一、判断题
（√）1．离心泵常采用后弯型叶轮结构型式。
（√）2．离心泵的理论扬程与输送介质的密度无关。
（×）3．离心泵的流量越大，离心泵的扬程越高。
（×）4．如果将青岛地区使用的离心泵装置整套迁移至兰州地区运行，则离心泵装置的允许安装高度将增加。
（√）5．离心压缩机叶轮的直径越大，转速越高，压缩机的理论能量头越大。
（√）6．离心压缩机的总能头（总耗功）中包含内漏气和轮阻功率损失。
（×）7．离心压缩机流量过小会发生堵塞工况。
（√）8．往复压缩机的绝热压缩过程指数大于多变压缩过程指数。
（×）9．增加往复压缩机的压力比可以降低压缩机的排气温度。
（×）10．结构和工作条件相同的往复压缩机，比功率越大，经济性越好。
（√）11．离心泵的汽蚀比转速越大，泵的抗汽蚀性能越好。
（×）12．离心泵启动时应该开启泵的出口调节阀门。
（×）13．离心泵常采用前弯型叶轮结构型式。
（×）14．离心泵的功率—流量性能曲线为下降形性能曲线。
（×）15．离心压缩机的流量过大会发生喘振工况。
（×）16．离心压缩机级的等熵（绝热）能量头大于多变能量头。
（√）17．离心压缩机的总能头（总耗功）中包含内漏气和轮阻功率损失。
（√）18．大、中型固定式往复压缩机级数的确定主要考虑节省功率。
（√）19．与节流或旁路调节方法相比，往复压缩机转速调节的经济性更好。
（×）20．往复压缩机实际循环过程吸气量大于理论循环过程吸气量。
（√）21．离心泵的比转速越大，叶轮的允许切割量越小。
（×）22．离心泵的工作转速增加，离心泵的比转速增大。
（√）23．离心泵启动时应该关闭泵的出口调节阀门。
（√）24．连续运行的离心泵装置，一年四季中的夏季最容易发生汽蚀工况。
（√）25．离心压缩机的级数越多，压缩机的稳定工作范围越窄。
（×）26．离心压缩机流量过小会发生堵塞工况。
（√）27．离心压缩机叶轮轴向推力的方向指向叶轮入口方向。
（√）28．若往复压缩机的行程容积不变，则余隙容积越小，理论吸气量越大。
（√）29．往复压缩机迁移至高海拔地区运行，若排气压力不变（常压吸气），则压缩机的实际排气量将减少。
（×）30．往复压缩机性能测试的示功图面积越大，压缩机指示功率越小。
二、简答题
1、示意画出离心泵特性曲线，并说明各自的用途。
答：①H-Q曲线—选择和使用泵的依据，有陡降、平坦和驼峰三种形状。②N-Q曲线—选择原动机和启动
泵的依据。③η-Q曲线—评价泵运行经济性的依据。④NPSHr-Q曲线—判断是否发生汽蚀、设计吸入装置
依据。
2、简述汽蚀现象，并说明汽蚀的危害。
答：由于液体汽化、气泡凝结、液体冲击等引发高频、高压和高温的冲击载荷，并由此造成金属材料机械
剥裂与电化学腐蚀破坏的综合现象—汽蚀
危害：①过流部件被剥蚀破坏：麻点→沟槽→穿孔→破裂；②泵的性能下降：严重时液流中断，无法供液；
③振动和噪音；④阻碍水力机械向高流速发展。
3.往复压缩机多级压缩的优点有哪些？
答：节省指示功；降低排气温度；提高容积系数；降低最大活塞力。
4.试说明多级离心压缩机采用分段和中间冷却的理由？
答：分段：中间冷却；平衡轴向力（叶轮对向排布）。中间冷却：一是降低温度，另一方面是节省功耗。5、试写出泵汽蚀基本方程式。如何根据该方程式判断是否发生汽蚀及严重汽蚀？
答：汽蚀判别式：
k v
k v
k v
p p NPSHa NPSHr p p NPSHa NPSHr p p NPSHa NPSHr =?=
>?>
是否发生汽蚀以及汽蚀严重程度就看NPSHa比NPSHr小的程度。
6、两泵流动相似应具备哪些条件？
答：几何相似—对应角度相等，对应尺寸成比例；运动相似—进、出口速度三角形相似；动力相似—流动的雷诺数相等≈自模区≈自动满足。简化成两条：几何相似和进口运动相似。
7、简述旋转脱离与喘振现象，说明两者之间有什么异同？
答：⑴流量减小→叶道进口正冲角→叶片非工作面分离→分离沿旋转反方向传递→旋转脱离（B受阻，气流改至A,C—A脱离，C改善）
⑵Q 下降→若干个脱离区连成一片→气流流动受阻，叶轮传给气体的能量被损耗掉，出口压力下降→管网内气流反窜倒流直至管网压力等于出口压力，倒流停止→继续供气，管网中压力回升，直至再次平衡于喘振点→···
