第1章绪论
一、填空
1．流体机械按其能量的转换形式可分为（原动机）和（工作机）二大类。
2．按工作介质的不同，流体机械可分为（压缩机）、（泵）和（分离机）。
3．按流体机械工作原理的不同，可分为（往复式）和（旋转式）流体机械。
4．将机械能转变为（气体）的能量，用来给（气体）增压与输送的机械称为压缩机。
5．将机械能转变为（液体）的能量，用来给（液体）增压与输送的机械称为泵。
6．用机械能将（混合介质）分离开来的机械称为分离机。
第2章容积式压缩机
一、填空题
1．容积式压缩机按结构型式的不同分为（往复式）和（回转式）压缩机。
2．往复式压缩机由（工作腔）、（传动部分）、（机身部分）和（辅助设备）四部分组成。
3．往复式压缩机的工作腔部分主要由（气缸）、（活塞）和（气阀）构成。
4．活塞通过（活塞杆）由传动部分驱动，活塞上设有（活塞环）以密封活塞与气缸的间隙。
5．（填料密封）用来密封活塞杆通过气缸的部位。
6．往复式压缩机的传动部分是把电动机的（旋转）运动转化为活塞的（往复）运动。
7．往复式压缩机的传动部分一般由（曲柄）、（连杆）和（十字头）构成。
8．曲柄销与连杆（大头）相连，连杆（小头）通过十字头销与十字头相连，最后由十字头与（活塞杆）相连接。
9．规定气体对活塞作功其值为（负），活塞对气体作功其值为（正）。
10．影响压力系数的主要因素一是吸气阀处于关闭状态时的（弹簧力），另一个是进气管道中的（压力波动）。11．温度系数的大小取决于进气过程中加给气体的热量，其值与（气体冷却）及该级的（压力比）有关。12．如果气缸冷却良好，进气过程加入气体的热量（少），则温度系数取值（较高）；传热温差大，造成实际气缸工作容积利用率（降低），温度系数取值（降低）。
13．泄漏系数表示（气阀）、（活塞环）、（填料）以及管道、附属设备等因密封不严而产生的气体泄漏对气缸容积利用程度的影响。
14．泄漏系数取值与气缸的（排列方式）、气缸与活塞杆的（直径）、曲轴转速、气体压力的高低以及气体的性质有关。
15．采用多级压缩可以节省功的主要原因是进行（中间冷却）。
16．理论上讲，级数越（多），压缩气体所消耗的功就越（接近）等温循环所消耗的功。
17．压缩机的排气温度（过高），会使润滑油粘性降低，性能恶化或形成积炭等现象。
18．压缩机的级数越多，其结构越（复杂），同时机械摩擦损失、流动阻力损失会（增加），设备投资费用也（越大），因此应合理选取级数。
19．大、中型压缩机级数的选择，一般以（最省力）为原则。小型移动压缩机，虽然也应注意节省功的消耗，但往往（重量）是主要矛盾。因此级数选择多取决于每级允许的（排气温度）。
20．多级压缩过程中，常取各级压力比（相等），这样各级消耗的功（相等），而压缩机的总耗功（也最小）。
21．在多级压缩机中，通常第一级压力比取（小一些），以保证第一级有较高的（容积系数）。
22．气阀主要由（阀座）、（弹簧）、（升程限制器）和（阀片）四部分组成。
23．气阀中弹簧的作用是帮助（阀片）关闭和减轻阀片开启时与（升程限制器）的撞击。
24．气阀阀片的开启与关闭由气缸内、外（气体压力差）和（弹簧力）控制，无须其他驱动机构，故称为自动阀。
25．压缩机中按照气阀的功能可分为（进气阀）和（排气阀）。
26．活塞与气缸之间需采用（活塞环）密封，活塞杆与气缸之间需采用（填料）密封。
27．活塞环和填料的密封原理基本相同，都是利用（阻塞）和（节流）的作用以达到密封的目的。
28．活塞环的切口形式主要有直切口、斜切口和搭切口。其中（直切口）制造简单，但泄漏量大，（塔切口）虽然制造复杂，但泄漏量少。
29．平面填料的典型结构是三六瓣结构，即朝向气缸的一侧由（三瓣）组成，背离气缸的一侧由（六瓣）组成，每一块平面填料外缘绕有螺旋弹簧，起（预紧）作用。
30．平面填料中三瓣的作用主要用于挡住（六瓣的径向切口），同时使机器运行时高压气体流入小室，使两块填料都利用高压气体压紧在（活塞杆）上。
31．平面填料中三、六瓣的切口应（错开），三瓣的填料从轴向挡住六瓣的径向切口，阻止气体的（沿轴向的泄露）。六瓣填料径向切口由其中三个月牙形瓣所盖住，以阻止气体的（沿径向的泄露）。所以真正起密封作用的是（六瓣）填料。
32．往复压缩机常用的润滑方式有（飞溅）润滑、（压力）润滑和（喷雾）润滑。
33．飞溅润滑主要用于（微型）压缩机，压力润滑主要用于（中大型）压缩机。
34．压缩机的冷却方式主要有（风冷）和（水冷）。
35．因为压缩机采用的是自动阀，气缸内压力取决于进、排气系统中的压力，所以吸、排气压力是可以（变变的）。
36．若被压缩的气体含有水蒸气，随着气体压力的提高水蒸气的分压力也提高，若经过（冷却器）后，其分压力大于冷却后气体温度所对应的（饱和蒸汽压）时，便有水蒸气从气体中（析）出来。
37．压缩机的机械效率是（指示功率）和（轴功率）之比。
38．活塞平均速度是联系机器结构尺寸和转速的一个参数，对压缩机的性能有很大影响。对一台机器来讲，活塞平均速度是一个（定值）。
39．压缩机正常运转时，产生的作用力主要有三类：（1）（气体力）；（2）（惯性力）；（3）（摩擦力）。40．压缩机中所有运动零件的质量都简化成两类：一类质量集中在活塞销或十字头销中心点处，且只作（往复运动）；另一类质量集中在曲柄销中心点处，且只作绕曲轴中心点的（旋转运动）。
41．（活塞）、（活塞杆）和（十字头）都属作往复运动部件。
42．压缩机中的惯性力可分为（旋转）惯性力和（往复）惯性力。
43．往复惯性力可看作为（一阶往复）惯性力和（二阶往复）惯性力之和。
44．一阶往复惯性力的变化周期为（曲轴旋转一周的时间）；二阶往复惯性力的变化周期为（一阶之半）。45．往复惯性力始终作用于该气缸（轴线）的方向，仅其大小随曲轴转角周期地变化。
46．旋转惯性力的作用方向始终沿曲柄半径方向（向外），故其方向随曲轴旋转而（变化），而大小（不变为定值）。
47．活塞力是由（摩擦力）和（惯性力）合成的。
48．由于活塞上的气体力和往复惯性力作用的结果，在十字头滑道上作用一个（侧向力），它由导轨产生的反作用力与之平衡；在曲轴上作用一个（阻力矩），要由外界供给的驱动力矩与之平衡；在主轴承上作用一个力，它由主轴承产生的（轴承支撑反力）与之平衡。
49．作用在主轴承上的力，可以分解为水平方向和垂直方向的两个分力。垂直方向的分力值恰等于（侧向
力），水平方向的分力值恰等于（活塞力）。
50．气体力只使气缸、中体和机身等有关部分，以及它们之间的连接螺栓等承受拉伸或压缩载荷，故称为（内力）。
51．作用在主轴承上的活塞力中，往复惯性力部分未被平衡，它能通过主轴承及机体传到机器外面来，故惯性力称为（外力）。
52．侧覆力矩与阻力矩大小相等，两力矩作用的方向相反，但是侧覆力矩作用在（机身上），阻力矩作用在（主轴上），故两者在压缩机内并不能互相抵消。
54．旋转惯性力的平衡比较方便，只需在曲柄的相反方向装上一个适当的（平衡重），使两者所造成的离心力相互抵消即可。
55．为了使压缩机的旋转不均匀度适当，必须在压缩机设计时采取相应的措施，除了合理配置多列压缩机各列的排列外，通常还采用（加装飞轮平衡重）的方法，以增大机器的转动惯量。
56．压缩机的自动调节系统主要包括（转速调节）、（管路调节）和（压开进气阀调节）。
57．按排气压力的高低，往复式压缩机可分为（低压）（中压）（高压）和（超高压）压缩机。
58．按容积流量的大小，往复式压缩机可分为（微型）、（小型）、（中型）和（大型）压缩机。
59．按达到排气压力所需的级数，往复式压缩机可分为（单级）、（两级）和（多级）压缩机。
60．按气缸中心线相对地平线位置或其彼此间的关系，往复式压缩机可分为（立式）、（卧式）和（角度式）压缩机。
61．角度式压缩机按气缸排列所呈的形状可分为（V）型、（W）型、（L）型、扇型和星型等。
62．按冷却方式压缩机可分为（风冷）压缩机和（水冷）压缩机。
63．在双作用气缸中，为利于填料密封，在曲轴一侧配置（较低）压力级。
64．被压缩气体进入工作腔内完成一次气体压缩称为一（级）。
65．理论工作循环包括（进气）、（压缩）、（排气）三个过程。
66．实际工作循环包括（进气）、（膨胀）、（压缩）和（排气）四个过程。
67．活塞运动到达主轴侧的极限位置称为（内止点）；活塞运动到达远离主轴侧的极限位置称为（外止点）。68．活塞从一个止点到另一个止点的距离为（行程）。
69．第一级吸入管道处的气体压力称为活塞压缩机的（吸气压力）；末级排出接管处的气体压力称为活塞压缩机的（排气压力）。
70．轴功率中的一部分用于(克服摩擦)，称为(摩擦)功率，另一部分用于(压缩机做功)，称为(指示)功率。
二、选择题
1．活塞在气缸内往复运动，压缩气体，实现压缩机的工作原理，因此属于__B_____
A．运动机构B．工作机构C．润滑系统D．冷却系统
2．活塞式压缩机的理论工作循环由__C____个过程组成。
A．一B．二C．三D．四
3．活塞压缩机的实际工作循环由___A___个过程组成。
A．四B．三C．二D．一
4．活塞式压缩机的实际工作循环中膨胀和压缩过程属于__D____过程。
A．气体流动B．热力C．冷却D．升温
5．活塞压缩机的实际工作循环中吸气和排气过程属于__B____过程。
A．热力B．冷却C．升温D．气体流动
6．在理论工作循环中压缩同样质量气体时，密度小的气体功耗_C_____。
A．小B．不变C．大D．较小
7．吸、排气管内的压力取决于_A____。
A．气缸内吸、排气压力B．气阀弹簧力
C．气阀通流面积D．外界系统
8．活塞式压缩机进气管内的压力称为__B____吸气压力。
A．实际B．名义C．缸内D．开始
9．活塞压缩机排气管内的压力称为____A__排气压力。
A．名义B．实际C．开始D．缸内
10．在压力比和膨胀指数一定时，相对余隙容积越大则_C_____系数越小。
A．压力B．温度C．容积D．泄漏
11．在极限压力比下，容积系数λV为___B___。
A．1 B．0 C．无穷大D．0.5
12．下列___D___泄漏会影响压缩机排气量。
A．末级缸排气阀B．吸气缓冲罐
C．二级缸双作用活塞环D．一级吸气阀
13．在多级压缩机中，若i级以前有凝析发生，则i级以后的所有各级相对湿度___D__1。
A．> B．< C．≠D．=
14．由于凝析的产生，使得整机的排气量___C___。
A．增加B．减少很多C．减少不多D．不变
15．压缩机中单位时间内消耗于压缩气体的功称__B____功率。
A．有效B．指示C．轴D．比
