山东科技大学流体机械复习题.doc

过程流体机械习题第1章 绪论一、填空1 过程流体机械是（产品生产 ）的能量提供者、（ 生产环节）的制作者和（ 物质流通的输送者）因此，它往往是一个工厂的心脏、动力和关键设备。2 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。3 按工作介质的不同，流体机械可分为（压缩机 ）、（ 泵 ）和（ 分离机）。4 按流体机械工作原理的不同，可分为（ 往复式结构和（ 旋转式结构）机械。5 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。6 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。7 用机械能将（ 混合介质 ）分离开来的机械称为分离机。二、名词解释1. 过程：事物状态变化在时间上的延续和空间上的延伸，描述事物发生状态变化的经历。2. 生产过程：人们利用生产工具改变劳动对象以适应人们需要的过程。3. 过程装备：在现代产品的生产过程中，人们所使用的生产工具。4. 过程流体机械：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。第2章 容积式压缩机一、填空题1 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。2 往复式压缩机由（工作腔部分）、（ 传动部分）、（ 机身部分 ）和（辅助设备）四部分组成。3 往复式压缩机的工作腔部分主要由（ 汽缸 ）、（ 活塞）和（ 气阀 ）构成。4 活塞通过活塞杆与十字头连接）传动部分活塞上设有（活塞环）以密封活塞与气缸的间隙。5 （ 填料 ）用来密封活塞杆通过气缸的部位。6 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。7 往复式压缩机的传动部分一般由（曲轴 ）、（ 连杆 ）和（ 十字头 ）构成。8泄漏系数表示（ 活塞环）、（ 气阀 ）、（填料密封以及管道、附属设备等因密封不严而产生的气体泄漏对气缸容积利用程度的影响。9采用多级压缩可以节省功的主要原因是进行（ 等温压缩过程 ）。10理论上讲，级数越（多 ），压缩气体所消耗的功就越（ 接近）等温循环所消耗的功。11压缩机的排气温度（ 过高 ），会使润滑油粘性降低，性能恶化或形成积炭等现象。12大、中型压缩机级数的选择，一般以（最省功 ）为原则。小型移动压缩机，虽然也应注意节省功的消耗，但往往（重量 ）是主要矛盾。因此级数选择多取决于每级允许的（排气温度）。13在多级压缩机中，通常第一级压力比取（小一些 ），以保证第一级有较高的（进气量）。14气阀主要由（ 阀座 ）、（ 阀片 ）和（ 弹簧）和（升程限制器四部分组成。15气阀中弹簧的作用是帮助（ 阀片 ）关闭和减轻阀片开启时与（升程限制器）的撞击。16活塞环和填料的密封原理基本相同，都是利用（ 节流 ）和（ 阻塞 ）的作用以达到密封的目的。17压缩机的冷却方式主要有（ 水冷 ）和（ 风冷 ）。18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 ）。19压缩机正常运转时，产生的作用力主要有三类：（1）（气体力）；（2）（ 惯性力 ）；（3）（ 摩擦力）。20压缩机中所有运动零件的质量都简化成两类：一类质量集中在活塞销或十字头销中心点处，且只作（往复运动）；另一类质量集中在曲柄销中心点处，且只作绕曲轴中心点的（ 旋转运动）。21（活塞 ）、（ 活塞杆 ）和（ 十字头部件 ）都属作往复运动部件。22压缩机中的惯性力可分为（ 往复 ）惯性力和（旋转 ）惯性力。22往复惯性力可看作为（一阶往复 ）惯性力和（ 二阶往复 ）惯性力之和。23一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 ）。24往复惯性力始终作用于该气缸（ 轴线 ）的方向，仅其大小随曲轴转角周期地变化。25旋转惯性力的作用方向始终沿曲柄半径方向（ 向外 ），故其方向随曲轴旋转而（ 变化 ），而大小（不变 ）。26作用在主轴承上的活塞力中，往复惯性力部分未被平衡，它能通过主轴承及机体传到机器外面来，故惯性力称为（ 外力 ）。27旋转惯性力的平衡比较方便，只需在曲柄的相反方向装上一个适当的（ 平衡重 ），使两者所造成的离心力相互抵消即可。