小结：旋转脱离是喘振的前奏，喘振是旋转脱离恶化的结果。喘振的内因是叶道中充满了脱离的气流，外因是管网的容积和特性曲线。
8、试说明往复活塞式压缩机理论循环和实际循环的差异。 答：见下表
9、如何判别泵工况的稳定性？在什么条件下泵工作不稳定？是否绝对不允许泵在不稳定工况下工作？ 答：判据：V V
dh dH dq dq
条件：①泵性能曲线呈驼峰型（平坦、陡降和驼峰）；②管路静压能可变（自由液面、储罐压力）。泵不稳定运行会使泵和管路系统受到水击、噪音和振动，故一般不希望泵在不稳定工况下工作，但是只要不产生严重的水击、振动和倒流现象，泵也是允许在不稳定工况下工作的。
10、转子的轴向推力是如何产生的？采用什么措施平衡？
答：⑴原因：①叶轮两侧流体压力不相等；②流经叶轮的流体轴向动量变化。
⑵平衡措施：①叶轮对称布置；②叶轮背面加筋片；③设平衡盘。 11. 试分析离心式压缩机进气压力下降造成发生喘振的原因（附图说明）。
答：进气压力降低，虽压力比不变，但排气压力下降，压缩机性能曲线下移(1→1′)；但管网曲线未变，工
作点即由 A 变至 A′。若A′ 恰在喘振区，压缩机就会出现喘振。 转速降低，排气压力下降，压缩机性能曲线下移(n1→n2)；但管网曲线未变，工作点即由 A 变至 A′。若A′ 恰在喘振区，压缩机就会出现喘振。
12. 试将名义排气压力d p ，名义吸气压力s p ，平均实际
排气压力d
p '，平均实际吸气压力s p '，气缸行程容积h V ，余隙容积c V ，余隙容积膨胀量V ?标在右图中，并用上述符号写出容积系数的表达式（多变指数m '）。
答：
1.某离心油泵装置如图所示。已知罐内油面压力p A 与油品饱和蒸汽压p v 相同；该泵转速n =1450 rpm ，最小汽蚀余量NPSHr = k 0 Q 2，安全余量取0.4m ，吸入段流动损失h f = k 1Q 2。试分别计算： （1） 当H g 1 = 8m ，Q =0.5 m 3/min 时，
泵的[NPSHr] = 4.4m ，吸入管段阻力损失h f =2m ，此时泵能否正常吸入？
（2） 当H g 1 = 4m ，若要保证泵安全运转，泵的最大流量为多少m 3/min ？ （设k 0 ，k 1均不变） 解：（1）由图可得1NPSH 0826m A v
g A S g f p p a z h H h g
ρ--=
--∑=+-=-=
又因为[NPSHr]=NPSHr+（0.3~0.5），取[NPSHr]=NPSHr+0.4，则NPSHr=4.0m 显然NPSHa>NPSHr ，故泵能正常吸入。
（2）由（1）可知，112
2
2
80.5f h k k Q =
?=
= 0022
NPSHr 4
160.5
k k Q =
?==，所以有：28f h Q =及2NPSHr =16Q 因此211NPSH 08A v
g A S g f g p p a z h H h H Q g
ρ--=
--∑=+-=- 当NPAHa=NPSHr 时对应的流量即为最大流量，即：221816g H Q Q -=，也可表示为
2124g H Q =
当H g 1 = 4m
时，可求得：max 0.408Q =
==m 3/h 2.下图所示为某输送油品的离心泵装置。已知正常流量为240 m 3/h ，油品密度为850 kg/m 3，油品粘度 176mm 2/s ；罐内压力p 1 = 0.20 MPa (绝)，p 2 = 0.15 MPa (绝)；z 1 = 10m ，z 2 = 14m ，z 3 = 6m ；吸入管路损失h s = 1m ，排出管路损失h d = 25m ，经过加热炉时的压降 ?p = 0.65 MPa ；忽略吸入管和排出管的动能差。现有一台离心泵，其样本上给出的额定流量为240 m 3/h ，额定扬程为120m ，问该泵能否满足该装置的输送要求？（注：需考虑输送粘液时的性能换算）
解：（1）确定装置需要的扬程H 对吸入和排出罐液面建立伯努利方程：
又因为吸入和排出管路动能差可以忽略，故
（2）判断能否满足输送要求
由于油品粘度较大，为176mm2/s ，故需要对样本参数进行换算。根据美国水力协会换算法，查图1-5.4得：
0.950.98H Q k k ≈≈，显然所给的泵在输油工况下的额定流量和额定扬程均大于要求值，故能满足输
