 1 2 2g
h s
γ H g
v 1 2 2g v 1 2 2g
h s
H g
H s h s
4. 87 0. 30
0. 79
3. 78m
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[HS]=4.5m，装置吸水管的直径为Ｄ=300mm，吸水管总水头损失为
o
o
∑hS=1.0m,当地海拔高度为1000m,水温为40C，试计算最大安装高度 Hg. ( 海拔 1000m时的大气压为 ha=9.2mHO，水温40C时的汽化压强为hv a=0.75mH2O)
220
v
Q
1000
.
ω
π 4
0 32
3 . 11 m/s
[ 解 ]: 吸水管流速为
可编辑范本
H s
H s ( 10.33 h a ) ( h va
0. 75
0. 24
0.24) 2. 86 m
=4.5 10. 33 9. 2
p a
γ
列吸水井水面（ 0—0）与水泵进口断面（ 1— 1）能方程：
H g
p 1
γ
v
2
2g H g
h s
H v
p a p 1
v 2 2g
γ
h s
H s
H g
v
2
2g
2
h s
H g
H s
v
2g
h s
2. 86
3.112
2 9. 81
1. 0
1.37 m
。
答： H g 1. 37 米。
3
λ
=0.025，局部阻力系数底阀ζｅ4. 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
ｂ
ＶＣ
。
[ 解]:
弯头
v
Q Q
ω
π 2
d
3. 14
4 20
0. 71m / s
0. 12 3600
4
v
2
0. 712 2 9. 81
( λ
2g
h
0. 026m
底阀
l
ξ
ξ v 2
d e s b 2g
列吸水井水面（ 0—0）与水泵进口断面（ C— C）能方程：
2
0. 025 9 5 0. 3) 0. 71 0. 19m
0. 1 2 9.81
pa
γ
H g
pc pc
γ
v2
2g
hs
H v
pa
γ
H g
v2 2 g
hs
5.5 0.026 0.19
5.72m( H 2 O)
则： pvc γH v
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）
v
Q ω
220
1000 π 4
[ 解]:
0. 32
3 . 11 m/s
（2 分）
H s H s
( 10. 33 v 2 2g v 2 2g
h a )
=4.5 10. 33 8. 6
H s
2. 77 m
（3分）
H g H s
h s
（2 分）
H g
h s
2. 77
3.112 2 9. 81
1. 0 1. 28 m
6. 已知水泵的供水量 Q=120 l/s
。 （3分）
，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
除氧器
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。
0
p
0 0
104°C
可编辑范本
g H
给水泵
11
至锅炉
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 p0=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 p0=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 =68m/h ，水泵的必要汽蚀余量为 [NPSH]=2.3m ，冷
p0=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 凝水箱中液面绝对压强为
的密度为 992kg/m3 , 水的汽化压强为 hv=0.75m）（ 10 分）
3
p 0
冷凝水箱
p0
pV
[ 解 ]: [Hg]= [NPSH] －
p0
＋ hs
hv
H
g
冷凝水泵
=[NPSH]
－
＋ ＋
hs
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 ns 。
n s
3. 65n
3 4
Q
3
3. 65
1450 684
2
3
1 3600
288
[ 解]: 比转数为： H
45
3600
10
1 2
4
6. =45m/h ，Ｈ=33.5m ，转数 n=2900 r/min ，级数为 8，试求其比转数 ns 。 已知某多级泵，其额定参数为Ｑ
n s
3. 65
nQ
H
1
2
2900
3
4
3. 65
33. 5
3 4
404
[ 解]: 8 答：该多级泵的比转数为 400。
8
3
1. 已知某多级泵，其额定参数为Ｑ =45m/h ，Ｈ =33.5m ，转数 n=2900 r/min ，级数为 7，试求其比转数 ns 。
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/m5，求解水泵Ｈ、Ｎ和η 。）
3
4. 某离心泵的叶轮外径为 D2=228mm，其额定工况点为 Q=99m/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。
36m。属扬程偏高。而流量需要
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 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。
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