Arbeitsblatt Pumpen und Pumpenleistung mit Lösungen

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1.Leicht
PQ = 8 L/sH = 20 m

Eine Pumpe fördert 8 L/s Wasser (ρ = 1000 kg/m³) gegen eine Gesamtförderhöhe von 20 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die an das Wasser übertragene hydraulische Leistung Ph in kW.

Q = 8 L/sH = 20 mρ = 1000 kg/m³g = 9,81 m/s²
Ph = kW
2.Leicht
PQ = 75 L/sH = 41 m

Eine Pumpe fördert 75 L/s Wasser (ρ = 1000 kg/m³) gegen eine Gesamtförderhöhe von 41 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die an das Wasser übertragene hydraulische Leistung Ph in kW.

Q = 75 L/sH = 41 mρ = 1000 kg/m³g = 9,81 m/s²
Ph = kW
3.Mittel
PQ = 10 L/sH = 50 m

Eine Pumpe mit einem Wirkungsgrad von 60 % fördert 10 L/s Wasser (ρ = 1000 kg/m³) gegen eine Förderhöhe von 50 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die benötigte Wellenleistung Pshaft in kW.

Q = 10 L/sH = 50 mη = 60%g = 9,81 m/s²
Pshaft = kW
4.Mittel
PQ = 30 L/sH = 48 m

In einem Versuch fördert eine Pumpe 30 L/s Wasser (ρ = 1000 kg/m³) gegen eine Förderhöhe von 48 m, während ihre Welle 17,2 kW aufnimmt. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme den Pumpenwirkungsgrad η in Prozent.

Q = 30 L/sH = 48 mPshaft = 17,2 kWg = 9,81 m/s²
η = %
5.Schwer
PQ = 60 L/sΔz = 16 mL = 200 m, D = 200 mm, f = 0,018, ΣK = 6

Eine Pumpe fördert 60 L/s Wasser (ρ = 1000 kg/m³) aus einem offenen unteren Behälter in einen oberen Tank, dessen Wasserspiegel 16 m höher liegt. Die Rohrleitung ist 200 m lang, hat einen Innendurchmesser von 200 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 85 %. Bestimme die Wellenleistung Pshaft in kW.

Q = 60 L/sΔz = 16 mL = 200 mD = 200 mmf = 0,018ΣK = 6η = 85%
Pshaft = kW
6.Schwer
PQ = 120 L/sΔz = 14 mL = 500 m, D = 250 mm, f = 0,025, ΣK = 8

Eine Pumpe fördert 120 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 500 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. Bestimme die Förderhöhe H, die die Pumpe aufbringen muss.

Q = 120 L/sΔz = 14 mL = 500 mD = 250 mmf = 0,025ΣK = 8
H = m

Lösungsschlüssel

  1. 1. Ph = 1,57 kW
  2. 2. Ph = 30,17 kW
  3. 3. Pshaft = 8,175 kW
  4. 4. η = 82,13 %
  5. 5. Pshaft = 14,17 kW
  6. 6. H = 31,67 m

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