過程流體機(jī)械復(fù)習(xí)試題2篇

過程流體機(jī)械復(fù)習(xí)試題整理2篇

第1章緒論

一、填空

2、流體機(jī)械按其能量的轉(zhuǎn)換形式可分為（）和（）二大類。

3、按工作介質(zhì)的不同，流體機(jī)械可分為（）、（）和（）。

5、將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)椋ǎ┑哪芰?，用來給（）增壓與輸送的機(jī)械稱為壓縮機(jī)。

6、將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)椋ǎ┑哪芰?，用來給（）增壓與輸送的機(jī)械稱為泵。

7、用機(jī)械能將（）分離開來的機(jī)械稱為分離機(jī)。

二、名詞解釋

5.壓縮機(jī)6.泵7.分離機(jī)

第2章容積式壓縮機(jī)

一、填空題

2、往復(fù)式壓縮機(jī)由（）、（）、（）和（）四部

分組成。

3、往復(fù)式壓縮機(jī)的工作腔部分主要由（）、（）和（）構(gòu)成。

4、活塞通過（）由傳動部分驅(qū)動，活塞上設(shè)有（）以密封活塞與氣缸

的間隙.

6、往復(fù)式壓縮機(jī)的傳動部分是把電動機(jī)的（）運動轉(zhuǎn)化為活塞的（）運動。

10.理論上講，級數(shù)越（）,壓縮氣體所消耗的功就越（）等溫循環(huán)所消耗的

功。

14.氣閥主要由（）、（）、（）和（）四部分組成。

16.活塞環(huán)和填料的密封原理基本相同，都是利用（）和（）的作用以達(dá)到

密封的目的。

19.壓縮機(jī)正常運轉(zhuǎn)時，產(chǎn)生的作用力主要有三類：（1）（）；（2）

（）；（3）（）。

22.壓縮機(jī)中的慣性力可分為（）慣性力和：）慣性力。

23.一階往復(fù)慣性力的變化周期為（）；二階往復(fù)慣性力的變化周

期為（）o

25.旋轉(zhuǎn)慣性力的作用方向始終沿曲柄半徑方向（），故其方向隨曲地旋轉(zhuǎn)而

（）,而大小（）o

36.理論工作循環(huán)包括（）、（）、（）三個過程。

37.實際工作循環(huán)包括（）、（）、（）和（）四個過程。

38.活塞運動到達(dá)主軸側(cè)的極限位置稱為（）；活塞運動到達(dá)遠(yuǎn)離主軸側(cè)的極

限位置稱為（）。

39.活塞從一個止點到另一個止點的距離為（）。

40.第一級吸入管道處的氣體壓力稱為活塞壓縮機(jī)的（）；末級排出接管處

的氣體壓力稱為活塞壓縮機(jī)的（）。

二、選擇題

2.活塞式壓縮機(jī)的理論工作循環(huán)由____個過程組成。

A.一B.二C.三D.四

3.活塞壓縮機(jī)的實際工作循環(huán)由個過程組成。

A.四B.三C.二D.一

4.活塞式壓縮機(jī)的實際工作循環(huán)中膨脹和壓縮過程屬于過程。

A.氣體流動B.熱力C.冷卻D.升溫

7.吸、排氣管內(nèi)的壓力取決于o

A.氣缸內(nèi)吸、排氣壓力B.氣閥彈簧力

C.氣閥通流面積D.外界系統(tǒng)

10.在壓力比和膨脹指數(shù)一定時，相對余隙容積越大則系數(shù)越小。

A.壓力B.溫度C.容積D.泄漏

16.壓縮機(jī)的實際排氣壓力取決于o

A.缸內(nèi)壓力B.實際吸氣壓力

C.排氣溫度D.排氣系統(tǒng)的壓力

19.在活塞式壓縮機(jī)中若各級壓力比相等且吸入溫度相同，則總指示功最少，這就是

______原則。

A.最佳壓力B.最佳溫度C.等壓力分配D.等壓力比分配

21.下列屬于易損件的是。

A.活塞B.十字頭銷

C.閥片D.連桿

23.在單列壓縮機(jī)中采用加平衡質(zhì)量的方法，可以使一階往復(fù)慣性力。

A.部分平衡B.完全平衡C.旋轉(zhuǎn)90°D.旋轉(zhuǎn)180°

25.各類壓縮機(jī)的慣性力或力矩可用加平衡質(zhì)量的方法來平衡。

A.一階B.二階往復(fù)C.往復(fù)D.旋轉(zhuǎn)

