b?N?(QilgSi)?N?(lgSi)2?Q?lgS?(?lgS)i2ii (3-2)
式中 Si、Qi，——每次抽水试验之水位降深及流量；
N ——试验次数。
机井安装了一台200Qj50-52／4型潜水电泵，水泵基本性能参数如表⒊18所示。
井中用长50m、内径100mm的钢管吊装水泵，出地面接外径110rnm塑料管，水井至控制点485m，管出口要求有2.5m的自由水压。钢管的沿程水头损失按舍维列夫公式计算
v?1.2m/s 时 j?0.001071.3 （m/m） （3-3）
Dv2v?1.2m/s 时 j?0.000912vD21.3(1?0.867v)0.3（m/m） （3-4）
式中D——钢管内径，m；
v——管内平均流速，m／s。 丨 堕料管沿程水头损失按哈一威公式计算 hf?式中 l——管长，m D——管内径，m Q——流量，(m3/s)
C——常数、对硬塑料管可取150。
局部水头损失按占沿程水头损失的3.5％计。试确定：
（l）水泵正常运行时的工作点参数；动水位距地面的深度。 (2）当流量减少8％时，水泵的转速变为多少？
10.67QC1.8521.8524.871lD （3-5）
习题四
4-1 什么是水泵的汽蚀现象？汽蚀的实质是什么？它对水泵运转有什么危害？ 4-2 分析比较离心泵与轴流泵发生汽蚀后，水泵性能曲线的变化特点及其原因？
4-3 有人认为：“在过流部位出现负压的地方，才会产生汽蚀。”这种说法对吗？为什么？ 4-4 进水管端装有带底阀的抽水装置，在出水管上闸阀关闭的特况下停机或开机，真空表的读数是否相同？
4-5 图42（a）和（b）分别表示泵的吸上和倒灌两种装置。试在图中用箭头标出?ha的大小及其与p0/?g、
Hsz、?hs、pv/?g等参数之间的线段关系。
4-6 什么叫有效汽蚀余量?ha？什么叫必需汽蚀余量?hr？它们与哪些因素有关？欲使水泵不发生汽蚀，须满足什么条件？
4-7 水泵汽蚀试验（找必需气蚀余量?hr）有哪几种方法？它们各斋要哪些试验设备？优缺点如何？ 4-8[?h]与[Hs]“等价”吗？它们之间的关系如何？ 4-9 为什么说相似的水泵尺寸越大，抗汽蚀性能越差？当实型泵与模型泵的尺寸相差较大时，利用汽蚀相似律换算得到的实型泵?hr是偏大还是偏小？转速呢？
4-10 泵用来抽送高温水，若考虑热力学影响，泵的允许汽蚀余置[?h]是增大还是减小呢？为什么？ 4-11 轴流泵的汽蚀比转数c值较大，这表明其抗汽蚀性能较好，但实际上轴流泵的安装高度计算结果较小，允许的转速较低，这种现象如何解释？
4-12 改善泵抗汽蚀性能有哪些途径，从制造（减小?hr和采用耐蚀材料）和使用（增大?ha）两方面考虑，分别加以说明，并阐明其缘由。
4-13 为什么说“水泵在允许的吸上高度范围内，安装高度的变化，对水泵的总扬程没有影响”？ 、
4-14 一台离心泵运行中出现汽蚀，问车小叶轮能否改善泵本身的抗汽蚀性能（减小?hr）？将泵出水侧闸阀关小又怎样呢？为什么？
4-15 泵样本中所给出的[Hs]或?h是在什么样的试验条件下得到的？当使用条件发生变化时，应怎样进行修正？
⒋16 将表⒋5中各量的表达公式写在相应位置上。
⒋17 一台水泵，泵进口直径为200mm，流量Q=77.81／s，从水泵性能曲线上查得该流置下的[Hs]＝3·6m。估算进水管路水头损失为O．5m，分别计算在标准状态下及在拉萨地区（海拔3958m），从开敞式进水池中抽送40℃清水时，水泵的最大安装离度。
4-18 一台正值吸水的10shˉ8型离心泵抽水装置，自开敝式进水池抽取常温清水，不考虑当地海拔高程的影晌。水泵进口装有真空表，流量可用出水管上的闸阀调节。第一次闸阀部分关闭，测得流量Q1＝1001／s，真空表读数Hs1＝39.24 kPa；第二次闸阀全开，测得流量Q2＝1501／s，真空表读数Hs2=58.86kPa。该泵的安装高度Hsz为多少？
