最新流体机械复习题

精品文档 精品文档 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。 精品文档 精品文档 （√）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：kvkvkvppNPSHaNPSHrppNPSHaNPSHrppNPSHaNPSHr 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） 精品文档 精品文档 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 理论循环 实际循环 工作腔（气缸）内无余隙容积，腔内气体可全部排出 存在余隙容积，由膨胀、吸气、压缩、排气组成腔内气体无法全部排出。

吸排气过程无阻力损失、无压力波动—吸排气水平线

实际吸气量低于理论吸气量；实际吸气压力低

于吸气管名义吸气压力，实际排气压力高于排气管名义排气压力。

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：VVdhdHdqdq

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，工精品文档 精品文档 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dp，名义吸气压力sp，平均实际排气压力dp，平均实际吸气压力sp，气缸行程容积hV，余隙容积cV，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：

三、计算题 1.某离心油泵装置如图所示。已知罐内油面压力pA 与油品饱和蒸汽压pv 相同；该泵转速n =1450 rpm，最小汽蚀余量NPSHr = k0 Q 2，安全余量取0.4m，吸入段流动损失h f = k1Q 2。试分别计算：

（1） 当Hg1 = 8m，Q =0.5 m3/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Hg1 = 4m，若要保证泵安全运转，泵的最大流量为多少m3/min？ （设k0 ，k1均不变）

解：（1）由图可得1NPSH0826mAvgASgfppazhHhg

pA= pv Hg1

1111









11m'cdV

hs

m'

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精品文档 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，1122280.5fhkkQ

0022

NPSHr4160.5kkQ，所以有：28fhQ及2NPSHr=16Q

因此211NPSH08AvgASgfgppazhHhHQg 当NPAHa=NPSHr时对应的流量即为最大流量，即：221816gHQQ，也可表示为 2124gHQ

当Hg1 = 4m时，可求得：1max40.4082424gHQm3/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 m3/h，油品密度为850 kg/m3，油品粘度 176mm2/s；罐内压力p1 = 0.20 MPa (绝)，p2 = 0.15 MPa (绝)；z1 = 10m，z2 = 14m，z3 = 6m；吸入管路损失hs = 1m，排出管路损失hd = 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 m3/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：

22112212322sd

pVpVp

zHzzhhggggg

p1

p2

Z1

Z2

Z3