28压缩机的自动调节系统主要包括（ ）、（ ）和（ ）。29螺杆压缩机一般指双螺杆压缩机，它由一对（ 阴 、阳 ）螺杆构成。30螺杆压缩机分为（ 干式 ）和（ 湿式 ）两种。31按排气压力的高低，往复式压缩机可分为（ ）、（ ）、（ ）和（ ）压缩机。32按容积流量的大小，往复式压缩机可分为（ ）、（ ）、（ ）和（ ）压缩机。33按达到排气压力所需的级数，往复式压缩机可分为（ 单级 ）、（ 两级 ）和（ 多级 ）压缩机。34按气缸中心线相对地平线位置或其彼此间的关系，往复式压缩机可分为（ 立式 ）、（ 卧式 ）和角度式 ）压缩机。35角度式压缩机按气缸排列所呈的形状可分为（ L ）型、（ V ）型、（ W ）型、扇型和星型等。36理论工作循环包括（ 进气 ）、（ 压缩 ）、（ 排气 ）三个过程。37实际工作循环包括（ 进气 ）、（ 压缩 ）、（ 排气 ）和（膨胀 ）四个过程。40第一级吸入管道处的气体压力称为活塞压缩机的（ 吸气压力 ）；末级排出接管处的气体压力称为活塞压缩机的（ 排气压力 ）。二、选择题1活塞在气缸内往复运动，压缩气体，实现压缩机的工作原理，因此属于_A_A运动机构 B工作机构 C润滑系统 D冷却系统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 C冷却 D升温5活塞压缩机的实际工作循环中吸气和排气过程属于_过程。A热力 B冷却 C升温 D气体流动6在理论工作循环中压缩同样质量气体时，密度小的气体功耗_。A小 B不变 C大 D较小7吸、排气管内的压力取决于_。A气缸内吸、排气压力 B气阀弹簧力 C气阀通流面积 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_C_系数越小。A压力 B温度 C容积 D泄漏11在极限压力比下，容积系数V为_。A1 B0 C无穷大 D0.512下列_泄漏会影响压缩机排气量。A末级缸排气阀 B吸气缓冲罐 C二级缸双作用活塞环 D一级吸气阀13在多级压缩机中，若i级以前有凝析发生，则i级以后的所有各级相对湿度_1。A B C D=14由于凝析的产生，使得整机的排气量_。A增加 B减少很多 C减少不多 D不变15压缩机中单位时间内消耗于压缩气体的功称_B_功率。A有效 B指示 C轴 D比16压缩机的实际排气压力取决于_D_。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17当采用多级压缩时若没有_冷却，不管采用多少级都不省功。A级间 B气缸 C级后 D机后18在活塞式压缩机中若各级压力比相等且吸入温度相同，则_最少。A排气量 B凝液 C总指示功 D泄漏量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_D_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20热力学上把_B_称为实际气体。A所有气体 B与理想气体状态方程偏差较大的气体C含有水分的气体 D所有混合气体 21下列属于易损件的是 C 。A活塞 B十字头销 C阀片 D连杆22在活塞式压缩机中，当a=90时，活塞处于_。A行程中点 B偏向内止点一侧 C偏向外止点一侧 D外止点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18024气缸中心线夹角为180，曲柄错角为180的两列压缩机属于_式压缩机。A直列 B角 C对置 D对动26在活塞式压缩机中加装飞轮的目的使用来_C_。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27在活塞式压缩机中气阀是依靠_C_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28压缩机铭牌上的排气量指的是_A_排气量。A额定 B标准 C实际 D理论30活塞式压缩机的指示功率与轴功率之比称为_D_效率。A指示 B理论 C多变 D机械三、名词解释1. 容积式压缩机 ：依靠工作腔容积变化来压缩气体的压缩机。2. 级：被压缩气体进入工作腔内完成一次气体压缩。包括进气、压缩、排气等过程，也称为一个工作循环。3. 内止点：活塞运动到达的接近主轴侧的极限位置。4. 理论工作循环5. 外止点：活塞运动到达的远离 主轴侧的极限位置。 6. 行程： 活塞从一个止点到另一个止点的距离。 