过程流体机械试题

精品文档 1欢迎下载 过程流体机械试题 一 单项选择题 每题 1 分 共 10 分 1 液体从泵入口流到出口的过程中 通常存在的三种损失有流动损失 流量损失和 A A 机械损失 B 尾迹损失 C 冲击损失 D 泄漏损失 2 下列零部件中属于离心泵过流部件的是 C A 转轴 B 轴封箱 C 蜗壳 D 口环 3 为便于对不同类型泵的性能与结构进行比较 泵的比转数 ns是其 B A 任意效率点的比转数 B 最高效率点的比转数 C 最低效率点的比转数 D 最小流量的比转数 4 在泵出口设有旁路与吸液罐相连通 改变旁路上调节阀的开度调节流量属于 A A 改变管路特性工况调节 B 改变工艺参数调节 C 改变尺寸参数调节 D 改变泵特性工况调节 5 下列零部件中属于离心压缩机定子的零部件的是 A A 扩压器 B 口环 C 阀片 D 气缸 6 离心压缩机转速越高 压力比越大 但性能曲线越陡 稳定工作区 D A 不变 B 越宽 C 等于零 D 越窄 7 保持两机流动过程完全相似的条件为 几何相似 进口速度三角形相似 特征马赫数相等和 C A 多变指数相等 B 膨胀指数相等 C 绝热指数相等 D 等温指数相等 8 压缩机实际运行中的排气压力并不总是符合设计压力 其值取决于 C A 进气系统的压力 B 汽缸的压力 C 排气系统的压力 D 活塞的压力 9 各类压缩机的旋转惯性力或旋转惯性力矩都可以用加 B A 气体质量来平衡 B 平衡质量来平衡 C 汽缸质量来平衡 D 往复质量来平衡 10 在结构尺寸一定时 影响活塞压缩机排气量的主要因素是转速和 C A 凝析系数 B 吸气系数 C 排气系数 D 抽加气系数 二 多项选择题 每题 2 分 共 10 分 11 离心泵按液体吸入叶轮的方式不同 有 AE 双吸式泵 多吸式泵 单级泵 多级泵 E 单吸式泵 12 下列零件属于活塞压缩机密封零部件的有 ABC 活塞环 平面填料 锥面填料 连杆 E 曲轴 13 根据各列气缸中心线之间的夹角和位置不同 活塞式压缩机分为 ACE 立式 移动式 卧式 固定式 E 角度式 14 下列属于离心压缩机流动损失的是 BD 泄漏损失 分离损失 机械损失 二次涡流损失 E 轮阻损失 15 下列零部件中属于离心压缩机零部件的是 ABD 叶轮 扩压器 气阀 平衡盘 E 活塞 三 填空题 每空 1 分 共 15 分 16 齿轮泵的工作容积由泵体 侧盖及 齿轮 各齿间槽构成 17 离心泵的 机械 效率是衡量机械摩擦损失大小的指标 精品文档 2欢迎下载 18 一台离心压缩机总是由一个或几个 级 组成 所以它是离心压缩机的基本单元 19 旋涡泵属于叶片泵 它的工作机构由 叶轮 和有环形流道的壳体组成 20 螺杆泵是靠螺杆与衬套或几根相互 啮合 的螺杆间容积变化输送液体的 21 活塞式压缩机的运动机构主要由曲轴 连杆 十字头 皮带轮或联轴器等组成 22 汽缸是活塞式压缩机工作部件中的主要部分 根据气缸的冷却方式 可分为风冷 和 水冷 两种 23 多级压缩可以节省压缩气体的指示功 提高气缸 容积 利用率 降低排气温度和降低活塞上的最大气体力 24 自吸泵的排液处都有一个容积较大的气液 分离器 其作用是把从叶轮甩出的气液混合物中的气体分离出来 25 往复泵是依靠活塞在泵缸中 往复 运动 使泵缸工作容积量周期性的扩大与缩小来吸排液体 26 离心泵的 关系曲线反映了泵在各种流量下的汽蚀性能 r hQ 27 活塞式压缩机中的轴功率是压缩机驱动轴所需的功率 它等于 内功率 加上机械损失功率 28 液环泵工作时 叶片搅动液体而产生的能量损失称为 水力 损失 