4-19 有一台水泵，在海拨1000m的地方抽送40℃的清水。泵在最佳工况工作，流量 Q＝4．3m3／s，转速n＝485r／min，经计算水泵安装在进水池液面以下2m处。估算进水管路的水头损失为0．5m，允许汽蚀余量较必需汽蚀余量取0.3m的裕量值。求该泵的汽蚀比转数c。
4-20一台水泵， [?h]=2m。装置条件是：进水管水头损失Σhs＝2·33m，水泵自开敞式进水池抽水。试求：
（1）当液面为标准大气压，分别抽送20℃清水和90℃热水时，水泵安装高度各为多少？ （2）如果将这台水泵分别安装在天津市（海拔3m）和兰州市（诲拔1517m），抽送40℃清水，这台泵的安装高度又各为多少？
4-21 一台轴流泵抽水装置，叶片中心线在进水池自由水面以下0．3m处，液面高程80m，输送常温清水，水泵转速n＝750r／mm，泵的允许汽蚀余量＝8．4m，泵进口粉相对很短，水力损失忽咯不计。试校核该泵运转期闷是否会发生汽蚀？如果将该裒的转速提高到970r／mln，泵是否还能安全运转？
4-22 已知一台双吸式离心泵，进口直径为600mm，转速为1450r/mln，最佳工况时的流量Q=7821／s）该泵的汽蚀比转数c＝900。试求：
（1）这台水泵的必需汽蚀余量?hr；允许汽蚀余量[?h]；允许吸上真空高度[Hs] （2〉当进水管路阻力参数f＝3.5s2／m5时，这台泵的允许安装高度hsz。
4-23 一台转速为970r／min的双吸式离心泵，由一个标准大气压的开敞式进水池中抽送20℃的清水，水泵在最佳工况下的流量Q＝6141／s。当泵的安装高度与进水管路水力损失之和超过3.5m时，发现水泵开始汽蚀。问该泵的汽蚀余量Hr是多少？汽蚀比转数c是多少？
4-24 某泵站安装3台10sh-9a型水泵，根据泵站安装条件，求得水泵工作点参数Q=1301／S，[Hs]＝4m。进水池开敞式，最低水位为405.5m，水温为常温，进水管采用直径300mm的铸铁管，管长8m，糙率0·012，管路上装有带滤网的底阀一个（?1＝5．7），90°弯头一个（?2＝0.38），偏心异径接头一个（直径由300mm变到250mm，?3＝0.2）。试确定： （1）该泵的安装高程。
（2）如果去掉底阀，改用真空泵抽气充水，进水管口改用D进口＝1·3D进的喇叭口（?4=0.15），进水
池水位降低多少仍保证水泵安全运行？
4-25 某机井选配一台IS80－6-125A型水泵抽水，该泵的性能参数如表⒋6所示。由于近年来长期干旱少雨，地下水开采量大于补给量，地下水位不断下降。经观测，机井静水位近期稳定在地面以下7．2n。抽水时动水降深按s＝0．0178Q2下降（s以m计，Q以l／s计）。该水泵扬程满足要求，但水泵安装在地面已不能抽水，拟采用水泵下卧（即水泵安装地面以下）的办法。已知，进水管的内径为75mm，糙率为0·012，管长为8m；管路附件有90°弯头一个（?1=0·4），带滤阀的进口（?2＝0·82）；出水管采用内径75mm的硬质塑料管，管长为25m，出口伸入出水池，出水池水面高出地面1.2m。塑料管沿程水头损失按哈一威公式计算。地形高程影响不计，水温按常温考虑。试求： （1）水泵的工况点参数。 （2）水泵需下卧安装的深度。
4-26 某大型泵站，安装立式轴流泵，采用肘形进水流道，进水流道局部损失系数Σ?c=1·15，平均流速为1·83m／s，平均直径为2.37m，全长按10m计算；肘形进水流道由混凝土浇注而成，糙率0．014。进水池最低水位为197h，水温为30℃，水泵实际工作时的允许汽蚀余量[?h]＝11，9m。试求水泵的安装高程。该水泵进口直径为2.0m，求此时水泵的允许吸上真空高度［Hs］。
4-27 已知一轴流泵模型，最佳工况下参数为：n＝580r／min，Q＝⒈06m3／s，H＝4.7m， [?h]＝8．7m，D2＝650mm。试根据下列条件，分别确定与之相似的实型泵参数： (1)实型泵的比转数ns，汽蚀比转数c。