送要求。
3. 已知一台离心水泵的比转数 n s ＝ 60，额定流量 Q ＝ 80 m 3
/h ，额定扬程 H ＝ 82 m ；泵的扬程H -流量Q 曲线如图所示，且该曲线还可表示为如下函数：H ＝90 – 0.00126Q 2，式中H 和Q 的单位分别是m 和m 3/h 。现欲通过改变转速方法，使其在新工作点Q ＝ 60 m 3/h ，H ＝ 60 m 下工作，试求离心泵的工作转速 n ′ 。
解：（1）确定与新工作点对应的泵曲线上的相似点A
由相似抛物线求K 值：将Q ＝ 60 m 3/h ，H ＝ 60 m 带入式2H
KQ =，可得：K =1/60；
将该方程与泵性能曲线方程联立：H ＝90 – 0.00126Q 2
求得相似点A 的流量和扬程：Q A ＝ 70.85 m 3/h ，H A ＝ 83.67 m （2）确定泵性能曲线对应的额定转速n
H / m
Q / m 3
/h
，并将比转数、额定流量和额定扬程带入定义式，得：
（3）由比例定律确定新的转速n’
3.某单级空气压缩机相对余隙容积α = 0.05，多变膨胀过程指数m’=1.2；该地区大气压1×105Pa，气温为20℃，压缩机排气压力4×105Pa（表），且质量排气量G =200kg/h。现欲将该压缩机用于另一地区（大气压0.94×105Pa，气温28℃，），排气压力与前一地区相同。假设两地使用中压力系数λp，温度系数λT和泄漏系数λl均相同，试求在两地区使用时的容积排气量和质量排气量各为多少？
解：（1）由当地大气压和气温，运用状态方程可得该地区大气的密度：
3
所以，压缩机在该地区的容积排气量Q为
m3/h
又因为在该地区排气压力p out=4×105Pa（表）=5×105Pa（绝）
（2
由于假设两地使用中压力系数λ p ，温度系数λ T 和泄漏系数λ l 均相同，故在另一地区的容积排气量Q ’为：
→0.9880.988168.5166.5Q Q '==?≈ m 3/h
所以质量排气量为： 1.128166.5187.8G Q ρ'''=
=?≈kg/h
4、已知某单级离心式压缩机进口压力1.0×105 Pa (绝)，出口压力0.3 MPa (表)，进气温度 20 ℃，气体常数R = 287.6 J/ kg·K ， 绝热指数k =1.4，多变指数m =1.56，试分别按等温压缩、绝热压缩和多变压缩过程计算每kg 质量气体的压缩功，并确定多变效率。
解：由题可知，p s = 1.0×105 Pa ；p d ≈ (0.3+0.1)×106 Pa=4×105 Pa 名义压力比ε = pd / ps =4
（1
（2
（3
（4
离心泵 填空： 1、泵的基本方程式是根据（动量矩定理）导出的。 2、理想叶轮的理论扬程与输送介质（水）。 3、按液体进入叶轮方式离心泵可分为（双吸）和（单吸）泵。 4、离心泵中唯一的作功部件是（叶轮）。 5、前弯叶片式叶轮的理论能量头随流量的减小而（减小）。 6、离心泵叶轮的叶片安装角βA2越大，反作用度（越小）。 判断： 1、泵的扬程是单位质量流体流过泵后的能量。× 2、泵效率是轴功率和驱动机功率之比。× 3、离心泵的流量小于设计流量时，在叶轮叶片入口的冲击速度与圆周速度相同。× 4、若离心泵的扬程为零，则效率一定为零。√ 往复式压缩机 填空： 1、往复压缩机的排气量调节方法有：（改变时转速和间歇停车），（切断进气调节），（旁路调节），（顶开吸气阀调节），（连通补助余隙容积调节）； 2、离心泵装置发生不稳定工作的两个条件是：（驼峰形状性能曲线），（装置中有升降液面）； 3、离心泵叶轮的叶片安装角βA2越大，反作用度（越小）； 4、往复压缩机采用多级压缩可（降低）排气温度，（减少）功率消耗。 5、凝析系数越大，析出的液体量（越少）。 6、往复压缩机理论工作循环中，（压缩）过程为热力过程。 7、离心水泵装置的(Hs) 与[Δhr]的和约等于（10m）。 8、后弯叶片式叶轮的理论能量头随流量的减小而（增加）。 9、往复压缩机实际循环与理论循环的差别是：（理论循环进排气过程无阻力损失，无压力脉动，气体状态不变，多变指数不变），（理论循环无余隙容积），（理论循环无漏气现象），（理论循环被压缩气体为理想气体），（理论循环压缩过程指数在整个过程中为常数）。 