无言倾诉实际安装高度H?实≤4-0.5=3.5m
11.（8分）
现有一台离心泵，铭牌上标出允许吸上真空度H?＝5m，用来输送20℃的清水，已知吸入管路的全部阻力损失为1.5mH?O,当地大气压为10mH?O，若略去泵入口处的动压头。试计算此泵的允许安装高度Hg为多少米？
***答案***
Hg ＝Hs －U??/2ｇ－∑ｈf ??? ＝5－1.5 ＝3.5m
实际安装高度H?实≤3.5-0.5=3m
12.（12分）
流量12m?.h?，泵出口处压力表读数1.9at（表），泵入口处真空表读数140mmHｇ，轴功率1.20kw，电动机转数2900转/分，真空表与压力表距离0.9m，出口管与入口管直径相同。求：泵的压头H与效率η？（忽略两测压点间阻力损失）
***答案*** H＝（Z?－Z?）＋（P?－P?）/ρｇ＋（U??－U??）/2g ＋∑ｈ????
∑ｈ? 略 U?＝U?
1ａｔ＝9.81×10? N.m? 1mmHｇ＝13 3.3 N.m? ∴ P?＝1.9×9.81×10?＝1.864×10?N.m? P?＝－140×133.3＝－1.866×10? N.m?
压头H＝0.9＋（1.864×10?－（－1.866×10?）/(1000×9.81) ＝21.8 （m）
N?＝QHρｇ＝21.8×12/3600×1000×9.81 ＝712.80 （ｗ）
η＝0.7128/1.2＝59.40％
13.（12分）
流量12m?.h?，泵出口处压力表读数1.9at（表），泵入口处真空表读数140mmHｇ，轴功率1.00kw，电动机转数2900转/分，真空表与压力表距离0.7m，出口管与入口管直径相同。求：泵的压头H与效率η？（忽略阻力损失）
***答案***
H＝（Z?－Z?）＋（P?－P?）/ρｇ＋（U??－U??）/2g ＋∑ｈ????
∑ｈ? 略 U?＝U?
1ａｔ＝9.81×10? N.m? 1mmHｇ＝133.3 N.m? ∴ P?＝1.9×9.81×10?＝1.864×10?N.m?
P?＝－140×133.3＝－1.866×10? N.m?
压头H＝0.7＋（1.864×10?－（－1.866×10?）/(1000×9.81) ＝21.6 （m）
- 16 -
N?＝QHρｇ＝21.6×12/3600×1000×9.81 ＝706.32 （ｗ）
η＝0.706/1.0＝70.6％
14.（10分）
用泵将比重为0.85的某液体从低位槽打到高位槽。低位槽距地面高2m，管子出口距地面高20 m，管路阻力损失为30 J.kg?，泵入口流速为0.915 m.s? ，入口管径为φ 89×6 mm 出口管径为φ60×4mm，求泵有效功率。 ***答案***
在低位槽液面与管子出口截面列柏努利方程得：
We=g(Z?-Z?)+(P?-P?)/ρ+(u??-u??)/2+hf =9.81×18+0+0.915?[（77/52）?-1]/2+30 =208.6 J.kg?
Ne=WeρQ=208.6×850×0.915π×(0.077)?/4=755w
15.（15分）
某离心泵在高效率范围内，当输送量为280L.min?时，其产生的扬程是18m,η=0.65。问：1、该泵可否将密度1080kg.m?, 流量为16.5m?.h?的液体从敞口贮槽输送到压力为0.4kgf.cm?(表压）的设备内？已知吸入管路和压出管路（包括出口处阻力）阻力损失分别为1m和4m，升扬高度9m。2、若该泵适用，试估算该泵消耗的轴功率为多少kw？ ***答案***
（1）该泵是否适用？
∵Q?=16.5m?/h=16.5×1000/60=275L /min<280L /min
H?=△Z＋△P/ρg＋△u?/2g＋H?=9＋0.4×9.807×10?/1080×9.807＋0＋5 =17.7m （2）求N，kw N=Q?×H?×ρ/102η=16.5×17.7×1080/（102×0.65×3600）=1.32kw 16.（20分） 现需用一台离心泵将293K的河水44m?.h?送至敞口的贮水池内。已知管路特性曲线方程He=30＋14000Qe?(式中He的单位是m,Qe的单位是m?.s?)。（1）管路要求泵的升扬高度为多少？（说明原因）（2）今仓库有四种规格的离心泵（见下表），问能否从中选一台? 型号 3B-33A 40B-35A 3B-33 3B-57A Q L.s? 12.5 25 12.5 13.9 H m 22.5 34.6 32.6 37.5 H?m 5.0 5.8 5.0 6.4 （3）若吸入管路的阻力损失和动压头之和为1m，试确定所选泵的安装高度，并用图表示出来（当地大气压为10mH20） ***答案*** （1）升扬高度△Z ∵K=△Z＋△P/ρg=30而△P=0（河面、贮水池面均与大气相通）故△Z=K=30m即升扬高度为30m - 17 - （2）选泵 已知：Q?=44m?.h?=44×1000/3600=12.2L.s? 又 He=30＋14000Qe?=30＋14000(44/3600)?=32.1m 查题表得，3B33型离心泵合适，其Q=12.5L/s,H=32.6m,Hs=5m （3）定安装高度H安 ∵Hg=Hs'-u??/2g-H???? 因输送的为常压下20℃的水，故Hs'=Hs=5m 又∵u??/2g＋H????=1m ∴Hg=5-1=4m H安=Hg-1=4-1=3m 即安装高度不超过3m 17.（20分） 用内径100mm的钢管从江中将293K的水送入蓄水池内，水由池底进入，池中水面高出江面30m，管路的长度（包括局部阻力的当量长度在内）为60m，水在管内的流速为1.5m.s?。今仓库存有下列四种规格的离心泵，问可否从中选用一台？