水泵串联,并联分别有什么作用?
在理想状态下,同型号同规格的两台水泵其流量与扬程关系是:
串联时:Q=Q1=Q2;H=H1+H2
当两台或两台以上水泵串联时流量并无大的改变而扬程叠加。
水泵的串联常用于给水管网加压,室外给水管网的加压泵站即采用水泵串联方式。
并联时:Q=Q1+Q2;H=H1=H2
即当两台或两台以上水泵并联时,其系统的扬程无大改变,但流量叠加。
水泵并联常用于单台水泵不能满足流量要求时,或选择系统流量过大的单台水泵会造成运转费用增加时。并联可根据用水量的多少及用水高峰调节开启水泵的台数,降低运行成本。
水泵开动前,先将泵和进水管灌满水,水泵运转后,在叶轮高速旋转而产生的离心力的作用下,叶轮流道里的水被甩向四周,压入蜗壳,叶轮入口形成真空,水池的水在外界大气压力下沿吸水管被吸入补充了这个空间。
继而吸入的水又被叶轮甩出经蜗壳而进入出水管。由此可见,若离心泵叶轮不断旋转,则可连续吸水、压水,水便可源源不断地从低处扬到高处或远方。
扩展资料:
轴流泵与离心泵的工作原理不同,它主要是利用叶轮的高速旋转所产生的推力提水。轴流泵叶片旋转时对水所产生的升力,可把水从下方推到上方。
轴流泵的叶片一般浸没在被吸水源的水池中。由于叶轮高速旋转,在叶片产生的升力作用下,连续不断的将水向上推压,使水沿出水管流出。叶轮不断的旋转,水也就被连续压送到高处。
自吸泵与普通离心泵相比,具有结构紧凑、使用操作简单,不但省去了起动前灌大量引水的麻烦,也省去了进水管低阀,减少了进水阻力,增加泵的出水量,但与同规格的普通离心泵的效率相比要低3%~5%。自吸泵较多的是应用在轻小型喷灌机组和管道灌机组上。
参考资料来源:百度百科——水泵
参考资料来源:百度百科——并联运转
串联:扬程为两台水泵扬程之和,流量相同,主要起增压作用。并联:扬程相同,流量为两台流量之和,并联后的水泵性能曲线为同扬程下单泵流量相加,工况点即是并联水泵性能曲线与管路性能曲线的交点。并联总流量比两台泵单独运行时流量之和要小。你可以找写流体机械相关的书看看,很简单的。
题号 一 二 三 四 五 六 总 计
得分
一、 名词解释(4小题,每小题2.5分,共计10分):
1.水泵
它是一种水力机械。它把动力机的机械能传递给所输送的水流,使水流的能量增加,从而把水流从低处抽提到高处,或从一处输送到另一处。
2.流量
单位时间内水泵所抽提的水体体积。
3.有效功率
水流流经水泵时,实际得到的功率。
4.汽蚀
由于某种原因,使水力机械低压侧的局部压力降低到该温度下的汽化压力以下,引起气泡的发生、发生和溃灭,从而造成过流部件损坏的全过程。
二、填空题(本题共 20个空,每空0.5分,共 10分):
1.常见叶片泵的叶轮形式有封闭式 、 半开式 、 敞开式 。
2.离心泵的工作原理是 利用装有叶片的叶轮的高速旋转所产生的离心力来工作的 。
3.轴流泵主要与离心泵不同的构件有 进水喇叭管 、 导叶体 、 出水弯管 。
4.叶片泵的性能曲线主要有 基本性能曲线、相对性能曲线 、
通用性能曲线 、 全面性能曲线、 综合(或系列)型谱 。
5.离心泵工况点的调节方法有 变径 、 变速 、变角 、 变阀 等。
6.叶片泵按其叶片的弯曲形状可分为 后弯式 、 前弯式 和 径向式 三种。而离心泵大都采用 后弯式 叶片。
三、单项选择题(四选一,每小题1分,共10分)
1.下列泵中, 不是叶片式泵 【 B 】
A 混流泵 B 活塞泵 C 离心泵 D 轴流泵。
2.与低比转数的水泵相比,高比转数的水泵具有 【 C 】
A 流量小、扬程高 B流量小、扬程低 C 流量大、扬程低 D 流量大、扬程高
3.离心泵的叶轮一般都制成 【 D 】
A 敞开式 B 半开式C 半闭封式D闭封式
4.叶片泵在一定转数下运行时,所抽升流体的容重越大(流体的其它物理性质相同),其理论扬程【 C 】
A 越大B 越小 C 不变 D 不一定
5.水泵铭牌参数(即设计或额定参数)是指水泵在 时的参数【 B 】
A 最高扬程 B 最大效率 C 最大功率 D 最高流量
6. 当水泵站其它吸水条件不变时,随当地海拔的增高水泵的允许安装高度 【 A 】
A 将下降B 将提高 C 保持不变 D 不一定
7.定速运行水泵从水源向高水池供水,当水源水位不变而高水池水位逐渐升高时,水泵的流量 【 B 】
A 保持不变 B 逐渐减小 C 逐渐增大 D 不一定
8. 固定式轴流泵只能采用 【 C 】
A 变径调节 B 变角调节 C 变速调节 D 变阀调节