29 活塞式压缩机中由于惯性力的存在 使机器产生振动 消除振动的最有效方法是在机器内部 平衡 惯性力和 惯性力矩 30 离心压缩机工况调节方法中的变转速调节 通过降低转速可减小 喘振 区等 四 名词解释 每题 3 分 共 15 分 31 灌泵 在离心泵启动之前 泵内应灌满液体 此过程为灌泵 32 凝析系数 经判断 已知在第 i 级前有凝液析出 则第 i 级吸入的湿气容积 V1i与一级吸入的湿气容积之比称为该 级的凝析系数 33 实际排气量 是经压缩机压缩并在标准排气位置排出气体的容积流量 换算到第一级进口标准吸气位置的全温度 全压力及全组分状态的气体容积值 34 离心泵的总效率 它等于有效功率与轴功率之比 或等于容积效率 水力效率和机械效率三者的乘积 35 堵塞工况 当流量增大到某一值时 气体获得的能量全部消耗在流动损失上 压力无法提高或使液道喉部截面上 气速达到音速 这时的流量工况称为堵塞工况 五 简答题 本大题 3 小题 每题 5 分 共 15 分 36 简述选泵方法和步骤 答 列出基础数据 根据工艺条件详细列出介质的物理性质等基础数据 估算泵的流量和扬程 选泵时可根据最大流量或取适当安全系数估算泵的流 量 根据吸 排管路计算扬程取适当安全系数估算泵的扬程 选择泵的类型及型号 核算泵的性能 计算泵的轴功率和驱动机功率 37 要想达到良好的迷宫密封效果 应从哪三个方面入手 答 一方面是减小齿缝面积 另一方面是增加密封片数 减小每个密封片前后的压差 第三方面是增加局部阻力 使气流进入空腔时动能尽可能转变为热量而不是恢 复为压力能 曲折形迷宫密封效果之所以好 原因就在于此 38 往复活塞式压缩机的理论循环有哪些特点 答 气体通过进 排气阀时无压力损失 或进 排气压力没有波动 保持恒定 工作腔内无余隙容积 或缸内的气体被全部排除 工作腔与外界无热交换 气体压缩过程指数为定值 气体无泄漏 六 计算题 本大题 3 小题 共 35 分 39 本题 11 分 有一台离心清水泵 流量为 0 025m3 s 出口管压力表读数为 323730Pa 吸入口真空表读数为 39240Pa 压力表与真空表之间的垂直距离为 0 8m 吸入管与排水管直径分别为 100mm 和 75mm 试计算泵的有效功率 精品文档 3欢迎下载 解 因为 22 2 2 1 323730 101300425030 Pa 1 101300 3924062060 Pa 1 44 0 025 5 66 m s 1 0 075 44 0 out in V out V in p p q c d q c d 分 分 分 2 025 3 18 m s 1 0 1 分 22 22 2 425030620605 663 18 0 838 92 m 1000 9 812 9 81 outinoutin outin ppcc HZZ gg 泵的有效功率 10009 81 0 025 38 92 9 55 kW 10001000 V e gq H N 40 本题 12 分 某离心式压缩机 第一级进口容积流量为 QS 125m3 min 叶轮外径为 D2 380mm 压缩机进口与该级 叶轮出口截面上的气体比体积比为 kV2 1 194 叶轮出口面积为 F2 0 027m2 叶片出口角为 2A 42 叶片数为 Z 16 叶轮转速为 n 13800r min 求该级叶轮使 1kg 气体所获得的理论能头 HT 解 2 2 3 140 38 13800 274 6 6060 D n um s 2 2 222 125 64 6 m s 0 027 1 194 60 s r V