Arbeitsblatt Pumpen und Pumpenleistung mit Lösungen

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1.Leicht
PQ = 30 L/sH = 61 m

Eine Pumpe fördert 30 L/s Wasser (ρ = 1000 kg/m³) gegen eine Gesamtförderhöhe von 61 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die an das Wasser übertragene hydraulische Leistung Ph in kW.

Q = 30 L/sH = 61 mρ = 1000 kg/m³g = 9,81 m/s²
Ph = kW
2.Leicht
PQ = 8 L/sH = 64 m

Eine Pumpe fördert 8 L/s Wasser (ρ = 1000 kg/m³) gegen eine Gesamtförderhöhe von 64 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die an das Wasser übertragene hydraulische Leistung Ph in kW.

Q = 8 L/sH = 64 mρ = 1000 kg/m³g = 9,81 m/s²
Ph = kW
3.Mittel
PQ = 15 L/sH = 54 m

Eine Pumpe mit einem Wirkungsgrad von 70 % fördert 15 L/s Wasser (ρ = 1000 kg/m³) gegen eine Förderhöhe von 54 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die benötigte Wellenleistung Pshaft in kW.

Q = 15 L/sH = 54 mη = 70%g = 9,81 m/s²
Pshaft = kW
4.Mittel
PQ = 150 L/sH = 16 m

In einem Versuch fördert eine Pumpe 150 L/s Wasser (ρ = 1000 kg/m³) gegen eine Förderhöhe von 16 m, während ihre Welle 29,4 kW aufnimmt. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme den Pumpenwirkungsgrad η in Prozent.

Q = 150 L/sH = 16 mPshaft = 29,4 kWg = 9,81 m/s²
η = %
5.Schwer
PQ = 120 L/sΔz = 11 mL = 100 m, D = 250 mm, f = 0,015, ΣK = 4

Eine Pumpe fördert 120 L/s Wasser (ρ = 1000 kg/m³) aus einem offenen unteren Behälter in einen oberen Tank, dessen Wasserspiegel 11 m höher liegt. Die Rohrleitung ist 100 m lang, hat einen Innendurchmesser von 250 mm und eine Rohrreibungszahl nach Darcy f = 0,015; die Beiwerte der örtlichen Verluste ergeben zusammen ΣK = 4 (Einlauf und Auslauf eingeschlossen). Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Förderhöhe H, die die Pumpe aufbringen muss.

Q = 120 L/sΔz = 11 mL = 100 mD = 250 mmf = 0,015ΣK = 4
H = m
6.Schwer
150 kPa (Überdruck)PQ = 40 L/sΔz = 6 mL = 150 m, D = 200 mm, f = 0,02, ΣK = 6

Eine Pumpe fördert 40 L/s Wasser (ρ = 1000 kg/m³) aus einem offenen unteren Behälter in einen oberen Tank, dessen Wasserspiegel 6 m höher liegt. Die Rohrleitung ist 150 m lang, hat einen Innendurchmesser von 200 mm und eine Rohrreibungszahl nach Darcy f = 0,02; die Beiwerte der örtlichen Verluste ergeben zusammen ΣK = 6 (Einlauf und Auslauf eingeschlossen). Verwende g = 9,81 m/s². Der obere Tank ist geschlossen, und die Luft über dem Wasser steht unter einem Überdruck von 150 kPa. Bestimme die Förderhöhe H, die die Pumpe aufbringen muss.

Q = 40 L/sΔz = 6 mL = 150 mD = 200 mmf = 0,02ΣK = 6ptank = 150 kPa
H = m

Lösungsschlüssel

  1. 1. Ph = 17,95 kW
  2. 2. Ph = 5,023 kW
  3. 3. Pshaft = 11,35 kW
  4. 4. η = 80,08 %
  5. 5. H = 14,05 m
  6. 6. H = 23,03 m

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