16．压缩机的实际排气压力取决于__D____。
A．缸内压力B．实际吸气压力
C．排气温度D．排气系统的压力
17．当采用多级压缩时若没有___A___冷却，不管采用多少级都不省功。
A．级间B．气缸C．级后D．机后
18．在活塞式压缩机中若各级压力比相等且吸入温度相同，则___C___最少。
A．排气量B．凝液C．总指示功D．泄漏量
19．在活塞式压缩机中若各级压力比相等且吸入温度相同，则总指示功最少，这就是__D____原则。A．最佳压力B．最佳温度C．等压力分配D．等压力比分配
20．热力学上把___B__称为实际气体。
A．所有气体B．与理想气体状态方程偏差较大的气体
C．含有水分的气体D．所有混合气体
21．下列属于易损件的是 C 。
A．活塞B．十字头销
C．阀片D．连杆
22．在活塞式压缩机中，当a=90°时，活塞处于___B___。
A．行程中点B．偏向内止点一侧
C．偏向外止点一侧D．外止点
23．活塞式压缩机的指示功率与轴功率之比称为___D___效率。
A．指示B．理论C．多变D．机械
24．气缸中心线夹角为180°，曲柄错角为180°的两列压缩机属于___D___式压缩机。
A．直列B．角C．对置D．对动
25．各类压缩机的__D____惯性力或力矩可用加平衡质量的方法来平衡。
A．一阶B．二阶往复C．往复D．旋转
26．在活塞式压缩机中加装飞轮的目的使用来__C____。
A．调整活塞力B．降低功率消耗
C．均衡转速D．降低压力脉动
27．在活塞式压缩机中气阀是依靠__C____两侧的压力差来起闭的。
A．弹簧B．阀座C．阀片D．升程限制器
28．压缩机铭牌上的排气量指的是__A___排气量。
A．额定B．标准C．实际D．理论
三、名词解释
1. 容积式压缩机
2. 级
3. 内止点
4. 理论工作循环
5. 外止点
6. 行程
7. 余隙容积
8. 多级压缩
9. 吸气压力10. 排气压力11. 供气量12. 压缩机的指示功
13. 压缩机的额定容积流量14. 比功率
（7.工作腔在排气结束后残有一部分高压气体，这部分空间称为余隙容积。8．多级压缩：是将气体的压缩过程分在若干级中进行并在每级压缩之后将气体导入中间冷却器进行冷却。11.供气量：是指压缩机单位时间内排出的气体容积折算到标准态时的干气体积值。）
四、改错
1．往复式压缩机的工作腔部分主要由气阀、活塞和活塞杆构成。（）气缸
2．活塞通过连杆由传动部分驱动，活塞上设有乱油环以密封活塞与气缸的间隙。（）活塞环
3．填料用来密封活塞杆通过气缸的部位。（对）
4．往复式压缩机的传动部分是把电动机的直线运动转化为活塞的旋转运动。（）旋转
5．往复式压缩机的传动部分一般由连杆、曲轴和十字头构成。（对）
6．曲柄销与连杆小头相连，连杆大头通过十字头销与十字头相连，最后由十字头与活塞杆相连接。（）大小
7．规定气体对活塞作功其值为负，活塞对气体作功其值为正。（）正负
8．如果气缸冷却良好，进气过程加入气体的热量少，则温度系数取值较高；传热温差大，造成实际气缸工作容积利用率低，温度系数取值较低。（对）
9．采用多级压缩可以节省功的主要原因是进行等压力比分配。（）中间冷却
10．理论上讲，级数越多，压缩气体所消耗的功就越接近等温循环所消耗的功。（对）
11．活塞运动到达主轴侧的极限位置称为外止点；活塞运动到达远离主轴侧的极限位置称为内止点。（）内外12．多级压缩过程中，常取各级压力比相等，这样各级消耗的功相等，而压缩机的总耗功最小。（对）
13．气阀中弹簧的作用是帮助阀片关闭和减轻阀片开启时与阀座的撞击。（）升程限制器
14．气阀阀片的开启与关闭由吸、排气压力和弹簧力控制，无须其他驱动机构，故称为自动阀。（）排气压力差
15．压缩机中按照气阀的功能可分为进气阀和排气阀。（对）
16．活塞与气缸之间需采用填料密封，活塞杆与气缸之间需采用活塞环密封。（）活塞环填料
17．活塞环的切口形式主要有直切口、斜切口和搭切口。其中直切口制造简单，但泄漏量大，斜切口虽然制造复杂，但泄漏量少。（）塔切口
18．平面填料的典型结构是三六瓣结构，即朝向气缸的一侧由六瓣组成，背离气缸的一侧由三瓣组成。（）三瓣六瓣
19．平面填料中三、六瓣的切口应错开，三瓣的填料从轴向挡住六瓣的径向切口，阻止气体的径向泄漏。六瓣填料径向切口由其中三个月牙形瓣所盖住，以阻止气体的轴向泄漏。所以真正起密封作用的是三瓣填料。（）轴向六瓣
20．飞溅润滑主要用于大型压缩机，压力润滑主要用于小型压缩机。（）大
21．压缩机的冷却方式主要分为有油和无油。（）风冷水冷
22．因为压缩机采用的是自动阀，气缸内压力取决于进、排气系统中的压力，所以吸、排气压力是不可变的。（）可变23．若被压缩的气体含有水蒸气，随着气体压力的提高水蒸气的分压力也提高，若经过冷却器后，其分压力小于冷却后气体温度所对应的饱和蒸汽压时，便有水蒸气从气体中凝析出来。（）大于
24．压缩机的机械效率是指示功率和比功率之比。（）轴功率
25．活塞平均速度是联系机器结构尺寸和转速的一个参数，对压缩机的性能有很大影响。对一台机器来讲，活塞平均速度是一个定值。（对）
26．压缩机正常运转时，产生的作用力主要有三类：惯性力、气体力和活塞力。（）摩擦力
27．压缩机中所有运动零件的质量都简化成两类：一类质量集中在活塞销或十字头销中心点处，且只作平面运动；另一类质量集中在曲柄销中心点处，且只作绕曲轴中心点的旋转运动。（）往复运动
28．活塞、活塞杆和连杆都属作往复运动部件。（）十字头
29．压缩机中的惯性力可分为一阶往复惯性力和二阶往复惯性力。（对）
30．往复惯性力可看作为一阶往复惯性力和二阶往复惯性力之和。（对）
31．一阶往复惯性力的变化周期为曲轴旋转一周的时间；二阶往复惯性力的变化周期为一阶的一半。（对）
32．往复惯性力始终作用于该气缸轴线的方向，仅其大小随曲轴转角周期地变化。（对）
33．旋转惯性力的作用方向始终沿曲柄半径方向向外，故其方向随曲轴旋转而变化，而大小不变为定值。（对）
34．活塞力是由气体力和摩擦力合成的。（对）
35．作用在主轴承上的力，可以分解为水平方向和垂直方向的两个分力。垂直方向的分力值恰等于活塞力，水平方向的分力值恰等于综合活塞力。（）侧向力
36．气体力只使气缸、中体和机身等有关部分，以及它们之间的连接螺栓等承受拉伸或压缩载荷，故称为外力。（）内力37．作用在主轴承上的活塞力中，往复惯性力部分未被平衡，它能通过主轴承及机体传到机器外面来，故惯性力称为外力。
（对）
38．侧覆力矩与阻力矩大小相等，两力矩作用的方向相反，但是侧覆力矩作用在主轴上，阻力矩作用在机身上，故两者在压缩机内并不能互相抵消。（）机身主轴
39．按达到排气压力所需的级数，往复式压缩机可分为单作用和双作用压缩机。（）
单级、两级和多级
40．按气缸中心线相对地平线位置或其彼此间的关系，往复式压缩机可分为V型、W型和L型压缩机。（）立式卧式角度式
41．在双作用气缸中，为利于填料密封，在曲轴一侧配置较高压力级。（）低
42．理论工作循环包括膨胀、进气、压缩、排气四个过程。（）没有膨胀这个过程
43．实际工作循环包括进气、压缩、排气和膨胀四个过程。（对）
44、活塞式压缩机，压缩过程开始时，汽体向缸内放热。（对）
45．活塞式压缩机，膨胀过程结束时，汽体向汽缸壁放热。（）
46．活塞式压缩机在排汽过程中，汽体的温度始终高于汽缸壁的温度。（错）
47．活塞式压缩机在吸汽过程中，汽体的温度高于汽缸壁的温度。（错）
48．活塞式压缩机膨胀过程开始时，汽体向汽缸放热。 ( 对 )
五、简答分析
1．容积式压缩机的特点是什么？P13
2．简述往复式压缩机的基本组成？P16 3．级的理论循环的特点是什么？ 4．级的实际循环的特点是什么？P17
5．推导容积系数的计算式，并说明式中各字母的意义。P19 6．简述多级压缩的优点？
7．往复压缩机的理论循环与实际循环的差异是什么？ 8．列出压缩机气量调节的常用方法？P57
9．如何对压缩机中运动零件的质量进行简化，得出质量简化公式？P35 六、计算题
1.某单级空气压缩机的相对余隙容积0.05α=在某地区使用，该地区大气压力为pa 5101?，气温为,200C 设多变膨胀过程指数 1.2n '=，压缩机排气压力为)(1045表pa ?其质量排气量
h kg m 200=。现该机欲用于一地区，该地区大气压力为pa 51094.0?，气温为C 028。排气压
力为2p 同前地区。若两地区使用中压力系数p λ，温度系数T λ及泄漏系数l λ不变，试求在两地区使用时该机的容积排量和质量各为多少？
解：1、两地区吸气状态下的容积排量不同是由于υλ不同引起的 2、 地区质量排量不同是由于容积排量变化及状态不同而引起的
第一地区 1
1
1.2151(1)10.05()10.861n v λαε'
??
=--=--=????
h
kg m 2001=
h m p mRT V 35
1116
.16810129364.287200=???==
吸气状态 第二地区1
1
1.2251(1)10.05()10.850.94n υλαε'
??
=--=--=????
h m h m V V 331
2126.16686.085
.0.6.168.
===υυλλ吸气状态
h kg RT pV m 9.180301
64.287106.16694.05
222=???==
2、用一台往复活塞式压缩机压缩油田气。进口压力为)(1015绝pa ?，出口压力为)(1035绝pa ?，
进口温度为C 030。若将油田气看作理想气体，求压缩过程分别为（1）等温过程；（2）多变过程( 1.15)n =;(3)绝热( 1.25)k =过程时,压缩每立方米进口状态油田气所有耗的功及其温度. 解:
功 等温过程
55
2115153101101()
110110 1.098612109861.i is
n n p W p V p N m
-?==????=??=
多变过程 []1
1112 1.15
1
55
1.15
55()111.15310110()11.1511101107.6671.15411118122.n n
i pol
p n W p V n p N m
---??=-??
-?????=??-??
-???
=??-=
绝热过程1
2111 1.251
5 1.25
5111.25311011.251111051.24571122865.k k
i ad
p k W p V k p N m
---??=-?
?-??
??=??-??
-??