7. 余隙容积：工作腔在排气结束后，其中仍可能残存一部分高压气体的空间。8 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。8. 吸气压力：压缩机第一级吸入管道处的气体压力，ps； 10排气压力 ： 压缩机末级排出接管处的气体压力， pd 。 11供气量 ：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。四、改错6曲柄销与连杆小头相连，连杆大头通过十字头销与十字头相连，最后由十字头与活塞杆相连接。（ ）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。（ ）12多级压缩过程中，常取各级压力比相等，这样各级消耗的功相等，而压缩机的总耗功最小。（ ）14气阀阀片的开启与关闭由吸、排气压力和弹簧力控制，无须其他驱动机构，故称为自动阀。（ ）15压缩机中按照气阀的功能可分为进气阀和排气阀。（ ）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。（ ）17活塞环的切口形式主要有直切口、斜切口和搭切口。其中直切口制造简单，但泄漏量大，斜切口虽然制造复杂，但泄漏量少。（ ）18平面填料的典型结构是三六瓣结构，即朝向气缸的一侧由六瓣组成，背离气缸的一侧由三瓣组成。（ ）19平面填料中三、六瓣的切口应错开，三瓣的填料从轴向挡住六瓣的径向切口，阻止气体的径向泄漏。六瓣填料径向切口由其中三个月牙形瓣所盖住，以阻止气体的轴向泄漏。所以真正起密封作用的是三瓣填料。（ ）20飞溅润滑主要用于大型压缩机，压力润滑主要用于小型压缩机。（ ）22因为压缩机采用的是自动阀，气缸内压力取决于进、排气系统中的压力，所以吸、排气压力是不可变的。（ ）23若被压缩的气体含有水蒸气，随着气体压力的提高水蒸气的分压力也提高，若经过冷却器后，其分压力小于冷却后气体温度所对应的饱和蒸汽压时，便有水蒸气从气体中凝析出来。（ ）34活塞力是由气体力和摩擦力合成的。（ ）35作用在主轴承上的力，可以分解为水平方向和垂直方向的两个分力。垂直方向的分力值恰等于活塞力，水平方向的分力值恰等于侧向力。（ ）338侧覆力矩与阻力矩大小相等，两力矩作用的方向相反，但是侧覆力矩作用在主轴上，阻力矩作用在机身上，故两者在压缩机内并不能互相抵消。（ ）39干式螺杆压缩机即工作腔中不喷液，压缩气体不会被污染。（ ）40湿式螺杆压缩机指工作腔中喷入蒸馏水或其他液体借以冷却被压缩气体，改善密封，并可润滑阴、阳转子，实现自身传动。（ ）41螺杆压缩机工作腔内压缩终了压力与进气压力之比称为外压力比；排气管内的压力与进气压力之比称为内压力比。42按达到排气压力所需的级数，往复式压缩机可分为单作用和双作用压缩机。（ ）44在双作用气缸中，为利于填料密封，在曲轴一侧配置较高压力级。（ ）五、简答分析1容积式压缩机的特点是什么？ 排气压力与流量的关系不大，工作稳定性较好； 工作性能与气体性质关系不大，故适应性较强； 容易达到较高的压力； 结构较复杂，易损坏零件较多 气体吸入和排出是间歇的，容易引起气柱及管道的振动。 热效率较高；3级的理论循环的特点是什么？ 通过进排气阀时无压力损失，进、排气压力没有波动，保持恒定； 在排气过程终了时，缸内的气体被全部排出；工作腔作为一个孤立体与外界无热交换； 气体压缩过程指数为定值； 气体无泄漏。4级的实际循环的特点是什么？ 任何工作腔都存在余隙容积；气体流经进、排气阀和管道时必然有摩擦，由此产生压力损失； 气体与各接触壁间存在温差，导致不断有热量吸入和放出；气缸容积不可能绝对密封； 阀室容积不是无限大。5 推导容积系数的计算式，并说明式中各字母的意义。V0/VS：相对余隙容积 p2/p1：名义压力比m：膨胀指数6简述多级压缩的优点？ 节省压缩气体的指示功；可以降低排气温度；可以提高容积系数v ：可以降低活塞力。7简述填料密封件常用材料？ 金属，非金属，复合材料8压缩机管路系统的设计要注意哪些问题？ 管道布置尽可能短，管道截面和走向的变化尽可能平缓，以减少管道的阻力损失； 管道的设计要尽力控制管道的振动，以确保设备安全可靠，对于气流脉动引起的管道振动可通过合理的设计管系、气腔容积和现场采取消振措施来解决，由于管道结构发生共振而引起的振动，可采取添加支承和改变支承等方式来消除。 管路的热膨胀要有必要的补偿9对压缩机中运动零件的质量进行简化，得出质量简化公式？