QQ c FF k 2 2r 2 64 6 0 235 274 6 r c u 2 2r2A2A2 2 1ctgsin z 10 23542sin42 274 6 16 46 65 kJ kg T Hu ctg 41 本题 12 分 某单级双作用往复压缩机 压缩比为 3 活塞行程 S 200mm 汽缸直径 D 500mm 活塞杆直径 d 90mm 余隙容积为 0 0085m3 压缩过程多变指数为 m 1 4 膨胀过程多变指数为 1 2 吸气温度为 t1 20 m 试求 1 该压缩机的容积系数 2 排气温度 t2 V 解 1 2222 3 2 0 2 20 5 0 09 44 0 077 h VsDd m 0 0 0085 0 11 0 077 h V V 精品文档 4欢迎下载 2 11 1 2 1 1 10 11 31 0 84 m V 11 4 1 1 4 21 2 273 20 3401 K t401273128 m m TT 过程流体机械试题 2 一 单项选择题 每题 1 分 共 10 分 1 泵在高效工作区工作时 其效率不低于最高效率的 B A 90 B 93 C 95 D 97 2 改变泵的性能曲线进行工况调节的方法有 C A 管路节流调节 B 液位调节 C 改变转速调节 D 旁路调节 3 若液流进入叶轮流道时无预旋 则 B A C1 0 B C1u 0 C C1r 0 D W1 0 4 比转数相同的离心泵 其几何形状 D A 基本相等 B 一定相似 C 一定不相似 D 不一定相似 5 两台离心压缩机流动相似 在几何相似 进口速度三角形相似和特征马赫数相等的 同时 还必须 D A 多变指数相等 B 气体常数相等 C 等温指数相等 D 绝热指数相等 6 离心压缩机设置扩压器的目的是让 B A 气流加速流动 B 动能转化为静压能 C 气流减压增速 D 气流平稳流动 7 离心压缩机性能曲线上右端点的最大流量 称为 C A 喘振流量 B 设计流量 C 堵塞流量 D 工艺流量 8 等压力比分配原则是 在各级压力比相等 且吸入温度相同时 总指示功为 C A 等于零 B 任意值 C 最少 D 最多 9 下列属于易损件的有 B A 机身 B 气阀 C 十字头销 D 曲轴 10 压缩机的实际排气压力取决于 A A 排气系统的压力 B 实际吸气压力 C 排气温度 D 缸内压力 二 多项选择题 每题 2 分 共 10 分 11 下列叶轮的结构形式属于离心泵的有 A B C 闭式 半开式 开式 对置式 E 对动式 12 下列零件中属于活塞压缩机工作机构的有 B C D 机身 气阀 气缸 精品文档 5欢迎下载 活塞 E 曲轴 13 下列系统属于活塞式压缩机辅助系统的有 B D E 运动系统 调节系统 装配系统 润滑系统 E 冷却系统 14 根据使用要求的不同 活塞式压缩机的排气量调节除了连续调节外 还有 A C 间断调节 转动扩压器叶片调节 分等级调节 转动进口导叶调节 E 液位调节 15 下列属于气体在离心压缩机级中的流动损失有 B C E 内漏气损失 摩阻损失 冲击损失 轮阻损失功 E 尾迹损失 三 填空题 每空 1 分 共 15 分 16 在离心压缩机内部的级间 轮盖以及平衡盘的密封中 广泛采用 迷宫 或梳齿 密封 17 单级离心泵平衡轴向力采用的措施有 采用双吸叶轮 开平衡孔或装平衡管 和采用平衡叶片 18 离心泵的 N Q 性能曲线是合理选择驱动机功率和操作启动泵的依据 19 离心压缩机级数越多则气体密度变化影响越大 性能曲线越陡 稳定工况区 越窄 20 在叶轮尺寸 工作转速和流量一定的情况下 