9.上凸管处危害最大的水击是 【 D 】
A 启动水击 B 关阀水击C 正水击D 负水击
10.轴流泵的叶轮一般安装在水面 【 A 】
A 以下 B 以上 C 位置 D 不一定
四、判断题(对的,在题后的括号内打“√”,错的打“×”。每小题2分,共10分)
1.并联的目的是为了提高水泵的扬程,串联的目的是为了增加水泵的流量。 【 × 】
2.水泵的比转数越大,其扬程越高。 【 × 】
3.离心泵大都是立式机组,一般安装在水面以上。 【 × 】
4.两台水泵的比转数必定相等,则其几何形状相似。 【 × 】
5.压力管道常用的敷设方式有镇墩、支墩和管床。 【 × 】
五、问答题(4小题,每题5分,共20分):
1.给出下列水泵型号中各符号的意义:
① 60—50—250 ②14 ZLB—70
答:① 60——水泵的进口直径,单位mm;50——水泵的出口直径,单位mm; 250——叶轮标称直径,单位mm;单级单吸悬臂式离心泵。
② 14 ——水泵的出口直径,单位英寸;Z——轴流泵;L——立式;B——半调节;70——比转速为700。
2.为什么离心式水泵要关阀启动,而轴流式水泵要开阀启动?
答:①离心泵的功率性能曲线,是一条缓慢上升的近似直线,其关死功率最小,为了轻载启动和停机,固在启动和停机前应首先关闭出水管闸阀。
② 轴流泵的功率性能曲线,是一条快速下降的上凸抛物线,其关死功率最大,为了避免错误的操作方式引起的动力机严重超载,轴流泵的抽水装置上不允许设置任何阀门。
3.压力管道的选线原则是什么?
答:① 垂直等高线、线短弯少损失小;
② 在压力示坡线以下;
③ 减少挖方、避开填方、禁遇塌方;
④ 躲开山崩、雪崩、泥石流、滑坡和山洪;
⑤ 便于运输、安装、检修和巡视,利于今后的发展
4.用图解法如何确定两台同型号泵并联运行的工作点?
答:方法一:把单泵的扬程性能曲线Q1~H1横向放大
一倍得到两台同型号泵并联运行的扬程性能曲线Q~H,与
抽水装置特性曲线R的交点A就是两台同型号泵并联运行
的工作点,过该点作水平线,与单泵扬程性能曲线的交点
A1就是两台同型号泵并联运行单泵的工作点。
或方法二:绘制出两台同型号泵并联运行单泵的抽水
装置特性曲线R1,与单泵的扬程性能曲线Q1~H1的交点
A1就是两台同型号泵并联运行单泵的工作点。
(备注:两种方法,答一个即可以)
六、计算题 (4小题,共50分):
1.已知某12SH型离心泵的额定参数为Q=730 m3/h ,H=10m ,n=1450 r/min 。试计算其比转数。(本小题10分)
解:
答:(略)
2. 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 。(本小题15分)
解:吸水管计算:
(2分)
压水管计算:
(2分)
总水头损失为:(2分)
(2分)
(2分)
(2分)
答:(略)
3. 12SH-19A型离心水泵,设计流量为Q=220L/s,在水泵样本中查得相应流量下的允许吸上真空高度为[HS]=4.5m,水泵吸水口直径为D=300mm,吸水管总水头损失为∑hS=1.0m,当地海拔高度为1000m,水温为40Co,试计算最大安装高度Hg. (海拔1000m时的大气压为ha=9.2mH2O,水温40Co时的汽化压强为hva=0.75mH2O) (10分)
[解]: 水泵吸水口流速为
= ……………………………(4分)
列吸水井水面(0—0)与水泵进口断面(1—1)能方程:
。…………………(6分)
答: 米。
4.已知某变径运行水泵装置的管道系统特
性曲线 和水泵在转速为
时的( ~ )曲线如图。
试图解计算:(1).该抽水装置工况点的
与 值,(2).若保持静扬程不变,流量
下降 时其直径 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,计算结果不修正)(15分)
[解]: (1)、根据管道系统特性曲线方程绘制管道系统特性曲线:
图解得交点A(40.2,38.28)即QA=40.2L/s HA=38.28m………(4分)
(2)、流量下降33.3%时,功况点移动到B点,
QB=(1-0.333),Q=26.93L/s由图中查得HB=22.69m,………(3分)
抽水装置特性曲线计算表
流量Q(L/s) 0 10 20 26.93 30 40 40.2 50
扬程H(m) 10.00 11.75 17.00 22.69 25.75 38.00 38.28 53.75
