过程流体机械习题及参考答案

过程流体机械习题及答案第 1 章绪论一、填空2 、流体机械按其能量的转换形式可分为（3 、按工作介质的不同，流体机械可分为（）和（）、（）二大类。）和（）。5 、将机械能转变为（6 、将机械能转变为（）的能量，用来给（）增压与输送的机械称为压缩机。）的能量，用来给（）增压与输送的机械称为泵。7 、用机械能将（）分离开来的机械称为分离机。二、名词解释5. 压缩机6.泵7.分离机第 2 章容积式压缩机一、填空题2 、往复式压缩机由（）、（）、（）和（）四部分组成。3 、往复式压缩机的工作腔部分主要由（）、（）和（）构成。4 、活塞通过（）由传动部分驱动，活塞上设有（）以密封活塞与气缸的间隙。6 、 往复式压缩机的传动部分是把电动机的（）运动转化为活塞的（）运动。精品资料10 理论上讲，级数越（），压缩气体所消耗的功就越（）等温循环所消耗的功。14 气阀主要由（）、（）、（）和（）四部分组成。16活塞环和填料的密封原理基本相同，都是利用（）和（）的作用以达到密封的目的。19压缩机正常运转时，产生的作用力主要有三类：（ 1）（）；（ 2）（）；（ 3）（）。22. 压缩机中的惯性力可分为（）惯性力和（）惯性力。23. 一阶往复惯性力的变化周期为（）；二阶往复惯性力的变化周期为（）。25 旋转惯性力的作用方向始终沿曲柄半径方向（），故其方向随曲轴旋转而（），而大小（）。36 理论工作循环包括（）、（）、（）三个过程。37 实际工作循环包括（）、（）、（）和（）四个过程。38 活塞运动到达主轴侧的极限位置称为（）；活塞运动到达远离主轴侧的极限位置称为（）。39 活塞从一个止点到另一个止点的距离为（）。40 第一级吸入管道处的气体压力称为活塞压缩机的（）；末级排出接管处的气体压力称为活塞压缩机的（）。二、选择题2 活塞式压缩机的理论工作循环由 个过程组成。a 一 b 二 c三d四3 活塞压缩机的实际工作循环由 个过程组成。a 四 b 三 c二d一4 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 系数越小。a 压力b温度c容积d泄漏16 压缩机的实际排气压力取决于 。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 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21 下列属于易损件的是。a活塞b十字头销c阀片d连杆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 180 25 各类压缩机的 惯性力或力矩可用加平衡质量的方法来平衡。a一阶b二阶往复c 往复d旋转26 在活塞式压缩机中加装飞轮的目的使用来 。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28 压缩机铭牌上的排气量指的是 排气量。a额定b标准c实际d理论29 活塞杆与气缸间隙采用a活塞环b 软填料 密封。c 硬填料d密封圈三、名词解释2.级3.内止点4.理论工作循环5. 外止点7. 余隙容积9. 吸气压力10.排气压力四、改错1往复式压缩机的工作腔部分主要由气阀、活塞和活塞杆构成。（）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。（）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。（）21 压缩机的冷却方式主要分为有油和无油。（）25 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。（）26 压缩机正常运转时，产生的作用力主要有三类：惯性力、 气体力和活塞力。 （）31 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。 （）34 活塞力是由气体力和摩擦力合成的。（）45 理论工作循环包括膨胀、进气、压缩、排气四个过程。（）46 实际工作循环包括进气、压缩、排气和膨胀四个过程。（）五、简答分析2 简述往复式压缩机的基本组成？3 级的理论循环的特点是什么？4 级的实际循环的特点是什么？5. 推导容积系数的计算式，并说明式中各字母的意义。6. 简述多级压缩的优点？11 列出压缩机气量调节的常用方法？14 与往复式压缩机比较，回转式压缩机具有哪些特点？17 简述级在列中配置的基本原则？18 解释压缩机型号： （ 1） v2.2d-0.25/7型空气压缩机； （ 2 ）2vy 6/7 型空气压缩机；（ 3） 2dz 12.2/250-2200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？20 分析活塞环的密封原理。六、作图分析1. 试将下列符号标在图i-2-1 上： pd , ps , p2, p1 ,vc ,v ,vh . ，并用上述符号写出容积系数表达式。图 i-2-12、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。pi ，p，rs ，pt ，图 i-2-2t ，n ，z 。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。1 ， 2 ，3 ， 4 ， 是气阀。图 i-2-34. 以图 i-2-4 为例，分析螺杆压缩机工作过程。七、计算题i-2-4螺杆式压缩机工作过程i-2-6压缩机结构简图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 。