液体所获得的静扬程比例与 叶片 型式有关 21 往复活塞式压缩机的运动机构是一种曲柄连杆机构 把 曲轴 的旋转运动变为十字头的往复运动 22 往复活塞式压缩机多级压缩的气体在进入下一级气缸进行压缩之前 必须经过中间 冷却器 进行等压冷却 并分离出凝液及润滑油 23 两个理论扬程 HT 与 HT的差别 说明了由于轴向涡流的存在 使液体获得的能头有所 减少 24 离心压缩机叶轮按叶片弯曲方式的不同有后弯 径向和 前弯 等三种形式 25 旋转惯性力的特点是数值大小不变 而方向随曲柄转动 这可以用加 平衡重 的办法来平衡它 26 在离心压缩机中 习惯将扩压器 弯道 回流器 吸气室和蜗壳等称为 固定 元件 27 活塞杆与 气缸 间隙采用填料密封 28 螺杆泵流量均匀 当螺杆旋转时 密封 腔连续向前推进 各瞬时排出量相同 29 往复泵的工作原理和活塞式压缩机类似 但因介质为液体 因此它的工作循环只有吸入和 排出 两个过程 30 齿轮泵依靠 齿轮 相互啮合过程中所形成的工作容积变化来输送液体 四 名词解释 每题 3 分 共 15 分 31 泵必须的汽蚀余量 泵必须的汽蚀余量是表示泵入口到叶轮内最低压力点 K 处的静压能量头降低值 32 余隙容积 实际压缩机中 为避免活塞与缸盖相撞以及气阀结构 气阀安装的需要 在气缸端部都留有一定的空 间 该部分空间称为余隙容积 33 比功率 是指单位排气量所消耗的轴功率 它反映了同类型压缩机在相同吸 排气条件下能量消耗指标的先进性 34 离心泵的流量 是指离心泵单位时间内输送的液体量 通常用体积单位表示 m3 s m3 h 35 转子 通常把叶轮与轴的组件或工作时转动的零部件称为转子 主要包括叶轮 轴 推力盘 平衡盘等 五 简答题 本大题 3 小题 每题 5 分 共 15 分 36 汽蚀对泵工作的影响主要表现在哪些方面 答 噪音和振动 气泡溃灭时 液体质点互相冲击 会产生各种频率范围的噪音 对泵性能曲线的影响 当汽蚀发展到一定程度时 气泡大量产生 堵塞流道 使泵内液体流动的连续性遭到破坏 使泵的流量 扬程和效率均会明显下降 对叶轮材料的破坏 发生汽蚀时 由于机械剥蚀和电化学腐蚀的共同作用 使叶轮材料受到破坏 37 离心压缩机工况调节方法有哪些 答 出口节流 旁路调节 变转速调节 入口节流调节 转动可调进口导叶调节 转动扩压器叶片调节 38 往复活塞式压缩机级的实际循环有哪些特点 精品文档 6欢迎下载 答 由于余隙容积存在 工作循环多了一个膨胀过程 由于进 排气阀开启等的压力损失 压缩和膨胀过程中多变指数变化 气缸及其相关部件存在泄漏 吸 排气间歇 或排气压力脉动 六 计算题 本大题 3 小题 共 35 分 39 本题 12 分 有一离心泵 转速为 n 2900r min 扬程为 H 120m 流量为 Q 10 2m3 min 轴功率为 N 183 8kW 现用一台 D2为该泵 2 倍的相似泵 试求 当转速为 1450r min 时 流量 扬程和轴功率各应为多少 n Q H N 解 1 由 3 l Qn Qn 22 l Hn Hn 53 l Nn Nn 得 333 21450 10 240 8 m min 12900 l n QQ n 2222 21450 120120m 12900 l n HH n 5353 21450 183 8735 2 kW 12900 l n NN n 40 本题 12 分 某一单级离心鼓风机的性能要求是 ps 1 105Pa pd 1 5 105Pa T 293K R 288 3 J kg K k 1 4 叶片数为 Z 18 叶片出口角为 2A 45 