10、相同性能的离心泵串联后，性能曲线（变陡） 判断： 11、为提高往复压缩机第一级容积利用率，常将第一级压力比取得低些。（√） 12、往复压缩机的压力比是影响排气温度的直接因素。（√） 13、若一级气缸直径因圆整而减小，则以后各级吸入压力一定增大。（×） 14、若离心泵的流量为零，则效率一定为零。（√） 15、安装高度越高，离心泵发生汽蚀的可能性越大。（√） 16、在流量一定时，叶片安装角越大，离心泵的理论扬程越大。（√） 17、离心泵的比转数是汽蚀判别数。（×） 18、径向叶片式叶轮的理论能头为常数。（√） 19、往复压缩机进气过程中的气阀阻力使气缸内的进气压力高于名义进气压力。（×） 20、在余隙容积和压力比确定以后，膨胀过程指数越大，进气量越多。（√） 21、二阶往复惯性力可用加平衡质量的办法平衡。（×） 22、输送液体的温度提高，泵装置的抗汽蚀性能下降。（√）
、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
流体机械原理作业解答 p41习题一： 一、为了满足一个规划中的企业用电高峰的需要，拟在有利地形处建一座具有一台泵及一台水轮机的抽水蓄能电站，该企业每天对电能的需要为：14h 为P 1=8MW ；10h 为P 2=40MW 。假定该企业可以从电网中获得的电功率Pv 是常数，已知：水轮机的总效率 0.91 P P T η==／电 水 ，泵的总效率0.86P P P η==／水电 ，压力管道的损失6H m ?=，电站的静水头200H m st =。为简单计，假定H ?和H st 为常数，其它损失忽略不计。假定该装置中 水的总量为常数（上游无来水，下游不放水，并忽略蒸发泄漏），试求：①必需的P V 值。 ②泵与水轮机的工作参数V q ，H ，P 水 。③上游及下游水池的最小容积V 。 解： 从电网中获得的电能不足时，用水轮机发电补充；从电网中获得的电能有多余时，用于泵去抽水蓄能。 2 2 ()*V st V T P P P g H H q ρη-=-?水轮机轴功率 ＝ 11 ()*V st V P P P P g H H q ρη-=?水泵轴功率 ＝＋／ 1 2 V V V q q 1 2 ＝t =t 40194*14*0.91*0.86 1.0328206*10 V V P P -==- 408*1.032 23.751 1.032 V P += ≈+MW 2 (4023.76)*10009.399.8*194*0.91V q -==m3/s ，1 6.71V q = m3/s 对水轮机：29.39V q =m3/s ；2194H m =， 4023.7516.25P =-=轴 MW ，17.85P ηT 水 轴 =P ／＝MW ， 对于泵：1 6.71V q =m3/s ；1206H m =，1)*13.55P P P η-V 水 =(P ＝(23.76-8)*0.86=MW ，15.76P =轴 MW V ＝5 6.71*3600*14 3.38*10=m3
中南大学资源与安全工程学院 本科课程教学大纲 （一）专业教育模块课程 课程编号：02040052 课程名称：矿山生产辅助系统与装备 英文名称：Supporting system of mine production and its equipment 学时与学分:40/2.5 （其中实验学时：4，课内上机学时：0 ） 先修课程要求：流体力学 适应专业：采矿工程 参考教材：朱成忠.压供排概论．中南工业大学教材科印．1990年． 汪德成.矿山流体机械．冶金工业出版社．1990年． 雷声隆等编著．排涝工程．湖北科学技术出版社．1999． 课程简介： 课程主要介绍矿山生产所需要的辅助系统，包括动力供应系统，如压气供应系统，给水系统和排水系统等。压气供应系统主要介绍矿山常用的供应压气的方式、形式、设备，重点介绍该系统如何选型和系统施工布置应考虑的问题。给排水系统主要介绍各种给水、排水设备的结构、构造、用途、使用范围与使用条件等，重点介绍矿山供水系统、管网系统及其水力计算，矿山排水系统、排水方式、水泵工况调节、排水设施、排水设备选型设计、特种排水方法等。