过程流体机械期末复习课一
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《过程流体机械》复习资料第1章绪论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。
7.过程是指事物状态变化在时间上的持续和空间上的延伸,它描述的是事物发生状态变化的经历。
第2章容积式压缩机1.容积式压缩机的工作原理是依靠工作腔容积的变化来压缩气体,因为它具有容积可周期变化的工作腔。
2.容积式压缩机的主要特点:①工作腔的容积变化规律只取决于机构的尺寸,机器的压力与流量关系不大,工作的稳定性较好;②气体的吸入、排出与气体性质无关,故适应性强、易达到较高压力;③机器热效率高(因为泄漏少);④结构复杂,往复式的易损件较多;⑤气体脉动大,易引起气柱、管道振动。
3.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。
4.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。
5.往复式压缩机的工作腔部分主要由(气缸)、(活塞)和(气阀)构成。
6.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。
7.(填料密封)用来密封活塞杆通过气缸的部位。
8.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。
9.往复式压缩机的传动部分一般由(曲柄)、(连杆)和(十字头)构成。
10.汽缸的基本形式:①单作用:活塞只有一个工作面,活塞和汽缸构成一个工作腔。
②双作用:活塞有两个工作面,活塞和汽缸构成两个工作腔(两个工作腔进行相同级次的压缩)③级差式:活塞和汽缸构成两个或两个以上工作腔(工作腔内进行不同级别的压缩)11.级:完成一次气体压缩称为一级。
过程流体机械_常州大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.多变过程方程式中,当m= 1时,相当于:答案:等温过程2.占地最少的活塞压缩机型式是:答案:立式3.活塞压缩机的实际循环存在膨胀过程,这将导致气缸吸气量的减少。
在排气量计算中,反映该影响的系数是:答案:容积系数4.活塞压缩机只作旋转运动的零件是:平衡重5.离心泵的过流部件中,增能元件是:答案:叶轮6.已知叶轮转速以及叶轮直径,在叶轮的速度三角形中,可以确定的速率是:答案:牵连速度7.下列不属于离心泵工作过程中的水力损失的是?答案:泄漏损失8.在一定的离心力场下,给定沉降离心机悬浮液中固体颗粒存在一个分离极限,其本质原因在于()与布朗运动扩散力方向相反,形成平衡制约。
离心力9.计算环流系数时,采用的斯陀道拉假设描述错误的是:答案:斯陀道拉假设给出的环流系数是纯理论解10.关于临界转速描述错误的是:答案:临界转速的大小主要由偏心距决定11.活塞式压缩机理论循环包含的过程有:答案:排气过程吸气过程压缩过程12.活塞压缩机气缸容积利用方式有:答案:单作用式级差式双作用式13.与活塞压缩机旋转运动惯性力有关的因素有:答案:行程转速旋转运动件质量14.活塞压缩机综合活塞力包含有:答案:往复运动摩擦力一阶往复惯性力二阶往复惯性力15.离心泵的基本方程欧拉方程推导的假设包括:答案:流道中任意圆周上相对速度的分布是均匀的在任意点上相对速度的方向角与叶片在该点处的安置角相等理想液体在理想叶轮中流动16.离心泵相似的条件包括:答案:几何相似运动相似动力相似17.下面能够提高离心泵工作流量的方法有:答案:提高转速调大出口调节阀18.直接影响沉降式离心机生产能力的因素有:答案:转速液相密度固相颗粒物粒度转鼓长度19.离心式压缩机的中间级包括:答案:扩压器弯道叶轮20.下列关于离心压缩机喘振论述正确的是:答案:为防止发生喘振,可在出口安装压力监测仪表,一旦压力发生大幅波动,提前采取措施喘振现象表现为出口气体忽进忽出,产生周期性气体振荡现象离心式压缩机喘振是由于工作流量低于设计流量产生的21.当前,在各类压缩机中,滑片式压缩机可以达到的排气量最大。
流体机械复习题及答案流体机械复习题及答案流体机械是工程领域中重要的一门学科,它研究流体在机械装置中的运动和力学性质。
掌握流体机械的原理和应用对于工程师来说至关重要。
为了帮助大家更好地复习流体机械知识,下面将给出一些典型的复习题及答案。
题目一:什么是流体机械?流体机械的分类有哪些?答案:流体机械是指将流体的能量转化为机械能的装置。
根据流体机械的工作原理和结构特点,可以将其分为离心泵、容积泵、轴流泵、混流泵、涡轮机等多种类型。
题目二:离心泵的工作原理是什么?它有哪些应用领域?答案:离心泵的工作原理是利用离心力将流体加速,然后将其转化为压力能量。
离心泵广泛应用于供水、排水、空调、石油化工等领域,用于输送液体或将液体提升到一定高度。
题目三:容积泵的工作原理是什么?它有哪些特点?答案:容积泵是利用容积变化来输送流体的泵,其工作原理是通过容积变化产生吸入和排出流体的过程。
容积泵具有输送流量稳定、压力脉动小、自吸能力强等特点,适用于高粘度液体的输送。
