过程流体机械习题及参考答案培训讲学

《化工过程流体机械》思考题参考解答参考教材《过程流体机械》2010.92 容积式压缩机☆思考题2.2 写出容积系数λV 的表达式，并解释各字母的意义。

容积系数λV （最重要系数）λV ＝1－α（1ε－1）＝1－⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛110n 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。

过程流体机械练习题答案一、选择题1. 过程流体机械中，离心泵的工作原理是什么？A. 利用离心力来输送流体B. 利用重力来输送流体C. 利用压力差来输送流体D. 利用电磁力来输送流体答案：A2. 以下哪种情况会导致离心泵的效率下降？A. 流体粘度增加B. 流体温度升高C. 泵的转速增加D. 泵的扬程增加答案：A3. 离心泵在启动前需要进行的操作是：A. 打开出口阀门B. 打开进口阀门C. 关闭出口阀门D. 打开所有阀门答案：B4. 以下哪个不是过程流体机械的类型？A. 离心泵B. 往复泵C. 齿轮泵D. 电磁泵答案：D5. 在离心泵的运行中，如果吸入管道漏气，会导致什么问题？A. 泵的流量增加B. 泵的扬程下降C. 泵的效率提高D. 泵的噪音增大答案：B二、填空题6. 过程流体机械中的_________泵适用于高粘度流体的输送。

答案：齿轮泵7. 离心泵的效率是指泵的有效功率与_________功率之比。

答案：输入8. 过程流体机械中，_________泵的工作原理是利用活塞的往复运动来输送流体。

答案：往复泵9. 在离心泵的运行中，如果泵的转速增加，其流量_________。

答案：增加10. 离心泵的扬程与泵的转速的平方成正比，因此泵的转速增加时，其扬程会_________。

答案：显著增加三、简答题11. 简述离心泵的启动和停止操作步骤。

答案：启动离心泵时，首先打开进口阀门，确保泵内充满液体，然后关闭出口阀门以减少启动负荷，接着启动泵，待泵正常运行后逐渐打开出口阀门。

停止离心泵时，应先关闭出口阀门，然后停止泵的运行，最后关闭进口阀门。

12. 离心泵在运行中出现振动的原因可能有哪些？答案：离心泵运行中出现振动的原因可能包括：泵的安装不稳固，泵与驱动设备的对中不良，叶轮不平衡，轴承磨损，吸入管道漏气，或者泵的转速过高等。

四、计算题13. 已知某离心泵的转速为3000转/分钟，叶轮直径为0.3米，求该泵的理论扬程。

过程流体机械习题答案过程流体机械习题答案在学习过程流体机械的过程中，习题是检验自己理解和掌握程度的重要方式。

通过解答习题，我们可以巩固所学知识，提高解决实际问题的能力。

下面，我将为大家提供一些过程流体机械习题的答案，希望能对大家的学习有所帮助。

1. 一个容积为0.5m³的容器内充满了空气，温度为300K，压力为100kPa。

如果将容器加热到600K，压力变为多少？答案：根据理想气体状态方程PV=nRT，其中P为压力，V为体积，n为物质的量，R为气体常数，T为温度。

由于物质的量和体积不变，可以得到P1/T1 = P2/T2。

代入已知数据，即可计算出P2的值。

P1/T1 = P2/T2100kPa/300K = P2/600KP2 = 200kPa因此，将容器加热到600K后，压力变为200kPa。

2. 一个水泵每分钟抽水1000升，抽水高度为10米，如果水的密度为1000kg/m³，求水泵的功率。

答案：水泵的功率可以通过计算所需的能量转化率得到。

能量转化率可以表示为功率乘以时间。

在这个问题中，所需的能量转化率可以表示为水的重量乘以抽水高度。

能量转化率 = 水的重量× 抽水高度= 水的质量× g × 抽水高度= 水的密度× 体积× g × 抽水高度= 1000kg/m³ × 1000L × 1m³/1000L × 9.8m/s² × 10m将单位转化为国际单位制，得到：= 1000kg/m³ × 1m³ × 9.8m/s² × 10m= 98000J因此，水泵的功率为98000J/60s = 1633.33W，约为1633W。