之外也介绍地表供水系统、供水设备、管网系统设计及其水力计算，地表排水系统、排洪、排水设施及设备、排洪工程规划、泵房选型与设计、管网系统设计及其水力计算等。 一、课程性质、目的和任务 矿山生产辅助系统与装备是采矿与岩土工程的专业基础课，该课程涉及矿山生产八大系统中的供风系统、供水系统、排水系统、通风系统。这些系统的合理程度和风机以及水泵的运行状况不仅涉及到矿山企业生产正常进行，而且关系到矿山企业的生产安全与经济效益。因此，该课程在采矿与岩土工程中占有相当重要的地位，是培养与此相关专业高级专门人才不可缺少的课程。 二、课程教学基本要求 本课程将全面介绍矿山及地表、地下工程的供水系统和排水系统，重点为矿山给水、
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
第一部分：流体力学 1.力按物理性质的不同分类：重力、摩擦力、惯性力、弹性力、表面张力等。 2. 力按作用方式分：质量力和面积力。 3 质量力是指作用于隔离体内每一流体质点上的力，它的大小与质量成正比 4 最常见的质量力有：重力、惯性力。 5 比较重力场（质量力只有重力）中，水和水银所受的单位质量力f水和f水银的大小？ A. f水
重力作用下静水压强的分布规律，如图2-9所示。 图2-9 11. 仅受重力作用处于静止状态的流体中，任意点对同一基准面的单位势能为一常数，即各点测压管水头相等，位头增高，压头减小。 12. 在均质连通的液体中，水平面必然是等压面 13：仅在重力作用下,静止液体中任意一点对同一基准面的单位势能 为_b__ A. 随深度增加而增加； C. 随深度增加而减少； B. 常数； D. 不确定。 14：试问图示中A、 B、 C、 D点的测压管高度，测压管水头。（D点闸门关闭，以D点所在的水平面为基准面） A:测压管高度，测压管水头 B:测压管高度，测压管水头 C:测压管高度，测压管水头 D:测压管高度，测压管水头 A:0m，6m B:2m，6m C:3m，6m D:6m，6m 15：如图2-10所示， ，下述两个静力学方程哪个正确？
《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？
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
流体机械原理总复习 第一部分：流体机械概述 一、流体机械分类 ?按能量传递方向分类 ?按流体与机械的作用方式分类 ?按工作介质分类 ?其它流体机械类 二、水力机械主要部件 重点：水轮机过流部件 泵的主要过流部件 三、流体机械主要工作参数的定义 重点：1）水头、扬程、压升的定义。 2）工作机与原动机效率的定义。 第二部分：流体机械过流部件工作原理 一、流体机械过流部件图示方法（理解轴面，轴面投影图，流面、流线等概念） 二、速度三角形的意义及绘制方法 三、变工况速度三角形分析 四、流体机械基本方程（欧拉方程） 1、叶片式流体机械欧拉方程 2、理论扬程（水头） 3、第二欧拉方程 4、反作用度（反击度） 5、有限叶片数对能量转换的影响 五、水力机械其他过流部件工作原理 1、蜗壳（压水室）工作原理（速度矩为常数） 2、活动导叶的工作原理 1）流量调节方程的推导 2）水轮机流量调节方式 3、尾水管的工作原理 4、水泵的吸入室 5、水力机械过流部件内部流动特征比较（重要） 六、流体机械能量与损失分析（原动机和工作机的区别！） 1、流体机械能量分析（对原动机和工作机，各损失的分析） 2、容积损失 3、机械损失 4、水力损失 5、效率（原动机和工作机的区别！） 第三部分：相似理论在流体机械中的应用 一、水轮机单位参数 二、水泵单位参数