=??-=（）（）（）
温度 等温过程 K C T T 30330273012=+== C t 0230=
多变过程1 1.15
12 1.152113()303()349.71
n n p T T K p --===
7.762737.3492=-=t
绝热过程k
p p
T T k
k 5.377)
1
3(303)
(25
.1125.11
1
212===--
4.104273
5.3772=-=t
第3章 离心压缩机
一、填空题
1．离心压缩机的级分为三种型式，即（ 首级 ）、（ 末级 ）和（ 中间级 ）。 2．离心压缩机的中间级由（ 叶轮1）、（ 扩压器2）、（ 弯道3）、（ 回流器）组成。 3．离心压缩机的首级由（吸气管 ）和（ 中间级）组成。
4．离心压缩机的末级由（叶轮）、（扩压器）和（排气蜗壳）组成。
5．离心叶轮的常见型式有（闭式叶轮）、（半开式叶轮）和（双面进气叶轮）叶轮。
6．叶轮结构型式按叶片弯曲型式可分为（后弯型）叶轮、（径向型）叶轮和（前弯型）叶轮。
7．叶轮出口速度三角形由（牵连）速度、（相对）速度和（绝对）速度构成。
8．扩压器的作用是让气流（的动能有效地转化为压力能）。
9．离心压缩机级内的能量损失主要包括：（流动）损失、（漏气）损失和（轮阻）损失。
10．离心压缩机级内的流动损失分为（摩阻）损失、（分离）损失、（冲击）损失、（二次流）损失和（尾迹）损失。
11．对于多级离心压缩机，若要达到同样的压力比，压缩重气体时，所需的多变压缩功（小），因而级数就（少）；反之，压缩轻气体时，所需的多变压缩功就（大），因而级数就要（多）。
12．离心压缩机的工作特性可简要地表示为，在一定转速和进口条件下的（压力比）与流量、（效率）与流量的性能曲线。
13．就压力比与流量的性能曲线而言，在一定转速下，增大流量，压缩机的压力比将（下降），反之则（上升）。
14．在每个转速下，每条压力比与流量关系曲线的左端点为（喘振点）。各喘振点联成（喘振线），压缩机只能在喘振线的（右侧）性能曲线上正常工作。
15．从节能的观点出发，要求选用机器时，尽量使机器运行在（最佳工况点上）或尽量靠近（最佳工况点上），以减小能量的消耗与浪费。
16．压缩机性能曲线的左边受到（喘振工况）的限制，右边受到（堵塞工程）的限制，在这两个工况之间的区域称为压缩机的（稳定工作范围）。压缩机变工况的（稳定工作范围）越宽越好。
17．对离心压缩机发生喘振的机理分析表明，旋转脱离是（喘振）的前奏，而（喘振）是旋转脱离进一步恶化的结果。
18．发生喘振的内在因素是叶道中几乎充满了（气流的脱离），而外在条件与管网的（容积）和管网的（特征曲线）有关。
19．离心压缩机发生堵塞工况时，其（气流压力）得不到提高，（流量）也不可能再增大，故压缩机性能曲线的（右边）受到堵塞工况的限制。
20．在离心压缩机中，往往对小流量的不稳定工况通称为（喘振）。
21．离心压缩机的级数愈多，压缩机的性能曲线愈（陡），喘振流量愈（大），堵塞流量愈（小），其稳定工作范围也就愈（窄）。
22．就压缩机的性能好坏而言，其最佳效率愈（高），效率曲线愈（平坦），稳定工作范围愈（宽），压缩机的性能愈（好）。
23．管网特性曲线决定于管网本身的（结构）和用户的要求。
24．压缩机串联工作可增大气流的（排出压力），压缩机并联工作可增大气流的（输送流量）。
25．流动相似的相似条件是模型与实物机之间（几何）相似、（运动）相似、（动力）相似和（热力）相似。
26．离心压缩机的自动控制系统用于机器的（启动）、（停车）、原动机的变转速、压缩机工况点保持稳定或变工况调节，以使压缩机尽量处于最佳工作状态。
27．符合流动相似的机器其相似工况的（效率）相等。
28．转速调节时压力和流量的变化都较大，从而可显著扩大（稳定工况区），且并不引起其他附加（损失），亦不附加其他（结构），因而它是一种经济简便的方法。
二、选择题
1.__A____是组成离心压缩机的基本单元。 A ．级
B ．段
C ．缸
D ．列
2.在压缩机关键截面的统一规定中，_C_____代表回流器进口截面。
A ．3
B ．4
C ．5
D ．6
3.在后弯叶片型叶轮中，__D____的叶轮称为压缩机型叶轮。 A ．βA2=15°～ 20°
B ．βA2=15°～ 30°
C ．βA2=25°～ 40°
D ．βA2=30°～ 60°
4.在后弯叶片型叶轮中，_B_____的叶轮称为水泵型叶轮。 A ．βA2=10°～20° B ．βA2=15°～30° C ．βA2=25°～40° D ．βA2=30°～60°
5.根据斯陀道拉的理论，由于有限叶片数叶轮中轴向涡流的影响，所引起的滑移速度是___A___。
6.级中任意截面上的气流温升为__C____。
()()22222122
221..
1221.
.
221
i j
tot tot
i
j
i
j
tot
C C K C C KR A H B R H
K K
C C C C
K C R H
D KR
R
K ??--??--- ? ?
?-?
?
????
----
? ??
?
-
7.离心压缩机级的多变效率可以用__B____表示。
11
.
.
1
pok
pok
n n n n A B k
k ηη--==-a
b
a b pol
a
b
a b pol
T T p p k k
D p p T T k
k C lg lg
1
.
lg lg
1
.
-=
-=
ηη 8.在离心压缩机中多变指数一般为__B____。
A. n = 1
B. 1 < n < k
C. n = k
D.n > k
9.为了评价压缩机级中气流的流动情况好坏，引入一个流动效率的概念，其定义为__C____。 2
2
22
2
2
2
2
cos .
sin .
cos .sin .A u A u A A Z
C D Z
C C Z
u B Z u A βπβπβπβπ
..pol pol hyd pol th
tot
H H A B H H ηη=
=
()1.1.1hyd hyd df pol
pol tot
H C D H ηββηη=--=-
10．后弯型叶轮，叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相反，叶片出口角A 2β__B____。 A. >90° B. <90° C. >180° D.<180° 11．径向型叶轮，叶片出口角A 2β___A___。 A. =90° B. <90° C. >90° D.<180°
12．前弯型叶轮，叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相同，A 2β__ A ___。 A. >90° B. <90° C. >180° D.<180° 三、名词解释
1. 离心压缩机
2. 离心压缩机的级
3. 离心压缩机的调节
4. 工况点
5. 轴功率z N
6. 最佳工况点
7. 喘振点 8 管网特性曲线 9. 转子的临界转速 10. 管网
11.离心压缩机的机械损失m N 12. 离心压缩机级的多变效率ηpol
四、是非判断
1．离心压缩机的级分为三种型式，即单级、双级和多级。（ × ）首级、中间级、末级 2．离心压缩机的中间级由扩压器、弯道、回流器组成。（ × ）叶轮、扩压器、弯道、回流器 3．离心压缩机的首级由叶轮、吸气管和中间级组成。（× ）吸气管、叶轮、扩压器、弯道、回流器 4．离心压缩机的末级由叶轮、扩压器和排气蜗室组成。（ √ ）
5．防止离心压缩机的转子因受轴向推力窜动需要径向轴承。（ × ）止推轴承 6．叶轮结构型式按叶片弯曲型式可分为闭式、半开式和双面进气叶轮。（ × ） 7．叶轮出口速度三角形由牵连速度、相对速度和绝对速度构成。（√ ） 8．扩压器的作用是让气流平稳流动。（× ）
9．离心压缩机级内的能量损失主要包括流动损失、漏气损失和轮阻损失。（ √ ） 10．常用的轴向推力的平衡措施有：叶轮对排、叶轮背面加筋和采用平衡盘。（√ ）
11．对于多级离心压缩机，若要达到同样的压力比，压缩重气体时，所需的多变压缩功大，因而级数就多。（ × ） 12．就压力比与流量的性能曲线而言，在一定转速下，增大流量，离心压缩机的压力比将上升。（ × ） 13．在每个转速下，每条压力比与流量关系曲线的左端点为阻塞工况点。（ × ） 14．离心压缩机只能在喘振线的左面性能曲线上正常工作。（ × ）
15．从节能的观点出发，要求选用机器时，尽量使机器运行在最佳工况点上或尽量靠近最佳工况点，以减小能量的消耗与浪
费。（√ ）
16．压缩机性能曲线的左边受到的限制堵塞工况，右边受到喘振工况的限制，在这两个工况之间的区域称为压缩机的稳定工
作范围。压缩机变工况的稳定工作范围越宽越好。（ × ）
17．对离心压缩机发生喘振的机理分析表明，汽蚀是喘振的前奏，而喘振是汽蚀进一步恶化的结果。（×）
18．发生喘振的内在因素是叶道中几乎充满了气流的脱离，而外在条件与管网的容积和管网的特性曲线有关。（√）19．离心压缩机发生堵塞工况时，其气流压力得不到提高，流量也不可能再增大，故压缩机性能曲线的左边受到堵塞工况的限制。（×）
20．在离心压缩机中，往往对小流量的不稳定工况通称为阻塞工况。（×）
21．离心压缩机的级数愈少，压缩机的性能曲线愈陡，喘振流量愈大，堵塞流量愈小，其稳定工作范围也就愈窄。（×）22．就压缩机的性能好坏而言，其最佳效率愈高，效率曲线愈平坦，稳定工作范围愈宽，压缩机的性能愈好。（√）23．管网特性曲线决定于离心压缩机的性能和用户的要求。（×）
24．压缩机串联工作可增大气流的输送流量，压缩机并联工作可增大气流的排出压力。（×）
25．流动相似的相似条件是模型与实物机之间几何相似、运动相似、动力相似和热力相似。（√）
26．转速调节时压力和流量的变化都较大，从而可显著扩大稳定工况区，且并不引起其他附加损失，亦不附加其他结构，因而它是一种经济简便的方法。（√）
27．符合流动相似的机器其相似工况的功率相等。（×）
五、简答分析
1．简述离心压缩机级的三种型式及各种型式的基本结构。P99
2．与往复式压缩机相比，离心压缩机具有哪些特点？
3．列出欧拉方程的两种表达式，并说明该方程的物理意义。P103
4．列出离心压缩机的能量方程，并说明该方程的物理意义。P104
5．列出离心压缩机的伯努利方程，并说明该方程的物理意义。P105
6．简述离心式压缩机本体的转动部分和固定部分的主要部件。
答：（1）转动部分：主轴、叶轮、平衡盘、叶轮间定距套、推力盘及联轴器等部件组成，称为转子。（2）固定部分：气缸、隔板、支撑轴承、推力轴承、轴端密封等部件组成，称为定子。
7．简述离心压缩机喘振的发生机理。P115
8．简述喘振的危害？
9．简述防喘振的措施？
10．离心压缩机的堵塞工况是如何产生的？P117
11．离心式压缩机中的气体，从进入到排出经过了哪些过流部件？各部件的作用？
答：吸气室----叶轮---扩压器---弯道----回流器----蜗壳
12．能量头的含义是什么，总能量头包含哪几部分？
答：1kg气体从叶轮中获得的能量称为能量头。总能量头包含理论能量头、轮阻损失能量头和叶轮漏气损失能量头三部分。
13．简述离心压缩机常用的调节方法？P121
14．采用压缩机出口管道中的节流阀门进行工况调节有哪些特点？
15．采用压缩机进口管道中的节流阀门进行工况调节有哪些特点？
16．叶轮按照结构和出口角大小划分几种类型？
答（1）按照结构划分：开式叶轮、半开式叶轮和闭式叶轮。
（2）按照出口角大小划分：前弯叶轮、径向叶轮、后弯叶轮。？
17何谓离心压缩机的级？它由哪些部分组成？各部件有何作用？
18多级压缩机为何要采用分段和中间冷却？
六、作图分析
1．图I-3-1中标出级中关键截面统一规定的序号，并在横线处注明各序号代表的截面名称。
1、叶轮叶道进口截面；
2、叶轮出口截面
3、扩压器进口截面
4、扩压器出口截面；
5、弯道出口截面；
6、回流器出口截面；
7、本级出口截面；
8、叶轮进口截面也即中间级和末级进口截面
2．图I-3-2为某级的功耗分配图，请在图中标出各能量头的符号，并在横线处注明各能量头符号代表的能头名称。
总能量头；漏气损失；轮阻损失；欧拉功； 动能增加量；流动损失；静压能。
七、计算题
1．已知某压缩机第
i 级进口容积流量Q s ＝1.543 m 3/s ，该级D 2＝0.65 m ，u 2＝
170 m/s ，βA 2＝30?，δ2＝4 mm ，φr 2＝0.l34，k v 2＝1.094，z ＝22片，试计算该级叶轮出口相对宽度b 2/D 2，并判断该值是否符合要求？
解：
2
22
2sin 1A D z βπδ
τ-=＝0.9138
2
2
60D u n π=
＝4995 r/min 2
22322229.33??