10对压缩机气量调节有哪些要求？11列出压缩机气量调节的常用方法？ 从驱动机构调节； 从气体管路调节 从气阀进行调节 从气缸余隙调节 12压缩机零部件的可靠性分为哪几类？13试分析两列对动式压缩机的动力平衡性能。两列往复质量、旋转质量、曲柄半径均相等时，其一阶和二阶往复惯性力、旋转惯性力都相互抵消，仅剩下往复和旋转惯性力矩。旋转惯性力矩可以通过在曲柄上设置较小的平衡重平衡掉。14与往复式压缩机比较，回转式压缩机具有哪些特点？ 优点：结构简单，易损件少，操作容易；运动件的动力平衡性能好，机器转速高，机组尺寸小，重量轻；机器的进气排气间歇小，压力脉动小。 缺点：机器的运动件密封比较困难，很难达到很高的终了压力；由于泄漏，其热效率低于往复式压缩机。15容积式压缩机选型的主要内容是什么？ 根据容积流量、吸排气压力、压缩介质、具体使用条件等要求，选定压缩机的结构形式、冷却方式、作用方式，有无十字头、级数、列数，级在列中的配置、各列曲柄错角、汽缸中心线夹角、驱动机类型及传动方式等。16试分析立式、卧式和角度式压缩机各自的优缺点？ 立式压缩机 优点：主机直立，占地面积小，活塞重量不支承在汽缸上，没有因此而产生的汽缸和填料部位的摩擦和磨损；汽缸润滑油沿圆周分布均匀，润滑条件好，省润滑油；活塞与汽缸运行时的同心度易于保持，适合做成无油及迷宫压缩机；机身、中体等零部件不承受自重导致的弯曲应力，因而壁厚可减薄，机体简单轻便；未平衡往复惯性力垂直作用于基础，易被基础承受。 缺点：大型时高度大，需设置操作平台，操作和维护不方便；管路的布置比较困难，多级时级间占地面积大；多级时曲轴较长，压缩机的振动较大。 卧式压缩机 优点：整机高度较低，视野观察方便，易接近性好，操作管理和维修方便；每列可串联较多的汽缸，简化主轴结构；附属设备和管路可方便地置于厂房底层，使上层厂房变得简洁，方便主机巡检；附属设备可方便地置于压缩机上方，从而节省整个机组系统的占地面积而便于成橇，方便用户使用。 缺点：占地面积大。角度式压缩机 优点：结构紧凑，机组的体积小，占地面积少；每个曲拐上装有两根以上的连杆，使曲轴结构简单，长度较短，并可能采用滚动轴承提高效率；各列汽缸彼此相距较远，气阀有充裕的安装空间，可增加气阀通流面积而减小流动损失；汽缸间的夹角空间可安装中冷器等附属设备，使整机结构紧凑，并缩短气体管路而减小流动损失。 缺点：大型时高度大，往复运动件容易产生偏磨，多于一个曲拐时，连杆安装困难，星型结构的润滑问题较难解决。 17简述级在列中配置的基本原则？ 活塞力的均衡性； 密封性； 曲柄错角合理排列； 制造和装配方便。18解释压缩机型号：（1）V2.2D-0.25/7型空气压缩机；（2）2VY6/7型空气压缩机；（3）2DZ12.2/250-2200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？ 汽缸有余隙容积； 进、排气道及气阀有阻力； 气体与汽缸各接触壁面间存在温差； 汽缸容积不可能绝对密封； 阀室容积不是无限大； 实际气体性质不同于理想气体； 在特殊条件下使用压缩机20分析活塞环的密封原理。 活塞环镶嵌在活塞的环槽内，工作时外缘紧贴汽缸镜面，背向高压气体一侧的端面紧压在环槽上，由此阻塞间隙密封气体。考虑到泄漏因素，通常设置两道或更多道同时使用，使气体每经过一道活塞环便产生一次节流作用，从而达到减少泄漏的目的。因此密封原理是反复节流为主，阻塞效应为辅。六、作图分析1试将下列符号标在图I-2-1上：，并用上述符号写出容积系数表图I-2-3 I-2-1 是气阀。图I-2-22、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。， ， ， ， ， 。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。 4以图I-2-4为例，分析螺杆压缩机工作过程。I-2-4 螺杆式压缩机工作过程七、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I-2-6。I-2-6 压缩机结构简图已知：（1）热力参数 （2）结构尺寸和参数活塞行程 缸数 活塞外止点与缸盖的间隙1.5mm气缸镜面倒角（3）每个气缸的总余隙容积，78cm3(充液法测得) 名义吸气压力 （绝）名义排气压力 （绝） 吸气温度 试计算：（1） 每个缸的相对余隙容积是多少? （2）计算容积系数2上题所给空压机若排气压力(绝)，计算排气量为多少m3/min?