[例6-5-4] 圖6-5-9中為水泵管路系統(tǒng)。該系統(tǒng)可將水自水池提升至高位水箱。由于水泵葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，在泵進(jìn)口形成真空，水在大氣壓強(qiáng)作用下自池內(nèi)進(jìn)入吸水管，再通過(guò)水泵使水流能量增加(一般是增加壓能)，經(jīng)壓水管流至高位水箱。泵軸線至水池水面的高度稱為水泵的安裝高度，若過(guò)大會(huì)使泵進(jìn)口處真空度太大，泵不能正常工作，甚至根本吸不上水。因此水泵管道系統(tǒng)的水力計(jì)算往往需進(jìn)行安裝高度的計(jì)算。水流經(jīng)過(guò)水泵將獲得能量。單位重量液體通過(guò)泵所得到的能量稱為水泵的揚(yáng)程。計(jì)算水泵的揚(yáng)程也是水力計(jì)算的任務(wù)之一。它將給水泵的選擇提供依據(jù)。

已知吸水管長(zhǎng)度l=8m，管徑dl=200mm。壓水管長(zhǎng)度l2=40m，管徑d2=150mm沿程阻力系數(shù)λ=0.025。吸水管頭部帶底閥濾網(wǎng)的局部阻力系數(shù)ζ1=4.0;彎頭阻力系數(shù)ζ2=0.5(每個(gè))，逆止閥ζ3=5.0，閥門ζ4=0.5，出口ζ5=1.0。水泵進(jìn)口處允許的最大真空度為hv=6m。水泵的提水高度H0=20m，水泵流量為501/s。

求：1)水泵的安裝高度A。

2)水泵的揚(yáng)程及有效功率。

[解] 1)求水泵安裝高度hs

取水池水面0-0及泵前斷面1—1寫出能量方程：

所以

2)求泵的揚(yáng)程H及有效功率Ne：

取斷面0-0和水箱水面3-3寫出能量方程：(兩斷面間有H能量輸入)

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