（2）当实型泵D2＝1·25m、n＝365r／min时，求实型泵在最佳工况的?hr。
（3）当实型泵D2＝1．25m，要求实型泵与模型泵必需汽蚀余量相同时，实型泵的转速n和流量Q应为多少？
（4）如果要求实型泵的允许汽蚀余量[?h]不超过4，lm，那么设计泵的nD值应限制在多少r/（min·m）才合适。
4-28 一台泵用来抽送标淮大气压下的常温清水，已知Hsz＝5m，最佳工况下的流量Q
＝280m3／h，进水管路水头损失0.5m；汽蚀比转数c＝800。水泵的转速应为多少。
4-29 某抽水装置拟设计一台泵，用来抽送70℃清水，已知进水箱液面压力为50kPa（绝对压力），进水管路水头损失为lm，泵的转速选定为960r/min。又知泵的汽蚀参数是通过小一倍尺寸的模型泵试验求得的，该模型泵的转速为1450r／min，测得的?hr＝2m。试问： (1）设计泵的最大安装高度。
(2）由于设计泵比模型泵的转速低得较多，试讨论在运用汽蚀相似律换算泵的汽蚀余量时，因换算误差，会给设计泵安装高度带来什么影响。
4-30 离心泵自一集水井中抽水，集水井由自流管与蓄水池相连结，如图⒋3所示。已知自流管长20m，管径150mm；水泵进水管路长12m，管径150mm，水泵进口直径125mm，进口与进水管由偏心异径管连接，?4＝0．15。管路的糙率n＝0．013，水泵允许吸上真空高度[Hs]=6m，试确定水泵的最大流量（忽略高程影响，抽送常温清水）。
习题五
5-1 离心泵叶轮水力设计有哪几种方法？这些设计方法的基本思想是什么？有什么优缺点？
5-2 离心泵叶轮的主要结构参数有哪些？其中哪些参数对泵的汽蚀条件有显著影响？哪些参数与泵的扬程关系密切？叶片数z、包角θ对叶轮流道和叶片的水力性能有何影响（从对水流的排挤、摩阻、流道形状、叶片正背面压差以及制造难易程度等方面考虑）？
5-3 什么叫叶轮的轴面、流面？什么叫过水断面形成线？它是怎样做出来的？
5-4 什么是叶片的真实厚度δ、流面厚度s、圆周厚度su、径向厚度sr、轴面厚度sm？分别用示意图表示出来。它们之间的关系怎样？
5-5 试根据叶片绘型的基本要求或精算公式，分析说明混流泵叶片出口边倾斜的道理。 5-6 试述叶片绘型（保角变换法）的基本作法和步骤。
5-7 什么是圆柱层无关性假设？如何解释轴流泵叶片栅为无限平面直列栅。 5-8 叶栅有哪些主要几何参数？它们是如何定义的？
5-9 栅中翼型进出口速度三角形是如何绘出的？它与离心泵叶片进出口三角形的绘制方法有何不同？ 5-10 试根据能量基本方程式Ht?z??2?g1g(u2vu2?u1vu1)证明用绕流单个叶片的速度环量Γ表示的能量方程式
为HT?（z为叶片数，ω为叶轮旋转的角速度）。
5-11 分析轴流泵叶片在轮毂和轮缘处由于尺寸的有限性及两侧间隙回流的影响，讨论叶片进出口轴面速度
和速度环量Γ沿半径的分布规律。设计时应采取什么措施？
2?R5-12 讨论轴流泵轮毂比dA/D和叶栅密度l/t(t?)的取值对叶片水力性能和结构强度以及使用要求
z等方面的影响。
5-13 翼型的升力系数Py和阻力系数Px与哪些因素有关？作用方向如何？如果翼型表面不存在速度环量，仅有无限远处的来流速度，翼型是否产生升力？道理何在？
5-14 什么是机翼的特性曲线？什么是机翼的极曲线？这些曲线是怎样得到的？试说明 机翼的升、阻力曲线随冲角Δα的变化关系。
515 翼型质量是怎样定义的？何为翼型的最离质量区？画出栅中翼型的冲角，并分析 流置变化时对冲角的影响。
5-16 对选定的翼型，其剖面坐标和升力特性如何换算？设计时应注意哪些向题？
5-17 为利用翼型升力特性，栅中翼型的升力系数应作哪些修正？要经过哪几个步骤？ 5-18 轴流泵叶轮计算基本方程式是怎样推出来的？其意义何在？在叶轮设计时，怎样 使用该公式？