题目四:轴流泵和混流泵有什么区别?它们的应用领域分别是什么?答案:轴流泵和混流泵都属于离心泵的一种。
轴流泵的特点是流量大、扬程低,适用于大量液体的输送,如排水、灌溉等。
而混流泵则是流量和扬程介于离心泵和轴流泵之间,适用于中等流量和扬程的输送。
题目五:涡轮机的工作原理是什么?它有哪些应用领域?答案:涡轮机是利用流体对叶片的冲击或冲刷产生转动力矩的机械装置。
涡轮机包括水轮机和汽轮机两种类型,广泛应用于水电站、火电站、船舶等领域,用于发电或提供动力。
通过以上的复习题及答案,相信大家对流体机械的相关知识有了更深入的了解。
复习流体机械不仅需要理解其工作原理和分类,还需要掌握其应用领域和特点。
希望大家能够通过不断的学习和实践,提升对流体机械的理解和应用能力,为工程实践做出更大的贡献。
《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(n1ε-1)=1-⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛110ns 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2.3 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。
流体机械复习题及答案流体机械是机械工程领域中的一个重要分支,它涉及到液体和气体在机械系统中的流动、传递和转换。
复习流体机械时,需要掌握流体力学的基本原理、泵与风机的工作原理、以及流体机械的选型和应用等知识。
以下是一些流体机械的复习题及答案,供学习参考。
题目1:简述流体的基本特性。
答案:流体的基本特性包括连续性、不可压缩性、粘性、表面张力和流动性。
连续性是指流体在没有明显界面的情况下可以连续地流动;不可压缩性是指在流体静力学中,流体体积变化极小,可以忽略不计;粘性是指流体内部分子间的摩擦力,影响流体的流动阻力;表面张力是由于表面分子间作用力导致的表面现象,影响流体的表面形状;流动性是指流体在受到外力作用时,能够发生连续的流动。
题目2:解释伯努利方程,并说明其在流体机械中的应用。
答案:伯努利方程是描述理想流体在封闭管道中沿流线流动的能量守恒关系。
其表达式为:\[ P + \frac{1}{2}\rho v^2 + \rho gh =\text{常数} \] 其中,\( P \) 是流体的压强,\( \rho \) 是流体的密度,\( v \) 是流体的速度,\( g \) 是重力加速度,\( h \)是流体相对于基准面的势能高度。
在泵和风机等流体机械中,伯努利方程用于计算流体在不同位置的能量变化,帮助设计和优化流体输送系统。
题目3:泵的工作原理是什么?答案:泵的工作原理是通过机械运动将能量传递给流体,使流体的压力和/或速度增加。
泵的基本工作部件包括转子(如叶轮)和定子(如泵壳)。
当转子旋转时,叶轮上的叶片将流体从泵的入口吸入,然后通过离心力或其他力将流体推向泵的出口,从而实现流体的输送。
题目4:离心泵和轴流泵在应用上有何不同?答案:离心泵和轴流泵的主要区别在于它们的工作原理和应用场合。
离心泵通过叶轮的高速旋转产生离心力,适用于输送液体,且液体的流量和压力变化较大。
而轴流泵则通过转子叶片的轴向流动产生推力,适用于输送大流量、低扬程的流体,如在水力发电和大型水循环系统中。
一流体流动及输送机械大纲:概述流体流动的两种考察方法;流体的作用力和机械能;牛顿粘性定律。
静力学静止流体受力平衡的研究方法;压强和势能的分布;压强的表示方法和单位换算;静力学原理的工程应用。
守恒原理质量守恒;流量,平均流速;流动流体的机械能守恒(柏努利方程);压头;机械能守恒原理的应用。
流体流动的内部结构层流和湍流的基本特征;定态和稳态的概念;湍流强度和尺度的概念;流动边界层及边界层分离现象;管流数学描述的基本方法;剪应力分布。
流体流动的机械能损失沿程阻力损失(湍流阻力)的研究方法———“黑箱法”;当量的概念(当量直径,当量长度);局部阻力损失。
管路计算管路设计型计算的特点、计算方法(参数的选择和优化,常用流速);管路操作型计算的特点、计算方法;阻力损失对流动的影响;简单的分支管路和汇合管路的计算方法;非定态管路计算(拟定态计算)。
流量和流速的测量毕托管、孔板流量计、转子流量计的原理和计算方法非牛顿流体的流动非牛顿流体的基本特性。
管路特性被输送流体对输送机械的基本能量要求;管路特性方程;带泵管路的分析方法——过程分解法。
离心泵泵的输液原理;影响离心泵理论压头的主要因素(流量、密度及气缚现象等);泵的功率、效率和实际压头;离心泵的工作点和流量调节方法;离心泵的并联和串联离心泵的安装高度、气蚀余量;离心泵的选用。
其它泵容积式泵的工作原理、特点和流量调节方法(以往复泵为主)。
气体输送机械气体输送的特点及全风压的概念;气体输送机械的主要特性;风机的选择;压缩机和真空泵的工作原理,获得真空的方法。
考试要求:正确理解流体流动过程中的基本原理及流体在管内的流动规律;熟练掌握流体静力学基本方程式、连续性方程式和柏努利方程式及其应用;正确理解流体的流动类型和流动阻力的概念;熟练掌握流体流动阻力的计算、简单管路的设计型计算和操作型计算;了解测速管、文丘里流量计、孔板流量计和转子流量计的工作原理和基本计算。
