泵与压缩机练习题答案

《泵与压缩机》课程综合复习资料一、简述题1．简述离心泵工况调节方法，说明较为节能实用的工况调节措施。

2．简述往复活塞式压缩机的主要性能参数，说明较为重要的性能参数。

3．简述离心压缩机的喘振工况和堵塞工况，说明对离心压缩机性能影响较大的特殊工况。

4．简述往复活塞式压缩机的排气量调节方法，说明较为实用有效的调节方法。

二、计算题1．一台离心泵流量Q1＝50.0 m3/h，扬程H1＝32.0 m，功率N1＝6.4 kW，转速n1＝2900 r/min。

求离心泵转速调节至n2＝1450 r/min时的流量Q2（m3/h）、扬程H2（m）和功率N2（kW）。

2．一台离心水泵，泵装置吸液面压力p A＝90000 Pa，水饱和蒸汽压力p v＝4240 Pa，泵安装高度H g1＝4.0 m，水密度ρ＝1000 kg/m3，吸入管阻力损失h A-S＝2.751 m，泵本身汽蚀余量Δh r＝2.5 m。

求泵装置有效汽蚀余量Δh a（m），并判断离心泵装置是否发生汽蚀现象。

3．一台多级离心式空气压缩机，第一级理论能头H T＝45113.0 J/kg，内漏气损失系数βl＝0.015，轮阻损失系数βdf＝0.030，有效气体流量m＝25200 kg/h。

求离心压缩机第一级的总功率H tot（kW）。

4．一台多级离心式空气压缩机，第一级进口气体温度t s＝20.0 ℃，进口气体速度c s＝30.0 m/s，出口气体速度c d＝70.0 m/s，级总能头H tot＝47355 J/kg，空气绝热指数k＝1.40，气体常数R＝288 J/kg·K。

求离心压缩机第一级出口温度t d（℃）。

5．一台往复活塞式空气压缩机，单级三缸单作用结构型式，压缩机容积系数λv＝0.739，系数λp λT λl ＝0.850，转速n＝1460 r/min，气缸直径D＝0.115 m，活塞行程S＝0.070 m。