如果要将此空气压缩机的排气量提高到1.5m3/min，若其它参数不变，试计算：（1）采用提高转速的方案，需将转速提高到多少？（2）气缸数不变采用加大缸径的办法则缸径应加大到多少？3按1题的条件，计算该空压机的轴功率及所配电机功率（经皮带轮传动），此时该空压机的比功率Nr为多少？4按1题的空压机，若名义吸气压力(绝)，名义排气压力（绝），吸气温度，试计算：（气缸中进行绝热压缩时排气温度为多少？5按1题的空压机分别按下述条件工作时，求排气量和指示功率，并分析排气量和指示功率比原设值增大或减小的原因。（1）吸气压力不变，排气压力提高10%。（2）排气压力不变，吸气压力提高10%。（3）吸气温度从25提高到40。6一台二氧化碳压缩机，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，试计算各级的实际压力比。已知名义压力比按等压比分配。第3章 离心压缩机一、填空题1离心压缩机的级分为三种型式，即（ 首级 ）、（ 中间级 ）和（ 末级 ）。2离心压缩机的中间级由（叶轮 ）、（ 扩压器 ）、（ 弯道 ）、（ 回流器 ）组成。3离心压缩机的首级由（ 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离心叶轮的常见型式有（ 闭式 ）、（ 半开式 ）和（ 双面进气 ）叶轮。6叶轮结构型式按叶片弯曲型式可分为（ 前弯型 ）叶轮、（ 后弯型 ）叶轮和（ 径向型 ）叶轮。7叶轮出口速度三角形由（ 牵连速度 ）速度、（ 相对速度 ）速度和（ 绝对速度 ）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。10离心压缩机级内的流动损失分为（ 摩阻 ）损失、（分离 ）损失、（冲击 ）损失、（二次流）损失和（尾迹）损失。11对于多级离心压缩机，若要达到同样的压力比，压缩重气体时，所需的多变压缩功（就小 ），因而级数就（就少 ）；反之，压缩轻气体时，所需的多变压缩功就（ 就大 ），因而级数就要（ 就多 ）。12离心压缩机的工作特性可表示为，在一定转速和进口条件下的（ 压力比）与流量、（效率）与流量的性能曲线。13就压力比与流量的性能曲线而言，在一定转速下，增大流量，压缩机的压力比将（ 下降 ），反之则（ 升高 ）。14. 各喘振点联成（ 喘振线 ），压缩机只能在喘振线的（ 右侧 ）性能曲线上正常工作。15从节能的观点出发，要求选用机器时，尽量使机器运行在（ 最佳工况点上 ）或尽量靠近（ 最佳工况点 ），以减小能量的消耗与浪费。16压缩机性能曲线的左边受到（ 喘振工况 ）的限制，右边受到（ 堵塞工况）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，旋转脱离是（ 喘振）的前奏，而（喘振） 是旋转脱离进一步恶化的结果。18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（容积 ）和管网的（ 特性曲线 ）有关。19离心压缩机发生堵塞工况时，其（ 气流压力）得不到提高，（流量）也不可能再增大，故压缩机性能曲线的（ 右边 ）受到堵塞工况的限制。20在离心压缩机中，往往对小流量的不稳定工况通称为（ 喘振 ）。21离心压缩机的级数愈多，压缩机的性能曲线愈（ 陡 ），喘振流量愈（ 大 ），堵塞流量愈（ 小 ），其稳定工作范围也就愈（ 窄 ）。22就压缩机的性能好坏而言，其最佳效率愈（高 ），效率曲线愈（ 平坦 ），稳定工作范围愈（ 宽 ），压缩机的性能愈（ 好 ）。23管网特性曲线决定于管网本身的（离心压缩机的性能 ）和用户的要求。24压缩机串联工作可增大气流的（ 排出压力 ），压缩机并联工作可增大气流的（ 输送流量 ）。27符合流动相似的机器其相似工况的（ 效率 ）相等。28转速调节时压力和流量的变化都较大，从而可显著扩大（ 稳定工况区 ），且并不引起其他附加（ 损失 ），亦不附加其他（ 结构 ），因而它是一种经济简便的方法。29按照压缩机、原动机及齿轮变速箱中的轴承、密封、齿轮等工作的要求，需要由油路系统提供一定流量、压力并保持一定油温的循环润滑油，以起（ 润滑 ）、（ 支撑 ）、（ 密封 ）和（ 吸收热量 ）的作用。30压缩机水路冷却系统包括（ 冷却器 ）、（ 阀门 ）和（ 管道 ）等。31安全检测系统包括压缩机（ ）、转速、功率和转子轴向位移及轴承、密封部位的（ ）等参数的测量。