Arbeitsblatt Pumpen und Pumpenleistung mit Lösungen

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1.Leicht
PQ = 20 L/sH = 65 m

Eine Pumpe fördert 20 L/s Wasser (ρ = 1000 kg/m³) gegen eine Gesamtförderhöhe von 65 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die an das Wasser übertragene hydraulische Leistung Ph in kW.

Q = 20 L/sH = 65 mρ = 1000 kg/m³g = 9,81 m/s²
Ph = kW
2.Leicht
PQ = 40 L/sH = 15 m

Eine Pumpe fördert 40 L/s Wasser (ρ = 1000 kg/m³) gegen eine Gesamtförderhöhe von 15 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die an das Wasser übertragene hydraulische Leistung Ph in kW.

Q = 40 L/sH = 15 mρ = 1000 kg/m³g = 9,81 m/s²
Ph = kW
3.Mittel
PQ = 50 L/sH = 64 m

Eine Pumpe mit einem Wirkungsgrad von 75 % fördert 50 L/s Wasser (ρ = 1000 kg/m³) gegen eine Förderhöhe von 64 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die benötigte Wellenleistung Pshaft in kW.

Q = 50 L/sH = 64 mη = 75%g = 9,81 m/s²
Pshaft = kW
4.Mittel
PQ = 60 L/sH = 24 m

Eine Pumpe mit einem Wirkungsgrad von 82 % fördert 60 L/s Wasser (ρ = 1000 kg/m³) gegen eine Förderhöhe von 24 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die benötigte Wellenleistung Pshaft in kW.

Q = 60 L/sH = 24 mη = 82%g = 9,81 m/s²
Pshaft = kW
5.Schwer
PQ = 120 L/sΔz = 21 mL = 100 m, D = 250 mm, f = 0,018, ΣK = 6

Eine Pumpe fördert 120 L/s Wasser (ρ = 1000 kg/m³) aus einem offenen unteren Behälter in einen oberen Tank, dessen Wasserspiegel 21 m höher liegt. Die Rohrleitung ist 100 m lang, hat einen Innendurchmesser von 250 mm und eine Rohrreibungszahl nach Darcy f = 0,018; die Beiwerte der örtlichen Verluste ergeben zusammen ΣK = 6 (Einlauf und Auslauf eingeschlossen). Verwende g = 9,81 m/s². Der Pumpenwirkungsgrad beträgt 70 %. Bestimme die Wellenleistung Pshaft in kW.

Q = 120 L/sΔz = 21 mL = 100 mD = 250 mmf = 0,018ΣK = 6η = 70%
Pshaft = kW
6.Schwer
250 kPa (Überdruck)PQ = 50 L/sΔz = 20 mL = 150 m, D = 150 mm, f = 0,015, ΣK = 6

Eine Pumpe fördert 50 L/s Wasser (ρ = 1000 kg/m³) aus einem offenen unteren Behälter in einen oberen Tank, dessen Wasserspiegel 20 m höher liegt. Die Rohrleitung ist 150 m lang, hat einen Innendurchmesser von 150 mm und eine Rohrreibungszahl nach Darcy f = 0,015; 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 250 kPa. Bestimme die Förderhöhe H, die die Pumpe aufbringen muss.

Q = 50 L/sΔz = 20 mL = 150 mD = 150 mmf = 0,015ΣK = 6ptank = 250 kPa
H = m

Lösungsschlüssel

  1. 1. Ph = 12,75 kW
  2. 2. Ph = 5,886 kW
  3. 3. Pshaft = 41,86 kW
  4. 4. Pshaft = 17,23 kW
  5. 5. Pshaft = 42,08 kW
  6. 6. H = 54,05 m

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