求往复压缩机的排气量Q（m3/min）。

压缩机与泵练习题一、单项选择题1.以下属于离心泵唯一做功部件的是 C ..A.吸入室；B.排出室；C.叶轮；D.轴2.为了提高泵效率;离心泵叶轮大多采用后弯叶片形叶轮;通常β2A在 A 之间..A.150～400；B.50～150；C. 450～600；D. 550～7003.有效扬程与理论扬程之比是离心泵的 A ..A.水力效率；B.容积效率；C.机械效率；D.泵效率4.离心泵的吸入室不包括下列哪种形式 D ..A.锥形管吸入室；B.螺旋形吸入室；C.圆形吸入室；D.方形吸入室5.下列不属于离心泵相似条件的是 B ..A.几何相似；B.热力相似；C.运动相似；D.动力相似6.在离心压缩机中;下列属于转子的是 C ..A.扩压器；B.回流器；C.轴；D.弯道7.在进气温度和压力比相同的条件下;离心压缩机的 B 效率最大..A.等温；B.多变；C.绝热；D.流动8.下列不属于离心式压缩机流动损失的是 C ..A.摩阻损失；B.冲击损失；C.轮阻损失；D.分离损失9.下列不属于离心式压缩机优点的是 A ..A.效率高于活塞压缩机；B.单机流量大；C.气缸内无润滑；D.转速较高10.在离心压缩机的几种轴端密封形式中; D 可以做到气体无泄漏..A.迷宫密封；B.机械密封；C.干气密封；D.浮环密封二、多项选择题11.离心泵按壳体剖分方式分类可分为 B D ..A.单吸式泵；B.中开式泵；C.双吸式泵；D.分段式泵；E.蜗壳式泵12.提高离心泵本身抗汽蚀性能的措施有 ACDE ..A.改进泵入口的结构设计；B.减小泵的吸上真空度；C.采用双吸式叶轮；D.采用前置诱导轮；E.采用抗汽蚀材料13.以下几种离心泵的工况调节方式;属于改变泵的特性进行工况调节的是 BCE ..A.出口管路节流调节；B.改变转速；C.切割叶轮外径；D.旁路节流；E.进口管路节流调节14.要保证两台离心泵流动过程相似;必须满足两泵 ABC ..A.几何相似；B.运动相似；C.动力相似；D.气体流速相等；E.气体等熵绝热指数相等15.往复活塞式压缩机实际循环的工作过程有 ABCD ..A.膨胀；B.吸气；C.压缩；D.排气；E.等压三、判断改错题16.离心泵属于容积式泵.. ×叶片式泵17.离心泵启动时;为减小启动功率;应将出口阀门关闭;这是因为流量增加而功率增大..√18.离心泵的容积效率是有效扬程与理论扬程之比.. ×离心泵的容积效率是指实际流量与理论流量之比..19.有效汽蚀余量是指液流自吸入罐经吸入管路达到泵入口时的能头高出液体汽化压力的能头.. √20.离心泵开泵之前要先灌液;目的是防止气蚀现象发生.. ×为了在吸液罐和叶轮中心处的液体之间产生压差..21.扬程是单位质量的液体;通过泵所获得的有效能量.. √22.离心压缩机的效率一般要高于往复活塞式压缩机.. ×一般要低于23.离心压缩机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压力和管网的特性曲线有关.. √24.离心压缩机流量调节最常用的是出口节流调节.. ×最常用的是通过改变转速进行调节..25.往复活塞式压缩机压力比增大时;容积系数减小.. √四、问答题26.离心泵工作中可能产生不稳定工况即喘振现象条件是什么1泵特性曲线H－Q呈驼峰状；2管路装置中要有能自由升降的液面或其他储存释放能量的部分..8.画图表示两台相同的性能泵串联的情况..试在图中确定系统的工作点M;及每台泵的工作点M1和M2画出大致趋势即可9.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吸气室----叶轮---扩压器---弯道----回流器----蜗壳10.离心压缩机润滑系统的主要组成润滑油箱、润滑油泵、油冷却器、油过滤器和高位油箱等组成..11.活塞式压缩机采用多级压缩的优点是什么①节省压缩功；②提高气缸利用率；③降低排气温度；④降低活塞所受气体力..12.活塞式压缩机排气量调节的几种方法1改变转速和间歇停车；2切断进气调节；3旁路调节；4顶开吸气阀调节；5联通补助余隙容积调节..五、计算题1.有一离心泵从井中抽水;水面逐渐下降..若Q=100m3/h;H s=8.5m;吸入管内径100mm;吸入管损失为0.5m液柱..试计算水面下降到距离心泵中心几米时;泵开始发生气蚀解：题意：求几何安装高度;不是允许安装高度H s =7.5mH s max =H s +K =7.5+0.5=8m 2分s m f Q c s /76.208.043600502=⨯⨯==π2分 m g c s 39.08.9276.2222=⨯= 2分 []S A s S g H gc H H ---=22max 1=8－0.39－0.3=7.31m 4分 2.某往复活塞式压缩机吸入压力s p 为0.2MPa 绝压;已知理论排气量为200m 3/min;排气表读数表压为0.45MPa;相对余隙容积α=0.15;且9.0=⋅⋅l T p λλλ;多变膨胀指数m′=1.25;求实际排气量.. 解：81.012.055.015.011125.111=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--='m v εαλ 6分 min /m 8.1452009.081.03=⨯⨯==n V Q h l T p v λλλλ 4分3.如某离心泵铭牌参数为Q =1m 3/s;[]s H =7.5m;从海拔1000m 的水库吸水;若将其安装在海拔1050m 的地方;管路直径d 为800mm;管路的损失为0.9m;沿程摩阻系数λ=0.15;排出管路的长度为400m;抽送40°C 的温水;试计算其在相应流量下的允许吸上真空高度[]s H ’和水泵的扬程海拔1000m 时;大气压9.2m 水柱;水温40°C 时;饱和蒸汽压0.75m 液柱解：对泵的允许吸上真空度进行修正：[][]m gP P H H v a s s 86.424.033.1075.02.95.624.033.10''''=+--+=+--+=ρ 5分 16.38.928.05.048.020025.02222=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯==πλg c d L h s m 2分 ∑=-++=++=-m Z h h H S A 76.531000105016.36.03分4.已知某空气离心压缩机;进口无预旋;低压级叶轮外径D =500mm;叶片出口安装角0240A β=;出口叶片数Z =12;叶轮转速n =1380r/min;选用流量系数20.25r Φ=;试求：1叶轮出口各分速度的大小 2对1kg 气体所做的理论能量头 ..解：1s m Dnu /15.325601380045.0602=⨯⨯==ππ1分246.0222==u C r r φ 220.246325.150.24679.987/r C u m s =⨯=⨯=1分 s m C u C o A r u /37.22639cot 987.7915.325cot 2222=⨯-=-=β1分s m C C C u r /1.24022222=+= 1分s m C W o A r /1.12739sin 987.79sin 222===β1分 2⎪⎭⎫ ⎝⎛--⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛-Φ-⨯=0022222239sin 1439cot 246.0115.325sin cot 1πβπβA A r T z u H =58675.6 J/kg5分。