? ??=n k u Q D b v r s τ?＝0.051 0.025＜b 2/D 2＝0.051＜0.065符合要求
2．已知某离心式空气压缩机的第一级叶轮直径
D 2＝380 mm ，D 1＝202 mm ，β
A 2
＝40°，z ＝16，叶轮转速n ＝13800 r/min ，流量系数φr 2＝0.233，α1＝90°。求叶轮对单位质量气体所提供的理论能头H T 及叶片无限多时的理论能头H T ∞。
图I-3-1
图I-3-2
解：一级叶轮60
22n
D u π=
＝274.58 m/s
无预旋（α1＝90°，c u 1＝0）
环流系数2
2
22ctg 1sin 1A r A u c z ββπ
μ--=＝0.8253 理论能头)sin ctg 1(2222
2
A A r T z
u H βπ
β?--?=＝44941.68 J/kg 叶片无限理论能头μ
T
T H H =
∞＝54456.92 J/kg
3．已知某离心式空气压缩机的有效流量q m ＝6.95 kg/s ，漏气损失系数βl ＝
0.013，轮阻损失系数βdf ＝0.03。叶轮对单位质量气体作功H T ＝45895 J/kg ；试计算叶轮作功时消耗的理论功率、漏气损失功率、轮阻损失功率、总功率（即内功率）及叶轮对单位质量有效气体的总耗功。 解：理论功率T m T N q H =＝318.97 kW
轮阻损失功率df df m T N q H β=＝9.57 kW 漏气损失功率l l m T N q H β=＝4.15 kW 总功率(1)tot m T l df N q H ββ=++＝332.69 kW 总耗功)1(df l T tot H H ββ++=＝47868.49 J/kg
离心泵
一、问答题
1．离心泵的扬程是什么意义？其单位是什么？
2．离心泵的主要过流部件是哪些？ 对它们的要求是什么？ 3．离心泵开泵前为什么要灌泵？
4．H T ∞与哪些因素有关？为什么说它与介质性质无关？ 5．汽蚀的机理如何？有何危害？
6．计算比转数n s 时，对双吸泵及多级泵的Q 、H 应如何取值？ 7．离心泵中的冲击损失产生在泵中什么部位？
二、选择题
1、离心泵装置用闸阀来调节要注意的是，关小闸阀增加的扬程都消耗在( C )上了。
A 、管路
B 、水泵出口
C 、阀门
D 、吸水管路
2、河流取水水泵，夏季洪水期间水位较正常水位有明显上升，装置其它条件不变，该泵的流量（ A ）。
A 、增大
B 、减小
C 、不变
D 、变化不确定 3、离心泵铭牌参数表示的是（ C ）。
A 、水泵装置工况
B 、装置极限工况
C 、水泵最高效率工况 4、某离心泵抽水时泵出口的压力表读数为
p 水，抽汽油时泵出口的压力表读数为p 汽，则p 水和p 汽的关系为（ A ）。
A 、
p p >水汽 B 、p p =水汽 C 、p p <水汽 D 、不能确定
5、离心泵装置中（ A ）的底阀的作用是防止启动前灌入的液体从泵内流出。
A 、吸入管路
B 、排出管路
C 、调节管路
D 、分支管路 6、为提高离心泵的经济指标，宜采用（ B ）叶片。 A 、前弯 B 、后弯 C 、垂直 D 、水平
7、离心泵在一定转数下运行时,所抽升流体的密度越大(流体的其它物理性质相同),其理论扬程（ C ）。 A 、越大 B 、越小 C 、不变 D 、不一定 8、离心泵的调节阀（ B ）。
A 、 只能安装在进口管路上
B 、只能安装在出口管路上
C 、安装在进口管路或出口管路上均可
D 、只能安装在旁路上
9、当水泵站其它吸水条件不变时，随输送水温的增高水泵的允许安装高度（ B ）。
A 、将增大
B 、 将减小
C 、保持不变
10、当水泵站其它吸水条件不变时，随当地海拔的增高水泵的允许安装高度（ A ）。
A 、将下降
B 、将提高
C 、保持不变
D 、不一定
11、两台相同型号的离心泵并联工作时每台泵的扬程为Ｈ1 (＝Ｈ2)，当一台停车只剩一台离心泵运行时的扬程为Ｈ，若管路性能曲线近似不变,则有（ A ）。
A 、Ｈ1>Ｈ
B 、Ｈ1<Ｈ
C 、Ｈ1＝Ｈ
12、离心泵的实际安装高度（ B ）允许安装高度，就可防止气蚀现象发生。
A 、大于
B 、小于
C 、等于
D 、近似于
13、定速运行离心泵从水源向高水池供水,当水源水位不变而高水池水位逐渐升高时, 离心泵的流量（ B ）。
A 、保持不变
B 、逐渐减小
C 、 逐渐增大
D 、不一定 14、离心泵按叶轮（ ）分为单吸泵和双吸泵。
A 、叶片弯度方式
B 、进水方式
C 、前后盖板不同
D 、旋转速度 15、离心泵（ ）的作用是引导液体平稳进入叶轮，并使叶轮进口处的流速尽可能的均匀。
A 、叶轮
B 、吸入室
C 、导叶
D ．压水室 16、 根据叶片泵基本方程，离心泵的理论扬程仅与（ ）有关。
A 、进出口的压力
B 、进出口的速度
C 、进出口的动量
D 、泵叶轮进出口的几何尺寸
17、离心泵部件中完成把机械能向流体压能和速度能转化的工作部件是（ ）。
A 、叶轮
B 、吸入室
C 、导叶
D ．压水室
18、离心泵运行时常用闸阀来调节流量，也就是用水泵的开启度进行调节。关小闸阀管道局部阻力加大，( A )，出水量逐渐减小。
A 、管道特性曲线变陡
B 、水泵特性曲线变陡
C 、相似抛物线变陡
D 、效率曲线变陡 19、离心泵（ C ）灌泵，是为了防止气缚现象发生。
A 、停泵前
B 、停泵后
C 、启动前
D 、启动后 20、由离心泵和某一管路组成的输送系统，其工作点（D ）。
A 、由泵铭牌上的流量和扬程所决定
B 、即泵的最大效率所对应的点
C 、由泵的特性曲线所决定
D 、是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点。 21、离心泵调节阀的通流面积改变时，（ A ）。
A 、不会改变管路特性曲线；
B 、不会改变工作点；
C 、不会改变泵的特性曲线；
D 、不会改变管路所需的压头 22、与低比转数的离心泵相比,高比转数离心泵具有（ C ）。
A 、流量小、扬程高
B 、流量小、扬程低
C 、流量大、扬程低
D 、流量大、扬程高 三、计算题
1、某离心式水泵采用直锥形吸水室，即
10u c =，设叶轮叶片出口宽度212b mm =, 叶片出口直径为
2250D mm
=, 叶片出口安装角
0235A β=, 叶轮转速
为
2900/min
n r =。（1）当通过叶轮的流量3200/v q m h =时，试求无穷多叶片的理论扬程t H ?∞；（2）若水泵允许吸上真空度为
5米，吸水管流速为 3.13
米/秒，吸水管水头损失0.5米。现将水泵安装于距水面3米处，问水泵能否正常工作。
解：（1）
2229000.25
6060
n D u ππ??=
=
222200/36000.250.012v r q c D b ππ==?? 2222cot u r A c u c β=-= 2211u u
t u c u c H g
?∞-=
因10u c = 则22u t u c H g
?∞=
（2）因s m v s
/15.3=,m h s 5.0=∑,[]5s H m =
[]22max
3.1350.55(0.50.5)4229.8s SZ s s v H H h m g ?????