3. 一个管道的长度为100m，直径为0.5m，流体的密度为1000kg/m³，流速为2m/s。

过程流体机械试题及答案一、选择题1. 下列哪项不是过程流体机械的主要功能？A. 物料输送B. 能量转换C. 信息处理D. 化学反应答案：C2. 在泵的分类中，根据泵的工作原理，离心泵属于哪一类？A. 容积式泵B. 动力式泵C. 重力式泵D. 电磁式泵答案：B3. 以下哪个参数不是衡量压缩机性能的主要指标？A. 流量B. 扬程C. 效率D. 功率答案：B二、填空题4. 过程流体机械在化工生产中的作用包括_______、_______、_______等。

答案：物料输送；能量转换；化学反应5. 泵的有效功率与_______的平方成正比，与_______成正比。

答案：流量；扬程三、简答题6. 简述往复式压缩机与离心式压缩机的主要区别。

答案：往复式压缩机是通过活塞在气缸内往复运动来改变气体的体积，从而提高气体的压力，适用于小流量、高压力的场合。

而离心式压缩机则是利用旋转的叶轮对气体做功，通过离心力将气体推向外围提高气体压力，适用于大流量、低压力的场合。

四、计算题7. 某离心泵的流量为50 m³/h，扬程为20米，效率为80%，求该泵的轴功率。

答案：首先计算泵的有效功率，有效功率 = 流量× 扬程× 流体密度× 重力加速度× 效率。

假设流体密度为1000 kg/m³，重力加速度为9.81 m/s²，则有效功率= 50 × 10⁻³ × 20 × 1000 × 9.81 × 0.8 = 78420 W。

轴功率是泵实际所需的功率，等于有效功率除以效率，即轴功率 = 78420 W / 0.8 = 98025 W。

五、论述题8. 论述泵在化工生产中的重要性及其常见问题和解决方案。

答案：泵在化工生产中扮演着至关重要的角色，它们负责将原料、中间产品和最终产品从一个工艺单元输送到另一个工艺单元。

过程流体机械练习题答案过程流体机械练习题答案过程流体机械是工程领域中的一个重要分支，涉及到流体在各种工程设备和系统中的力学行为与能量转化。

学习过程流体机械需要掌握一定的理论知识和解题技巧。

下面将给出一些过程流体机械练习题的答案，希望对大家的学习有所帮助。

1. 问题：一个半径为0.2m的水泵叶轮以每分钟2000转速旋转，求叶轮周边的线速度。

答案：叶轮周边的线速度可以通过计算叶轮的周长乘以转速得到。

叶轮的周长为2πr，其中r为叶轮的半径。

所以线速度为2πr×n，其中n为转速。

代入数据计算可得线速度为2π×0.2×2000/60 ≈ 41.89 m/s。

2. 问题：一个水泵的进口直径为0.4m，出口直径为0.2m，水泵的进口速度为2m/s，求出口速度是多少？答案：根据连续性方程，流体的质量流率在不可压缩的情况下保持不变。