流量系数为 2r 0 23 取叶轮的圆周速度为 u2 267 3m s 多变效率为 pol 0 77 试计算叶轮的多变能头 Hpol 理论能头 HT及流动效率 hyd 解 1 4 0 772 695 111 41 pol mk mk 1 15 2 695 5 R 1 1 1 5 10 2 695288 3293 1 1 10 36 96 kJ kg m dm pols s mp HT mp 2 2r2A2A2 2 1ctgsin z 10 2345sin45 267 3 18 46 92 kJ kg T Hu ctg 36 96 0 79 46 92 pol hyd T H H 41 本题 11 分 某单级单作用压缩机 名义进气压力为 0 2MPa 名义排气压力为 0 8MPa 活塞行程 S 128mm 汽 缸直径 D 150mm 转速 n 620 r min 相对余隙容积为 0 062 压缩过程多变指数 1 33 余隙膨胀过程指数 m m 1 18 若温度系数为 T 0 92 压力系数为 p 0 97 泄漏系数为 l 0 96 求该压缩机的容积系数 容积流量和 吸入每立方米气体的理论工作循环多变压缩功 精品文档 7欢迎下载 解 22 33 0 150 1282 26 10 44 h VD s m 1 1 1 18 1 1 0 8 10 062 1 0 2 0 861 m V Tp l 3 3 0 861 0 92 0 97 0 96 2 26 10620 1 03 m min Vh Q V n 1 2 11 1 1 33 16 6 1 33 6 p V 1 1 1 330 8 10 0 2 101 1 1 33 10 2 10 330 7 N m m m pol mp W mp 过程流体机械试题 3 一 单项选择题 每题 1 分 共 10 分 1 液体从泵入口流到出口的过程中 通常存在的三种损失有 A A 流动 流量和机械损失 B 二次流 尾迹和流动损失 C 机械 摩擦和润滑损失 D 轮阻 冲击和泄漏损失 2 制造厂提供的样本上离心泵特性曲线都是用清水测定的 其水温在 B A 0 B 20 C 30 D 40 3 在泵的流量和转速不变 吸入口直径 D0大致相等情况下 比转数 ns低 则扬程 D A 等于零 B 越小 C 不变 D 高 4 改变泵的工作转速来调节流量属于 A A 改变泵的性能曲线调节 B 改变泵工艺参数调节 C 改变结构调节 D 改变管路特性工况调节 5 离心压缩机的基本单元是 A A 级 B 段 C 缸 D 列 6 在离心压缩机性能曲线上左端点的最小流量 称为 D A 堵塞流量 B 设计流量 C 工艺流量 D 喘振流量 7 通过对离心压缩机性能曲线分析可知 一定转速下 增大流量 压力比将 C A 等于 0 B 不变 C 下降 D 上升 8 活塞压缩机实际工作循环中的压缩过程属于 C A 升温过程 B 冷却过程 C 热力过程 D 气体流动过程 9 气缸中心线夹角为 90 同一曲柄销上装有两列连杆的压缩机属于 B A 直列型 B L 型 精品文档 8欢迎下载 C 对置型 D 对称平衡型 10 在压力比和膨胀指数一定时 相对余隙容积越大 使系数越小的是 C A 压力 B 温度 C 容积 D 泄漏 二 多项选择题 每题 2 分 共 10 分 11 离心泵具有的特点是 A E 结构简单 体积小 质量重 不方便维修 结构复杂 E 操作平稳 性能参数范围广 12 下列零件属于活塞压缩机零部件的有 A B C 连杆 阀片 活塞 叶轮 E 弯道 13 下列排气量调节方法中 在活塞式压缩机上使用的有 