26.在活塞式壓縮機(jī)中加裝飛輪的目的使用來。

A.調(diào)整活塞力B.降低功率消耗

C.均衡轉(zhuǎn)速D.降低壓力脈動

28.壓縮機(jī)銘牌上的排氣量指的是_____排氣量。

A.額定B.標(biāo)準(zhǔn)C.實際D.理論

29.活塞桿與氣缸間隙采用_____密封。

A.活塞環(huán)B.軟填料C.硬填料D.密封圈

三、名詞解釋

2.級3.內(nèi)止點4.理論工作循環(huán)5.外止點7.余隙容積

9.吸氣壓力10.排氣玉力

四、改錯

1.往復(fù)式壓縮機(jī)的工作腔部分主要由氣閥、活塞和活塞桿構(gòu)成。（）

7.規(guī)定氣體對活塞作功其道為負(fù)，活塞對氣體作功其值為正。（）

8.如果氣缸冷卻良好，進(jìn)氣過程加入氣體的熱量少，則溫度系數(shù)取值較高；傳熱溫

差大，造成實際氣缸工作容積利用率低，溫度系數(shù)取值較低。（）

16.活塞與氣缸之間需采用填料密封，活塞桿與氣缸之間需采用活塞環(huán)密封。（）

21.壓縮機(jī)的冷卻方式主要分為有油和無油。（）

25.活塞平均速度是聯(lián)系機(jī)器結(jié)構(gòu)尺寸和轉(zhuǎn)速的一個參數(shù)，對壓縮機(jī)的性能有很大影

響。對一臺機(jī)器來講，活塞平均速度是一個定值。（）

26.壓縮機(jī)正常運轉(zhuǎn)時，產(chǎn)生的作用力主要有三類：慣性力、氣體力和活塞力。（）

31.一階往復(fù)慣性力的變化周期為曲軸旋轉(zhuǎn)一周的時間；二階往復(fù)慣性力的變化周期

為一階的一半。（）

34.活塞力是由氣體力和摩擦力合成的。（）

45.理論工作循環(huán)包括膨脹、進(jìn)氣、壓縮、排氣四個過程。（）

46.實際工作循環(huán)包括進(jìn)氣、壓縮、排氣和膨脹四個過程。（）

五、簡答分析

2.簡述往復(fù)式壓縮機(jī)的基本組成？

3.級的理論循環(huán)的特點是什么？

4.級的實際循環(huán)的特點是什么？

5.推導(dǎo)容積系數(shù)的計算式，并說明式中各字母的意義。

6.簡述多級壓縮的優(yōu)點？

11.列出壓縮機(jī)氣量調(diào)節(jié)的常用方法？

14.與往復(fù)式壓縮機(jī)比較，回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)具有哪些特點？

17.簡述級在列中配置的基本原則？

4.以圖1-2-4為例，分析螺桿壓縮機(jī)工作過程。

圖2-41螺桿壓縮機(jī)工作過程

七、計算題

1.2Z-1.5/7型空壓機(jī)為雙缸、立式、單作用、單級壓縮機(jī)，結(jié)構(gòu)如圖1-2-6。

1-2-6壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖

已知：

（1）熱力參數(shù)

名義吸氣壓力p,=lxl（）5^（絕）

名義排氣壓力=8x10>Pa（絕）

吸氣溫度7；=25℃

（2）結(jié)構(gòu)尺寸和參數(shù)

活塞行程S=128帆72,缸徑。=125

缸數(shù)i=2,轉(zhuǎn)速=620/7min

活塞外止點與缸蓋的間隙1.5mm

氣缸鏡面倒角6x30。

（3）每個氣缸的總余隙容積，78cm十充液法測得）

試計算：

（1）每個缸的相對余隙容積是多少？

（2）計算容積系數(shù)4，

6.一臺二氧化碳壓縮機(jī)，進(jìn)氣壓力為O.IMPa,排氣壓力為（）.2MPa,壓縮級數(shù)為5級。

若各級進(jìn)、排氣相對壓力損失均為4=0.08,品=0.03,試計算各級的實際壓力比。

己知名義壓力比按等壓比分配。

第3章離心壓縮機(jī)

一、填空題

1.離心壓縮機(jī)的級分為三種型式，即（）、（）和（）。

2.離心壓縮機(jī)的中間級由（）、（）、（）、（）組成。

3.離心壓縮機(jī)的首級由（）和（）組成。

4.離心壓縮機(jī)的末級由（）、（）和（）組成。

5.離心葉輪的常見型式有（）、（）和（）葉輪。

6.葉輪結(jié)構(gòu)型式按葉片彎曲型式可分為（：葉輪、（）葉輪和（）

葉輪。

7.葉輪出口速度三角形由（）速度、（）速度和（）速度構(gòu)成。

8.擴(kuò)壓器的作用是讓氣流（）。

9.離心壓縮機(jī)級內(nèi)的能量損失主耍包括：（）損失、（）損失和（）損

失。

10.離心壓縮機(jī)級內(nèi)的流動損失分為（）損失、（）損失、（）損失、（）

損失和（）損失。

14.在每個轉(zhuǎn)速下，每條壓力比與流量關(guān)系曲線的左端點為（）0各喘振點聯(lián)

成（），壓縮機(jī)只能在喘振線的（）性能曲線上正常工作。

16.壓縮機(jī)性能曲線的左邊受到（）的限制，右邊受到（）的限制,

在這兩個工況之間的區(qū)域稱為壓縮機(jī)的（）O壓縮機(jī)變工況的

（）越寬越好。

20.在離心壓縮機(jī)中，往往對小流量的不穩(wěn)定工況通稱為（）o

23.管網(wǎng)特性曲線決定于管網(wǎng)本身的（）和用戶的要求"

