离心式压缩机习题.doc

过程流体机械习题集二、离心式压缩机习题2-1 DA120-61空气离心式压缩机，低压级叶轮外径 D=380 mm，叶片出口安装角=42， 出口叶片数 Z=16，叶轮转速n=13800 r/min，选用流量系数0.233。 试求：（1）叶轮出口速度三角形及各分速度？ （2）对1kg气体所做的理论能量头h?2-2 DA450-121离心式压缩机，第一级叶轮外径D=655 mm，叶片出口安装角=45,叶片数 Z=22,出口绝对速度 C200 m/s,气流方向角21.1，叶轮转速 n=8400 r/min。试求： （1）叶轮出口速度W，CU，C ，C? （2）叶轮对每公斤气体所做的功h? （3）若取0.03，叶轮对每公斤气体的总耗功h?2-3 一台离心式压缩机，一级叶轮有效气体的质量流量 G=6.95 kg/s，漏气损失系数 =0.012，轮阻损失系数 =0.03，叶片功 h=45864 J/kg。试求： （1）1kg有效气体下的总耗功 h? 泄漏损失功 h ? 轮阻损失功 h ？ （2）G公斤气体时，总功率 N，各损失功率 N，N？（3）若多变指数M=1.42 (k=1.4),其多变压缩功 h，功率 N？2-4 一台风机，在标准状态下工作，转速 n=1450 r/min，流量 Q=49400 ，压头 H=3 kPa，功率 N=52 kW， 试求： （1）当转速为 n=2900 r/min时，Q,H,N 各为多少？ （2）当N=1450 r/min,叶轮直径由 =1 m 改为 =1.2 m 时，则Q,H, N 各为多少？ （3）当 n=2900 r/min，=1.2 m 时，Q,H,N 各为多少？2-5 已知某离心式空气压缩机的第一级叶轮直径，叶轮转速，流量系数，。求叶轮对单位质量气体所提供的理论能头及叶片无限多时的理论能头。2-6 已知某离心式空气压缩机的有效流量，漏气损失系数，轮阻损失系数。叶轮对单位质量气体作功。试计算叶轮作功是消耗的理论功率、漏气损失功率、轮阻损失功率、总功率及叶轮对单位质量有效气体的总耗功。2-7 以知某离心式空气压缩机进口截面s处气流参数如下：，气体常数，绝热指数，叶轮总耗功为，指数系数，各关键截面处的气速为：叶轮进口截面： 叶轮叶道进口截面 ： 叶轮出口截面： 扩散器出口截面： 下级叶轮进口截面： 试求： 各关键面处气流温度和气流压力； 以截面符号为横坐标（从），各热力参数（）为纵坐标，分别画出气速、压力、温度沿截面变化曲线，并分析变化原因。2-8查找某离心压缩机的性能曲线。现机器的工作转速，介质及吸入压力与性能曲线图相同，而吸入温度，若设计流量，求其对应的压力比、功率、多变效率各为多少？2-9 某离心压缩机性能曲线如习题2-8附图所示。设工作转速、吸气压力和介质均与图上一致，而吸气温度。问流量为是压力比是多少？（要求换算时取进、出口截面之间的中间截面流量系数相等）。2-10 题2-8的离心压缩机（见习题2-8附图），如拟在，工况下工作，试确定转速应为多少？（此题可用猜算法或作图法解）2-11 有一台离心式压缩机，用气轮机驱动压缩油田气。油田气中含甲烷，气体常数，绝热指数。其中某级进气压力，进气温度。现用空气对该级试验，得性能曲线如习题2-8附图所示，并如试验时与设计点对应的流量为。试按等比容比方法，将此曲线换算成压缩油田气的性能曲线。2-12 有一临界转速实验装置，尺寸如习题2-11附图，轴直径，材料为碳钢，圆盘质量为，位于中央。按单自由度不计轴质量与记入轴质量两种情况计算一阶临界转速。2-13已知一转子轴为带有一外伸段的双支点两跨系统（刚性支座），其结构简图如习题图2-14所示，外伸段上有一质量为的叶轮。各段直径及长度列于附表中。试用传递矩阵法求出该转子轴的一、二阶临界转速。2-14 如上题之轴系统计算轴之质量，并将轴如习题2-12附图分为五段，用能量法计算一临界转速。各段重力位于各段中央。2-15 有一转子如题图2-13（a）所示，用能量法及传递矩阵法计算其临界转速。图中（b）是该转子的力学模型。2-16 某单级离心式鼓风机的性能如下：进口压力：；出口压力：；进气温度： ；进口容积流量：；绝热指数： ；气体常数： ；多变效率：（一般）多变能头系数：（一般） 试确定叶轮的圆周速度。2-17 有一四级离心压缩机，已知参数如下：介质：空气， ； 吸气压力：；流量：（进气状态）； 吸气温度： ； 多变效率： ；转速：级后冷却器阻力损失： 一级的压力比、功率及第一级叶轮中1及2截面处参数（）。第一级叶轮的几何参数列于下表中（该级为双吸叶轮）： 2-18 题2-16中鼓风机压缩过程若分别为等温压缩、绝热压缩和多变压缩（）时，试计算单位质量气体的压缩功各为多少？并分析比较。2-19 画出下列轴流压缩机动叶橱入口和出口的速度三角形：（a）；（b）;(c) ;(d) ;(e) ;2-20设轴流压缩机级的轴向速度不变，试证明下列关系式：（a）；（b）；（c） （d）2-21 一台鼓风机输送的空气，并增压，效率为，架设空气密度为常数，求鼓风机的轴功率。2-22 一台单级轴流通风机的动叶顶部直径为；动叶根部（轮毂）直径为；转速为；轴功率为，若进口压力；温度；进口气流角；流量系数，试求通风机容积流量、质量流量、理论能量头、效率以及进口气流角。2-23轴流压缩机级的平均直径为，叶片高度为，转速为，反作用度为，级效率为，若进口压力和温度分别为和，轴向速度，动叶出口气流角，试求流量系数、质量流量、气流角、和，理论能量头和能量头系数、轴功率以及进口相对马赫数。2-24 轴流压缩机级入口空气状态为；，圆周速度；级质量流量为，级效率为，气流角；，试求轴向速度、气流角、容积流量、理论能量头、流量系数和能量头系数以及轴功率。2-25 一台轴流压缩机级的设计工况点；，求设计工况点的流量系数和能量头系数，计算、和时的能量头系数，并绘出