已知：（ 1）热力参数名义吸气压力p1110 5 pa （绝）名义排气压力p28105 pa （绝）吸气温度t125 c（ 2 ）结构尺寸和参数活塞行程 s128 mm, 缸径 d125 mm缸数 i2, 转速620 r/ min活塞外止点与缸盖的间隙1.5mm气缸镜面倒角630（ 3 ）每个气缸的总余隙容积，78cm 3(充液法测得 )试计算：（ 1 ）每个缸的相对余隙容积是多少?（ 2 ）计算容积系数v6 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s0.08,d0.03 ，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（）、（）和（）。2. 离心压缩机的中间级由（）、（3. 离心压缩机的首级由（）和（）、（）、（）组成。）组成。4. 离心压缩机的末级由（）、（）和（）组成。5. 离心叶轮的常见型式有（）、（）和（）叶轮。6. 叶轮结构型式按叶片弯曲型式可分为（）叶轮、（）叶轮和 （） 叶轮。7叶轮出口速度三角形由（）速度、（）速度和（）速度构成。8. 扩压器的作用是让气流（）。9. 离心压缩机级内的能量损失主要包括：（）损失、（）损失和（）损失。10 离心压缩机级内的流动损失分为（）损失、（）损失、（）损失、（） 损失和（）损失。14 在每个转速下，每条压力比与流量关系曲线的左端点为（）。各喘振点联成（），压缩机只能在喘振线的（）性能曲线上正常工作。16 压缩机性能曲线的左边受到（）的限制， 右边受到 （）的限制， 在这两个工况之间的区域称为压缩机的（）。压缩机变工况的（）越宽越好。20 在离心压缩机中，往往对小流量的不稳定工况通称为（）。23 管网特性曲线决定于管网本身的（）和用户的要求。25 流动相似的相似条件是模型与实物机之间（）相似、（）相似、（） 相似和（）相似。27 符合流动相似的机器其相似工况的（）相等。35 常用的轴向推力的平衡措施有：（）、（）和采用（）。37 轴端密封严防漏气的常用方法有（）密封、（）密封和（）密封。二、选择题1. 是组成离心压缩机的基本单元。a 级b 段c缸d 列7. 离心压缩机级的多变效率可以用 表示。m1ma.mm1p o kk1b.p o kkkk1c .lg tbk1tap bp ap o lklgp bp ad .klgp o lk1 lg tbta8. 在离心压缩机中多变指数一般为 。a. m = 1b. 1 m k10 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2 a 。a. 90 b. 180 d.180 11 径向型叶轮，叶片出口角2 a 。a. =90 b. 90 d.90 b. 180 d.180 三、名词解释4. 工况点10.管网特性曲线四、是非判断2. 离心压缩机的中间级由扩压器、弯道、回流器组成。3. 离心压缩机的首级由叶轮、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防止离心压缩机的转子因受轴向推力窜动需要径向轴承。（）6叶轮结构型式按叶片弯曲型式可分为闭式、半开式和双面进气叶轮。（）7. 叶轮出口速度三角形由牵连速度、相对速度和绝对速度构成。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。（）16 压缩机性能曲线的左边受到的限制堵塞工况，右边受到喘振工况的限制，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，汽蚀是喘振的前奏，而喘振是汽蚀进一步恶化的结果。 （）20 在离心压缩机中，往往对小流量的不稳定工况通称为阻塞工况。（）23 管网特性曲线决定于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输送流量，压缩机并联工作可增大气流的排出压力。（）25 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。（）27 符合流动相似的机器其相似工况的功率相等。（）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？3. 列出欧拉方程的两种表达式，并说明该方程的物理意义。4. 列出离心压缩机的能量方程，并说明该方程的物理意义。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。7. 简述离心压缩机喘振的发生机理。8. 简述喘振的危害？9. 简述防喘振的措施？13 简述离心压缩机常用的调节方法？20 简述离心压缩机选型的基本原则？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。3. 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，使来图 i-3-3图 i-3-4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。第 4 章泵一、填空题5. 离心泵的主要部件有（）、（）、（）、（）、轴封箱和密封环。6. 离心泵的过流部件是（）、（）和（）。9有效汽蚀余量数值的大小与（）有关， 而与（） 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（）曲线、流量（）曲线、流量（） 曲线和流量（）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（）；二是（）；三是（）。