25.流動相似的相似條件是模型與實物機(jī)之間（）相似、（）相似、（）

相似和（）相似。

27.符合流動相似的機(jī)器其相似工況的（）相等。

35.常用的軸向推力的平衡措施有：（）、（）和采用（）。

37.軸端密封嚴(yán)防漏氣的常用方法有（）密封、（）密封和（）百封。

二、選擇題

1.是組成離心壓縮機(jī)的基本單元。

A.級B.段C.缸D.列

7.離心壓縮機(jī)級的多變效率可以用表示。

m-1m

A?o?_一1

AHpok—左［&女

~k~k-\

lg&愴互

"一_k—l設(shè)八一k占幾

8.在離心壓縮機(jī)中多變指數(shù)一般為o

A.m-1B.1<m<kC.m-kD.m>k

10.后彎型葉輪，葉片彎曲方向與葉輪旋轉(zhuǎn)方向相反，葉片出口角42八

A.>90°B.<90°C.>180°D.<180°

11.徑向型葉輪，葉片出口角色八o

A.=90°B.<90°C.>90°D.<180°

12.前彎型葉輪，葉片彎曲方向與葉輪旋轉(zhuǎn)方向相同，丸

A.>90°B.<90°C.>180°D.<180°

三、名詞解釋

4.工況點10.管網(wǎng)特性曲線

四、是非判斷

2.離心壓縮機(jī)的中間級由擴(kuò)壓器、彎道、回流器組成。（）

3.離心壓縮機(jī)的首級由葉輪、吸氣管和中間級組成。（）

4.離心壓縮機(jī)的末級由葉輪、擴(kuò)壓器和排氣蝸室組成。（）

5.防止離心壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子因受軸向推力竄動需要徑向軸承。（）

6.葉輪結(jié)構(gòu)型式按葉片彎曲型式可分為閉式、半開式和雙面進(jìn)氣葉輪。（）

7.葉輪出口速度三角形由牽連速度、相對速度和絕對速度構(gòu)成。（）

8.擴(kuò)壓器的作用是讓氣流平穩(wěn)流動。（）

9.離心壓縮機(jī)級內(nèi)的能量損失主要包括流動損失、漏氣損失和輪阻損失。（）

16.壓縮機(jī)性能曲線的左邊受到的限制堵塞工況，右邊受到喘振工況的限制，在這兩

個工況之間的區(qū)域稱為壓縮機(jī)的穩(wěn)定工作范圍。壓縮機(jī)變工況的穩(wěn)定工作范圍越

寬越好。（）

17.對離心壓縮機(jī)發(fā)生喘振的機(jī)理分析表明，汽蝕是喘振的前奏，而喘振是汽蝕進(jìn)一

步惡化的結(jié)果。（）

2（）.在離心壓縮機(jī)中，往往對小流量的不穩(wěn)定工況通稱為阻塞工況。（）

23.管網(wǎng)特性曲線決定于離心壓縮機(jī)的性能和用戶的要求。（）

24.壓縮機(jī)串聯(lián)工作可增大氣流的輸送流量，壓縮機(jī)并聯(lián)工作可增大氣流的排出壓力。

（）

25.流動相似的相似條件是模型與實物機(jī)之間幾何相似、運動相似、動力相似和熱力

相似。（）

27.符合流動相似的機(jī)器其相似工況的功率相等。（）

五、簡答分析

2.與往復(fù)式壓縮機(jī)相比，離心壓縮機(jī)具有哪些特點？

3.列出歐拉方程的兩種表達(dá)式，并說明該方程的物理意義。

4.列出離心壓縮機(jī)的能量方程，并說明該方程的物理意義。

5.列出離心壓縮機(jī)的伯努利方程，并說明該方程的物理意義。

7.簡述離心壓縮機(jī)喘振的發(fā)生機(jī)理。

8.簡述喘振的危害？

9.簡述防喘振的措施？

13.簡述離心壓縮機(jī)常用的調(diào)節(jié)方法？

2（）.簡述離心壓縮機(jī)選型的基本原則？

六、作圖分析

1.圖1-3-1中標(biāo)出級中關(guān)鍵截面統(tǒng)一規(guī)定的序號，并在橫線處注明各序號代表的截面

名稱。

3.某離心式壓縮機(jī)原進(jìn)氣溫度為30C,工作點在A點，因生產(chǎn)中冷卻器故障，使來

氣溫度劇增到1（）℃,這時，壓縮機(jī)突然喘振，試借助圖1-3-3分析其原因。

圖1-3-3圖1-3-4

4.某壓縮機(jī)原在圖1-3-4明示的A點正常運轉(zhuǎn)，后來由于某種原因，進(jìn)氣管被異物堵

塞而出現(xiàn)喘振，試借助圖1-3-4分析其原因.