1.已知1#泵和2#泵的特性方程均为H=50-0.02Q2，根据并联水力特点，写出1#泵和2#泵并联后泵机组的总的特性方程。

若两台泵并联后与管路组成一水力系统，管路特性方程为h=30+0.04Q2，试用解析法确定并联后管路及每台泵的工作点。

（方程中Q单位为m3/s，H、h单位为m）2.已知1#泵的特性方程为H=40-0.01Q2，2#泵的特性方程为H=60-0.02Q2，根据串联水力特点，写出1#泵和2#泵串联后泵机组的总的特性方程。

若两台泵串联后与管路组成一水力系统，管路特性方程为h=30+0.04Q2，试用解析法确定串联后管路及每台泵的工作点。

（方程中Q单位为m3/s，H、h单位为m）3.某离心泵工作转速为n=2900r/min，其特性曲线可用H=30－0.01Q2m表示，当泵的出口阀全开时，管路系统的阻力可用性能曲线L＝10+0.04Q2m表示，上述式中Q的单位均为m3/h，若泵的效率为η＝0.6，水的密度ρ=1000 kg/m3，求：⒈泵的最大输水量为多少？⒉当所需供水量为最大输水量的75％时：⑴采用出口阀节流调节，节流损失的压头增加为多少?⑵采用变速调节，泵的转速应为多少 ?1.P点为工况点，P点对应的流量为该泵在系统中所提供最大流量30-0.01Q2＝10＋0.04Q2解Qmax＝20m3/h泵的压头为26m2.当供水量为最大输水量的75%时Q＝20×0.75＝15m3/h(a) H＝30-0.01Q2＝30-0.01×152＝27.75mL＝10＋0.04Q2＝10＋0.04×152＝19m△H＝H-L＝8.75m(b)根据比例定律：Q/Q1＝n/n1，H/H1＝(n/n1)2，故在泵的性能曲线上H＝H1(n/n1)2，Q＝Q1(n/n1)，于是泵性能曲线变为H1(n/n1)2＝30-0.01Q12(n/n1)2即 H1＝(n1/n)2×30-0.01Q12，新的工作点处 (n1/n)2×30-0.01Q12＝10＋0.04Q12，当Q1＝15m3/h 解出(n1/n)＝0.8416∴n1＝2900×0.8416＝2440r/min4 有一管路系统，将70m3/h的水由敞口低位槽输送到位置较高的压力容器中，容器的压力为1.2kgf/cm2(表压)，求得所需的扬程(压头)为36.5m，如将此系统改为输送密度为1200kg/m3的液体(其余特性与水相同)，流量仍为70m3/h，现有一泵，为某标准泵将叶轮直径车削5％而成。

