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过程流体机械习题及参考答案

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过程流体机械习题及答案第 1 章 绪论、填空第 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。

2、流体机械按其能量的转换形式可分为（3、按工作介质的不同， 5、将机械能转变为（ 6、将机械能转变为（ 7、用机械能将（二、名词解释流体机械可分为（）的能量，用来给（）的能量，用来给（ ）分离开来的机械称为分离机。

）和（ ）二大类。

）、（ ）和（）增压与输送的机械称为压缩机。

）。

5. 压缩机6.7. 分离机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（ ）。

、选择题2．活塞式压缩机的理论工作循环由 ______ 个过程组成。

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 B ．十字头销C ．阀片 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A ．B ．C ．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 ． 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7．吸、排气管内的压力取决于 A ．气缸内吸、排气压力C ．气阀通流面积 C ．冷却D ．升温B ．气阀弹簧力 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A ．活塞D ．连杆系数表达式。

三、名词解释2. 级3. 内止点4. 理论工作循环5. 外止点7. 余隙容积9. 吸气压力10. 排气压力四、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。

（）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。

（）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。

（）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。

（）21．压缩机的冷却方式主要分为有油和无油。

（）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。

（）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。

（）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。

（）34．活塞力是由气体力和摩擦力合成的。

（）45．理论工作循环包括膨胀、进气、压缩、排气四个过程。

（）46．实际工作循环包括进气、压缩、排气和膨胀四个过程。

（）五、简答分析2．简述往复式压缩机的基本组成？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？5．推导容积系数的计算式，并说明式中各字母的意义。

6．简述多级压缩的优点？11．列出压缩机气量调节的常用方法？14．与往复式压缩机比较，回转式压缩机具有哪些特点？17．简述级在列中配置的基本原则？18．解释压缩机型号：（1）V2.2D-0.25/7 型空气压缩机；（2）2VY －6/7 型空气压缩机；（3）2DZ－12.2/250-2200 型乙烯增压压缩机。

19．往复压缩机的理论循环与实际循环的差异是什么？20．分析活塞环的密封原理。

六、作图分析1．试将下列符号标在图I-2-1 上：P d,P s,P2 ,P1,V c, V ,V h .，并用上述符号写出容积图 I-2-12、图 I-2-2 为某压缩机作用力传递图，请将下列作用力符号标在图中，并在横线上注 明该力名称。

P i ＿＿＿＿＿＿， P ＿＿＿＿＿＿， R S ＿＿＿＿＿＿， P t ＿＿＿＿＿＿， T ＿＿＿＿＿＿， N ＿＿＿＿＿＿， Z ＿＿＿＿＿＿。

3．图 I-2-3 为某压缩机环状气阀示意图，请注明图中数字代表的零件名称并说明该阀 是吸气阀还是排气阀。

1＿ 3＿是 4．以图 I-2-4 为例，分析螺杆压缩机工作过程。

气阀。

图 I-2-2图 I-2-3七、计算题1．2Z-1.5/7 型空压机为双缸、立式、单作用、单级压缩机，结构如图已知：（1）热力参数名义吸气压力p1 1 105 Pa （绝）名义排气压力p2 8 105Pa （绝）吸气温度T125 C（2）结构尺寸和参数活塞行程S 128 mm,缸径 D 125mm缸数i 2,转速620r/ min 活塞外止点与缸盖的间隙 1.5mm 气缸镜面倒角6 30（3）每个气缸的总余隙容积，78cm3（充液法测得）试计算：（1）每个缸的相对余隙容积是多少?（2）计算容积系数V6．一台二氧化碳压缩机，进气压力为0.1MPa，排气压力为0.2MPa ，压缩级数为 5 级。