32离心压缩机的自动控制系统用于机器的（启动 ）、（ 停车 ）、原动机的变转速、压缩机工况点保持稳定或变工况调节，以使压缩机尽量处于最佳工作状态。33离心压缩机的自动控制系统与各检测系统和在线实时故障诊断系统连锁控制，实现紧急、快速、自动（停车 ），以确保机器的（ 安全 ）。34流体作用在叶轮上的轴向力由两部分组成，一部分是叶轮两侧的（ 流体压力不相等）；一部分是流经叶轮的（ 流体轴向分动量的变化 ）。35常用的轴向推力的平衡措施有：（ 叶轮对排 ）、（ 叶轮背面加筋 ）和采用（ 平衡盘 ）。36防止离心压缩机的转子因受其重力下沉需要两个（径向 ）轴承，防止转子因受轴向推力窜动需要（轴向止推轴承）二、选择题1._A_是组成离心压缩机的基本单元。A级B段C缸D列2.在压缩机关键截面的统一规定中，_C_代表回流器进口截面。A3B4C5D63.在后弯叶片型叶轮中，_的叶轮称为压缩机型叶轮。AA2=15 20BA2=15 30 CA2=25 40 DA2=30 604.在后弯叶片型叶轮中，_的叶轮称为水泵型叶轮。AA2=1020 BA2=1530 CA2=2540 DA2=30605.根据斯陀道拉的理论，由于有限叶片数叶轮中轴向涡流的影响，所引起的滑移速度是_A_。 6.级中任意截面上的气流温升为_。7.离心压缩机级的多变效率可以用_B_表示。8.在离心压缩机中多变指数一般为_。A. m = 1 B. 1 m k9.为了评价压缩机级中气流的流动情况好坏，引入一个流动效率的概念，其定义为_。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_B_。A. 90 B. 180 D.18011径向型叶轮，叶片出口角_A_。A. =90 B. 90 D.90 B. 180 D.180三、名词解释1. 离心压缩机 ： 通过旋转叶轮，使气体主要沿径向离心力方向流动，从而提高气体的压力和动能，最终将机械能转变成气体的压力能的机器。 2. 离心压缩机的级： 是离心压缩机实现气体压力升高的基本单元，由一个叶轮和一组与其相配合的固定元件组成。 3. 离心压缩机的调节 ：实施改变离心压缩机运行工况点 的操作。 4. 工况点：性能曲线上的某一点即为压缩机的某一运行工作状态。5. 一元流动 ：气流参数仅沿主流方向有变化，而垂直于主流方向的截面上无变化。 6. 轴功率：原动机所传递给压缩机轴端的功率。 7. 最佳工况点： 压缩机 性能曲线上效率最高的点。 8. 喘振点：在每个转速下，每条压力比与流量关系曲线的左端点。9. 流动相似：流体流经几何相似的通道或机器时，其任意对应点上同名物理量比值相等。 10. 管网特性曲线 ：通过管网的气体流量与保证这个流量通过管网所需要的压力之间的关系曲线。 11. 转子的临界转速 ：若转子旋转的角速度与转子弯曲振动的固有圆周频率相重合，则转子发生强烈的共振导致转子的破坏时的对应的转速。 12. 管网：压缩机前面及后面气体所经过的管道及设备的总称。五、简答分析2与往复式压缩机相比，离心压缩机具有哪些特点？ 优点 流量大； 转速高； 结构紧凑； 运行可靠，维修费用低。 缺点 单级压力比不高，高压力比所需的级数比活塞式的多； 转速高，流通面积较大，不适用于太小流量； 作为一种高速旋转的机器，对材料、制造与装配均有较高的要求，因此造价较高。3列出欧拉方程的两种表达式，并说明该方程的物理意义。欧拉第二方程：欧拉方程： 物理意义 欧拉方程遵循能量转换与守恒定律；单位质量流体与叶轮的能量转换大小，只与进、出口的流速有关，与内部流动情况无关；该方程适用于任何气体或液体，即适用于叶轮式压缩机及叶轮式泵；该方程也适用于叶轮式的原动机，如汽轮机、燃气轮机等。4列出离心压缩机的能量方程，并说明该方程的物理意义。（基本方程）物理意义 能量方程表示叶轮所作的机械功转换为气体温度的提高和动能的增加；该方程适用于有粘或无粘气体； 该方程适用于一级或多级整机压缩机，也适用于压缩机的任一流通部件。5列出离心压缩机的伯努利方程，并说明该方程的物理意义。 通用的伯努利方程：物理意义 伯努利方程建立了机械能与气体压力p、流速c和能量损失之间的关系； 伯努利方程中未包括温度参数，因此在离心压缩机的计算中，总是将包含温度参数的能量方程与包含压力及能量损失的伯努利方程同时使用。 该方程适用于一级或多级整机，也适用于压缩机的任一流通部件。 6比较离心压缩机效率高低时需注意哪些问题？ 与所指的通流部件的进出口有关。