三、水轮机单位参数换算关系 四、泵的单位参数换算关系 五、比转速及其与水力机械几何形状、水力性能的关系 六、水力机械效率换算关系及单位参数换算 第四部分：水力机械的空化、泥沙磨损与磨蚀 一、空化的概念及空化发生条件 二、水力机械空化参数： 装置空化余量，必须空化余量，空化系数，装置空化系数，空化比转速。 吸出高度，名义吸出高度，容许吸出高度，水轮机安装高程 吸上高度，容许吸上高度 吸上真空度，容许吸上高度，泵的安装高程 泵的空化余量与叶片进口安放角的关系 三、空化的比尺效应和热力学效应 四、空化防护措施 第五部分：水力机械特性 一、水力机械力特性 二、流体机械特性曲线的分类 三、泵（风机）的特性曲线 不同比转速泵特性曲线特点 四、水轮机的特性曲线 3类线性特性曲线 模型综合特性曲线特点 真机运转综合特性曲线特点 不同比转速水轮机特性曲线特点 五、水轮机模型实验及综合特性曲线绘制方法 1）混流式 2）轴流转桨式 六、泵的模型实验及特性曲线绘制 第六部分：泵的运行特性 一、泵与管网系统的联合工作 1）管路特性曲线 2）泵的运行工况点 3）工况点稳定性分析 二、泵的串并联运行 三、泵的工况调节
重型船用螺旋桨加工机械———武重CKX5680七轴五 联动车铣复合机床 工程总投资：1000万元以上工程期限：2005年——2007 年 2007年9月18日，国家科技部组织高新技术产品专家验收组专程到武汉，对武汉重型机床集团承担的国家“863计划”项目课题——CKX5680数控七轴五联动车铣复合加工机床进行了验收。这一代表我国船舶加工设备高、精、尖项目的完成，标志着我国数控重型
机床制造水平又上了一个新的台阶。 大型船舶螺旋浆加工设备重型七轴五联动车铣复合加工机床是国家高新技术研究发展计划（863计划）项目。该项目主要由武重集团公司承担，华中科技大学国家数控系统工程技术研究中心和镇江船舶螺旋浆厂参与，产学研相结合共同研制完成的。该机床的最大加工直径达8m、高度达2m、工作台承重达100吨，不仅具有精密铣削加工螺旋桨叶面（包括重叠部分）的功能，而且还能利用车铣功能复合的特点，实现螺旋桨的一次装夹多表面的加工，将大大提高我国舰艇用螺旋桨的加工质量。本项目在主机、控制及空间曲面加工等方面均取得了自主创新的成果。其研究和开发的核心技术，能为我国的能源行业的现代发电装备关键零部件（如大型叶片、水轮机转轮等）的制造加工提供共性加工技术和装备制造技术；为我国飞机发动机、火箭发动机以及舰艇螺旋桨的制造，提供高性能的国产制造装备；填补国内空白，打破西方发达国家的限制和封锁。该技术无论是对我国国防建设，还是对国民经济相关行业的发展都具有非常重要的意义。
2004年12月14日，大连船用推进器厂为丹麦A P．莫勒－马士基集团奥登希船厂制造的、世界最大级别的超大集装箱船用螺旋桨，顺利通过了美国ABS船级社和船东的严格检验并交工，于2004年12月16日装船运往丹麦。 此次交工的超大集装箱船用螺旋桨为6个桨叶，直径达8.95米，总投料重达1 60吨，成品98.4吨，比30万吨VLCC油船用螺旋桨还重25吨，建造难度也大得多。制造过程中首次采用了3个铜水包同时浇注、6台中频感应电炉一起熔炼的高难工艺，并一次浇注成功。螺旋桨叶面采用具有世界先进水平的五轴联动数控铣床加工，产品内在质量和表面精度达到国际先进水平。这只大桨从开工到制造完成仅用了3个月时间，创造了世界建造同等级别船用桨最快纪录，产品质
《流体机械原理及结构》思考题及习题 1、 流体具有的能量主要包括哪几个方面？ 2、 什么是流体机械？根据什么将流体机械分为叶片式流体机械和容积式流体机械？ 3、 试说明流体机械的效率用m l h t ηηη=η表示。 4、 总扬程为25m ，流量为3m 3/min ，泄漏量为流量的3%的离心泵以1450rpm 的转速运转时，泵的轴功率为14.76kw ，机械效率取92.0m =η，试求下列值：（1）泵的有效功率；（2）泵的效率；（3）容积效率；（4）水力效率。 5、 水轮机效率实验时在某一导叶开度下测得下列数据：蜗壳进口处压力表读数P=22.6×104p a ， 压力表中心高程H m =88.5m ，压力表所在钢管直径D=3.35m ，电站下游水位?=85m ，流量q v =33m 3/s ，发电机功率P g =7410Kw ，发电机效率ηg =0.966，试求机组效率及水轮机效率。 6、 水轮机和水泵的基本工作参数有哪些？各是如何定义的？ 7、 离心泵自井中取水，输送到压水池中，流量为100 m 3/h ，吸水管与压水管直径均为150mm ，输水地形高度为32m ，若泵所需轴功率为14kw ，管路系统总阻力系数为10.5，试求离心泵装置的总效率。 8、 什么是流面、轴面？什么是轴面流线？ 