=-+=-+=-+= ? ??????∑
因max
43SZ H m m ?=>，故水泵能正常工作。
2、离心泵转速n=2900r/min ，扬程H=100m ，流量q v =0.17s m
/3
，轴功率N=184KW ，工况相似，叶轮直径
增大一倍，min /1450/r n =，////,,,v q H N η是多少？
解：3
/
/22/22/
/
32//
2
2//
3
12210.68/1()1001()7365v l v l v v l l l n q q n D D D D n q q m s
n n H H m
n
n N N KW
n
λλλλλ=====
======
%64.901000/===
=N
rQH N N e ηη 或%64.901000/
/
//
==N
H rQ η
、单项选择题 （每题 1分，共 10分 ） 1. 液体从泵入口流到出口的过程中，通常存在的三种损失有流动损失、流量损失和（ A ） A. 机械损失 B .尾迹损失 C.冲击损失 D.泄漏损失 2. 下列零部件中属于离心泵过流部件的是（ C ）。 A. 转轴 B.轴封箱 C.蜗壳 D. 口环 3. 为便于对不同类型泵的性能与结构进行比较，泵的比转数 n s 是其（B ）。 A.任意效率点的比转数 B.最高效率点的比转数 C 最低效率点的比转数 D.最小流量的比转数 4. 在泵出口设有旁路与吸液罐相连通，改变旁路上调节阀的开度调节流量属于（ A ）。 A.改变管路特性工况调节 B.改变工艺参数调节 C.改变尺寸参数调节 D.改变泵特性工况调节 5. 下列零部件中属于离心压缩机定子的零部件的是（ A ）。 A .扩压器 B . 口环 C .阀片 D .气缸 6. 离心压缩机转速越高，压力比越大，但性能曲线越陡，稳定工作区（ D ）。 A. 不变 B. 越宽 C. 等于零 D. 越窄 7. 保持两机流动过程完全相似的条件为：几何相似、进口速度三角形相似、特征马赫数相等和 （ C ）。 A .多变指数相等 B .膨胀指数相等 C.绝热指数相等 D .等温指数相等 8. 压缩机实际运行中的排气压力并不总是符合设计压力，其值取决于（ C ） A .进气系统的压力 B.汽缸的压力 C.排气系统的压力 D .活塞的压力 9. 各类压缩机的旋转惯性力或旋转惯性力矩都可以用加（ B ）。 A .气体质量来平衡 B .平衡质量来平衡 C.汽缸质量来平衡 D.往复质量来平衡 10. 在结构尺寸一定时，影响活塞压缩机排气量的主要因素是转速和（ C ） A .凝析系数 B .吸气系数 C.排气系数 D ?抽加气系数 二、多项选择题（每题 2分，共 10 分） 11. 离心泵按液体吸入叶轮的方式不同，有（ AE ）。 A.双吸式泵 E.多吸式泵 C.单级泵 D.多级泵 E .单吸式泵 12. 下列零件属于活塞压缩机密封零部件的有（ ABC ） A.活塞环 E.平面填料 C.锥面填料 D.连杆 E.曲轴 13. 根据各列气缸中心线之间的夹角和位置不同，活塞式压缩机分为（ A.立式 E.移动式 C.卧式 D.固定式 E.角度式 14. 下列属于离心压缩机流动损失的是（ BD ）。 A.泄漏损失 E.分离损失 C.机械损失 D.二次涡流损失 E.轮阻损失 15. 下列零部件中属于离心压缩机零部件的是（ 过程流体机械试题 ACE ) ABD
“过程流体机械”实验教学大纲 Process Fluid Machinery 课程中文名称：过程流体机械 课程英文名称：Process Fluid Machinery 课程编码：ENPO3620 实验学时：10 学分：0 适用专业：过程装备与控制工程 先修课程：工程热力学，传热学，流体力学 开课学院：化学工程与技术学院 开课学期：第6学期 教材及实验指导书： [1] 崔天生. 压缩机实验指导书. 西安交通大学讲义 [2] 化机实验室. 化工机械实验指导书. 西安交通大学讲义，1994 一、实验课程简介 过程流体机械课程实验教学内容涉及活塞压缩机、风机、水泵三个方面，包括5个必修实验，共10学时；另开设4个选修实验，供有余力和有兴趣的学生拓展能力，或进行科研训练。即： 1. 活塞压缩机拆装实验，2学时。 2. 活塞压缩机性能测试及指示图录取实验，2学时。 3. 活塞压缩阀片运动规律测试实验，2学时。 4. 水泵性能测试实验，2学时 5. 风机性能测试实验，2学时。 二、实验课性质、目的和任务 性质：课程内实验 目的：
1. 培养学生在压缩机、风机、水泵等过程流体机械，即动设备方面的实验、研究基本技能，学习实验中的基本操作方法，了解此类设备的一般情况和特性。 2. 培养学生运用所学到的理论知识分析实验现象和初步解决实际问题的能力，从而巩固和拓展所学的理论知识，增强对书本知识的掌握效果和运用能力。 3. 培养学生严肃认真和实事求是的科学作风及科学态度。 任务： 了解有关实验装置的构成及特点，了解有关测试仪器、仪表设备的功能和使用；记录有关的实验数据和曲线，完成数据和曲线的处理，写出实验报告。 三、实验课教学基本要求 1. 实验前应认真阅读实验指导书，根据实验内容和要求，复习教科书中的有关章节或参考有关资料，预计所得的结果和有关曲线形态。同时提出实验过程中应当注意和可能发生的问题，防止事故发生。预习合格者方可参加实验。 2. 实验时以小组为单位进行，每组由5~8人组成，推选小组长一人，负责组织实验的进行以及人员分工。 3. 每次实验开始前认真阅读实验操作安全规定，并在实验过程中严格遵守。 4. 熟悉所用仪器、仪表及设备特性、操作要点，经指导教师检查准许后才可合上电源进行操作。电源合上时，机器开始运转，此时应检查仪器仪表工作是否正常；如一切正常即可进入正常实验。当机器运转在某一工况下测取数据时，应在组长统一指挥下同时测取。数据全部测取完毕后，方可改变为另一工况。实验全部结束后，应对实验记录数据进行初步的检查分析，然后交指导教师检查签字后方可停机结束。将仪器、仪表拆下并归还仪器问，并搞好清洁工作，关好门窗方可离开实验室。 5. 编写实验报告。实验报告每人编写一份，根据实验结果得出结论，并进行简要的理论分析，若所得结论与理论预期不一致时，应分析其原因；也可对所做实验提出改进建议；写出自己的心得和体会。 四、实验教学的内容与要求 1．实验项目名称：活塞压缩机拆装实验 实验目的： 通过拆装一台单作用小型压缩机，建立对实际往复活塞式压缩机外型，各零
离心压缩机工作原理: 利用离心力对气体作功，由扩压通道对气体扩压，以提高气体压力。 离心叶轮的欧拉方程：L th=H th=C2u U2—C1u U1 欧拉方程的物理意义：方程说明气体获得的理论能量头只与叶轮叶道进、出口流体的速度积有关，而与流体的性质无关。 由于气体本身所具有的惯性作用,在叶轮叶道中将产生与叶轮旋转方向相反的附加的相对运动, 即轴向旋涡 伯努利方程物理意义：表明外加能头(机械功), 一部分作压缩功,提高气体的静压能，一部分增加动能,一部分克服各种能量损失,即:外加能头=压缩功+动能+克服损失 压缩机的最小流量工况--喘振工况 当级中流量减小到某最小值时,会产生喘振现象, 这时级或机不能正常工作,如不及时采取措施解决,将会造成恶性事故。 喘振产生的原因是: 内因: 流量达到最小流量，气流的边界层严重分离； 外因: 管路中存在储存能量的空间,即供气管网。 流动相似, 就是指流体流经几何相似的通道或机器时, 其任意对应点上同名物理量如压力、速度等比值相等。 流动相似的相似条件：模型与实物或两机器之间几何相似、运动相似、动力相似和热力相似。 对于离心压缩机而言, 其流动相似应具备的条件：几何相似、叶轮进口速度三角形相似、特征马赫数相等,即M’2u＝M2u 和气体等熵指数相等,即k’=k。 压缩机的调节方法：压缩机出口调节流量、压缩机进口调节流量、采用可转动的进口导叶调节(又称进气预旋调节)、改变压缩机转速的调节。 理论压缩循环:由进气→压缩→排气三个热力过程组成 实际工作循环由吸气—压缩—排气—膨胀四个过程组成。 实际工作循环的特点 ■存在余隙容积 ■进气、排气过程存在压力损失 ■气体与汽缸壁面间存在温差,压缩和膨胀指数不是定值 ■汽缸存在泄漏 ■实际气体性质不同于理想气体 压缩机排出的气体容积流量换算到压缩机进气状态下的气体容积流量，称为单级压缩机的排气量。 容积系数λv:---反映气缸行程容积的有效利用程度 容积系数=实际进气容积/行程容积 泄漏系数λl ---表示气阀、活塞环、填料函等泄漏对汽缸容积利用程度的影响 多级压缩就是将气体的压缩过程分在若干级中进行，并在每级压缩之后将气体导入中间冷却器进行冷却。 采用多级压缩的理由 ■节省压缩气体的指示功 ■降低排气温度 ■提高容积系数 ■降低活塞上的气体力
过程流体机械章节试题 章1 1．流体机械如何分类？# 答：按能量转换分：原动机，将流体能量转换为机械能，输出轴功率，如汽轮机、燃气轮机； 工作机，将机械能转变成流体的能量，改变流体的状态（压力↑，分离流体）、 输送流体，如压缩机、泵、分离机。 按结构特点分：往复式结构（压缩机、泵），通过曲柄连杆机构带动活塞往复运动，改变气缸 容积，压力↑，特点Q↓、P↑； 旋转式结构（压缩机、泵、分离机），轴带动转轮、叶轮、转鼓高速旋转，使 液体一起旋转获得能量。特点：Q↑、P↓。 2．流体机械的发展趋势是什么？ 答：（1）创造新的机型(ε↑P↑；Q Ｑ；Ｖ，自动控制) （２）流体机械内部流动规律的研究与应用（空间三维流动、粘性湍流、可压缩流、两相流、非牛顿流体、空间流道设计） （3）高速转子动力学的研究与应用（转子的平衡、弯曲振动、扭转振动、轴封、使用寿命估算。） （4）新型制造工艺技术的发展（多维数控机床加工叶轮、叶片等零部件、精密浇、铸、模锻、特殊的焊接、电火花加工等） （5）流体机械的自动控制（用于安全运行、调节工况） （6智能化、网络化） （7）国产化和参与国际市场竞争（复杂机器进口国产化） 章2 1．什么是容积式压缩机?它有何特点？ 答：容积式压缩机是通过改变工作腔的容积来提高气体的压力，有往复式和回转式两种。 其特点：（1）适用范围广（Q↑、P↑）效率高（ηmax>80%） （2）稳定性好、适应性强、通用性好(ρ，p对性能影响小) （3）结构复杂、易损件多（往复）、维修量大。 （4）排气不连续（往复） 2．往复式压缩机有哪些主要构件？# 答：工作腔部分：气缸、气阀、活塞、填料函、活塞环 传动部分：曲轴、平衡重、连杆、活塞杆、十字头 机身部分：曲轴箱等支撑气缸和传动部分的零部件。 辅助设备：中间冷却、润滑、气量调节、安全阀、滤清器、缓冲罐。 3．什么是往复式压缩机级的理论循环？它有哪几个过程组成？画出其示功图？ 答：满足下列四个假设的循环为理论循环： （1）无余隙，气体全部排出。 （2）气体通过吸、排气阀时无损失，温度、压力与进、排气管同。 （3）压缩过程的过程指数不变。 （4）无泄漏。 它有吸气、压缩、排气三个过程组成。其示功图为： 4．什么是往复式压缩机级的实际理论循环？它有哪几个过程组成？画出其示功图？# 5．往复式压缩机级的排气量的影响因素有哪些？如何影响？ 6．提高往复式压缩机级的排气量的措施有哪些？每个方法有何特点？
