Arbeitsblatt Pumpen und Pumpenleistung mit Lösungen

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1.Leicht
PQ = 25 L/sH = ?

Eine Pumpe fördert 25 L/s Wasser (ρ = 1000 kg/m³) und überträgt eine hydraulische Leistung von 11 kW. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Förderhöhe H der Pumpe.

Ph = 11 kWQ = 25 L/sρ = 1000 kg/m³g = 9,81 m/s²
H = m
2.Leicht
PQ = 8 L/sH = 71 m

Eine Pumpe fördert 8 L/s Wasser (ρ = 1000 kg/m³) gegen eine Gesamtförderhöhe von 71 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die an das Wasser übertragene hydraulische Leistung Ph in kW.

Q = 8 L/sH = 71 mρ = 1000 kg/m³g = 9,81 m/s²
Ph = kW
3.Mittel
PQ = 30 L/sH = 80 m

In einem Versuch fördert eine Pumpe 30 L/s Wasser (ρ = 1000 kg/m³) gegen eine Förderhöhe von 80 m, während ihre Welle 28,7 kW aufnimmt. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme den Pumpenwirkungsgrad η in Prozent.

Q = 30 L/sH = 80 mPshaft = 28,7 kWg = 9,81 m/s²
η = %
4.Mittel
PQ = 25 L/sH = 24 m

Eine Pumpe mit einem Wirkungsgrad von 60 % fördert 25 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 = 25 L/sH = 24 mη = 60%g = 9,81 m/s²
Pshaft = kW
5.Schwer
200 kPa (Überdruck)PQ = 120 L/sΔz = 9 mL = 400 m, D = 250 mm, f = 0,022, ΣK = 4

Eine Pumpe fördert 120 L/s Wasser (ρ = 1000 kg/m³) aus einem offenen unteren Behälter in einen oberen Tank, dessen Wasserspiegel 9 m höher liegt. Die Rohrleitung ist 400 m lang, hat einen Innendurchmesser von 250 mm und eine Rohrreibungszahl nach Darcy f = 0,022; die Beiwerte der örtlichen Verluste ergeben zusammen ΣK = 4 (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 = 120 L/sΔz = 9 mL = 400 mD = 250 mmf = 0,022ΣK = 4ptank = 200 kPa
H = m
6.Schwer
PQ = 12 L/sΔz = 6 mL = 200 m, D = 100 mm, f = 0,025, ΣK = 8

Eine Pumpe fördert 12 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 200 m lang, hat einen Innendurchmesser von 100 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. Bestimme die Förderhöhe H, die die Pumpe aufbringen muss.

Q = 12 L/sΔz = 6 mL = 200 mD = 100 mmf = 0,025ΣK = 8
H = m

Lösungsschlüssel

  1. 1. H = 44,85 m
  2. 2. Ph = 5,572 kW
  3. 3. η = 82,03 %
  4. 4. Pshaft = 9,81 kW
  5. 5. H = 41,33 m
  6. 6. H = 12,9 m

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