相似功况抛物线方程为
………(2分)
(3)、绘制H=KQ2曲线:
相似工况抛物线计算表
流量Q(L/s) 0 10 20 30 35.75 40
扬程H(m) 0.00 3.13 12.52 28.16 39.99 50.06
H=KQ2曲线与(Q—H)曲线的交点为
A1(35.75,39.99)即QA1=35.75L/s,HA1=39.99m………(2分)
则根据比例律有
………(4分)
两台相同型号的离心泵串联组合,在同样的流量下,其提供的压头是单台泵的两倍 。
两台相同型号的离心泵并联,若其各自有相同的吸入管路,则在相同的压头下,并联泵的流量为单泵的两倍。
特性曲线见图片
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测量管内流体流量时往往必须了解其流动状态、流速分布等。雷诺数就是表征流体流动特性的一个重要参数。
流体流动时的惯性力Fg和粘性力(内摩擦力)Fm之比称为雷诺数。用符号Re表示。Re是一个无因次量。
式中的动力粘度η用运动粘度υ来代替,因η=ρυ,则
式中:
l υ——流体的平均速度;
l l——流束的定型尺寸;
l ρ、η一一在工作状态;流体的运动粘度和动力粘度
l ρ——被测流体密度;
由上式可知,雷诺数Re的大小取决于三个参数,即流体的速度、流束的定型尺寸以及工作状态下的粘度。
用圆管传输流体,计算雷诺数时,定型尺寸一般取管道直径(D),则
用方形管传输流体,管道定型尺寸取当量直径(Dd)。当量直径等于水力半径的四倍。对于任意截面形状的管道,其水力半径等于管道戳面积与周长之比.所以长和宽分别为A和B
的矩形管道,其当量直径 对于任意截面形状管道
的当量直径,都可按截面积的四倍和截面周长之比计算,因此,雷诺数的计算公式为
雷诺数小,意味着流体流动时各质点间的粘性力占主要地位,流体各质点平行于管路内壁有规则地流动,呈层流流动状态。雷诺数大,意味着惯性力占主要地位,流体呈紊流流动状态,一般管道雷诺数Re<2000为层流状态,Re>4000为紊流状态,Re=2000~4000为过渡状态。在不同的流动状态下,流体的运动规律.流速的分布等都是不同的,因而管道内流体的平均流速υ与最大流速υmax的比值也是不同的。因此雷诺数的大小决定了粘性流体的流动特性。下图表示光滑管道的雷诺数ReD与速度比V/Vmax的关系。
光滑管的管道雷诺数Rep与速度比V/Vmax的关系
试验表明,外部条件几何相似时(几何相似的管子,流体流过几何相似的物体等),若它们的雷诺数相等,则流体流动状态也是几何相似的(流体动力学相似)。这一相似规律正是流量测量节流装置标准化的基础。可见,雷诺数确切地反映了流体的流动特性是流量测量中常用的参数.
雷诺数的流量表达式为:
M——被测介质的质量流量kg/h:
Q——被测介质的容积流量m/h;
D——管道内径mm;
v——工作状态下被测介质的动力粘度Pa·S
p——工作状态下被测介质的运动粘度m2/s
式中的常数值,依式中各参数的单位不同而异。当采用非式中指定的单位时,常数值应作相应的修正。
在使用雷诺数时,应注意其对应的定型尺寸。一般在给出的雷诺数Re的右下角注以角码,表明对应的定型尺寸。在节流装置的标准中,对管道直径D而言的雷诺数记作ReD,而对节流元件孔径d而言的雷诺数记作Red,两者的关系式为ReD=βRed,式中的β为分流元件的直径比,即β=d/D,使用时应注意。
可以参看:http://www.sensorok.com/tech/link10.htm
2.雷诺数
实验表明真正决定液流流动状态的是用管内的平均流速v、液体的运动粘度ν、管径d三个数所组成的一个称为雷诺数Re的无量纲数,即
上临界雷诺数和下临界雷诺数
临界雷诺数:
当液流的实际流动时的雷诺数小于临界雷诺数时,液流为层流,反之液流则为紊流。常见的液流管道的临界雷诺数可由实验求得。
雷诺数的物理意义:影响液体流动的力主要有惯性力和粘性力,雷诺数就是惯性力对粘性力的无因次比值。
对于非圆截面管道来说,Re可用下式来计算 Re=4vR/ν
式中 R为通流截面的水力半径。它等于液流的有效截面积A和它的湿周χ(通流截面上与液体接触的固体壁面的周长)之比,即 R=A /χ
水利半径对管道通流能力影响很大,水利半径大,表明液流与管壁接触少,通流能力大;水利半径小,表明液流与管壁接触多,通流能力小
可以参看:http://www.mdjx.net/course/demo/yeya/CH02/20.HTM