过程流体机械习题及答案 第1章绪论 一、填空 2、流体机械按其能量的转换形式可分为（）和（）二大类。 3、按工作介质的不同，流体机械可分为（）、（）和（）。 5、将机械能转变为（）的能量，用来给（）增压与输送的机械称为压缩机。 6、将机械能转变为（）的能量，用来给（）增压与输送的机械称为泵。 7、用机械能将（）分离开来的机械称为分离机。 二、名词解释 5. 压缩机 6. 泵 7. 分离机 第2章容积式压缩机 一、填空题 2、往复式压缩机由（）、（）、（）和（）四部分组成。 3、往复式压缩机的工作腔部分主要由（）、（）和（）构成。 4、活塞通过（）由传动部分驱动，活塞上设有（）以密封活塞与气缸的间隙。 6、往复式压缩机的传动部分是把电动机的（）运动转化为活塞的（）运动。10．理论上讲，级数越（），压缩气体所消耗的功就越（）等温循环所消耗的功。 14．气阀主要由（）、（）、（）和（）四部分组成。 16．活塞环和填料的密封原理基本相同，都是利用（）和（）的作用以达到密封的目的。 19．压缩机正常运转时，产生的作用力主要有三类：（1）（）；（2）（）；（3）（）。 22．压缩机中的惯性力可分为（）惯性力和（）惯性力。 23．一阶往复惯性力的变化周期为（）；二阶往复惯性力的变化周期为（）。 25．旋转惯性力的作用方向始终沿曲柄半径方向（），故其方向随曲轴旋转而（），而大小（）。 36．理论工作循环包括（）、（）、（）三个过程。 37．实际工作循环包括（）、（）、（）和（）四个过程。 精品文档
38．活塞运动到达主轴侧的极限位置称为（）；活塞运动到达远离主轴侧的极限位置称为（）。 39．活塞从一个止点到另一个止点的距离为（）。 40．第一级吸入管道处的气体压力称为活塞压缩机的（）；末级排出接管处的气体压力称为活塞压缩机的（）。 二、选择题 2．活塞式压缩机的理论工作循环由______个过程组成。 A．一B．二C．三D．四 3．活塞压缩机的实际工作循环由______个过程组成。 A．四B．三C．二D．一 4．活塞式压缩机的实际工作循环中膨胀和压缩过程属于______过程。 A．气体流动B．热力C．冷却D．升温 7．吸、排气管内的压力取决于_____。 A．气缸内吸、排气压力B．气阀弹簧力 C．气阀通流面积D．外界系统 10．在压力比和膨胀指数一定时，相对余隙容积越大则______系数越小。 A．压力B．温度C．容积D．泄漏 16．压缩机的实际排气压力取决于______。 A．缸内压力B．实际吸气压力 C．排气温度D．排气系统的压力 19．在活塞式压缩机中若各级压力比相等且吸入温度相同，则总指示功最少，这就是______原则。 A．最佳压力B．最佳温度C．等压力分配D．等压力比分配 21．下列属于易损件的是。 A．活塞B．十字头销 C．阀片D．连杆 23．在单列压缩机中采用加平衡质量的方法，可以使一阶往复惯性力______。A．部分平衡B．完全平衡C．旋转90°D．旋转180° 25．各类压缩机的______惯性力或力矩可用加平衡质量的方法来平衡。 A．一阶B．二阶往复C．往复D．旋转 26．在活塞式压缩机中加装飞轮的目的使用来______。 A．调整活塞力B．降低功率消耗 C．均衡转速D．降低压力脉动 28．压缩机铭牌上的排气量指的是______排气量。 A．额定B．标准C．实际D．理论 29．活塞杆与气缸间隙采用______密封。 A．活塞环B．软填料C．硬填料D．密封圈 精品文档
第二章 流体输送机械 第一节 概述（略） 第二节 离心泵 一、离心泵的基本结构和工作原理 1、离心泵的基本结构 2、离心泵的工作原理 例：一杯热水为使之冷却，用筷子在水中旋转，水也产生速度，跟着筷子一块转动（本质上是筷子的附着力大于水之间的内聚力，内摩擦力使水旋转）靠近筷子的水转的快而远离筷子的水转的慢。另外中心凹，四周水沿壁上升高于中间。为什么呢？ 离心泵工作原理 离心力 R m R m F 2 2 νω== ππ ωn T 22== [弧度/秒] ω角速度 R 半径（叶轮半径） m 质量（流体质量kg ） rn T r ππν22===ωr ν线速度,T —周期,n--转速,n T 1=(周期是物体做圆周运动旋 转一周所需要的时间,单位是秒；转速n 是物体单位时间所转的周数,单位是1/秒)。 R 或ω 则 F 手转动筷子，水产生动能，水旋转碰到管壁动能转化为静压能，静压能又转化为位能使水沿壁
面上升。边上水上升后，中心能减少，形成空隙，产生真空度，故在同一个大气压下，中心凹下去。 (1) 泵轴带动叶轮旋转，充满叶片之间的液体也跟在旋转，在离心力作用下，液体从叶轮中心被抛向叶轮边缘，使液体静压能、动能均提高。（类似我们旋转雨伞,伞上面的雨滴飞出去）。 (2) 液体从叶轮外缘进入泵壳后，由于泵壳中流道逐步加宽，液体流速变慢，又将部分动能转化为静压能，使泵出口处液体的压强进一步提高，于是液体以较高的压强从泵的排出口进入排出管路输送到所需场所。 (3) 当泵内液体从叶轮中心被抛向外缘时，在中心出形成低压区，由于贮槽液面上方的压强（一般为 1 [atm]）大于吸入口处的压强，在压强差的作用下，液体便经吸入管路，连续地被吸入泵内，以补充被排出的液体。 离心泵之所以能够输送液体，主要依靠高速旋转的叶轮，产生离心力，在惯性作用下，获得了能量以提高压强。 3、 离心泵使用注意点：离心泵启动时，必须灌满水否则产生气缚。何为气缚？离心泵启动时，如果泵壳与吸入管路没有充满液体，则泵壳内存有空气，由于空气的密度远小于液体的密度，产生的离心力小，（离心力F ∝m 、↓m ↓F ）从叶轮中心甩出的液体少，因而叶轮中心处所形成的低压（真空度）不足以将贮槽内的液体吸入泵内（打不上水），此时虽启动离心泵也不能输送液体，此种现象称为气缚。 4、离心泵的主要部件： （1）叶轮（泵的心脏） 如讲义离心泵的结构图,每个叶轮有6~~12片弯曲的叶片。 A 、 按有无盖板分()()()?? ? ??无前后盖板开式无前盖板半闭式有无前后盖板闭式 B 、按吸液方式分?? ?双吸 单吸 C 、平衡孔：在叶轮后盖板上钻一些小孔，它的作用是使盖板与泵壳之间的空腔中一部分高压液体漏到低压区（吸入口处）以减少叶轮两侧的压力差。从而起到平衡一部分轴向推力的作用。 （2）泵壳又称为蜗壳，因壳内有一个截面逐渐扩大的蜗牛式通道，泵壳不仅作为一个汇集由叶轮抛出液体部件，而且使部分动能有效地转变为静压能。 在叶轮与泵壳之间有时还装一个固定不动而带有叶片的圆盘，这个圆盘称为导轮，由于导轮具有很多逐渐转向的流道，使高速液体流过时,均匀而缓和地将动能转变为静压能，减少能量损失。 （3）轴封装置：泵轴与泵壳之间的密封称为轴封。其作用是防止高压液体从泵壳内沿轴而漏出，或者空气以相反方向漏入泵壳内。 轴封? ??机械密封填料密封 二、离心泵的主要性能参数与特性曲线 1、离心泵的主要性能参数 (1) 流量:离心泵的流量又称送液能力,是指泵在单位时间里排到管路系统的液体体积[]s L Q 或 [] h m 3 。
《过程流体机械》思考题参考解答 2 容积式压缩机 ☆思考题2.1 往复压缩机的理论循环与实际循环的差异是什么？ ☆思考题2.2 写出容积系数λ V 的表达式，并解释各字母的意义。 容积系数λV （最重要系数） λ V ＝1－α（n 1ε－1）＝1－???? ??????-???? ??11 0n s d S p p V V （2-12） 式中：α ——相对余隙容积，α ＝V 0（余隙容积）/ V s （行程容积）；α ＝0.07～0.12（低压），0.09～0.14（中压），0.11～0.16（高压），＞0.2(超高压)。ε ——名义压力比（进排气管口可测点参数），ε ＝p d / p s ＝p 2 / p 1 ，一般单级ε ＝3～4；n ——膨胀过程指数，一般n ≤m （压缩过程指数）。 ☆思考题2.3 比较飞溅润滑与压力润滑的优缺点。 飞溅润滑（曲轴或油环甩油飞溅至缸壁和润滑表面），结构简单，耗油量不稳定，供油量难控制，用于小型单作用压缩机； 压力润滑（注油器注油润滑气缸，油泵强制输送润滑运动部件），结构复杂（增加油泵、动力、冷却、过滤、控制和显示报警等整套供油系统油站），可控制气缸注油量和注油点以及运动部件压力润滑油压力和润滑油量，适用大中型固定式动力或工艺压缩机，注意润滑油压和润滑油量的设定和设计计算。
☆思考题2.4 多级压缩的好处是什么？ 多级压缩 优点：①.节省功耗（有冷却压缩机的多级压缩过程接近等温过程）；②.降低排气温度（单级压力比小）；③.增加容积流量（排气量，吸气量）（单级压力比ε降低，一级容积系数λV 提高）； ④.降低活塞力（单级活塞面积减少，活塞表面压力降低）。缺点：需要冷却设备（否则无法省功）、结构复杂（增加气缸和传动部件以及级间连接管道等）。 ☆思考题2.5 分析活塞环的密封原理。 活塞环 原理：阻塞和节流作用，密封面为活塞环外环面和侧端面（内环面受压预紧）；关键技术：材料（耐磨、强度）、环数量（密封要求）、形状（尺寸、切口）、加工质量等。 ☆思考题2.6 动力空气用压缩机常采用切断进气的调节方法，以两级压缩机为例，分析一级切断进气，对机器排气温度，压力比等的影响。 两级压缩机分析：1级切断进气→节流（实际ε1↑）→停止进气排气→2级节流（实际ε2↑）→（短暂）排气温度T2↑→（逐渐）停止进气排气（级间存气）；活塞力↑（ε↑），阻力矩变化。 ☆思考题2.7 分析压缩机在高海拔地区运行气量的变化规律并解释其原因。 高海拔地区当地大气压力即吸气压力p s↓，若排气压力p d不变，则名义压力比ε↑，根据（2-12）式和（2-11）式，容积系数λV↓，实际吸气量V s0↓，容积流量q V↓。 ☆思考题2.8 一台压缩机的设计转速为200 r/min，如果将转速提高到400 r/min，试分析气阀工作情况。 定性分析，定量分析难。如压缩机结构参数（行程s、缸径D1、阀片尺寸等）不变，则容积流量q V↑↑（理论增加一倍），使气阀流速和阻力损失↑↑（激增），进排气频率↑，阀片启闭速度↑，阀片撞击阀座程度↑（加剧），阀片寿命↓（缩短），故障概率↑（增加）。解决问题需改变结构（缩短行程、减小缸径，增加气阀通道面积等）。 ☆思考题2.9 画出螺杆压缩机过压缩和压缩不足的指示图，并分析其对压缩机性能的影响。 压力比：内压力比（工作腔压缩终压/进气压力）、外压力比（排气管压/进气压力）；（图2-42）内外压力比不相等时指示图。过压缩：内压力比＞外压力比；欠压缩（压缩不足）：内压力比＜外压力比；过压缩和欠压缩均增加功耗，等压力比减少功耗。 3 离心压缩机 ☆思考题3.1 何谓离心压缩机的级？它由哪些部分组成？各部件有何作用？