适用于级，某一部件或整个压缩机。 与特定的气体压缩热力过程有关，是多变过程还是等熵或等温过程。 与运行工况点有关，是在设计工况点的最佳效率还是在变工况点上的效率。7简述离心压缩机喘振的发生机理。 流量进一步减少大分离团占据叶道的大部分排出压力大幅下降压缩机减为零流量管网气体倒流入压缩机，压力下降压缩机开始排气管网压力升高旋转分离喘振。8简述喘振的危害？压缩机的压力和效率显著降低； 出现异常的噪声、爆音；引起振动，导致压缩机的轴承和密封损坏。9简述防喘振的措施？ 部分气流放空法 部分气流回流法 降低压缩机的转速，可使流量减少而不发生喘振现象 设置导叶转动机构，避免流量减少时进气冲角过大而引发喘振。 操作人员严格监控，及时报警处理。10离心压缩机的堵塞工况是如何产生的？ 当流量不断增大时，气流产生较大的负沖角，使叶片工作面上发生分离，当流量达到最大时，叶轮做功全变为能量损失，压力不再升高，这时压缩机达到堵塞工况。11如何判断工况点是否为稳定工况点？ 当管网曲线相交于压缩机性能曲线的右分支，其交点处与压缩机的性能曲线相切而具有负斜率时，则稳定； 当管网曲线相交于压缩机性能曲线的左分支，其交点处与压缩机的性能曲线相切而具有正斜率，且正斜率大于管网曲线的正斜率时，则不稳定12离心压缩机的流动相似应具备哪些条件？相似理论有何用处？ 条件 流动相似的相似条件是模型与实物机之间几何相似、运动相似、动力相似和热力相似。对于离心压缩机，经简化分析与公式推导其流动相似应具备的条件可归结为几何相似、叶轮进口速度三角形相似、特征马赫数相等和气体等熵指数相等。价值 按照性能良好的模型级或机器，可简化快速的设计出性能良好的新机器； 将模化试验的结果换算成在设计条件或使用条件下的机器性能； 相似的机器可用通用的性能曲线表示其性能； 可使产品系列化、通用化、标准化，有利于产品的设计制造和产品的选型使用。13简述离心压缩机常用的调节方法？压缩机出口节流调节；压缩机进口节流调节；采用可转动的扩压器叶片调节；改变压缩机的转速调节14采用压缩机出口管道中的节流阀门进行工况调节有哪些特点？ 不改变压缩机特性曲线，仅随阀门开度的不同而改变管网阻力特性曲线，从而改变压缩机工况点。 减小阀门开度可以减小流量。 阀门关小，使管网阻力增大，压力损失主要消耗在阀门引起的附加局部损失，因而整个系统的效率有所下降。压缩机的性能曲线俞陡，效率下降愈多。方法简单易行，操作方便。15采用压缩机进口管道中的节流阀门进行工况调节有哪些特点？ 简便且可节省功率 改变进气管道阀门的开度，可以改变压缩机性能曲线的位置，从而改变输送气流的流量或压力。 压缩机性能曲线俞陡，节省的功率愈多。 压缩机的性能曲线向小流量方向移动，因而能在更小流量下稳定地工作，不知发生喘振。 缺点是节流阻力带来一定的压力损失并使排气压力降低。16离心压缩机有哪些附属系统？它们分别起什么作用？管网系统 输送气体增（减）速设备 达到压缩机的设计转速润滑系统 润滑、支撑、密封和吸收热量冷却系统 冷却主电机、压缩后的气体和润滑油压缩机检测、安全保护系统 保证压缩机安全稳定运行17简述防止滑动轴承油膜振荡的常用方法？ 提高转子刚度； 采用抑振性能良好的轴承，改变轴承的结构或参数18简述现代机械故障诊断技术的基本原理？19机械故障诊断系统的基本组成？20简述离心压缩机选型的基本原则？提出产品应达到的技术指标； 提出产品的经济指标； 选用性能调节方式； 提出必须配备的设备仪表； 其他事项21 离心压缩机的级由哪些部分组成？各部件有何作用？吸气室：将气体从进气管均匀导入叶轮入口，以减少气体进入叶轮时的流动损失。叶 轮：是压缩机最重要的部件，高速回转的叶轮对气体作功而使气体获得能量（动能和压力能）。扩压器：由两个垂直叶轮轴的平行壁面形成的环形通道。从叶轮流出的高速气体，通过流通截面逐渐扩大的扩压器时，部分动能转化为压力能（降速增压）。弯 道：把从扩压器出来的气体由离心方向改变为向心方向，以便引导到下一级继续进行压缩。回流器：可使气体以一定的方向均匀地进入下一级叶轮的入口。回流器：可使气体以一定的方向均匀地进入下一级叶轮的入口22 多级压缩机为何要采用分段和中间冷却？23 试分析说明级数与圆周速度和气体分子量的关系？24 示意画出级的总能量头与有效能量头和能量损失的分配关系？Hl：漏气损失； Hdf ：轮阻损失； Hth ：气体的理论能量头；C2/2:气体获得的动能； Hhyd ：气体的流动损失； Hpol ：气体的多变能量头25 有哪几种轴端密封？