所以进口的质量流率等于出口的质量流率。

质量流率可以通过密度乘以流体速度和截面积得到。

所以进口的质量流率为ρ1×A1×v1，出口的质量流率为ρ2×A2×v2，其中ρ为流体的密度，A为截面积，v为速度。

由于质量流率相等，所以ρ1×A1×v1 = ρ2×A2×v2。

代入数据计算可得出口速度为(ρ1×A1×v1)/(ρ2×A2) = (2×π×(0.2/2)^2×2)/(π×(0.1/2)^2) ≈ 8 m/s。

3. 问题：一个水泵的扬程为20m，流量为0.1m3/s，求水泵的功率。

答案：水泵的功率可以通过流体的功率定理计算得到。

流体的功率等于流体的流量乘以流体的总压力。

所以功率为ρ×g×H×Q，其中ρ为流体的密度，g为重力加速度，H为扬程，Q为流量。

代入数据计算可得功率为1000×9.8×20×0.1 ≈ 1960 W。

流体输送机械习题及答案、2.2 习题2.2.1填空与选择题1（1）离心泵的主要部件有________、_________和_________。

2（2）往复泵主要适用于__________、_________的场合。

3离心泵产生汽蚀，通常是由于______________，______________，____________，______________等。

4离心泵的叶片一般是__________，这是为了输出时增大__________，减少__________。

5（1）若被输送流体粘度增高，则离心泵的压头________、流量________、效率________、轴功率________。

6（2）若被输送流体密度改变,则离心泵的________、________及________均保持不变。

7（3）离心泵的总效率 反映了________，________和________三项能量损失的影响。

8（4）离心泵吸入管线一般处于________压状态，若此时吸入管有泄漏，离心泵可能出现________现象。

9（1）离心泵工作点是________曲线与________曲线的交点。

10（2）离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生________现象。

11（1）离心泵的轴封装置主要有________和________两种；12（2）管路特性曲线的一般表达式是________。

13（3）影响离心泵理论流量的因素有________和________。

仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢014（4）离心泵叶轮按有无盖板可分为________、________、________。

15在测定离心泵的性能曲线实验过程中，在泵出口处应安装________和________，而________必须在________的前部。

在泵的入口处应安装________，在________上还必须安测流量仪表，测流量仪表可以采用________或________或________等。

常州大学过程流体机械习题集及参考答案(离心压缩机和泵部分) 《过程流体过程流体机械流体机械》机械》补充习题及参考答案补充习题及参考答案第三章离心压缩机习题3-1 DA450-121裂解气离心式压缩机，第一级叶轮外径D2=655mm,叶片出口安装角βA2=35°, 出口叶片数Z2=22, 出口绝对速度C2∝=200m/s,气流方向角α2∝=21.1°, 叶轮工作转速n=8400rpm. 求该级叶轮对每kg气体所作的理论功Hth (α1=90°)参考答案：参考答案：① u2=287.94m/s287.94m/s =0.25 ③ Hth=46886.9J/Kg m/s ②φr2=0.25 ③3-2 DA350-61型离心式压缩机，第一级叶轮外径 D2=600mm，叶片出口安装角βA2=45°，出口叶片数 Z=18 选用流量系数φr2=0.248，叶轮工作转速 n=8600rpm，求第一级叶轮对每kg气体所作的叶片功Hth (α1=90°)参考答案：参考答案：① u2=270.04m/s =270.04m/s ② Hth=45845.8J/Kg3-3丙烯离心式制冷压缩机PLS-2000的第三级叶轮，其叶片进出口速度分别为：C1=62.25m/s, α1=90°,C2=136.4m/s, α2=18°24�@, 叶轮工作转速n=12000rpm, 进出口直径分别为：D1=0.180m,D2=0.330m，求：叶轮给予500kg有效流量的理论能量头Hth参考答案：参考答案：① u1=113.04m/s =113.04m/s u2=207.24m/s =207.24m/s②Cu1=0m/s Cu2=129.43m/s, =129.43m/s,③ Hth=26823.07J/Kg*500Kg=1.34×104 KJ3-4 已知某离心式空气压缩机的第一级叶轮D2=380mm, D1=202mm,，βA2=40°,Z=16,叶轮转速n=13800rpm，流量系数φr2=0.233,α1=90°,求叶轮对单位质量气体所提供的理论能头Hth及叶片无限多时的理论能头Hth∝？参考答案：参考答案：① u1=145.88m/s =145.88m/s u2=274.6m/s =274.6m/s ② Hth∞=54454.68J/Kg ③ Hth=44940.7J/Kg3-5一台离心式压缩机，一级叶轮的叶片功Hth =45864J/kg,ηpol=78%, 级的进口速度Cj=74m/s，出口速度Cc=96m/s，轮阻损失系数βdf=0.03，漏气损失系数βL=0.012，求实际耗功Htot及Hpol 、Hhyd 、 Hl 、Hdf ？参考答案：参考答案：①Htot=47790.29 J/Kg ② Hpol =37276.43J/Kg ③ Hhyd=6717.57J/Kg ④Hl=550.37 J/Kg ⑤Hdf=1375.92 J/Kg3-6 已知丙烯C3H6的R=197.57J/Kg·k，k=Cp/Cv=1.1548，首级进口压力0.12MPa，温度为－41.7℃，若选取u2=235.6m/s，φr2=0.31，βA2=50°，Z=24，βL+βdf=0.04，ηpol=0.76,试求：首级的压力比ε=？，级的出口压力Pout=？（Pg：143）参考答案：参考答案：① Hth=35505.6 J/Kg ② Htot =36925.8J/Kg ③ Hpol=28063.6J/Kg ④ε=1.614⑤1.614⑤Pout=0.19368Pout=0.1936833-7 已知某压缩机的第四级进口容积流量Qin=1.543 m/s，该级的D2=0.65m，u2=170m/s，βA2=30°，δ2=4mm，φr2=0.134，ρ2/ρ0=1.094，Z=22，试计算该级叶轮出口相对宽度，b2/D2=？该值是否符合要求？（Pg：143）参考答案：参考答案：① τ=0.914 ②=0.914 ② b2/D2=0.05106 ③∵=0.05106③∵ 0.025③∵ 0.025≤ 0.025≤b2/D2≤0.065 ∴0.065 ∴ 合理3-8 已知某离心式空气压缩机的有效流量G=6.95Kg/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Hth=49895J/kg,试计算叶轮作功时消耗的理论功率Nth、漏气损失功率Nl、轮阻损失功率Ndf、总功率Ntot及叶轮对单位质量有效气体的总耗功Htot。