A C E 切断进气阀调节 转动扩压器叶片调节 顶开吸气阀调节 转动可调进口导叶调节 E 连通补助余隙容积调节 14 下列属于离心压缩机零部件的有 B D 十字头 蜗壳 气阀 扩压器 E 曲轴 15 离心压缩机常用的密封装置有 A B D 迷宫密封 浮环密封 填料密封 机械密封 E 口环密封 三 填空题 每空 1 分 共 15 分 16 离心泵的过流部件是 吸入室 叶轮和蜗壳 17 离心泵的 水力 效率是衡量离心泵流动损失大小的指标 18 在离心压缩机中 习惯将叶轮与轴的组件称为 转子 19 在叶轮直径和转速相同时 旋涡泵的 扬程 比离心泵高 2 4 倍 20 除单螺杆泵外 其他螺杆泵无往复运动 不受惯性力影响 故 转速 可以较高 21 活塞式压缩机主要由三大部分组成 运动机构 工作机构和机身 22 往复活塞式压缩机在每转中 汽缸内都有膨胀 吸气 压缩 排气四个过程组成 23 连杆是将作用在活塞上的气体力等各种力传递给曲轴 并将曲轴的旋转运动转换为活塞的 往复 运动的机件 24 自吸式离心泵的型式很多 其共同的特点之一是吸液管 高 于泵轴 保证停泵后叶轮能浸入液体中 25 往复泵是容积泵的一种 它依靠 活塞 在泵缸中往复运动 使泵缸工作容积周期性的扩大与缩小来吸排液体 26 离心泵的 H Q 性能曲线是选择泵和操作使用的主要依据 27 活塞杆与气缸间隙采用填料密封 常用的密封元件有 平面 填料和锥面填料 28 液环泵通常用水作 密封 液 大多用作真空泵 所以习惯上称为水环真空泵 29 活塞式压缩机正常工作时 作用力主要有三类 惯性力 气体力和摩擦力 30 离心压缩机叶轮按叶片弯曲方式的不同有 后弯 径向和前弯等三种形式 四 名词解释 每题 3 分 共 15 分 31 汽蚀余量 是指在泵进口处液体具有的能头除了要高出液体的汽化压力外 还应当有一定的富裕能头 这个富 V p 裕能头称为汽蚀余量 32 指示功 压缩机中直接消耗于压缩气体的功 即由示功器记录的压力 容积图对应的功 称指示功 33 标准容积流量 将压缩机压缩并排出的气体在标准排气位置的实际容积流量换算到标准工况 760mmHg 0 的 气体容积值叫做标准排气量 34 离心泵的轴功率 是水力功率与机械摩擦损失功率的和 通常采用机械效率来衡量机械摩擦损失的大小 35 喘振 在压缩机 管网系统中产生周期的低频高振幅的压力脉动 这种压力脉动会引起严重的噪声 并使机组发 生强烈振动 这种现象称为喘振 精品文档 9欢迎下载 五 简答题 本大题 3 小题 每题 5 分 共 15 分 36 简述提高离心泵抗汽蚀性能的主要措施 答 一是改进泵进口的结构参数 使泵具有较小的汽蚀余量 或采用耐汽蚀材料 以提高泵的使用寿命 r h 另一方面是正确合理地设计吸入管路尺寸 安装高度等 使泵进口处有足够的有效汽蚀余量 从而使泵不发生 a h 汽蚀 37 简述离心式压缩机的优缺点 答 优点 排气量大 结构紧凑 尺寸小 运转平稳可靠 或机组连续运转时间长 气体不与机器润滑系统的油接 触 或不污染被压缩的气体 转速越高 缺点 不适于气量太小及压力比过高的场合 其效率低于活塞压缩机 稳定工况区较窄 38 简述往复活塞式压缩机影响排气量的因素 答 容积系数影响最大 气缸的冷却效果 通过提高膨胀指数可增大容积系数 同时提高温度系数 良好的密封以减少泄漏 压缩机的转速直接影响排气量的大小 六 计算题 本大题 3 小题 共 35 分 39 本题 13 分 用一台离心水泵自水井抽水 水面逐渐下降 若流量为 Q 0 34m3 min 此流量下泵的允许吸上真 空度为 HS 7 2m 吸入管