5.作出離心式壓縮機(jī)三種形式的管網(wǎng)特性曲線。

第4章泵

一、填空題

5.離心泵的主要部件有（）、（）、（）、（）、軸封箱和密封

環(huán)。

6.離心泵的過流部件是（）、（）和（）。

9.有效汽蝕余量數(shù)值的大小與（）有關(guān)，而與（）

等無關(guān)，故又稱其為泵吸入裝置的有效汽蝕余量。

10.提高離心泵抗汽蝕性能有兩種措施，一種是改進(jìn)泵本身的結(jié)構(gòu)參數(shù)或結(jié)構(gòu)型式，

使泵具有盡可能小的（）；另一種是合理地設(shè)計泵前裝置及其安裝位置，

使泵入口處具有足夠大的（）,以防止發(fā)生汽蝕。

11.泵的特性曲線是由流量一（）曲線、流量一（）曲線、流量一（）

曲線和流量一（）曲線組成。

12.泵的運行工況點是（）和（）的交點。

13.改變工況點有三種途徑：一是（）；二是（）;三是（）。

14.改變泵特性曲線的常用調(diào)節(jié)方法有（）調(diào)節(jié)、（）調(diào)節(jié)、

（）的調(diào)節(jié)、改變半開式葉輪葉片端部間隙的調(diào)節(jié)和泵的并聯(lián)或申

聯(lián)調(diào)節(jié)。

15.改變裝置特性曲線的常用調(diào)節(jié)方法有（）調(diào)節(jié)、（）調(diào)節(jié)和?）

調(diào)節(jié)。

16.兩臺離心泵流動相似應(yīng)具備的條件是（）和（）,而（）

僅要求葉輪進(jìn)口速度三角形相似。

17.相似工況的比轉(zhuǎn)數(shù)（）。

18.如果泵幾何相似，則比轉(zhuǎn)數(shù)相等下的工況為（）工況。

24.按照葉輪上的葉片是否可調(diào)，軸流泵可分為（）葉片式、（）葉片式

和（）葉片式。

50.在泵的運行過程中，揚程變化大的，選用揚程曲線傾斜大的（）泵、（）

泵較適宜；而對運行中流量變化大的宜選用揚程曲線平緩、壓力變化小的（）

泵。

51.如果考慮吸水性能，則在流量相同、轉(zhuǎn)速相同的條件下，（）泵較為優(yōu)越。

52.選用立式泵，并把葉輪置于水下面，對防止（）是有利的。

57.輸送含氣液體時，泵的流量、揚程、效率均有所下降。含氣量愈大，下降愈快。

隨著含氣量的增加，泵容易出現(xiàn)（）和（）,嚴(yán)重時會加劇腐蝕或出現(xiàn)斷流

等現(xiàn)象。

二、單選題

1.泵的揚程是指每千克液體O

A.流過泵后的總能量增值B.流過泵后的壓力能頭增值

C.流過泵后能被派送的高度D.從葉輪中獲得的能量

2.理論揚程是指e

A.葉輪對單位重量液體所作的功B.單位重量的液體流過泵后總能頭增值

C.泵的實際揚程減去泵的流動損失D.單位重量液體從葉輪中獲得的有效能頭

3.理論揚程的大小與無關(guān)。

A.葉輪外徑B.葉輪轉(zhuǎn)速

C.葉輪離角D.液體性質(zhì)

4.離心泵內(nèi)的流動損失包括摩擦阻力損失和損失。

A.沖擊B.流量C.機(jī)械D.輪阻

6.有效汽蝕余量與有關(guān)。

A.吸液管路特性B.當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?/p>

C.離心泵結(jié)構(gòu)D.離心泵轉(zhuǎn)速

7.必需汽蝕余量與有關(guān)。

A.泵本身的結(jié)構(gòu)B.吸液管路特性

C.當(dāng)?shù)卮髿鈮毫.液體汽化壓力

8.兩臺性能相同的泵串聯(lián)后o

A.總揚程等于單泵工作時的兩倍B.總流量等于單泵工作時的流量

C.總揚程小于單泵工作時的兩倍D.總揚程大于單泵工作時的兩倍

9.兩臺性能相同的泵并聯(lián)后。

A.總流量等于單泵工作時流量的兩倍B.總揚程等于單泵工作時的揚程

C.總流量大于單泵工作時流量的兩倍D.總流量小于單泵工作時流量的兩倍

10.改變泵出口調(diào)節(jié)閥的開度來調(diào)節(jié)流量屬于。

A.改變管路特性曲線B.改變泵特性曲線

C.A和BD.既不是A也不是B

11.渦殼的作用是_____。

A.收集液體，提高液體有效能頭B.收集液體，將液體部分動能變?yōu)殪o壓能

C.收集液體，將液體均勻引出泵D.收集液體，將液體全部動能變?yōu)殪o壓能

12.平衡盤在多級離心泵中的作用是平衡o

A.徑向B.軸向C.液流沖擊力D.慣性力

三、名詞解釋

2.泵的流量3.泵的揚程8.有效汽蝕余量9.必需汽蝕余量

四、是非判斷

2.容積式泵主要包括往復(fù)泵和離心泵。（）

5.離心泵的主要部件有葉掄、轉(zhuǎn)軸、吸入室、蝸殼、軸封箱和密封環(huán)。（）

6.離心泵的過流部件是吸入室、葉輪和擴(kuò)壓器。（）

9.有效汽蝕余量數(shù)值的大小與泵本身的結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān)，而與泵吸入裝置的條件等無