概念： 2过程装备：在过程工业中过程装备是成套装置的主体，他是单元过程装备如塔与单元过程机械如压缩机、泵、分离机的总称 3过程工业：在工业生产中，很多生产过程处理的物料为流程性物料如：气体，过程工业就是以流程性物料为主要处理对象完成各种过程的工业。 4流体机械：是以流体或流体与固体的混合物为对象进行能量转换、处理也包括提高其压力进行输送的机械，他是过程装备的重要组成部分。 5压缩机：将机械能转变为气体能量给气体增压与输送气体的机械 泵：将机械能转变为液体的能量，用来给液体增压与输送液体的机械 分离机：用机械能将混合介质分离开的机械 6余隙容积：工作腔在排气结束后，其中仍可能残存一部分高压气体，这部分空间称为余隙容积。 7级：被压缩气体进入工作腔内完成一次气体压缩称为一级。 8外止点：活塞运动到达的远离主轴侧的极限位置 内止点：活塞运动到达的接近主轴侧的极限位置 行程：活塞从一个止点到另一个止点所走过的距离。 9多级压缩：是将气体的压缩过程分在若干级中进行，并在每级压缩之后将气体导入中间冷却器进行冷却 10吸气和排气压力分别指：第一级吸入管道处和末级排出接管处的气体压力 11排气量：也称容积流量，是指在所要求的排气压力下，压缩机最后一级单位时间内排出的气体容积，折算到第一级进口压力和温度时的容积值。 12供气量：也称标准容积流量，指压缩机单位时间内排出的气体容积折算到基准状态时的干气体容积值。 13凝析系数：表示某级吸气前因水蒸气凝析所造成的损失程度。 14指示功：压缩机用于压缩气体所消耗的功 摩擦功：压缩机用于克服机械摩擦所消耗的功 轴功：指示功与摩擦功之和 功率：单位时间内所消耗的功 比功率：排气压力相同的机器单位容积流量所消耗的功 15供气量：也称标准容积流量，指压缩机单位时间内排出的气体容积折算到基准状态时的干气体容积值。 16凝析系数：表示某级吸气前因水蒸气凝析所造成的损失程度。 17活塞的平均速度：每转活塞所走距离与该时间之比 18多级压缩：是将气体的压缩过程分在若干级中进行，并在每级压缩之后将气体导入中间冷却器进行冷却。 19螺杆压缩机分为：干式和湿式两种：干式即工作腔中不喷夜，压缩气体不会被污染；湿式指工作腔中喷入润滑油或其他液体借以冷却被压缩气体，改善密封，并可润滑，阴阳转子实现自身传动。 20油膜振荡：当转子速度升高到2倍于第一阶临界转速；此时半速涡动的角速度涡 ω恰好等于第一阶临界转速c ω，则 转子-轴承等发生共振性振荡，称为油膜振荡 21离心机的故障：是指机器丧失工作效能的程度，但通常故障是能修复或排除的。 22分离因数：是物料离心力和重力的比值。 23离心液压：离心机工作时，处于转鼓中的液体和固体物料层在离心力场的作用下，将给转鼓内壁已相当大压力，称为离心液压。 24离心机临界转速：工作转速与离心机固有频率的转速相同 25离心机的隔振：在机座底板与基础面之间合理放置隔振器，让离心机搁置在隔振器上工作从而减小离心机在运转时产生干扰力系，对机器本身及建筑物带来的不良影响，改善操作条件。 填空： 1流体机械的分类：安能量转换分类：原动机，工作机；按流体介质分：压缩机、分离机、泵；按用途分类：动力用压缩机、化工工艺用压缩机、制冷和气体分离用压缩机、气体输送用压缩机。 2容积式压缩机分为往复式和回转式压缩机。 3往复式压缩机的结构部件大致分为：工作腔部分，传动部分和机身部分和辅助设备。
第二章流体输送机械 第一节概述（略） 第二节离心泵 一、离心泵的基本结构和工作原理 1、离心泵的基本结构 2、离心泵的工作原理 例：一杯热水为使之冷却，用筷子在水中旋转，水也产生速度，跟着筷子一块转动（本质上是筷子的附着力大于水之间的内聚力，内摩擦力使水旋转）靠近筷子的水转的快而远离筷子的水转的慢。另外中心凹，四周水沿壁上升高于中间。为什么呢？ 离心泵工作原理
离心力 R m R m F 2 2 νω== ππ ωn T 22== [弧度/秒] ω角速度 R 半径（叶轮半径） m 质量（流体质量kg ） rn T r ππν22===ωr ν线速度,T —周期,n--转速,n T 1=(周期是物体做圆周运动旋 转一周所需要的时间,单位是秒；转速n 是物体单位时间所转的周数,单位是1/秒)。 R 或ω 则 F 手转动筷子，水产生动能，水旋转碰到管壁动能转化为静压能，静压能又转化为位能使水沿壁面上升。边上水上升后，中心能减少，形成空隙，产生真空度，故在同一个大气压下，中心凹下去。 (1) 泵轴带动叶轮旋转，充满叶片之间的液体也跟在旋转，在离心力作用下，液体从叶轮中心被抛向叶轮边缘，使液体静压能、动能均提高。（类似我们旋转雨伞,伞上面的雨滴飞出去）。 (2) 液体从叶轮外缘进入泵壳后，由于泵壳中流道逐步加宽，液体流速变慢，又将部分动能转化为静压能，使泵出口处液体的压强进一步提高，于是液体以较高的压强从泵的排出口进入排出管路输送到所需场所。 (3) 当泵内液体从叶轮中心被抛向外缘时，在中心出形成低压区，由于贮槽液面上方的压强（一般为 1 [atm]）大于吸入口处的压强，在压强差的作用下，液体便经吸入管路，连续地被吸入泵内，以补充被排出的液体。 离心泵之所以能够输送液体，主要依靠高速旋转的叶轮，产生离心力，在惯性作用下，获得了能量以提高压强。 3、 离心泵使用注意点：离心泵启动时，必须灌满水否则产生气缚。何为气缚？离心泵启动时，如果泵壳与吸入管路没有充满液体，则泵壳内存有空气，由于空气的密度远小于液体的密度，产生的离心力小，（离心力F ∝m 、↓m ↓F ）从叶轮中心甩出的液体少，因而叶轮中心处所形成的低压（真空度）不足以将贮槽内的液体吸入泵内（打不上水），此时虽启动离心泵也不能输送液体，此种现象称为气缚。 4、离心泵的主要部件： （1）叶轮（泵的心脏） 如讲义离心泵的结构图,每个叶轮有6~~12片弯曲的叶片。 A 、 按有无盖板分()()()?? ? ??无前后盖板开式无前盖板半闭式有无前后盖板闭式 B 、按吸液方式分? ??双吸单吸 C 、平衡孔：在叶轮后盖板上钻一些小孔，它的作用是使盖板与泵壳之间的空腔中一部分高压 液体漏到低压区（吸入口处）以减少叶轮两侧的压力差。从而起到平衡一部分轴向推力的作用。 （2）泵壳又称为蜗壳，因壳内有一个截面逐渐扩大的蜗牛式通道，泵壳不仅作为一个汇集由叶轮抛出液体部件，而且使部分动能有效地转变为静压能。 在叶轮与泵壳之间有时还装一个固定不动而带有叶片的圆盘，这个圆盘称为导轮，由于导轮具
一、填空（本大题15分，每空0.5分） 1、按工作介质的不同，流体机械可分为（压缩机）、（泵）和（分离机）。 2、平面填料的典型结构是三六瓣结构，即朝向气缸的一侧由（三瓣）组成，背离气 缸的一侧由（六瓣）组成，每一块平面填料外缘绕有螺旋弹簧，起（预紧）作用。 3、往复活塞泵由（液力端）和（动力端）组成。 4、防止离心压缩机的转子因受其重力下沉需要两个（径向）轴承，防止转子因受轴向推力窜动需要（轴向止推）轴承。 5、压缩机中的惯性力可分为（往复）惯性力和（旋转）惯性力。 6、往复式压缩机的工作腔部分主要由（气阀）、（气缸）和（活塞）构成。 7、离心泵的过流部件是（吸入室）、（叶轮）和（蜗壳）。 8、泵的运行工况点是（泵特性曲线）和（装置特性曲线）的交点。 9、离心压缩机级内的能量损失主要包括：（流动）损失、（漏气）损失和（轮阻）损失。 10、往复式压缩机的传动部分是把电动机的（旋转）运动转化为活塞的（往复）运动。 11、由比转数的定义式可知，比转数大反映泵的流量（大）、扬程（低）。 12、离心压缩机中，在每个转速下，每条压力比与流量关系曲线的左端点为（喘振点）。各喘振点联成（喘振线），压缩机只能在喘振线的（右面）性能曲线上正常工作。 二、（本大题10分，每小题1分）判断 1、（×）采用多级压缩可以节省功的主要原因是进行中间冷却。 2、（×）压缩机的冷却方式主要分为（风冷）和（水冷）。 3、（×）管网特性曲线决定于（管网本身的结构）和用户的要求。 4、（×）按级数可将离心泵分为（单级泵）和（多级泵）。 5、（×）活塞与气缸之间需采用（活塞环）密封，活塞杆与气缸之间需采用（填料）密封。 6、（×）往复式压缩机的传动部分是把电动机的旋转运动转化为活塞的往复直线运动。 7、（×）气阀中弹簧的作用是帮助阀片关闭和减轻阀片开启时与（升程限制器）的撞击。 8、（×）在双作用气缸中，为利于填料密封，在曲轴一侧配置（较低）压力级。 9、（×）压缩机串联工作可增大气流的排出压力，压缩机并联工作可增大气流的输送 流量。 10、（×）如果泵几何相似，则（比转数）相等下的工况为相似工况。 三、（本大题20分，每小题2分 名词解释 1、过程流体机械：是以流体为工质进行能量转换、处理与输送的机械，是过程装控的重要组成部分。 2、理论工作循环：压缩机完成一次进气、压缩、排气过程称为一个工作循环。 3、余隙容积：是由气缸盖端面与活塞端面所留必要的间隙而形成的容积，气缸至进气、排气阀之间通道所形成的容积，以及活塞与气缸径向间隙在第一道活塞环之前形成的容积等三部分构成。 4、多级压缩：多级压缩是将气体的压缩过程分在若干级中进行，并在每级压缩之后将气体导入中间冷却器进行冷却。 5、灌泵：离心泵在启动之前，应关闭出口阀门，泵内应灌满液体，此过程称为灌泵。 6、有效汽蚀余量：有效汽蚀余量是指液流自吸液罐（池）经吸入管路到达泵吸入口 p所富余的那部分能量头，用NPSH a表示。 后，高出汽化压力 V
过程流体机械试题1及答案 一、单项选择题(每题1分，共10分) 1.液体从泵入口流到出口的过程中，通常存在的三种损失有流动损失、流量损失和（ A ）。 A.机械损失 B.尾迹损失 C.冲击损失 D.泄漏损失 2.下列零部件中属于离心泵过流部件的是（ C ）。 A.转轴 B.轴封箱 C.蜗壳 D.口环 3.为便于对不同类型泵的性能与结构进行比较，泵的比转数n 是其（ B ）。 s A.任意效率点的比转数 B.最高效率点的比转数 C.最低效率点的比转数 D.最小流量的比转数 4.在泵出口设有旁路与吸液罐相连通，改变旁路上调节阀的开度调节流量属于（ A ）。 A.改变管路特性工况调节 B.改变工艺参数调节 C.改变尺寸参数调节 D.改变泵特性工况调节 5.下列零部件中属于离心压缩机定子的零部件的是（ A ）。 A．扩压器 B．口环 C．阀片 D．气缸 6.离心压缩机转速越高，压力比越大，但性能曲线越陡，稳定工作区（ D ）。 A. 不变 B. 越宽 C. 等于零 D. 越窄 7.保持两机流动过程完全相似的条件为：几何相似、进口速度三角形相似、特征马赫数相等和（ C ）。 A．多变指数相等 B．膨胀指数相等 C．绝热指数相等 D．等温指数相等 8.压缩机实际运行中的排气压力并不总是符合设计压力，其值取决于（ C ）。 A．进气系统的压力 B．汽缸的压力 C．排气系统的压力 D．活塞的压力 9.各类压缩机的旋转惯性力或旋转惯性力矩都可以用加（ B ）。 A．气体质量来平衡 B．平衡质量来平衡 C．汽缸质量来平衡 D．往复质量来平衡 10.在结构尺寸一定时，影响活塞压缩机排气量的主要因素是转速和（ C ）。 A．凝析系数 B．吸气系数 C．排气系数 D．抽加气系数 二、多项选择题（每题2分，共10分） 11.离心泵按液体吸入叶轮的方式不同，有（ AE ）。 Ａ．双吸式泵Ｂ．多吸式泵Ｃ．单级泵Ｄ．多级泵 E．单吸式泵 12.下列零件属于活塞压缩机密封零部件的有（ ABC ）。 Ａ．活塞环Ｂ．平面填料Ｃ．锥面填料Ｄ．连杆 E．曲轴 13.根据各列气缸中心线之间的夹角和位置不同，活塞式压缩机分为（ ACE ）。 Ａ．立式Ｂ．移动式Ｃ．卧式 Ｄ．固定式 E．角度式 14.下列属于离心压缩机流动损失的是（ BD ）。 Ａ．泄漏损失Ｂ．分离损失Ｃ．机械损失Ｄ．二次涡流损失 E．轮阻损失15.下列零部件中属于离心压缩机零部件的是（ ABD ）。 Ａ．叶轮Ｂ．扩压器 Ｃ．气阀Ｄ．平衡盘 E．活塞 三、填空题 (每空1分，共15分)