试简述它们的密封原理和特点？机械密封 弹簧将静环端面紧贴在动环上，使其端面间隙减小到零，以达到封严的目的。 需要用密封液润滑并带走摩擦产生的热量。液膜密封 在密封间隙中充注带压液体以阻滞被封介质泄漏。 将固体间的摩擦转化为液体摩擦，密封间隙中设置了可以动的环以减小密封间隙和带压液体用量。干气密封 动环的端面上开有一圈沟槽，由进入槽内的气体动压效应产生开启力。 采用气体密封，节省了润滑油系统，节省占地、维护和能耗，工作介质不被油污染，结构简单，工作可靠，泄漏量甚微。26 试简要分析比较轴流式与离心式压缩机的性能特点？ 轴流式压缩机进口截面积比离心式压缩机叶轮进口的截面积大的多，且流速高，其处理的气体量比离心式压缩机大得多。 轴流式压缩机中气流的方向平行于轴线，径向分速度为零，基元级提供的理论功少，所以其不适用于压力比较高的场合。 轴流式压缩机中气流流经动静叶片的流线弯曲小，路程短，机翼型叶片的流动损失小，所以其效率很高。 当流量变化时，轴流式压缩机的级内会造成很大的冲击损失，所以其对变工况的适应能力较差。六、作图分析1图I-3-1中标出级中关键截面统一规定的序号，并在横线处注明各序号代表的截面名称。 图I-3-1图I-3-4图I-3-33某离心式压缩机原进气温度为30，工作点在A点，因生产中冷却器故障，使来气温度剧增到10，这时压缩机突然喘振，试借助图I-3-3分析其原因。4 某压缩机原在图I-3-4所示的A点正常运转，后来由于某种原因，进气管被异物堵塞而出现喘振，试借助图I-3-4分析其原因。5作出离心式压缩机三种形式的管网特性曲线。七、计算题已知丙烯的R=197.57J/kgK，k=1.1548首级进口压力0.12MPa，温度-41.7，若选取试求首级的压力比级出口压力第4章 泵一、填空题1 透平式泵主要包括（ 离心泵 ）、（ 轴流泵 ）、（ 混流泵 ）和（ 旋涡泵 ）。2 容积式泵主要包括（ 往复泵 ）和（ 回转泵 ）。3 往复泵包括（ 活塞泵 ）、（ 柱塞泵 ）和（ 隔膜泵 ）。4 回转泵包括（ 齿轮泵 ）、（ 螺杆泵 ）和（ 滑片泵 ）。5离心泵的主要部件有（ 吸入室 ）、（ 叶轮 ）、（ 蜗壳 ）、（ 轴）、轴封箱和密封环。6离心泵的过流部件是（ 吸入室 ）、（ 叶轮 ）和（ 蜗壳 ）。7按流体吸入叶轮的方式可将离心泵分为（ 单吸式泵 ）和（ 双吸式泵 ）。8按级数可将离心泵分为（ 单级泵 ）和（ 多级泵 ）。9有效汽蚀余量数值的大小与（泵吸入装置的条件）有关，而与（泵本身的结构尺寸）等无关，故又称其为泵吸入装置的有效汽蚀余量。10提高离心泵抗汽蚀性能有两种措施，一种是改进泵本身的结构参数或结构型式，使泵具有尽可能小的（ ）；另一种是合理地设计泵前装置及其安装位置，使泵入口处具有足够大的（ ），以防止发生汽蚀。11泵的特性曲线是由流量（杨程）曲线、流量（效率）曲线、流量（功率）曲线和流量（ 必需的气蚀余量 ）曲线组成。12泵的运行工况点是（ ）和（ ）的交点。13改变工况点有三种途径：一是（ 改变泵的特性曲线 ）；二是（ 改变装置的特性曲线）；三是（ 同时改变泵和装置的特性曲线 ）。14改变泵特性曲线的常用调节方法有（ 转速）调节、（ 切割叶轮外径）调节、（ 改变前置导叶叶片角度）的调节、改变半开式叶轮叶片端部间隙的调节和泵的并联或串联调节。15改变装置特性曲线的常用调节方法有（闸阀）调节、（ 液位）调节和（ 旁路分流 ）调节。16两台离心泵流动相似应具备的条件是（ 几何相似 ）和（ 运动相似 ），而（ 运动相似 ）仅要求叶轮进口速度三角形相17相似工况的比转速（相等）。18如果泵几何相似，则比转数相等下的工况为（相似 ）工况。19由比转数的定义式可知，比转速大反映泵的流量（大 ）、扬程（ 低 ）。20汽蚀比转数c是泵在最佳工况下的汽蚀特性参数。c值作为相似准数，相似泵的c值（ 相等 ），相同流量下c值越大，NPSHr（ 越小 ），泵的抗汽蚀性能越（ 越好 ）。21转速固定的泵，仅有一条扬程流量曲线。为了扩大其工作范围，可采用（ ）的方法，使工作范围由一条线变成一个面。22轴流泵的过流部件包括（ 叶轮 ）、（ 导叶 ）、（ 吸入管 ）、弯管和外壳。23按照安装位置可将轴流泵分为（ 立式 ）、（ 卧式 ）和（斜式 ）。24按照叶轮上的叶片是否可调，轴流泵可分为（ 固定 ）叶片式、（ 半调 ）叶片式和（ 全调节 ）叶片式。25在轴流泵中没有因（ ）而引起扬程的增加作用。26轴流泵的特点是流量（ 大 ）、扬程（ 低 ）、效率（ 高