Arbeitsblatt Pumpen und Pumpenleistung mit Lösungen

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1.Leicht
PQ = 100 L/sH = 62 m

Eine Pumpe fördert 100 L/s Wasser (ρ = 1000 kg/m³) gegen eine Gesamtförderhöhe von 62 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die an das Wasser übertragene hydraulische Leistung Ph in kW.

Q = 100 L/sH = 62 mρ = 1000 kg/m³g = 9,81 m/s²
Ph = kW
2.Leicht
PQ = 15 L/sH = 62 m

Eine Pumpe fördert 15 L/s Wasser (ρ = 1000 kg/m³) gegen eine Gesamtförderhöhe von 62 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die an das Wasser übertragene hydraulische Leistung Ph in kW.

Q = 15 L/sH = 62 mρ = 1000 kg/m³g = 9,81 m/s²
Ph = kW
3.Mittel
PQ = 30 L/sH = 46 m

Eine Pumpe mit einem Wirkungsgrad von 65 % fördert 30 L/s Wasser (ρ = 1000 kg/m³) gegen eine Förderhöhe von 46 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die benötigte Wellenleistung Pshaft in kW.

Q = 30 L/sH = 46 mη = 65%g = 9,81 m/s²
Pshaft = kW
4.Mittel
PQ = 20 L/sH = 12 m

Eine Pumpe fördert 20 L/s Wasser (ρ = 1000 kg/m³) gegen eine Förderhöhe von 12 m. Der Pumpenwirkungsgrad beträgt 70 %, und der antreibende Elektromotor hat einen Wirkungsgrad von 90 %. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die elektrische Leistung Pel, die der Motor aufnimmt, in kW.

Q = 20 L/sH = 12 mηpump = 70%ηmotor = 90%g = 9,81 m/s²
Pel = kW
5.Schwer
200 kPa (Überdruck)PQ = 50 L/sΔz = 14 mL = 400 m, D = 150 mm, f = 0,025, ΣK = 6

Eine Pumpe fördert 50 L/s Wasser (ρ = 1000 kg/m³) aus einem offenen unteren Behälter in einen oberen Tank, dessen Wasserspiegel 14 m höher liegt. Die Rohrleitung ist 400 m lang, hat einen Innendurchmesser von 150 mm und eine Rohrreibungszahl nach Darcy f = 0,025; 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 200 kPa. Bestimme die Förderhöhe H, die die Pumpe aufbringen muss.

Q = 50 L/sΔz = 14 mL = 400 mD = 150 mmf = 0,025ΣK = 6ptank = 200 kPa
H = m
6.Schwer
PQ = 75 L/sΔz = 12 mL = 200 m, D = 250 mm, f = 0,025, ΣK = 8

Eine Pumpe fördert 75 L/s Wasser (ρ = 1000 kg/m³) aus einem offenen unteren Behälter in einen oberen Tank, dessen Wasserspiegel 12 m höher liegt. Die Rohrleitung ist 200 m lang, hat einen Innendurchmesser von 250 mm und eine Rohrreibungszahl nach Darcy f = 0,025; die Beiwerte der örtlichen Verluste ergeben zusammen ΣK = 8 (Einlauf und Auslauf eingeschlossen). Verwende g = 9,81 m/s². Der Pumpenwirkungsgrad beträgt 85 %. Bestimme die Wellenleistung Pshaft in kW.

Q = 75 L/sΔz = 12 mL = 200 mD = 250 mmf = 0,025ΣK = 8η = 85%
Pshaft = kW

Lösungsschlüssel

  1. 1. Ph = 60,82 kW
  2. 2. Ph = 9,123 kW
  3. 3. Pshaft = 20,83 kW
  4. 4. Pel = 3,737 kW
  5. 5. H = 64,04 m
  6. 6. Pshaft = 13,27 kW

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