若各级进、排气相对压力损失均为s 0.08, d 0.03 ，试计算各级的实际压力比。

已知名义压力比按等压比分配。

一、填空题第3章1．离心压缩机的级分为三种型式，即（离心压缩机）、（）和（）。

I-2-6 。

I-2-6 压缩机结构简图2． 离心压缩机的中间级由（ ）、（ ）、 （ ）、（ ）组成。

3． 离心压缩机的首级由（）和（）组成。

4． 离心压缩机的末级由（ ）、（ ）和 （ ）组成。

5． 离心叶轮的常见型式有（ ）、（ ） 和（ ）叶轮。

6．叶轮结构型式按叶片弯曲型式可分为 （）叶轮、（ ）叶轮和 （ ）叶轮。

7．叶轮出口速度三角形由（ ）速度、（ ）速度和（ ）速度构成。

8． 扩压器的作用是让气流（ ）。

9． 离心压缩机级内的能量损失主要包括： （ ）损失、（ ）损失和（ ）损失。

10．离心压缩机级内的流动损失分为 （ ）损失、（ ）损失、（ ）损失、（ ）损失和（ ）损失。

14 ．在每个转速下，每条压力比与流量关系曲线的左端点为（）。

各喘振点联成（ ），压缩机只能在喘振线的（ ）性能曲线上正常工作。

在这两个工况之间的区域称为压缩机的（ （ ）越宽越好。

20．在离心压缩机中，往往对小流量的不稳定工况通称为（ ）。

23．管网特性曲线决定于管网本身的（）和用户的要求。

25 ．流动相似的相似条件是模型与实物机之间（ ）相似、（ ）相似、（ ）相似和（ ）相似。

、选择题k18. 在离心压缩机中多变指数一般为 16．压缩机性能曲线的左边受到 （ ）的限制， 右边受到 （ ）的限制，）。

压缩机变工况的27．符合流动相似的机器其相似工况的（35．常用的轴向推力的平衡措施有：（）相等。

）、（ ）和采用 （ ）。

）密封、（ ）密封和（ ）密封。

1. 是组成离心压缩机的基本单元。

A ．级B ．段C ．缸7. 离心压缩机级的多变效率可以用D ．列表A.pokm1m k1B.pokmm1 k C.pollg T b k 1 T ak p b lg b p aD.polk lg p p b a k1lg T Tb a aA. m = 1B. 1 <C.m = D.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 2 A ____ 。

A. >90 °B. <90 °C. >180 °D.<180 °11．径向型叶轮，叶片出口角 2 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，2A __________ 。

A. >90 °B. <90 °C. >180 °D.<180 °三、名词解释4. 工况点10. 管网特性曲线四、是非判断2．离心压缩机的中间级由扩压器、弯道、回流器组成。

（）3．离心压缩机的首级由叶轮、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。

（）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。

（）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。

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过程流体机械课后答案

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《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

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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。

过程流体机械练习题答案

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过程流体机械练习题答案第一题：题目：某水泵出口处水压为3MPa，进口处水压为0.2MPa。

水泵输入功率为100kW，效率为80%，出口流量为80m³/h。

已知水泵的压力升程系数为60m/kW。

试求水泵的扬程和流体功率。

解答：已知数据：出口水压 P_out = 3MPa进口水压 P_in = 0.2MPa输入功率 P_in = 100kW效率η = 80%出口流量 Q_out = 80m³/h压力升程系数 Z = 60m/kW根据流体动力学公式：扬程 H = (P_out - P_in) / ρg其中ρ 为水的密度，g 为重力加速度由于题目中没有给出流体的密度，无法计算扬程。

流体功率P_fluid = ρgQ_outH同样地，由于流体密度未知，无法计算流体功率。

第二题：题目：某管道长度为100m，内径为150mm，粗糙度为0.2mm，输送水流速为0.5m/s。

计算管道的阻力损失。

解答：已知数据：管道长度 L = 100m管道内径 d = 150mm = 0.15m管道粗糙度ε = 0.2mm = 0.0002m水流速度 v = 0.5m/s流体在管道中的阻力损失可以通过达西公式计算：Δh = λLv² / (2gd)其中λ 为摩擦阻力系数，g 为重力加速度根据题目中给出的数据，需要首先计算摩擦阻力系数。

达西公式中的摩擦阻力系数可以通过克什勒图表或其他方法得到，这里假设摩擦阻力系数为0.02。

代入已知数据进行计算：Δh = (0.02)(100)(0.5)² / (2(9.8)(0.15))经过计算得到：Δh ≈ 0.051m所以，该管道的阻力损失约为0.051m。

第三题：题目：某容器中盛有20m³的液体，液体密度为1000kg/m³，容器底部距离液面高度为3m，液体流速为2m/s。

求容器底部的压力。

解答：已知数据：液体体积 V = 20m³液体密度ρ = 1000kg/m³液体流速 v = 2m/s容器底部距离液面高度 h = 3m液体底部的压力可以通过静压计算：P_b = P_0 + ρgh其中 P_0 为大气压力，g 为重力加速度根据题目中给出的数据，需要首先确定大气压力。

过程流体机械习题答案

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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。