已知管路的摩擦系数λ=0.02，若当地大气压为10mH?0，吸入管路的总压头损失和动压头之和为1m，试计算此泵的安装高度。 附：仓库现有四台泵的性能 泵 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 流量m?.h? 61.2 57.6 54 43.2 扬程 m 4.2 38 3 5 32 允许吸上真空度m 6.2 6.5 5 6 ***答案*** （1）选泵 Qe=πd?u/4=π×(0.1)?×1.5×3600/4=42.4m?.h? He=△Z＋△P/ρg＋△u?/2g＋H? =30＋0＋0＋λL/du?/2g =30＋0.02×60/0.1×1.5?/(2×9.807)=31.4m 由Qe=42.4m?.h? He=31.4m查性能表，选IV号泵合适， 其Q=43.2m?.h? H=32m （2）求泵安装高度H安 Hg=Hs'-u??/2g-H?吸，H安=Hg-(0.5～1)m ∵Hs'=Hs=6m(t=20℃,10mH20送水） 已知：u?/2g＋H?吸=1m ∴H安=6-1－（0.5～1)=4.5-4m 即安装高度不高于4.5m。 18.（20分） 今需选择一台合适的水泵，将河中的水送至高位水槽中，已知输送管道采用φ108×4mm的钢管，管内流速为2m.s?,管路特性曲线方程为H?=22＋2.48×10?Q?（式中Q的单位：m?.s?),现仓库有下列几种型号的离心泵（见附表）。问（1）可否从中选用一台合适的使用；（2）此管路要求的升扬高度为多少mH?0,说明原因；（3）当地大气压为10mH?0，输送水温为20℃，试计算你所选用泵的安装高度，设吸入管路和压出管路的压头损失分别为1m和4m，动压头忽略不计。 泵号 一 二 三 四 - 18 - Q m?.h? 30 60 56 58 H m 20.5 50 28.8 30 Hs m 5.7 5.6 6.9 4 ***答案*** （1）选泵 Qe=π/4×d?×u=π/4×(0.1)?×2=0.016m?.s? =56.5m?.h? He=22＋2.48×10?Q?=22＋2.48×(0.016)?=28.3m 查表知，四号泵合适，其Q=58m?/h H=30m Hs=4m (2)升扬高度△Z ∵K=△Z＋△P/(ρg)=22m 而△P/(ρg)=(因河面与贮槽均与大气相通） ∴升扬高度△Z=K=22m （3）安装高度H安 ∵Hg=Hs'-u??/(2g)-H?吸而H安=Hg-1m 因Hs'=Hs=4m(t=20℃10mH?O水） 已知：u??/2g=0 H?吸=1m∴H安=4-1-1=2m 即安装高度最高不超过2m。 19.（20分） 某车间排出的冷却水，温度为388K,以42m?.h?的流量流入贮水池，用一台水泵连续地将此热水从贮水池送至一凉水池上方的喷头，热水从喷头喷出落到凉水池中进行冷却。已知热水在喷头前要保持50kN.m?（表压）的压强，喷头入口比贮水池水面高12m,吸入管路和压出管路的阻力分别为0.5m和1m，水的密度近似取1000kg.m?,大气压强为688mmHg,338K时水的饱和蒸汽为187.5mmHg，管内的流体动压头忽略不计。（1）选择一台合适的离心泵，（2）估算该泵实际安装高度。 泵型号 Q,m?.h? H m N kw η % Hs m 3B-33 30 35.5 4.60 62.5 7.0 45 32.6 5.56 71.5 5.0 55 28 6.25 68.2 3.0 3B-19 32.4 21.5 2.5 76 6.5 45 18.8 2.88 80 5.5 52.2 15.6 2.96 75 5.0 3B-19A 29.5 17.4 1.86 75 6.0 39.6 15 2.02 80 5.0 ***答案*** （1）选泵 已知：Qe=42m?.h? 又He=△Z＋△P/ρg＋△u?/2g＋H? =12＋50×1000/1000×9.807＋0＋(1＋0.5) =18.5m 48.6 12 2.15 74 4.5 - 19 - 依Qe=42m?.h?,He=18.5m查表 选3B19泵合适，其Q=45m?.h? , H=18.8m , Hs=5.5m (2）估算安装高度H安，m ∵Hg=Hs'-u??/2g-Hf吸 H安=Hg-(1-0.5)m Hs'=Hs?=Hs＋(Ha-10)-(H?-0.24) =5.5＋(688/735.6×10-10)-(187.5/735.6×10-0.24) =2.54(m) 又知：u??/2g=0 Hf吸=0.5m ∴Hg=2.54-0.5=2.04m H安=2.04-(1～0.5)=1.04～1.54m 即安装高度不高于1.43m 20.（12分） 某厂准备用风机将40℃，3800m?.h?的空气送入加热器内加热至160℃，然后经管路排到常压设备内，输送系统所需的风压为350mmH?O(按160℃的空气计）。试送一台合适的风机。（当地大气压按760mmHg） ***答案*** 已知：H?'=350mmH?O(接160℃空气计），Q=3800m?.h? 因风机操作条件与性能条件不同，故风压要校正，3500mm水=350/13.6=25.7mmHg 风管内平均阻力 p?=[760+（760+25.7）]/2=772.9mmHg 即：H ?'性=H ?×1.2/ρ' 而ρ'=1.2×293/（273＋160）772.9/760kg.m? H ?'性=350× 1.2/1.2×293/（273＋160）=509mmH?O 据 H ?'性=509mmH?O Q=3.8×10?m?.h?查风机特性图得应选高压离心通风机，型号为9-27-101N05 - 20 -