9、 在分析叶片式流体机械内的流动时引入了哪些基本假设？试推导出叶片式流体机械的基本方程。 10、 何为反击系数？它有何意义？ 11、 什么在离心式叶轮出口附近的流动会产生滑移？滑移系数是怎样定义的，它与哪些因素有关？ 12、 冲击式流体机械在什么情况下，其效率最高？试推导出此时效率的表达式。 13、 什么是往复式流体机械和回转式流体机械？试分别列举几种型式。 14、 流动相似必须满足的三个条件是什么？ 15、 什么是单位参数和相对参数？ 16、 什么是比转速？它有什么重要意义？试分析比转速与叶轮形状和水力性能的关系。 17、 什么是水轮机的模型综合特性曲线和运转综合特性曲线？它们各有什么重要意义？ 18、 水轮机主要综合特性曲线包括哪些内容？5%出力储备线的意义何在？为什么轴流转浆式水轮机没有呢？ 19、 试分析不同比转速的水轮机模型综合特性曲线的等开度线和等效率曲线的形状和变化规律？ 20、 何为泵的工作特性曲线和通用特性曲线？ 21、 何为水力机械的最有利工作条件？正确绘制出叶轮进、出口处的速度三角形。当其流量或水头（扬程）发生变化时，水力机械的性能将有何变化？ 22、 分析变工况下的水泵的性能分析。 23、 什么是汽蚀？汽蚀的危害有哪些？ 24、 什么水是泵汽蚀余量和水泵装置汽蚀余量？它们有什么关系？
往复泵思考题 1、下列泵中，（ ）不是容积式泵。 A 、齿轮泵 B 、活(柱)塞泵 Ｃ、 离心泵 Ｄ、螺杆泵。 2、下列说法错误的是（ ）。 A 、水泵按工作原理分主要有叶片泵、容积泵和其他类型泵 B 、水泵按作用方式分为离心泵、往复泵 C 、按液缸的布置方案及其相互位置往复泵分为卧式泵、立式泵、V 形或星形泵等 D 、水泵按按缸数分分为单缸泵、多缸泵 3、往复泵的理论平均流量（ ）实际流量。 A 、大于 B 、小于 C 、等于 4、往复泵结构比较复杂，其易损件较多,易损件为( )。 A 、泵头 B 、缸套、活塞、泵阀、填料等 C 、曲轴、连杆、十字头 D 、空气包、安全阀 5、往复泵的理论流量与（ ）无关。 A 、工作压力 B 、泵的转速 C 、泵缸的结构尺寸 D 、泵的作用冲次 6、往复泵瞬时流量不均匀的直接原因在于（ ） A 、冲次太低 B 、液体的惯性水头大 C 、活塞的往复运动 D 、活塞的运动速度不均匀 7、往复泵流量(单位为m3／h ）流量为（ ）（i 为泵作用数；A 为活塞有效工作面积，单位为m2；S 为活塞行程，单位为m ；n 为曲轴转速，单位为r/min ；η是泵的效率；ηv 是泵的容积效率）。 A 、v Q i A S n η=???? B 、Q i A S n η=???? C 、60Q i A S n η=???? D 、60v Q i A S n η=???? 8、下列往复泵中流量最均匀的是（ ）泵。 A 、四缸单作用 B 、单缸双作用 C 、三缸单作用 D 、双缸双作用 9、下列各往复泵的流量不均度Q δ大小关系是（ ）。 A 、Q Q Q Q δδδδ????<<<双缸双作用泵三缸单作用泵四缸单作用泵双缸单作用泵 B 、Q Q Q Q δδδδ????<<<双缸双作用泵四缸单作用泵三缸单作用泵双缸单作用泵 C 、Q Q Q Q δδδδ????<<<双缸双作用泵三缸单作用泵 四缸单作用泵双缸单作用泵 D 、Q Q Q Q δδδδ????<<<双缸双作用泵四缸单作用泵 三缸单作用泵双缸单作用泵 10、若曲柄半径与连杆长度之比λ=0,三缸泵的流量不均度Q δ为（ ）。 A 、0.325 B 、0.14 C 、0.09 D 、0.25 11、λ值越大，往复泵流量不均度（ ）。 A 、越大 B 、越小 C 、不变 D 、不确定 12、( )是指单位时间内机械能转化为液体能的那部分功率，全部用于对液体作功，即提高液体的能量。 A 、输入功率 B 、有效功率 C 、转化功率 D 、轴功率 13、对流量系数α大小影响最大的是（ ）。 A 、泵阀滞后 B 、液体压缩 C 、吸入气体 D 、阀、活塞及其他密封处的泄漏损失 14、泵的有效功率与泵通过活塞传给液体的转化功率之比，称为泵的（ ）。 A 、机械效率 B 、水力效率 C 、泵效率 D 、转化效率 15、往复泵流量系数α与泵的容积效率ηv 之间的关系为（ ）.