过程流体机械第二版练习题答案帮助您解答过程流体机械第二版练习题。

第一题：流体力学基础概念1. a) 流体力学是研究流体静力学和流体动力学的一门学科。

流体静力学研究静止流体中的压力和力的分布；流体动力学研究流体的运动规律和力学性质。

b)湿力属于动力。

第二题：流体静力学1. 我们可以根据图中提供的势能公式计算总势能。

2. a) 计算得到总势能为P1*V1 + P2*V2，其中P1和P2分别为两个位置的压力值，V1和V2分别为两个位置的容积。

b) 根据能量守恒定律，总势能变化为0，即P1*V1 + P2*V2 = 0。

c) 当P1 > P2时，V1的值变小，V2的值变大；当P1 < P2时，V1的值变大，V2的值变小。

第三题：管道流体力学1. 管道流体力学研究流体在管道中的流动问题，主要涉及流速、流量、压力等参数的计算。

2. 漩涡会导致能量损失和流体阻力增加。

3. 黏性对流体的流动起到阻碍作用，会引起阻力损失。

第四题：管道流速和流量计算1. 流速可以通过流量和管道截面积的比值来计算，即v = Q / A，其中v为流速，Q为流量，A为管道截面积。

2. 流量可以通过流速乘以管道截面积来计算，即Q = v * A。

3. 根据题目给定的参数，可以计算得到流速和流量的值。

第五题：管道的压力损失1. 管道的压力损失包括摩擦损失和局部阻力损失。

2. 摩擦损失可以通过Darcy-Weisbach公式计算，即ΔP = f * (L / D) * (v^2 / 2)，其中ΔP为压力损失，f为摩擦系数，L为管道长度，D为管道直径，v为流速。

3. 局部阻力损失可以根据流体在不同部分的速度和流量变化计算得出。

第六题：流体力学实验1. 流体力学实验可以通过物理实验和数值模拟两种方法进行。

2. 物理实验可以通过搭建实验装置，测量流体各种参数，并观察实验现象来研究流体力学问题。

3. 数值模拟可以通过计算机模拟流体的运动，利用数值方法解决流体力学方程，得到流体的各种参数。

例1：如图所示A 与B 两设备内充满水，两设备之间的U 形管液柱压差计内的指示液为水银。

试说明：（1）1、2、3、4各点压强是否都相等？ （2）5、6、7、8各点压强是否都相等？ （3）9、10、11、12各点压强是否都相等？（4）两U 形压差计读数R 与H 是否相同？为什么？ 解：（1）21p p =，43p p =，但32p p ≠（2截面与3截面之间的流体不是同一种流体） （2）65p p =，但76p p ≠（7截面与8截面之间的流体不是同一种流体） 87p p ≠（原因同上）（3）109p p =， 1110p p =，1211p p ≠（原因同上） （4）H R =设9截面到设备A 、B 的垂直距离为z对于设备A 、B 上的U 形压差计，根据流体静力学基本方程得： gz p p A ρ+=9，gH p p ρ+=311根据等压面条件得：11109p p p ==，43p p = 所以，gz gH p gz gH p p a ρρρρ++=++=0403 而()g H z p p B ρ++=4所以，()gH p p B A ρρ-=-0 （1）对于设备A 、B 下方的U 形压差计，根据流体静力学基本方程得：()gR p p B A ρρ-=-0（2）比较（1）式和（2）式可得：H R =例2：精馏塔底部用蛇管加热，液体的饱和蒸汽压为950kg/m 3，采用л形管出料，л形管顶部与塔内蒸汽空间有一细管AB 连通。