14 改变泵特性曲线的常用调节方法有（）调节、（）调节、（）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（）调节、（）调节和 （）调节。16 两台离心泵流动相似应具备的条件是（）和（），而（） 仅要求叶轮进口速度三角形相似。17 相似工况的比转数（）。18 如果泵几何相似，则比转数相等下的工况为（）工况。24 按照叶轮上的叶片是否可调，轴流泵可分为（）叶片式、（）叶片式和（）叶片式。50 在泵的运行过程中， 扬程变化大的， 选用扬程曲线倾斜大的（）泵、（）泵较适宜；而对运行中流量变化大的宜选用扬程曲线平缓、压力变化小的（） 泵。51 如果考虑吸水性能，则在流量相同、转速相同的条件下，（）泵较为优越。52 选用立式泵，并把叶轮置于水下面，对防止（）是有利的。57 输送含气液体时，泵的流量、扬程、效率均有所下降。含气量愈大，下降愈快。随着含气量的增加，泵容易出现（）和（），严重时会加剧腐蚀或出现断流等现象。二、单选题1. 泵的扬程是指每千克液体。a. 流过泵后的总能量增值b. 流过泵后的压力能头增值c. 流过泵后能被派送的高度d. 从叶轮中获得的能量2理论扬程是指。a. 叶轮对单位重量液体所作的功b. 单位重量的液体流过泵后总能头增值c. 泵的实际扬程减去泵的流动损失d.单位重量液体从叶轮中获得的有效能头3理论扬程的大小与无关。a. 叶轮外径b. 叶轮转速c. 叶轮离角d.液体性质 4离心泵内的流动损失包括摩擦阻力损失和损失。a. 冲击b. 流量c. 机械d. 轮阻6 有效汽蚀余量与有关。a. 吸液管路特性b. 当地大气压力c. 离心泵结构d.离心泵转速7 必需汽蚀余量与有关。a. 泵本身的结构b. 吸液管路特性c. 当地大气压力d.液体汽化压力 8 两台性能相同的泵串联后。a. 总扬程等于单泵工作时的两倍b. 总流量等于单泵工作时的流量c. 总扬程小于单泵工作时的两倍d. 总扬程大于单泵工作时的两倍9 两台性能相同的泵并联后。a. 总流量等于单泵工作时流量的两倍b. 总扬程等于单泵工作时的扬程c. 总流量大于单泵工作时流量的两倍d. 总流量小于单泵工作时流量的两倍10 改变泵出口调节阀的开度来调节流量属于。a. 改变管路特性曲线b. 改变泵特性曲线c.a 和 bd. 既不是 a 也不是 b 11 涡壳的作用是 。a. 收集液体，提高液体有效能头b. 收集液体，将液体部分动能变为静压能c. 收集液体，将液体均匀引出泵d. 收集液体，将液体全部动能变为静压能12 平衡盘在多级离心泵中的作用是平衡 。a. 径向b. 轴向c. 液流冲击力d. 惯性力三、名词解释2. 泵的流量3.泵的扬程8.有效汽蚀余量9.必需汽蚀余量四、是非判断2容积式泵主要包括往复泵和离心泵。（）5. 离心泵的主要部件有叶轮、转轴、吸入室、蜗壳、轴封箱和密封环。（）6. 离心泵的过流部件是吸入室、叶轮和扩压器。（）9有效汽蚀余量数值的大小与泵本身的结构尺寸有关，而与泵吸入装置的条件等无关，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必需汽蚀余量npsh r；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有效汽蚀余量npsh a，以防止发生汽蚀。 （） 11 如果泵几何相似，则转数相等下的工况为相似工况。（）12 泵的运行工况点是流量-扬程曲线和流量-效率曲线的交点。 （）13 改变工况点有三种途径：一是改变流量-扬程曲线；二是改变流量-效率曲线；三是改变流量 -功率曲线。（）14 两台离心泵流动相似应具备的条件是几何相似和热力相似。（）47 输送含气液体时，泵的流量、扬程和效率均有所下降。含气量愈大，下降愈快。随着含气量的增加，泵容易出现噪声和振动，严重时会加剧腐蚀或出现断流等现象。（）五、简答分析1. 简述离心泵过流部件的组成及各自的作用？2. 分析下列离心泵型号（ 1 ）150s50a ；（ 2） 150d30 5；（ 3 ）200qj80-55/5；（ 4 ）is80-65-1603. 简述离心泵的工作过程？4. 简述汽蚀发生的机理？5. 简述汽蚀的危害？6. 写出泵汽蚀基本方程式，如何根据该方程式判断泵是否发生汽蚀？7. 简述离心泵高汽蚀性能的措施？8. 简述离心泵特性曲线的组成及各条曲线的作用？9. 离心泵稳定工况点的判别式？10 离心泵发生不稳定工作的条件是什么？11 简述离心泵运行工况的常用调节方法？12 离心泵启动前需作哪些准备工作？13 简述离心泵的启动程序？18 何谓有效汽蚀余量？何谓泵必需的汽蚀余量？并写出它们的表达式。20 、改变泵的运行工况，可采取哪些调节措施？那种调节措施比较好？六、作图分析2. 图 i-4-2 为某离心泵与管路联合工作装置特性曲线，m 1 、m 2 为泵的两个工作点，试确定哪一个是稳定工作点，哪一个是非稳定工作点，并分析泵能在稳定工作点工作的原因。ht图 i-4-1图 i-4-23. 图 i-4-3 为泵和泵并联后的装置性能曲线，请在横线处注明个工作点的意义。1；2 ； 3；4 ；5 4. 图 i-4-4 为泵和泵串联后的装置性能曲线，请在横线处注明个工作点的意义。图 i-4-3图 i-4-41 ； 2；3；4；55. 何谓泵的高效工作区？并画出它的示意图。七、计算题2. 已知某化工厂所选的离心泵的性能为vmq/( m3 / h)hnpshr120873.8200804.2240为它设计的吸入装置是储水池至泵的高度724m ，吸水管径5.0250mm ，管长 12m ，其