關(guān)，故又稱其為泵吸入裝置的有效汽蝕余量。（）

10.提高離心泵抗汽蝕性能有兩種措施，一種是改進(jìn)泵本身的結(jié)構(gòu)參數(shù)或結(jié)構(gòu)型式，

使泵具有盡可能小的必需汽蝕余量NPSHr；另一種是合理地設(shè)計泵前裝置及其安裝位

置,使泵入口處具有足夠大的有效汽蝕余量NPSHa，以防止發(fā)生汽蝕。（）

11.如果泵幾何相似，則轉(zhuǎn)數(shù)相等下的工況為相似工況。（）

12.泵的運行工況點是流量-揚程曲線和流量-效率曲線的交點。（）

13.改變工況點有三種途徑：一是改變流量-揚程曲線；二是改變流量■效率曲線；三

是改變流量■功率曲線。（）

14.兩臺離心泵流動相似應(yīng)具備的條件是幾何相似和熱力相似。（）

47.輸送含氣液體時，泵的流量、揚程和效率均有所下降。含氣量愈大，下降愈快。

隨著含氣量的增加，泵容易出現(xiàn)噪聲和振動，嚴(yán)重時會加劇腐蝕或出現(xiàn)斷流等現(xiàn)象。

（）

五、簡答分析

1.簡述離心泵過流部件的組成及各自的作用？

2.分析下列離心泵型號

（1）150S50A；（2）150D30X5；（3）200QJ80-55/5；（4）IS80-65-160

3.簡述離心泵的工作過程？

4.簡述汽蝕發(fā)生的機(jī)理？

5.簡述汽蝕的危害？

6.寫出泵汽蝕基本方程式，如何根據(jù)該方程式判斷泵是否發(fā)生汽蝕？

7.簡述離心泵高汽蝕性能的措施？

8.簡述離心泵特性曲線的組成及各條曲線的作用？

9.離心泵穩(wěn)定工況點的判別式？

10.離心泵發(fā)生不穩(wěn)定工作的條件是什么？

11.簡述離心泵運行工況的常用調(diào)節(jié)方法？

12.離心泵啟動前需作哪些準(zhǔn)備工作？

13.簡述離心泵的啟動程序？

18.何謂有效汽蝕余量？何謂泵必需的汽蝕余量？并寫出它們的表達(dá)式。

20、改變泵的運行工況，可采取哪些調(diào)節(jié)措施？那種調(diào)節(jié)措施比較好？

六、作圖分析

2.圖1-4-2為某離心泵與管路聯(lián)合工作裝置特性曲線，為泵的兩個工作點,

試確定哪一個是穩(wěn)定工作點，哪一個是非穩(wěn)定工作點，并分析泵能在穩(wěn)定工作點工作

的原因。

NT

r|T

Qr

圖1-4-1圖I-4-2

3.圖1-4-3為泵I和泵II并聯(lián)后的裝置性能曲線，請在橫線處注明個工作點的意義。

1；2；3；4；5

4.圖1-4?為泵I和泵II串聯(lián)后的裝置性能曲線，請在橫線處注明個工作點的意義。

1;2；3；4；5

Q

圖1-4-4

5.何謂泵的高效工作區(qū)？并畫出它的示意圖。

七、計算題

1.已知某化」一廠所選的離心泵的性能為

/，/（〃，/〃）

H.NPSHr

120873.8

200804.2

240725.0

為它設(shè)計的吸入裝置是儲水池至泵的高度4m,吸水管徑250mm,管長12nb管路

沿程阻力系數(shù)入二0.018其中有帶濾網(wǎng)底閥一個，C1=7.5；閘板閥一個，C2=0.1；

90°彎頭3個，每個彎頭的局部損失系數(shù)C3=0.9；錐形漸縮過度接管一個，C4=0.04；。

該泵的使用流量范圍在200?220m3/h,試問該泵在使用時是否發(fā)生汽蝕？如果發(fā)生汽

蝕，建議用戶對吸入裝置的設(shè)計應(yīng)作什么改進(jìn)，方可使其避免發(fā)生汽蝕？（當(dāng)?shù)氐拇?/p>

氣壓頭為9.33mH2,15℃清水的飽和蒸汽壓為1.7kPa）。

解：

2.某離心泵裝置如圖L4-6所示，已知：Hi=5m,

H2=10m,H3=6m,塔內(nèi)壓力p尸p2,吸入管阻力損

失hsf=0.5m液柱，排出管阻力損失hD尸6m液柱，

求該泵需多少有效揚程？

3.某離心油泵裝置如圖1-4-7所示。已知管內(nèi)油面

壓力PA與油品飽和蒸汽壓pv相等，該泵轉(zhuǎn)速

n=1450r/min,最小汽蝕余量△%=kQ,取安全余量為0.4,則

[M]=0.4+A4=0.4+Z°Q2,吸入管內(nèi)流動阻力損失為=匕。2,試分別計算：

（1）當(dāng)Hgi=8m,Q=（）.5m3/min時，泵的[A刈=4.4小，吸入管路阻力損失為=,

此時泵能否正常吸入？

（2）保持Q=O.5m3/min時,液面下降到什么位置,泵開始發(fā)生汽蝕？

（3）當(dāng)Hg產(chǎn)4m時，若保證泵安全運轉(zhuǎn)，泵的最大流量為多少（設(shè)此時k0,R不變）？

（4）若將泵的轉(zhuǎn)速提高到n=2900r/min,

Hgl=8m,還能否正常吸入（設(shè)此時k0,k,

不變）？

3.某水泵在管路上工作，設(shè)管路特性可用

方程L=30i1000Q2表示，泵特性可用

H=70-1750Q2表示，問（1）工作時泵的流量

Q為多少？（2）兩臺同樣泵并聯(lián)時，總流

量為多少？（3）兩臺同樣泵串聯(lián)時，流量

為多少？（Q單位m3/s）//////////

《過程流體機(jī)械》思考題參考解答

第2章容積式壓縮機(jī)

☆思考題2.1往復(fù)壓縮機(jī)的理論循環(huán)與實際循環(huán)的差異是什么?

理論

過程理論循環(huán)（假設(shè)條件）實際循環(huán)（工作過程）

參數(shù)

有余隙

工作腔內(nèi)無（剩涂（間）隙（閥窩、蓋端、環(huán)端3部Vb>Ay

分）

進(jìn)氣、壓縮、排氣進(jìn)氣、壓縮、排氣、膨脹

工作過程

三個過程四個過程

進(jìn)排氣過程無壓力損失，壓力穩(wěn)定有壓力損失，壓力脈動源

與外界（氣缸壁）有熱交

進(jìn)氣過程與外界無熱交換Ar

換

工作過程無氣體泄漏損失有氣體泄漏損失力

工作過程壓縮過程指數(shù)恒定壓縮和膨脹過程指數(shù)變化m、n

理想氣體實際氣體

工作介質(zhì)Z

（狀態(tài)方程（2—6）式）（狀態(tài)方程（2—7）式）

☆思、考題2c2寫出容積系數(shù)幾的表達(dá)式,并解釋各字母的意義0

容積系數(shù)加（最重要系數(shù)）

=1—a（^—1）=1—匕（2-12）

式中：&一相對余隙容積，。=%（余隙容積）/K（行程容積）；。=

Oo07?0.12（低壓）,（）o09?0。14（中壓）,0o11-0o16（高壓），＞0。2

（超高壓）。&——名義壓力比（進(jìn)排氣管口可測點參數(shù)），￡=pd/Ps=gp\.

i般單級￡=3?4；〃膨脹過程指數(shù)，一般〃W皿壓縮過程指數(shù)）.