泵与压缩机练习题第一章1-1解：32210854.71.044-⨯=⨯==ππD As m A Q /203.110854.73600343=⨯⨯==-υ，m g d L h 266.08.92203.11.01802.0222=⨯⨯⨯=⨯⨯=υλh g g p H g p g +++=222211υρρ Pah g Hg g p p 5552522112105485.0104645.010013.1266.08.92203.14.48.9100010013.12⨯=⨯-⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯+⨯⨯-⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++-=υρ 521104645.0⨯=-=p p p 真 mmHg p H 5.34828.133104645.028.1335=⨯==真真O mmH O mH p H 22525597597.59800105485.09800==⨯==1-2解： gg p z H g g p z 2222222111υρυρ++=+++ gp g p z z H ρρ1212-+-= Pa p 613168.9136003.010013.151=⨯⨯-⨯= Pa p 24840014710010013.152=+⨯=m H 95.258.9750613162484005.0=⨯-+=1-5解：1）当泵流量h m Q T /2.73=时s m nD u /82.13601450182.06022=⨯⨯==ππs m B D Q c T r /555.036009.0007.0182.02.72222=⨯⨯⨯⨯==∞πτπs m ctg ctg c u c A r u /856.1230555.082.1302222=⨯-=-=∞βm c u g H r T 13.18856.1282.138.91122=⨯⨯==∞∞ 2）当泵流量h m Q T /8.283=时s m B D Q c T r /221.236009.0007.0182.08.282222=⨯⨯⨯⨯=='∞πτπs m ctg ctg c u c A r u /975.93022.282.1302222=⨯-=-='∞β m c u g H r T067.14975.982.138.91122=⨯⨯=='∞∞ 3）画出两种流量时叶轮出口的速度三角形（略）随流量T Q 的增大，r c 2增加，u c 2减小，∞T H 下降。

离心泵1、一台离心泵从开口水池吸水，其装置如图所示：m H g 4.41=，吸入管径m d 1.01=，设泵的流量为34s m /3，吸入管内摩擦阻力系数λ=0.02，吸入管总当量长度为18m ，试计算输水时，泵入口处真空表读数为多少汞柱，其绝对压力为多少水柱？ [解] 取1-1，2-2界面能量平衡方程，f h c p gZ c p gZ +++=++2222222111ρρ,f h c c )Z Z (g p p -----=221221212ρρ 2234131011000101310s /m .m /Kg Pa.p =⨯=ρ221212434489s /m ...)Z Z (g =⨯=-s /m ../d c 2110360034440222=⨯⨯==ππs /m ..c c 720221222122==- m Kg J c d l h f 264/95.222.11.01802.02222==⨯⨯==λPa s /m .m /Kg )....(p 5427027541000592720124331012232=⨯=---=ρ O H ,m ..p 2525452101054270=⨯⨯=-柱 =Hg ,mm ..13407275010542705=⨯⨯柱真空度H=760-407.13=352.87mm Hg=4.79m o H 2 2、离心泵传送密度为750Kg 3m /汽油，实测得泵出口压力表读数为147100Pa,入口真空表读数为300mm 汞柱，两表垂直距离（表位差）0.5m,吸管与排除管直径相同，试求以液柱表示的泵实际扬程。

[解]泵扬程f h Z gC C g P P H ++-+-=-)12(2122122ρpa pa pa P 2484001013001471002=+=pa P 613331076046076030076051=⨯=-= 12C C = 进出管直径相同，,5.0)12(m Z =- 2750m Kg =ρ 0=f h 很短m m H 2695.255.08.975061333248400==+⨯-=3设某离心水泵流量Q=0.025s /m 3,排除管压力表读数为323730Pa,吸入管真空表读数为39240Pa ，表位差 0.8m ，吸入管直径为100mm ，排除管直径为75mm 。