过程流体机械试题 一、单项选择题(每题1分，共10分) 1.液体从泵入口流到出口的过程中,通常存在的三种损失有流动损失、流量损失和（ A )。 A.机械损失 B.尾迹损失 C.冲击损失 D．泄漏损失 2.下列零部件中属于离心泵过流部件的是( Ｃ )。 Ａ.转轴 B.轴封箱 C.蜗壳 D.口环 3．为便于对不同类型泵的性能与结构进行比较,泵的比转数n s是其（ B ）。 A.任意效率点的比转数 B.最高效率点的比转数 Ｃ.最低效率点的比转数 D．最小流量的比转数 4.在泵出口设有旁路与吸液罐相连通,改变旁路上调节阀的开度调节流量属于( A )。 A.改变管路特性工况调节 B.改变工艺参数调节 C.改变尺寸参数调节 D.改变泵特性工况调节 5.下列零部件中属于离心压缩机定子的零部件的是（ A ）。 A．扩压器B．口环 C.阀片? D.气缸 6.离心压缩机转速越高,压力比越大，但性能曲线越陡，稳定工作区( Ｄ）。 A．不变 B．越宽 C. 等于零 D．越窄 ７.保持两机流动过程完全相似的条件为:几何相似、进口速度三角形相似、特征马赫数相等和（Ｃ）。 A.多变指数相等Ｂ.膨胀指数相等 C．绝热指数相等 D．等温指数相等 ８.压缩机实际运行中的排气压力并不总是符合设计压力,其值取决于( C ）。 A．进气系统的压力 B.汽缸的压力 Ｃ．排气系统的压力Ｄ．活塞的压力 9.各类压缩机的旋转惯性力或旋转惯性力矩都可以用加（Ｂ )。 A．气体质量来平衡Ｂ．平衡质量来平衡 Ｃ．汽缸质量来平衡Ｄ.往复质量来平衡 １0.在结构尺寸一定时,影响活塞压缩机排气量的主要因素是转速和（ C ）。 A.凝析系数Ｂ．吸气系数 C.排气系数D．抽加气系数 二、多项选择题（每题2分，共１０分） １１.离心泵按液体吸入叶轮的方式不同，有（ＡE )。 A．双吸式泵Ｂ.多吸式泵Ｃ.单级泵 D．多级泵 E.单吸式泵 12.下列零件属于活塞压缩机密封零部件的有( ＡBC )。 Ａ.活塞环 B．平面填料Ｃ．锥面填料Ｄ．连杆 E．曲轴 13．根据各列气缸中心线之间的夹角和位置不同，活塞式压缩机分为（ACE ）。 A.立式 B．移动式C．卧式 D.固定式 E.角度式 1４．下列属于离心压缩机流动损失的是（ＢＤ )。 Ａ．泄漏损失Ｂ．分离损失 C.机械损失D．二次涡流损失 E.轮阻损失 15．下列零部件中属于离心压缩机零部件的是（ ABD )。 A.叶轮 B．扩压器 Ｃ.气阀 D．平衡盘 E．活塞 三、填空题 (每空１分,共15分) 16.齿轮泵的工作容积由泵体、侧盖及（齿轮 )各齿间槽构成。
一、机械制图基础知识 （一）机械制图的一般规定： 1．幅面、图框格式国标GB4457.1 ○1机械图纸共有A0～A5六种幅面。 A3、A4为我公司图纸常用幅面。 A3 幅面尺寸大小：297*420 A4 幅面尺寸大小：210*297 其中总成图、总装图、芯体图纸一般采用A3幅面。 其它零件图、部装图为A4幅面。 ○2图框格式分加装订边和不加装订边两种 2．比例国标GB4457.2 比例—指图样中机件要素的线性尺寸与实际机件相应要素的线性尺寸之比。 举例：1：10 则图面绘制线长100mm，实际物件1000mm 但图面标注为1000mm。 ○1绘制同一机件的各个视图应采用相同比例。 若某个视图采用不同比例，必须另行标注。 ○2不论缩小还是放大，在注尺寸必须标注机件的实际尺寸值。 3．图线简介国标GB4457.4 介绍几种我们公司常见图线： 粗实线：可见轮廓线线宽 b 细实线：尺寸线尺寸界线、剖面线、螺纹底线、引出线线宽1/3b 虚线：不可见轮廓线线宽1/3b 细点划线：中心线、轨迹线线宽：1/3b 波浪线：剖视的分界线线宽：1/3b 4．尺寸标注国标GB4458.4 尺寸标注由尺寸数字、尺寸界线、箭头组成。 尺寸标注规则： 1>真实反应机件大小，以图样尺寸数值为依据，与图形大小及绘图准确度无关。 2>标注尺寸，为该图样所示机件最后完工尺寸，否则应另加说明。 3>以毫米mm为单位，不需标注计量单位。 4>机件每一个尺寸，只标注一次，标注在反映结构最清晰的图形上。 尺寸标注规范： 1>尺寸的数字一般应注写在尺寸线的上方，也可以在中断处。 2>参考尺寸、尺寸数字加圆括弧。 3>尺寸线与尺寸界线相互垂直。 4>标注线性尺寸、尺寸线必须与所在标注的线段平行。 5>在光滑过渡处标注尺寸时，必须用细实线将轮廓线延长。 6>从它们交点处引出尺寸界线。 7>标注直径时，应在尺寸数字前加注符号“Φ”。标注半径时数字前加注符号“R”，其尺寸线 通过圆心，尺寸线的终端应画成箭头。 8>狭小部位的标注，尺寸数字可以在外，也可以箭头数字都可以布置在外面。 9>半标注，在一半剖视时的标注。
过程：事物状态变化在时间上的持续和空间上的延伸。它描述的是事物发生状态变化的经历。 状态：当系统的温度、压力、体积、物态、物质的量、相、各种能量等等一定时，我们就说系统处于一个状态（state）。 系统从一个状态（始态）变成另一个状态（终态），我们就说：发生了一个过程（process）。等温过程：始态和终态的温度相等的过程。 过程工业：以流程性物料（如气体、液体、粉体等）为主要对象，以改变物料的状态和性质为主要目的工业。 现代生产过程的特点： 大型化、管道化、连续化、快速化、自动化。 过程装备：实现过程工业的硬件手段。如机械、设备、管道、工具和测量仪表以及自动控制用的电脑、调节操作机构等。 过程装备： 三大部分：1.过程设备 2.过程机械 3.过程控制 过程设备（静设备）： 压力容器、塔、反应釜、换热器、 储罐、加热炉、管道等。也称为：化工设备；压力容器 过程机械（动设备）：（Process Machinery） 压缩机、泵、分离机（二机一泵）； 电机、风机、制冷机、蒸汽轮机、废气轮机等。 也称为：化工机器；流体机械；动力设备；泵与压缩机。 占过程工业总设备投资的20 ~25%，系统运行的心脏 过程控制 测控仪表、阀、电气源、转换器、计算机,监控设备,记录设备等。 也称为：控制仪表；自动化设备 过程控制内容：压力、温度、流量、液位、浓度、密度、粘度等 流体机械：以流体为工质进行能量转换、处理与输送的机械。 流体机械分类：原动机、工作机、液力传动机。 （1）原动机： 将流体的能量转化为机械动力能的机械为原动机。 ↓↓ 势能（压能）动能机械能 特点：流体能→机械能；流体产生动力。 例如：水轮机、蒸汽轮机、燃气轮机、废气轮机、涡轮发动 机、蒸汽机、内燃机等。 （2）工作机： 将机械能转化为流体的能量的机械为工作机。 特点：机械能→流体能；流体吸收动力。 例如：压缩机、泵、分离机、鼓风机、通风机、制冷机等。 （3）液力传动机： 将机械能转化为流体能，然后流体能又转化为机械能。
1过程：是指事物状态变化在时间上的持续和空间上的延伸，它描述的是实物发生状态变化的经历。 2.流体机械：是以流体或流体与固体的混合体为对象进行能量转换，处理，也包括提高其压力进行输送的机械，它是过程装备的重要组成部分。 3.工作腔部分：是直接处理气体的部分，包括气，缸活塞，气阀等，构成有进出通道的密封空间。 4.传动部分：把电动机的旋转运动转化为活塞的往复运动，也包括，曲轴，连杆，十字头等，往复运动的活塞通过活塞杆与十字头连接。 5.理想气体：不考虑气体分子间的作用力，分子本身所占有的体积的气体（压力远低于临界压力，温度远高于临界温度） 6.级：被压缩气体进入工作腔内完成一次气体压缩成为一级。 7.级的理论循环的特点？1.气缸没有余隙容积，被压缩气体能全部排出气缸2.进排气过程无压力损失，压力波动，热交换，吸排气压力为定值3.压缩过程和排气过程无气体泄漏4.所压缩的气体为理想气体，其过程指数为定值5.压缩过程为等温或绝热过程 8.级的实际循环的特点？（实际循环与理论循环的差别）1.气缸有余隙容积2.进排气通道及气阀有阻力3.气体与气缸各接触面间存在温差4.气缸容积不可能绝对密封5.阀室容积不是无限大6.实际气体性质不同于理想气体7.在特殊的条件下使用压缩机 9.活塞压缩机的优缺点？（特点及应用）优点：1.使用范围广，稳定性好2.适应性强3.热效率高。缺点：1.净化任务繁重2.结构复杂，易损零件多3.气体的吸入和排出是间歇的，易引起气柱及管道的振动4.转速不能过高5.设备较大，外形尺寸较大，往复力大，机器繁重 10.压缩机的排气量：压缩机单位时间内排出的气体量换算到吸入状态时的体积量 11.多级压缩：是将气体的压缩过程分在若干个级中进行，并在每级压缩之后导入中间冷却器进行冷却 12.多级压缩的优点：1.节省压缩气体的指示功 2.降低排气温度 3.提高容积系数 4.降低活塞上的气体力 13.提高压缩机生产能力的途径：1.提高曲轴转速 2.适当增加气缸的行程容积 3.提高容积系数 4.改善吸气温度 5.提高压力系数 14.列：把一个连杆所对应的一组气缸及相应动静部件称为一列 15.泄漏系数和哪些因素有关：泄漏系数与气缸的排列方式，气缸和活塞杆的直径，曲轴转速，气体压力的高低以及气体的性质有关 16.研究压缩机动力学的目的：揭示运动件的运动规律。确定多机件间的作用力，力矩，惯性力，惯性力矩等，以此作为压缩机零件强度、刚度计算的依据和惯性力、惯性力矩平衡的依据，并据此分析压缩机中作用力和力矩对基础的影响及确定消除影响的方法 17.活塞的平均速度：每转活塞所走的距离和该时间之比 18.飞轮的作用：因惯性而储放能量，从而起到调节压缩机转速的作用 19.颤振现象：在气阀维持开启停留在升程限制器的阶段，如果弹簧力过强，最大压力差造成的气流推力也不足以克服弹簧力，则阀片便不能一直贴在升程限制器上，而是在阀座与升程限制器间来回跳动，称为颤振现象 20.颤振的危害：1.导致气阀时间截面减小，阻力损失增加2.阀片的反复撞击导致气阀和弹簧寿命缩短 21.滞后关闭的害处： 答：①因活塞已开始进入压缩行程，故是一部分吸入的气体又从进气阀回窜出去，造成排气量减少；