☆思考題2.3比較飛濺潤滑與壓力潤滑的優(yōu)缺點。

飛濺潤滑（曲軸或油環(huán)甩油飛濺至缸壁和潤滑表面），結(jié)構(gòu)簡單，耗油

量不穩(wěn)定，供油量難控制，用于小型單作用壓縮機(jī)；

壓力潤滑（注油器注油潤滑氣缸，油泵強(qiáng)制輸送潤滑運動部件），結(jié)構(gòu)復(fù)

雜（增加油泵、動力、冷卻、過濾、控制和顯示報警等整套供油系統(tǒng)油站）,

可控制氣缸注油量和注油點以及運動部件壓力潤滑油壓力和潤滑油量，適用

大中型固定式動力或工藝壓縮機(jī)，注意潤滑油壓和潤滑油量的設(shè)定和設(shè)計

計算。

☆思考題2。4多級壓縮的好處是什么？

多級壓縮

優(yōu)點：①.節(jié)省功耗（有冷卻壓縮機(jī)的多級壓縮過程接近等溫過程）；②.

降低排氣溫度（單級壓力比?。?；③.增加容積流量（排氣量,吸氣量）（單級壓

力比￡降低，一級容積系數(shù)即提高）;④.降低活塞力（單級活塞面積減少，活塞

表面壓力降低）.缺點:需要冷卻設(shè)備（否則無法省功）、結(jié)構(gòu)復(fù)雜（增加氣缸

和傳動部件以及級間連接管道等）。

☆思考題2。5分析活塞環(huán)的密封原理。

活塞環(huán)

原理:阻塞和節(jié)流作用，密封面為活塞環(huán)外環(huán)面和側(cè)端面（內(nèi)環(huán)面受壓

預(yù)緊）；關(guān)鍵技術(shù)：材料（耐磨、強(qiáng)度）、環(huán)數(shù)量（密封要求）、形狀（尺寸、

切口）、加工質(zhì)量等。

☆思考題2.6動力空氣用壓縮機(jī)常采用切斷進(jìn)氣的調(diào)節(jié)方法,以兩級壓縮機(jī)

為例,分析一級切斷進(jìn)氣，對機(jī)器排氣溫度，壓力比等的影響。

兩級壓縮機(jī)分析：1級切斷進(jìn)氣一節(jié)流（實際￡門）一停止進(jìn)氣排氣一2

級節(jié)流（實際￡2f）-（短暫）排氣溫度Af-（逐漸）停止進(jìn)氣排氣（級

間存氣）；活塞力汽圻），阻力矩變化。

☆思考題2o7分析壓縮機(jī)在高海拔地區(qū)運行氣量的變化規(guī)律并解釋其原

因。

高海拔地區(qū)當(dāng)?shù)卮髿鈮毫次鼩鈮毫.J,若排氣壓力不變，則名義

壓力比疔，根據(jù)（2—12）式和（2-11）式，容積系數(shù)，I，實際吸氣量Kol，

容積流量

☆思考題2.8一臺壓縮機(jī)的設(shè)計轉(zhuǎn)速為20（）r/min,如果將轉(zhuǎn)速提高到40（）

r/min,試分析氣閥工作情況.

定性分析,定量分析難。如壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)（行程5、缸徑閥片尺

寸等）不變，則容積流量qv]]（理論增加一倍），使氣閥流速和阻力損失門

（激增），進(jìn)排氣頻率T，閥片啟閉速度3閥片撞擊閥座程度T（加劇），閥

片壽命1（縮短），故障概率T（增加）。解決問題需改變結(jié)構(gòu)（縮短行程、減小

缸徑，增加氣閥通道面積等）。

☆思考題2o9畫出螺桿壓縮機(jī)過壓縮和壓縮不足的指示圖,并分析其對壓

縮機(jī)性能的影響。

壓力比：內(nèi)壓力比（工作腔壓縮終壓/進(jìn)氣壓力）、外壓力比（排氣管壓/

進(jìn)氣壓力）；（圖2-42）內(nèi)外壓力比不相等時指示圖.過壓縮：內(nèi)壓力比〉外

壓力比；欠壓縮（壓縮不足）：內(nèi)壓力比〈外壓力比；過壓縮和欠壓縮均增

加功耗，等壓力比減少功耗。

第3章離心壓縮機(jī)

☆思考題3。1何謂離心壓縮機(jī)的級？它由哪些部分組成？各部件有何作

用？

級典型結(jié)構(gòu)（圖3—2）:葉輪、擴(kuò)壓器、彎道、回流器，首級（增加吸氣管）、

中間級、末級（無彎道、回流器，增加蝸殼）；葉輪:唯一做功元件。閉式、

半開式、雙吸式（雙面進(jìn)氣）；后彎（后向）型、徑向型、前彎（前向）型；

擴(kuò)壓器：能量轉(zhuǎn)換元件（動能一壓能，氣流減速增壓），無葉（片）型、葉片

（有葉）型.

☆思考題3。2離心壓縮機(jī)與活塞壓縮機(jī)相比,它有何特點?

離心壓縮機(jī)特點（與往復(fù)式壓縮機(jī)對比）

制

流輸出轉(zhuǎn)結(jié)體積易損運單級級熱價造主要

壓縮機(jī)適用

量壓力速構(gòu)重量件轉(zhuǎn)壓比數(shù)效率格要問題

求

不適

緊可較大流量用

離心式大穩(wěn)定高較小少低多高高

湊靠低中低壓小流

里

故障

中高壓

復(fù)故障較維修

往復(fù)式中小脈動低大多高少高低中小流

雜多低壓力

量

脈動

優(yōu)缺點離心式優(yōu)、往復(fù)式差離心式差、往復(fù)式優(yōu)選用條件

☆思考題3.3何謂連續(xù)方程？試寫出口I輪出口的連續(xù)方程表達(dá)式，并說明

式中b2/Di和82「的數(shù)值應(yīng)在何范圍之內(nèi)？

連續(xù)方程：質(zhì)量守恒（流經(jīng)任意截面流量）

qm=Piqvi=Pinqvi〃=，2qv2=P2C2rfl=const（3-1）

式中：擊為質(zhì)量流量，kg/s；＞為容積流量,n?/s；"為氣流密度；/為

截面面積；C為法向流速；

qm=p2P?互冗小2（plrU2=22芻_82/0_（竺丫“3（3-2）

22

D2D27r[n）

式中：。2為葉輪外徑；bl為葉輪出口軸向?qū)挾攘?/6為葉輪出口相對寬

度（0.025?0.065）；依「為流量系數(shù)（徑向口十輪0.24?0.40,后彎口十輪0。18?