简答题■s.试写出欧拉方程，并说明在公式推导过程中的三个假设条件。

答：欧拉方程：m 三个假设条件：（1）液体在叶轮中的流动是稳定流动；（2）通过叶轮的液体是理想液体，即液体在叶轮内流动时无能量损失；（3）叶轮由无限多、无限薄的叶片组成。

■Z在图中指出离心泵的过流部件及其作用。

答：（1）5是吸入室，使液体从吸入管引入叶轮，要求损失小，并使液体流入叶轮是速度均匀分布；（2）4是叶轮，离心泵中唯一的做功部件，液体从叶轮得到能量，要求在流动损失最小的情况下，单位质量液体获得较高的能头；（3）7是排出室（蜗壳）：作用是把从叶轮内流出来的液体收集起来，并进入下级叶轮入口或直接送入排出管。

■J简述离心泵的工作原理。

答：离心泵启动前泵内灌满液体的过程称为灌泵。

驱动机（原动机）带动叶轮高速旋转，叶片带动液体旋转，产生离心力，液体获得能量（压力能、速度能增加）输送液体。

叶轮入口形成低压，靠吸入液体与泵之间压差，不断吸入液体，连续工作。

■D 答出泵和压缩机在油气储运工程中4个的应用。

答：请从以下四个方面简述：1在油气集输过程中的应用2在长距离输油管道和油库中的应用3在长距离输气管道和储气库中的应用4在液化天然气和压缩天然气中的应用■J简述扬程定义并根据定义列出泵进出口液流的能量方程。

答：单位质量的液体,从泵进口到泵出口的能量增值为泵的扬程。

即单位质量的液体,通过泵所获得的有效能量,常用H表示。

■J 简述提高吸入装置的有效汽蚀余量的措施（1）增加吸入罐液面上的压力pA以提高NPSHa（2）减小泵的安装高度zg以提高NPSHa （3）减小泵的吸上真空度Hs（4）减小泵吸入管路的阻力损失∑hA-S（5）降低液体的饱和蒸汽压pv■J 简述产生汽蚀的机理及危害。

答：（1）机理：水力冲击速度高，造成金属表面剥蚀、氧化，这种汽化、溃灭、冲击、氧化、剥蚀等的综合作用现象叫汽蚀或空化。

（2）危害：①噪音和振动：汽泡溃灭时液体冲击叶轮，泵内有“噼噼”“啪啪”的声音，引起机组振动；②对泵性能曲线影响：开始汽蚀时影响很小，发展到一定程度时出现“断裂工况”，大量气泡堵塞流道。

秋季学期《泵与压缩机》在线考试补考 (适用于4月份考试）
在活塞式压缩机中气阀是依靠（）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
参考选项：C
机械密封处渗漏水的原因不包括（）。

A:机封的动、静环平面磨损
B:机械密封胶失效
C:外界温度过低
D:电机轴颈加工精度差、尺寸小、粗糙及轴颈锈蚀
参考选项：C
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
参考选项：B
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
参考选项：C
离心泵内的各种损失不包括（）。

A:容积损失
B:水力损失
C:机械损失
D:气体损失
参考选项：D
单缸单作用往复泵在（）时，液缸中的压力最高。

A:排出过程开始
B:排出过程终止
C:吸入过程开始
D:吸入过程终止
参考选项：A
1。

泵与压缩机思考题答案1、泵扬程是什么意义？扬程：单位质量流体由泵获得能量增值。

H是液体获得的能量，①提高位高；②克服阻力；③增加液体静压能和速度能2、扬程与压差的关系3、泵效率的含义4、欧拉公式几种表示：HT??u2c2u??u1c1u?; HT??u2c2uHT?11 ?(u2c2u??u1c1u?); HT??u2c2ugg5、为什么要灌泵？若在离心泵启动前没向泵壳内灌满液体，由于空气密度小，叶轮旋转后产生的离心力小，不足以在叶轮中心区形成吸入贮槽内液体的低压，因而虽启动离心泵也不能输送液体。

