过程流体机械复习题.pdf

一 一 判断题判断题 1 水轮机属于过程流体机械 错 2 将玉米加工成淀粉的过程可归为过程工业 对 3 同一台离心泵在不同流量下 其他参数相同 工作时 叶轮流道内某一点的速度三角形相同 错 4 在设计工况下 如两台离心泵的比转数相同 则可认为这两台泵为相似泵 对 5 同一台泵 当其安装高度增加 其他不变 则泵必须汽蚀余量增加 错 6 往复泵在工作时 如果管路阻力加大 则泵的排出压力增大 流量减小 错 7 活塞式压缩机理论循环中 多变压缩循环功介于等温和绝热压缩循环功之间 错 8 活塞式压缩机实际压缩循环过程 压缩过程开始时 压缩指数 m k 压缩终了时 mQB 而 扬程和单独工作相比下降了 HA HB 5 解释活塞式压缩机的排气量的概念 计算排气量时如何考虑水蒸气凝析及中间抽气 加气 6 分 答 压缩机的排气量 单位时间内压缩机最后一级排出的气体换算到第一级进口状态的压力和温度时的气 体容积值 如中间级存在水蒸气凝析 计算排气量时加进这部分 对于中间抽气 计算排气量时也加进这 部分 对于中间加气 计算排气量时也减掉这部分 6 什么是有效汽蚀余量 有效汽蚀余量与哪些因素有关 答 有效汽蚀余量 液体进入泵前 液体本身所具有的避免泵发生汽蚀的能量 其大小取决于吸入装置 包括安装高度 吸入装置流动损失 吸液池压力以及温度等 7 何为必须汽蚀余量 其大小与哪些因素有关 答 必须汽蚀余量 从泵入口到叶轮内最低压力点 K 处静压能头降低值 其大小与泵本身吸入口条件 流量 等因素有关 8 离心式压缩机的喘振现象 5 分 答 当流量小到某一较小值时 气流进入叶轮时的速度就不再和叶片进口角一致 而且产生严重冲击损失 在叶道中引起气流分离 当流量进一步减小 气流边界层的分离扩及整个通道 这时级的压力突然下降 级后较高压力的气体 就倒流到级里来 倒流到级里来的气流补充了级流量的不足 从而使叶轮恢复正常工作 重新把倒流进来 的气体压出去 这样又使级中流量减小 于是压力又突然下降 级后的高压力气体又倒流到级中来 重复 出现上述现象 此时 压缩机级和其后连接的储气罐中会产生一种低频高振幅的压力脉动 引起叶轮应力的增加 噪 音严重 进而整个机器强烈振动 甚至无法操作 这就是 喘振现象 9 比转数的意义 比较下面几种形状的叶轮比转数的大小 1 2 3 答 比转数为相似泵的共性 如果比转数相同 则两泵相似 反之亦然 上图中 n1 n2理论绝热指示功率 理论等温指示功率 11 叶轮内流体速度三角形的决定因素有哪些 速度三角形与泵的工况 性能之间有何关系 答 速度三角形决定因素有 叶轮几何形状 尺寸 工作转速及流量 对于一台确定的离心泵 速度三角 形对应着一定的工作转速和流量 即工况 而当工况确定时 泵的性能参数也就相应确定了 包括流量 扬程 功率和效率等 12 画图表示出采用旁路分流法调节泵的流量时管路阻力曲线和泵的工作点情况 说明主管 旁路的流量 扬程变化情况 答 其中 R1是主管的阻力曲线 R2是旁管的阻力曲线 R 是主管路和旁路并联合成曲线 旁路关闭时 R1即是主管阻力曲线同时亦为合成阻力曲线 泵的工况点为 B 打开旁路阀门时 泵的工况点为 A 按装置扬程相等分配流量的原则 过 A 点作一水平线交 R1线于 A1 交 R2线于 A2 则通过旁路的流量为 QA2 通过主管路的流量为 QA1 13 往复泵的共同特点 降低往复泵流量和压力脉动的方法 14 掌握奇数缸和偶数缸流量曲线的特点 往复泵 15 极限自吸高度的影响因素 16 对泵阀的要求 泵阀工作原理 结合图说明 17 齿轮泵工作原理及困油现象 18 液环泵工作原理及特点 19 扩压器扩压原理 叶片扩压器和无叶扩压器比较 四 计算题 1 离心式压缩机各部分耗功分配如下图 一台离心式压缩机 一级叶轮的叶片功为 Hth 45800 J kg 多变效率 pol 78 轮阻损失系数 df 0 03 漏气损失系数 l 0 012 进口流速 cj 30m s 出口流 速 cc 65m s 求实际耗功 H 多变功 Hpol 漏气损失耗功 Hl 轮阻损失耗功 Hdf 和流动损失耗功 Hhyd 10 分 实际功耗 kgJHH thdfltol 6 47723 1 多变功 kgJHH tolpolpol 4 37224 漏气损失耗功 kgJHH thll 6 549 轮阻损失耗功 kgJHH thdfdf 1374 动能损失耗功 kgJ cc H cj m 5 1662 2 22 流动损失耗功 kgJHHHH polmthhyd 1 6913 2 用 IS200 150 315 型泵输送 80 热水 吸入管路阻力损失为 hs 3m 吸入密闭容器中的压力为 120kPa 绝 已知 80 时水的饱和蒸汽压为 47340Pa hr 2 5m 求允许汽蚀余量和泵的允许安装高 度 10 分 参考计算式 s st s hh g pp Z 3 0 r hh 解 允许汽蚀余量 mhh r 8 23 0 允许安装高度 mhh g pp Z s sta s 146 1 3 空气预热器要求风机风量 90000m 3 h 全压 2300Pa 空气温度 40 当地大气压 98000Pa 确定选择 送风机时的风量与风压 4 某单级单作用压缩机 相对余隙容积 0 05 行程容积 0 01m 3 转速 500r min 压缩某种气体 名义吸 气压力 100kPa 名义排气压力 400kPa 实际平均吸气压力 96kPa 实际平均排气压力 405kPa k 1 4 膨胀指数 m 1 2 求压缩机输气量 等温 绝热指示效率 题中压力均为绝压 温度 压力及泄露系 数均取 0 96 20 分 HHd nVQ 1 160 1 1 1 k k vHi k k QpP 1 160 1 1 1 2 1 k k dad p p k k QpP 1 2 1 ln 60 1 p p QpP dit 解 891 0 1 1 m 1 v 788 0 lTPvH min 94 3 3 0 mVnQ HH kw k k QpP k k vHi 69 12 1 96 405 1 4 1 4 1 891 001 050096 60 1 1 160 1 4 1 1 4 1 1 1 kw p