单选题
当两个同规格的离心泵串联使用时,只能说
A
串联泵较单台泵实际的扬程增大一倍
B
串联泵的工作点处较单台泵的工作点处扬程增大一倍
C
当流量相同时,串联泵特性曲线上的扬程是单台泵特性曲线上的扬程的两倍
D
在管路中操作的串联泵,流量与单台泵操作时相同,但扬程增大两倍
答案解析
正确答案:C
解析:
这道题考查的是离心泵串联操作的基本原理及其特性曲线的变化规律。我们需要从理论特性曲线和实际工作点两个角度来分析。
### 1. 离心泵串联的基本原理
当两台同规格的离心泵串联时液体依次通过第一台泵和第二台泵。
- **流量关系**:由于液体是连续流动的,通过两台泵的流量 $Q$ 是相同的,即 $Q_{串} = Q_1 = Q_2$。
- **扬程关系**:第二台泵吸入的是第一台泵排出的高压液体,因此串联后的总扬程 $H_{串}$ 等于两台泵在该流量下产生的扬程之和。对于同规格泵,若单台泵在流量 $Q$ 下的扬程为 $H$,则串联后的总扬程为 $H_{串} = H_1 + H_2 = 2H$。
### 2. 选项逐一分析
* **A. 串联泵较单台泵实际的扬程增大一倍**
* **错误**。虽然理论上串联后的特性曲线扬程加倍,但泵在管路中工作时,其“实际扬程”取决于泵的特性曲线与管路特性曲线的交点(即工作点)。由于管路阻力随流量增加而增加,串联后系统的工作点会向右上方移动(流量增大,扬程增大),但此时单台泵也在新的流量下工作,其单台扬程并不等于原单台泵工作点的扬程。更重要的是,“实际扬程增大一倍”这种说法模糊了“特性曲线”与“工作点”的区别,且在实际管路中,由于流量增加导致阻力损失增加,总扬程通常小于单台泵最大扬程的两倍(相对于原工作点而言,扬程增加了,但未必正好是一倍关系,且表述不严谨)。
* **B. 串联泵的工作点处较单台泵的工作点处扬程增大一倍**
* **错误**。这是一个常见的误区。
* 设单台泵工作点为 $(Q_1, H_1)$。
* 串联后,新的工作点为 $(Q_2, H_2)$。
* 根据串联特性,在流量 $Q_2$ 下,串联泵的总扬程是该流量下单台泵扬程的2倍。但是,这个总扬程 $H_2$ 是用来克服新流量 $Q_2$ 下的管路阻力的。
* 由于 $Q_2 > Q_1$(串联后流量通常会增加),管路阻力 $H = K Q^2$ 会显著增加。
* 因此,串联后的总扬程 $H_2$ 虽然比 $H_1$ 大,但通常 **小于** $2H_1$。只有在管路阻力为零(垂直向上输送且无摩擦等理想情况或特定静扬程主导情况)的极端假设下才可能接近,一般情况下不能说工作点处的扬程正好增大一倍。
* **C. 当流量相同时,串联泵特性曲线上的扬程是单台泵特性曲线上的扬程的两倍**
* **正确**。这是离心泵串联操作的**定义性特征**。
* 泵的特性曲线描述的是泵本身的能力,即 $H-Q$ 关系。
* 串联组合泵的特性曲线是通过将单台泵特性曲线上每一个流量点对应的扬程乘以2得到的。
* 数学表达:若单台泵特性方程为 $H = f(Q)$,则串联泵的特性方程为 $H_{串} = 2f(Q)$。
* 这句话严格限定在“特性曲线”上,且前提是“当流量相同时”,这是完全准确的理论描述。
* **D. 在管路中操作的串联泵,流量与单台泵操作时相同,但扬程增大两倍**
* **错误**。
* 首先,串联后总阻力能力增强,会导致系统**流量增大**,而不是流量相同。
* 其次,即使假设流量不变,扬程是增大为原来的2倍(即增加了一倍),而不是“增大两倍”(通常理解为变为3倍或增加2倍,语文歧义,但主要错误在于流量不变的假设)。在管路系统中,流量必然会改变。
### 结论
只有选项 C 准确描述了离心泵串联时特性曲线的合成规律,即在同一流量下,串联泵的总扬程等于各单泵扬程之和(同规格即为两倍)。其他选项混淆了“特性曲线”与“工作点”,或错误判断了流量和扬程的实际变化情况。
故正确答案为 **C**。
相关知识点:
离心泵串联,流量同扬程两倍
题目纠错
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