0.32,儂W30。強(qiáng)后彎葉輪0.10?0。20）；Z2為葉輪出口通流系數(shù)。

☆思考題3.4何謂歐拉方程？試寫出它的理論表達(dá)式與實用表達(dá)式，并說

明該方程的物理意義。

歐拉方程：（葉輪機(jī)械基本方程）理論和實用表達(dá)式

Lih=H1h=C2u〃2—ci/〃i=+琮-c：+卬：（3—4、5）

222

式中：蜀I為葉輪輸出歐拉功；為理論能量頭（接受能量/單位重流

體），kJ/kg;物理意義：3部分能量，（離心力做功轉(zhuǎn)靜壓能）+（動能增量）

+（卬減速轉(zhuǎn)靜壓能）c

☆思考題3.5何謂能量方程?試寫出級的能量方程表達(dá)式，并說明能量方程

的物理意義。

能量方程：（熱焰方程）Hth=

cc2

cp（T2—T\）+2-i—hi—hi+f=kR（Ti—T\）+?-

222

（3-12）

式中:為定壓比熱，〃為焰值，攵為絕熱指數(shù)，R為氣體常數(shù)；

物理意義：焰值+（動能增量）.

☆思考題3.6何謂伯努利方程？試寫出葉輪的伯努利方程表達(dá)式，并說明

該式的物理意義。

伯努利方程：（壓能損失方程）

葉輪功（葉片功）（含流動損失）為=-業(yè)+立立+%vd（）w（3—14）

Jop2

總功（全部損失）

=

Htot「也+--C；~\~Hl（）SS00=+Hhyd+Hl+Hdf

Jo夕2p2

（3-15）

物埋意義：（二部分）壓能、動能、損失，忽略熱交換和位能。

☆思考題3。7試說明級內(nèi)有哪些流動損失？流量大于或小于設(shè)計流量時沖

角有何變化？由此會產(chǎn)生什么損失?若沖角的絕對值相等，

誰的損失更大？為什么？

級內(nèi)流動損失

（1）摩阻損失為⑥始⑵平均氣速）；（2）分離損失：邊界層（c->0）分離

（回流），控制通道擴(kuò)張角（錐度、擴(kuò)壓度，圖3—8）;（3）沖擊損失（葉輪、擴(kuò)

壓器）：（葉輪為例,擴(kuò)壓器類似分析）；葉輪進(jìn)氣角夕用葉片進(jìn)口角小A,沖擊

分離損失（相當(dāng)于擴(kuò)張角T）;

損失

、幾、包（進(jìn)氣沖角）分離區(qū)（漩

流量/設(shè)計流量沖擊面（相同沖原因

i=p\A—p\渦區(qū)）

角）

工作面非工作面分離區(qū)

<（小”）正沖角i>0較大

（前面）（背面）易擴(kuò)散

=（設(shè)計"）零沖角i=0無無無損失1

非工作

工作面分離M

>（大加負(fù)沖角面較小

（前面）較穩(wěn)定

（背面）

（4）二次流損失：垂直環(huán)流；（5）尾跡損失:葉尖繞流;

☆思考題3.8多級壓縮機(jī)為何要采用分段與中間冷卻？

分段與中間冷卻：分段（冷卻、抽氣）、中間冷卻（耗功1一等溫過程）、

工藝（排溫，防腐蝕、分解、化合）。

☆思考題3。9試分析說明級數(shù)與圓周速度和氣體分子量的關(guān)系。

級數(shù)與葉輪圓周速度〃2和氣體分子量4的關(guān)系

團(tuán)3單級勤力一級數(shù)1，但葉輪材料強(qiáng)度、氣流馬赫數(shù)和區(qū)2、葉

輪相對寬度歷/。2（范圍（）。025—0。065）限制〃2（〈32（）?3（）（）m/s）。

（同壓比

下所需）圓周機(jī)器（特征）

氣體

表3—1氣體分子量多變壓速度材料

常數(shù)級數(shù)監(jiān)2

介質(zhì)^[J/（kg*K）]縮功W2[m/s強(qiáng)度

―巴—

RF8315A7；,,

Hp（）i

[kJ/kg]

重F-U136o3TJ16.97111186限制U2影響小

1319o

輕H221T32T280影響小限制U2

45f

☆思考題3.10示意畫出級的總能量頭與有效能量頭和能量損失的分配關(guān)