这表明离心泵无自吸力，此现象称为气缚。

这就是启动泵前必须进行灌泵的缘故。

6、HT?中Hpot与Hdyn是由哪些速度变化所形成的？Hpot是由圆周速度和相对速度变化所形成的；Hdyn是由绝对速度变化所决定的（速度↑→损失↑→η↓）。

7、反作用度的含义。

静扬程在总扬程中所占比例。

8、β2A与?R有何关系，希望?R越大越好，还是小好？β2A↑→ρR↓（反作用度）→液体所获静压能头中比例↓不希望！β2A↓→ρR↑→液体所获静压能头中比例↑但HT∞↓c2u?=0，ρR =1，HT=0叶轮没有把能量传给液体。

c2u?=2u2，ρR =0，只有速度能增加而无压力能头增加9、水泵中常用哪种叶型（前弯，后弯，径向）。

后弯（β2A<90；ρR>1/2）前弯（β2A>90；ρR<1/2）径向（β2A=90；ρR=1/2）10、HT与HT∞的差别在何处，有无能量损失？有限叶片数叶轮的理论扬程、无限叶片数叶轮的理论扬程、HT<HT ∞，因为HT受轴向涡流影响，无能量损失11、轴向涡流产生的机理。

流体在叶道间的空间，由于空间惯性，流体产生叶轮旋转方向反方向的漩涡运动，相当于绕轴的漩涡运动。

造成叶道中间速度不均，产生的速度三角形有一个反向周向副加相对速度。

12、轴向涡流对速度三角形的影响。

1、 泵扬程是什么意义？扬程：单位质量流体由泵获得能量增值。

H 是液体获得的能量，① 提高位高；② 克服阻力；③ 增加液体静压能和速度能2、 扬程与压差的关系3、 泵效率的含义4、 欧拉公式几种表示：u T u u T uT u u T c u g H c u c u g H c u H c u c u H 2211222211221 );(1 ;=-==-=∞∞∞∞∞∞∞∞5、为什么要灌泵？若在离心泵启动前没向泵壳内灌满液体，由于空气密度小，叶轮旋转后产生的离心力小，不足以在叶轮中心区形成吸入贮槽内液体的低压，因而虽启动离心泵也不能输送液体。

这表明离心泵无自吸力，此现象称为气缚。

这就是启动泵前必须进行灌泵的缘故。

6、 ∞T H 中pot H 与dyn H 是由哪些速度变化所形成的？pot H 是由圆周速度和相对速度变化所形成的；dyn H 是由绝对速度变化所决定的（速度↑→损失↑→η↓）。

7、 反作用度的含义。

静扬程在总扬程中所占比例。

8、 β2A 与R ρ有何关系，希望R ρ越大越好，还是小好？β2A ↑→ρR ↓（反作用度）→ 液体所获静压能头中比例↓ 不希望！ β2A ↓→ρR ↑→ 液体所获静压能头中比例↑ 但H T ∞↓∞u c 2=0，ρR =1，H T =0叶轮没有把能量传给液体。

∞u c 2=2u 2，ρR =0，只有速度能增加而无压力能头增加9、 水泵中常用哪种叶型（前弯，后弯，径向）。

后弯（β2A <90；ρR >1/2） 前弯（β2A >90；ρR <1/2） 径向（β2A =90；ρR =1/2）10、H T 与H T ∞的差别在何处，有无能量损失？有限叶片数叶轮的理论扬程、无限叶片数叶轮的理论扬程、H T <H T ∞，因为H T 受轴向涡流影响，无能量损失22111211⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅+=r r z ψμ11、轴向涡流产生的机理。

流体在叶道间的空间，由于空间惯性，流体产生叶轮旋转方向反方向的漩涡运动，相当于绕轴的漩涡运动。