试求：（1）为保证塔底液面高度不低于1m ，л形管 高度H 应为多少？（2）为防止塔内蒸汽由连通管逸出，л形管出 口液封高度至少应为多少？ 解：（1）因A 、B 连通，所以m H 1= （2）'gH p p p p p a v C B A ρ+====所以，m g p p H a v 86.081.995010013.110093.1'55=⨯⨯-⨯=-=ρ例1：一敞口高位液槽（如图所示），其液面距输液管出口的垂直距离为6m ，液面维持恒定。

过程流体机械题库一、选择题（单项选择)1．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．一2．活塞式压缩机进气管内的压力称为______吸气压力。

A．实际B．名义C．缸内D．开始3．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4．______是组成离心压缩机的基本单元。

A．级B．段C．缸D．列5．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．>90°B．<90°C．>180°D．<180°6．离心泵内的流动损失包括摩擦阻力损失和损失。

A. 轮阻B．流量C．机械D．冲击7．改变泵出口调节阀的开度来调节流量属于。

A．改变管路特性曲线B．改变泵特性曲线C．A和B D．既不是A也不是B8．涡壳的作用是______。

A．收集液体，提高液体有效能头B．收集液体，将液体部分动能变为静压能C．收集液体，将液体均匀引出泵D．收集液体，将液体全部动能变为静压能9．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______ A．运动机构B．工作机构C．润滑系统D．冷却系统10．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．四11．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12．活塞压缩机排气管内的压力称为______排气压力。

A．名义B．实际C．开始D．缸内13．在极限压力比下，容积系数λV为______。

A．1 B．0 C．无穷大D．0.514．在活塞式压缩机中若各级压力比相等且吸入温度相同，则______最少。

A．排气量B．凝液C．总指示功D．泄漏量15．热力学上把______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16．下列属于易损件的是。

过程流体机械习题及参考答案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。

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。

过程流体机械练习题答案一、选择题1. 过程流体机械中，泵的主要功能是：A. 压缩气体B. 传输液体C. 转换能量D. 储存能量答案：B2. 离心泵的主要组成部分不包括：A. 泵壳B. 叶轮C. 泵轴D. 阀门答案：D3. 在泵的运行过程中，下列哪项不是泵效率降低的原因：A. 泵的磨损B. 叶轮堵塞C. 泵的超载D. 泵的超速答案：D4. 以下哪个不是泵的分类：A. 离心泵B. 往复泵C. 齿轮泵D. 电磁泵答案：D5. 泵的额定流量是指：A. 泵在最大转速下的工作流量B. 泵在最小转速下的工作流量C. 泵在额定转速下的工作流量D. 泵在任意转速下的工作流量答案：C二、填空题6. 泵的工作原理是通过____来实现能量的转换。