系。

（圖H1+Hjf=Hp（,i+（_e2）/2+Hhyd+

說明：Htot>Hth>HPoi>Hhyd>Hdf>Hi>（4-cp/2

☆思考題3.11何謂級的多變效率？比較效率的高低應(yīng)注意哪幾點？

比較效率注意:①.（教材）通流進(jìn)出口（單級0—0:整機(jī)多級in—out）；

②.（教材）熱力過程（多變、等嫡、絕熱）；③.（教材）設(shè)計工況點（最

佳效率）；常用（多變效率）ilpoi;⑤.（多級）整機(jī)效率〃（各級平均

內(nèi)效率），含分段中間冷卻等作用;⑥.判別：同效率”對比優(yōu)），知某〃

算總功H0或M對比（,小或優(yōu)）。

☆思考題3.12若己知級的多變壓縮功和總耗功，尚須具備什么條件可求出

級的能量損失和級內(nèi)的流動損失？

由（3-32）（3-15）式（級能量損失）Hh〉d+HRHdf=乩（”一（4_或）/2一%。產(chǎn)

（1-HpodHtot）Htot=（1—

由（3-14）式（級內(nèi)流動損失）4（&-3）2一Hp。產(chǎn)（1—Hp/HG

Hth=（1—rjhyd^Hth=[1—Q+例+為加po八[凡/（1+儀+囪）1

式中:流動效率小yd=Hp/Hih=（1+夕/+囪）“M，co?co、為漏氣耗

功、”或為輪阻耗功.

另有：多變能頭系數(shù)（1+6/+%）（p2u^Poi（3—36）

求級能量損失和級內(nèi)流動損失須知，"〃/、3/I羯）、以及（準(zhǔn)確）（cj-cj）

/2；多變效率加川反映級能量損失大小，流動效率小時反映級內(nèi)流動損失大

小。

☆思考題3。13何謂離心壓縮機(jī)的內(nèi)功率、軸功率？試寫出其表達(dá)式，如何

據(jù)此選取原動機(jī)的輸出功率？

多級功率

（3—37式）總內(nèi)功率N—十機(jī)械損失N,〃-機(jī)械效率加（96%?98%）

一（3-39式）軸功率M—+功率增量30%-＞（3—40式）原動機(jī)功率M.

☆思考題3.14如何計算確定實際氣體的壓縮性系數(shù)Z?

實際氣體壓縮性系數(shù)Z

計算：范德瓦爾對比態(tài)方程（對應(yīng)態(tài)原理），（3-41）式，壓縮性系數(shù)Z

一了（對比參數(shù)小、八）。

☆思考題3.15簡述混合氣體的幾種混合法則及其作用。

實際混合氣體

法則:凱法則（局限性）、徐忠法則（精確度）、極性物質(zhì)混合法則.

☆思考題3。16示意畫出離心壓縮機(jī)的性能曲線，并標(biāo)注出最佳工況點和

穩(wěn)定工況范圍。

性能曲線

性能參數(shù)關(guān)系，列表、曲線和方程3種表示方法，有級（機(jī)）性能曲線，

圖3.15、圖3?16.特點：①.曲線（主要3條）：壓比血流量或壓力”

—qvm、多變效率〃功率N-qvi〃；②.形狀：￡—qvE為、形、4網(wǎng)

一。加為/形、N—qvn為/'形（有〃，皿點）：③.最佳工況點：小的設(shè)計工

況；④.極限（危險'）T況：最小qwN喘振）＜--＞最大仍々”（堵塞）；⑤.穩(wěn)

定工作范圍：極限工況之間；⑥.來源：試驗測試；⑦.要求：小皿3穩(wěn)

定工作范圍T（寬）：⑧.多級（機(jī)）特性：（與單級對比）（qvGmaxi、（q%〃）

mi”,穩(wěn)定工作范圍1（窄），曲線斜度T（更陡峭）。

☆思考題3.17簡述旋轉(zhuǎn)脫離與喘振現(xiàn)象，說明兩者之間有什么關(guān)系？說明

喘振的危害，為防喘振可采取哪些措施？

喘振工況

現(xiàn)象：流量1-個別葉道產(chǎn)生漩渦（邊界層分離）一“旋轉(zhuǎn)脫離”（葉道漩

渦區(qū)逆向轉(zhuǎn)動）一流量只一大部葉道堵塞（旋轉(zhuǎn)脫離漩渦團(tuán)）一出口壓力

P1一管網(wǎng)氣流倒流一出口壓力一管網(wǎng)正流供氣一流量1反復(fù)倒流正流一

喘振工況；危害：強(qiáng)烈振動、噪聲、性能（p、“）下降、軸承和密封損壞、

轉(zhuǎn)子定子碰撞一機(jī)器嚴(yán)重破壞；特點：旋轉(zhuǎn)脫離頻率T、振幅人影響葉片,

管網(wǎng)影響較小；喘振須率［、振幅b機(jī)組管網(wǎng)影響極大；防喘振措施：出

口降壓（放空、旁路回流），調(diào)節(jié)（變速、預(yù)旋（導(dǎo)葉）、氣量T、停機(jī)），監(jiān)測

（qvbi、p）;

☆思考題3.18試簡要比較各種調(diào)節(jié)方法的優(yōu)缺點。

經(jīng)濟(jì)

調(diào)節(jié)方法原理變特性措施優(yōu)點問題應(yīng)用

性

出口節(jié)流節(jié)流簡單方流動損常備

管閥門差

調(diào)節(jié)管特性斜率便失不常用

簡便省

進(jìn)口節(jié)流節(jié)流損

節(jié)流機(jī)閥門功好常用

調(diào)節(jié)失

可調(diào)進(jìn)氣預(yù)旋可調(diào)經(jīng)濟(jì)性機(jī)構(gòu)復(fù)軸流機(jī)

機(jī)很好

進(jìn)口導(dǎo)葉導(dǎo)葉好雜常用

改善喘

可調(diào)擴(kuò)壓調(diào)進(jìn)口角可調(diào)機(jī)構(gòu)太

機(jī)振較好不常用

器葉片a3A導(dǎo)葉復(fù)雜

QVniin\.

連續(xù)調(diào)

需

變速