了解离心泵的结构及基本方程式;熟练掌握离心泵的性能参数及影响因素、泵的特性曲线、工作点和流量调节;正确理解离心泵安装高度的确定原则,掌握离心泵安装高度的计算;正确选择和使用离心泵。
1.什么是原动机、工作机、压缩机、泵?并举例说明.2.按排气压力压缩机又分为哪几类?3.流体机械按结构分为哪几类?并举例说明.4.容积式压缩机的工作原理是什么?容积式压缩机是指依靠改变工作腔来提高气体压力的压缩机。
5.容积式压缩机按其结构可分为哪几类?活塞式压缩机:往复活塞—往复式压缩机回转活塞(螺杆、滑片)—回转式压缩机6.容积式压缩机的特点是什么?7.简述往复压缩机的工作过程.曲轴旋转一周,活塞往复运动一次,气缸内相继实现进气,压缩,排气的过程,即完成一个工作循环.8.往复压缩机的理论压缩循环与实际压缩循环的区别是什么?(或往复压缩机的理论压缩循环与实际压缩循环的特点是什么?)9.画图示意往复压缩机的理论压缩循环指示功的大小,并写出计算式.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=⋅⋅=⎰212211V V ppdVVp V p pV S Ap W 排气过程功:压缩过程功:吸气过程功:,功10.实际压缩循环的排气量与哪些因素有关?如何提高压缩机的排气量?行程容积如何计算?11.什么是容积系数?其含义是什么?提高它的方法有哪些?以图说明.λ定义:对于理想气体:V⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=-=-='=11111110nnS SSS SSV V V V VV VV V V εαε∆∆λVλ含义:行程容积的有效利用程度。
影响V λ的因素: ①α(0V )↓↓↑↑0,,则S V V ,V λα0α与气阀布置、气体压力范围(高、中、低压)有关。
②ε↓↓↑0,则S V V ,λε特殊的,只有余隙气体时nmaxV ,1110⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⇒=αελ③n↓↓↑⇒⇒↓0V S V V n ,,)吸热多、趋向等温过程膨胀线平缓(冷却差、λ∆12.简述采用多级压缩的理由. ①省功(因为有中间冷却器)②降低排气温度d Tmm mm s d s d p p T T 11--=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ε↓⇒↓d T εdT 过高,则:润滑油失效(积炭、变质、粘性下降)。
1、绪论1.1.1过程与生产过程过程:指事物状态变化在时间上的持续和空间上的延伸,描述的是事物发生状态变化的经历生产过程:利用工具改变劳动对象以适应需要的过程,一般指从劳动对象进入生产领域到制成产品的全部过程1.1.2过程装备1.1.3过程流体机械流体机械: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流体机械是过程装备中的动设备1.2.1按能量分类原动机:将流体的能量转变为机械能,用来输出轴功工作机:将动力能转变为流体的能量,用来改变流体的状态1.2.2按流体介质分类压缩机:将机械能转变为气体的能量,用来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来的机械1.2.3按流体机械结构特点分类往复式:压比高、流量小旋转式:压比低、流量大2、容积式压缩机2.1.1基本构成和工作原理总体结构和组成:(1)工作腔——气缸、活塞、气阀(2)传动部分——曲轴、连杆、十字头(3)机身部分——曲轴箱、中体、中间接筒工作原理:依靠工作腔容积的周期性变化实现气体吸入、压缩和排出压缩机结构形式:立式、卧式、角度式容积式压缩机按结构型式的不同可分为(往复式)和(回转式)压缩机2.1.2压缩机级的工作过程被压缩气体进入工作腔内完成一次气体压缩称为一级,每级由进气、压缩、排气等过程组成,完成一次该过程称为一个循环。
影响压力系数的主要因素一是进气阀关闭状态的(弹簧力),另一个是进气导管中的(压力波动)。
温度系数的大小取决于进气过程中传给气体的热量,其值与(气体冷却)与该级的(压力比)有关泄露系数取值与(汽缸的排列方式)、(汽缸与活塞杆的直径)、(曲轴转速)、(气体压力的高低)、(气体性质)有关。
理论工作循环包括(进气)(压缩)(排气)三个过程实际工作循环包括(进气)(膨胀)(压缩)(排气)四个过程2.1.3多级压缩多级压缩: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实行多级压缩的理由:(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)降低活塞上的气体功2.2压缩机的热力性能活塞压缩机的热力性能是指:排气压力、排气量、排气温度、功率和效率排气压力:压缩机铭牌上标出的是额定排气压力,实际排气压力由“背压”决定排气量: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,用qv表示。