答案：叶轮的旋转7. 泵的扬程是指泵输出液体的____。

答案：总能量8. 泵的吸入条件要求液体在泵的吸入口处形成____。

答案：真空9. 泵的出口压力是指泵输出液体的____。

答案：静压力10. 泵的密封装置的主要作用是防止____。

答案：泄漏三、简答题11. 简述离心泵的工作原理。

答案：离心泵的工作原理是利用叶轮的高速旋转，将能量传递给液体，使液体获得速度和压力，从而实现液体的输送。

12. 描述泵在运行过程中可能出现的故障及其原因。

答案：泵在运行过程中可能出现的故障包括：泵的振动、噪音、流量不足、扬程下降、效率降低等。

这些故障的原因可能是泵的磨损、叶轮堵塞、吸入条件不良、泵的超载或超速等。

13. 解释泵的效率及其影响因素。

答案：泵的效率是指泵输出的有效功率与输入的总功率之比。

影响泵效率的因素包括泵的设计、制造质量、运行条件、维护状况等。

四、计算题14. 已知某离心泵的额定流量为100m³/h，扬程为20m，求泵的输出功率（忽略损失）。

答案：P = Q * g * H / 3600，其中Q为流量，g为重力加速度（9.81m/s²），H为扬程。

代入数值得P = 100 * 9.81 * 20 / 3600 ≈ 54.5kW。

过程流体机械第二版练习题答案过程流体机械第二版练习题答案过程流体机械是机械工程中的一个重要分支，涉及到流体力学、热力学等多个学科。

掌握过程流体机械的理论和应用是机械工程师的基本要求之一。

而对于学习者来说，通过练习题的解答可以更好地巩固所学的知识，提高对知识的理解和应用能力。

下面我将针对过程流体机械第二版的练习题进行解答，希望对大家的学习有所帮助。

练习题1：一个蒸汽发生器的蒸汽压力为3 MPa，温度为400℃，进口水温度为20℃，求蒸汽发生器的热效率。

解答：根据热力学的基本原理，热效率可以通过以下公式计算：热效率 = （蒸汽焓值 - 进口水焓值）/ 燃料焓值首先，需要计算蒸汽焓值和进口水焓值。

蒸汽焓值可以通过蒸汽表查得，对应于给定的蒸汽压力和温度。

进口水焓值可以通过水的比热容和温度差计算得到。

假设进口水的比热容为4.18 kJ/(kg·℃)，则进口水焓值为：进口水焓值 = 进口水质量× 进口水比热容× 温度差假设进口水质量为1 kg，温度差为（400℃ - 20℃），则进口水焓值为：进口水焓值= 1 kg × 4.18 kJ/(kg·℃) × (400℃ - 20℃)接下来，需要计算燃料焓值。

燃料焓值可以通过燃料的燃烧热和燃料的质量计算得到。

假设燃料的燃烧热为40 MJ/kg，燃料的质量为1 kg，则燃料焓值为：燃料焓值 = 燃料质量× 燃料燃烧热将以上计算结果代入热效率公式，即可得到蒸汽发生器的热效率。

练习题2：一个离心泵的进口直径为200 mm，出口直径为150 mm，泵的转速为1500 rpm，求泵的扬程。

解答：离心泵的扬程可以通过以下公式计算：扬程 = （出口静压力 - 进口静压力）/（流体密度× 重力加速度）首先，需要计算出口静压力和进口静压力。

出口静压力可以通过出口压力和出口速度计算得到。

进口静压力可以通过进口压力和进口速度计算得到。

V 容积系数λV （最重要系数）λV ＝1－α（n 1ε－1）＝1－⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛110n s dS 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＝ρ22222D D b πτ2 φ2r u 2 ＝ρ222D b φ2r 322260u 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。

过程流体机械题库一、选择题（单项选择)1．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．一2．活塞式压缩机进气管内的压力称为______吸气压力。

A．实际B．名义C．缸内D．开始3．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4．______是组成离心压缩机的基本单元。

A．级B．段C．缸D．列5．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．>90°B．<90°C．>180°D．<180°6．离心泵内的流动损失包括摩擦阻力损失和损失。

A. 轮阻B．流量C．机械D．冲击7．改变泵出口调节阀的开度来调节流量属于。

A．改变管路特性曲线B．改变泵特性曲线C．A和B D．既不是A也不是B8．涡壳的作用是______。

A．收集液体，提高液体有效能头B．收集液体，将液体部分动能变为静压能C．收集液体，将液体均匀引出泵D．收集液体，将液体全部动能变为静压能9．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______ A．运动机构B．工作机构C．润滑系统D．冷却系统10．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．四11．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12．活塞压缩机排气管内的压力称为______排气压力。

A．名义B．实际C．开始D．缸内13．在极限压力比下，容积系数λV为______。

A．1 B．0 C．无穷大D．0.514．在活塞式压缩机中若各级压力比相等且吸入温度相同，则______最少。

A．排气量B．凝液C．总指示功D．泄漏量15．热力学上把______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16．下列属于易损件的是。