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。
V 容积系数λV （最重要系数） λV ＝1－α（n 1 ε－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2.4 多级压缩的好处是什么？---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）。 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T 2↑→（逐渐）停止进气排气（级间存气）；活塞力↑（ε↑），阻力矩变化。 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？ 级典型结构（图3-2）：叶轮、扩压器、弯道、回流器，首级（增加吸气管）、中间级、末级（无弯道、回流器，增加蜗壳）；叶轮：唯一做功元件。闭式、半开式、双吸式（双面进气）；后弯（后向）型、径向型、前弯（前向）型；扩压器：能量转换元件（动能→压能，气流减速增压），无叶（片）型、叶片（有叶）型。 3.2 离心压缩机与活塞压缩机相比，它有何特点？ 22φ2r 的数值应在何范围之内？ 连续方程：质量守恒（流经任意截面流量） q m ＝ρi q Vi ＝ρin q Vin ＝ρ2 q V 2＝ρ2 c 2r f 2 ＝const （3-1） 式中：q m 为质量流量，kg/s ；q V 为容积流量，m 3/s ；ρ为气流密度；f 为截面面积；c 为法向流速； q m ＝ρ2 q V 2＝ρ2 2222D D b πτ2 φ2r u 2 ＝ρ22 2D b φ2r 32 2 2 60u n ??? ??πτ （3-2） 式中：D 2为叶轮外径；b 2 为叶轮出口轴向宽度；b 2 / D 2为叶轮出口相对宽度（0.025～0.065）；φ2r 为流量系数（径向叶轮0.24～0.40，后弯叶轮0.18～0.32，β2A ≤30o强后弯叶轮0.10～ 0.20）；τ2 为叶轮出口通流系数。 3.4 何谓欧拉方程？试写出它的理论表达式与实用表达式，并说明该方程的物理意义。 欧拉方程：（叶轮机械基本方程）理论和实用表达式 L th ＝H th ＝c 2u u 2－c 1u u 1＝2 212 2 u u -＋ 22 12 2c c -＋ 2 2 2 21w w - （3-4、5） 式中：L th 为叶轮输出欧拉功；H th 为理论能量头（接受能量/单位重流体），kJ/kg ；物理意义：3部分能量，（离心力做功转静压能）+（动能增量）+（w 减速转静压能）。 3.7 试说明级内有哪些流动损失？流量大于或小于设计流量时冲角有何变化？由此会产生什么损失？若冲角的绝对值相等，谁的损失更大？为什么？ 级内流动损失 （1）摩阻损失H f ∝2V q （2m c 平均气速）；（2）分离损失：边界层（c →0） 分离（回流），控制通道扩张角（锥度、扩压度，图3-8）；（3）冲击损失（叶 轮、扩压器）：（叶轮为例，扩压器类似分析）；叶轮进气角β1≠叶片进口角β1A ， 3.9 试分析说明级数与圆周速度和气体分子量的关系。 级数与叶轮圆周速度u 2和气体分子量μ的关系 u 2↑，单级L th ↑→级数↓，但叶轮材料强度、气流马赫数M w 1和M c 2、叶轮为防喘振可采取哪些措施？ 喘振工况 现象：流量↓→个别叶道产生漩涡（边界层分离）→“旋转脱离”（叶道漩涡区逆向转动）→流量↓↓→大部叶道堵塞（旋转脱离漩涡团）→出口压力p ↓→管网气流倒流→出口压力p ↑→管网正流供气→流量↓反复倒流正流→喘振工况；危害：强烈振动、噪声、性能（p 、η）下降、轴承和密封损坏、转子定子碰撞→机器严重破坏；特点：旋转脱离频率↑、振幅↓、影响叶片，管网影响较小；喘振频率↓、振幅↑、机组管网影响极大；防喘振措施：出口降压（放空、旁路回流） ，调节（变速、预旋(导叶)、气量↑、停机），监测（q Vin 、p ）； 子轴向窜动，对轴向推力及轴承有什么要求？ 轴向力：叶轮两侧压差、流体轴向动量差，方向指向叶轮入口；轴向力平衡措施：叶轮对排（对称平衡）、双吸（双面进气）叶轮、叶轮背叶片（背压↓）、平衡盘（末级叶轮后，盘前高压，盘后引入口低压，反向平衡力）；防轴向串动要求：止推轴承、保留（3000～8000 N ）轴向力、（设置轴向）位移限制器、监测（轴向）位移。 3.23 何谓滑动轴承的动态特性？何谓油膜振荡？哪几种滑动轴承具有抑振特性？ 滑动轴承特性：静态特性，轴颈中心稳定（偏心距e 和偏位角θ不变），（油压、油量、承载、阻力、温升）；动态特性，轴颈中心涡动（e 和θ变化，径向速度 dt de e = 和涡动角速度dt d θ θ= ）；半速涡动：涡动角速度ω 涡 ＜ ≈1/2ω（转子角速度），同方向持续，振幅较小；①.收敛（阻尼力＞推动力）；②.稳定（等功，轴心椭圆轨迹）；③.发散（阻尼力＜推动力）； 油膜振荡：（涡动角速度）ω涡＝n c 1（1阶临界转速），频率保持，振幅极大；（油膜振荡）防止方法：转子（转子刚度↑、n c 1↑、n 工作↓，n 工作＜2n c 1），轴承（抑振轴承）；抑振轴承：原理（双多油楔、自调整、动压收敛）（图3-41）椭圆轴承、多油叶（不对称三油叶Three Lobe ）轴承、多油楔（四油楔）轴承、可倾瓦Tilting Pad （活支五瓦块）轴承、垫块式止推轴承等。 3.24 有哪几种轴端密封？试简述它们的密封原理和特点。 机械密封：动静环，径向间隙（轴面）密封→轴向间隙（端面）密封，效果、寿命好，成本高，替代填料；液膜（浮环）密封：浮动径向间隙密封（液体润滑）＋双端面密封，封液（＞气压）强制向内外输送（回收）；干气（气膜）密封：动静环→动环开槽→(旋转)气体动压→端面间隙→气封（润滑），启动、装配、振动问题；离心压缩机：状态监测＋干气密封→工业实用保证