出题第三章1.docx

中国石油大学（北京）20102011 学年第一学期泵与压缩机第三章考试试卷（1）班级： 姓名： 学号： 分数： 题号一二三总分得分答案见试卷结尾一、 填空与选择 （每题 4 分，共28 分）1. 压缩机的中间级由 、 、 和 等元件组成。2. 每千克有效气体从叶轮中得到的总能头包括： ， ， 。3. 当转速n增大时，压缩机的压力比将 ，曲线向 移动，这时流量若偏离设计工况，特性曲线变 ，稳定工况范围变 。4. 在转速不变时，当级中流量 时，压比和效率比 ，出现阻塞工况现象。5. 在压缩机干气密封辅助系统中，靠近工艺气体侧的密封成为 ；靠近大气侧的密封称为为 ，其密封气通常采用 。6、离心压缩机的工况调节实质是 ，所用方法从原理上讲就是改变 或者改变 。7、离心压缩机并联后压力比和第一台压缩机压力比及第二台压缩机的关系是 ，串联后和 的关系是 ；串联压缩机特性曲线与第一台压缩机特性曲线的和第二台压缩机特性曲线的大小关系为 。二、 简答题 (每题 6 分，共36 分 )1. 写出气体压缩过程中的几个热力学过程，并简述m与k之间的关系。2. 离心压缩机中的流动损失包括哪几项?3. 离心压缩机中流量大于或小于设计流量时，其冲角是正值还是负值？叶轮涡流区主要出现在工作面还是非工作面？4. 简述离心压缩机的串联特性5. 说出轴向力产生的原因6. 离心压缩机润滑的主要作用三、计算题 （每题 12 分，共36 分）1.已知某离心压缩机入口压力为1.0105pa（绝压），气体温度为20，出口压力为0.5105pa（表压），出口温度为60，求此压缩机的过程指数m，多变压缩功，多变效率（k=1.4，Rg=287J/kgk）？解：由过程方程得TdTs=(PdPs)m-1mTd=333, Ts=293, Pd=1.5105pa, Ps=1.0105pa得333293=（1.51.0）m-1m解方程的 m=1.46多变效率为pol=mm-1kk-1=1.461.46-11.41.4-1=0.91多变压缩功为Hpol=mm-1Rg（Td- Ts）=1.461.46-1287（333- 293）=36436.5 J/kg2.已知单级离心式鼓风机的性能要求：进口压力 ps=98066.5Pa 出口压力p=147099.7Pa进口温度 ts=20 进口流量 气体常数 绝热指数k=1.4，选取多变效率pol=0.77，多变能头系数pol=0.65。试确定叶轮的圆周速度u2。解：求多变指数mmm-1=polkk-1=0.771.41.4-1m=1.59求多变能头polpol=mm-1RgTs(pdps)m-1m -1=1.591.59-1288.4293(147099.798066.5)1.59-11.59 -1=36892.38（J/kg）求u2pol=pol u22u2=polpol=36892.380.65=238.24m/s3.已测得一台离心式空气压缩机进口和出口的参数为ps=1.05x105pa，Ts=293k，Cs=30m/s，pd=1.953x105pa，Td=371.1k，Cd=40m/s。已知气体常数Rg=287J/（kgk），绝热指数k=1.4.假定内漏气损失系数l=0.03，轮阻系数df=0.05。求压缩机的多变效率pol，多变能头Hpol，总能量头Htot和流动效率hyd。解:首先计算多变指数m：mm-1=lg（pdps）lg（TdTs）=lg（1.9521.05）lg（371.1293）=2.626m=1.615可以算出多变效率为：pol=mm-1kk-1=0.75机器的总能头为：Htot=kk-1Rg（Td- Ts）+Cd2-Cs22=1.40.4287（371.1-293）+402-3022=78801.5（J/kg）多变能头为：pol=pol（Htot -Cd2-Cs22）=0.75（78801.5-402-3022）=58838.6（J/kg）理论能头为：HT=Htot 1+l+df=78801.51.08=72964.4（J/kg）则流动效率为：hyd=HpolHT=58838.672964.4=0.806答案：一填空题1、叶轮、扩压器、弯道， 回流器2、气体获得的理论能头HT，轮阻以热能形式传给气体的能头Hdf，内漏气损失以热能形式传给气体的能头Hl3、增加 ，右上方，陡，窄4、加大到某个最大值Qmax，垂直下降5、主密封，隔离密封，空气或氮气6、改变压缩机的工况点，压缩机的特性曲线，管网特性曲线7. ，二简答题1. 等温过程 m等于1绝热过程 m等于k多变过程 m不等于1且m不等于k2. 流动损失大致分为：摩阻损失，冲击损失，分离损失，二次涡流损失，尾迹损失以及当气流速度超过音速后产生激波所引起的波阻损失。3. 流量小于设计值时，相当于i大于零，在叶片非工作面前缘发生分离，并在通道中向叶轮逐渐造成很大的分离损失。而流量大于设计流量时，相当于i小于零，在叶片工作面前缘发生分离，但它不明显扩散。此外，在任何流量下，由于边界层逐渐增厚和轴向漩涡造成的滑移影响，在叶片出口附近工作面上往往有一点分离区。4. 两台压缩机串联质量流量是相同的，但两机进口容积流量不同，串联压力比为同一流量下两机压力比的乘积；两台压缩机串联后，总的性能曲线比单机时陡些，稳定工作区比单机窄。5. 叶轮两边液体压力分布不均匀，引起轴向力F1指向入口；液流进入和流出叶轮的方向不同，产生动反力F2指向出口；轴向力的合力方向；由轮盘指向叶轮入口。6. A.形成稳定的润滑油膜，减少磨损，