《过程流体机械》复习

《过程流体机械》复习资料1章绪论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。按工作介质的不同，流体机械可分为〔压缩机〔泵〕和〔分别机。按流体机械工作原理的不同，可分为〔往复式〕和〔旋转式〕流体机械。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。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。用机械能将〔混合介质〕分别开来的机械称为分别机。过程是指事物状态变化在时间上的持续和空间上的延长，它描述的是事物发生状态变化的经受。第2章容积式压缩机容积式压缩机的工作原理是依靠工作腔容积的变化来压缩气体，由于它具有容积可周期变化的工作腔。〔由于泄漏少；④构造简洁，往复式的易损件较多；⑤气体脉动大，易引起气柱、管道振动。容积式压缩机按构造型式的不同分为〔往复式〕和〔回转式〕压缩机。往复式压缩机由〔工作腔〔传动局部〔机身局部〕和〔关心设备〕四局部组成。往复式压缩机的工作腔局部主要由〔气缸〔活塞〕和〔气阀〕构成。活塞通过〔活塞杆〕由传动局部驱动，活塞上设有〔活塞环〕以密封活塞与气缸的间隙。〔填料密封〕用来密封活塞杆通过气缸的部位。往复式压缩机的传动局部是把电动机的〔旋转〕运动转化为活塞的〔往复〕运动。往复式压缩机的传动局部一般由〔曲柄〔连杆〕和〔十字头〕构成。汽缸的根本形式：① 单作用:活塞只有一个工作面，活塞和汽缸构成一个工作腔。② 双作用：活塞有两个工作面，活塞和汽缸构成两个工作腔〔两个工作腔进展一样级次的压缩〕③ 级差式：活塞和汽缸构成两个或两个以上工作腔〔工作腔内进展不同级别的压缩〕级：完成一次气体压缩称为一级。平衡腔：不进展气体的压缩的容积腔，其中通入适当压力的气体，以使活塞来回行程中的活塞力比较均衡。汽缸。依据汽缸中心线与地平面的相应位置，可分为：立式、卧式、角度式。级的理论循环的特点：汽缸。依据汽缸中心线与地平面的相应位置，可分为：立式、卧式、角度式。级的理论循环的特点：① 气阀无压力损失，且进、排气压力无波动。② 压缩过程为绝热或等温过程。③ 所压缩气体为抱负气体，压缩过程指数为定值。④ 被压缩气体全部排出汽缸。⑤ 无泄漏。级的实际循环与抱负循环的差异：① 气缸有余隙容积存在② 进、排气通道及气阀有阻力③ 气体与气缸各接触壁面间存在温差④

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cm11m1v V V⑥ 实际气体性质不同于抱负Z体1 s

V V Z 1 Zs V s

1⑦ 3抱负容积系数：实际气体容积系数：实行多级压缩的理由：节约压缩气体的指示功；降低排气温度；提高容积系数；降低活塞上的气体力。单级的最正确压力比〔P23〕级的等温指示效率。吸气/排气压力：往复压缩机的吸气和排气压力分别指第一级吸入管道处和末级排出接收处的气体压力，由于压缩机承受的是自动阀，气缸内的压力取决于进、排气系统中的压力，即由“背压”打算。所以吸、排气压力是可〔压缩机铭牌上的吸、排气压力是指额定值，实际上只要机器强度、排气温度、电机功率和气阀工作许〕M3/minM3/h。供气量也称标准容积流量，是指压缩机单位时间内排出的气体容积折算到基准状态时的干气体容积值。压缩机的热效率：① 即经济性。② 等温轴功率理论等温指示功与轴功之比。③ 绝热指示效率理论绝热循环指示功与实际循环指示功之比。④ 绝热轴效率理论绝热循环指示功与轴功之比，简称绝热效率。〔比转速是离心泵中的概〕压缩机中的惯性力可分为〔旋转〕惯性力和〔往复〕惯性力。〔1〔气体力〔2〔惯性力〔3〔摩擦力。〔一阶往复〕惯性力和〔二阶往复〕惯性力之和。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〔一阶之半。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。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〔不变为定值。惯性力平衡主要目的是解决和减轻压缩机与根底的振动问题。惯性力的平衡问题：旋转惯性力可以通过在曲柄反方向上加装平衡质量m0来平衡。单列往复压缩机的往复惯性力不能用平衡重的方法平衡。多列往复压缩机,可以通过合理布置压缩机的整体构造,使往复惯性力和力矩得到全部或局部平衡〔合理地〕为了使压缩机的旋转不均匀度适当，必需在压缩机设计时实行相应的措施，除了合理配置多列压缩机各列的排列外，通常还承受加装飞轮平衡重的方法，以增大机器的转动惯量。压缩机的容积流量调整〔论述题〔P5〕机的容积流量适应耗气量的需求。气量调整的理论根底：qv=n*Vs*λv*λp*λt*λl。压缩机的容积流量调整主要包括〔从驱动机构【转速】调整〔从气体管路调整〕和〔压开进气阀调整〔从气缸余隙调整)。从驱动机构〔转速〕调整：降低压缩机转速，可以削减排气量，功率也按比例降低。此方法经济便利，关键驱动机转速可调。在压缩机进气管上设置减荷阀，用调整减荷阀的开度来把握进气量。这种调整方法构造简洁，经济性较好，主要用于中、小型压缩机的气量的间歇调整。压开进气阀调整〔从气阀进展调整：顶开进气阀，增加气缸的外泄漏量。分为完全顶开进气阀和局部顶开进气阀两种调整方法。调整便利，功耗较小，但阀片频繁受冲击，气阀寿命下降。和可变容积式。此调整方法根本不增加功耗，构造较简洁，是大型压缩机气量调整常常承受的方法。第3章离心式压缩机压力能。按气体在叶轮内的流淌方向不同，可分为离心式和轴流式。离心式压缩机依据零部件的运动方式可概括为〔转子〕和〔定子〕两大局部。转子包括转轴，固定在轴上的叶轮、轴套、平衡盘、推力盘及联轴器等零件。定子是压缩机的固元件，由扩压器、弯道、回流器、蜗壳及机壳组成，也称固定部件。离心压缩机的级：是离心压缩机实现气体压力上升的根本单元，由一个叶轮和一组与其相协作的固定元件组成。〔“段”之间设置中间冷却器，以削减功耗。离心压缩机的级分为三种型式，即〔首级〔末级〕和〔中间级。离心压缩机的中间级由叶轮1〔扩压器2〔弯道3〔回流器〕组成。离心压缩机的首级由〔吸气管〕和〔中间级〕组成。离心压缩机的末级由〔叶轮〔扩压器〕和〔排气蜗壳〕组成。-扩压器出口截面，也即弯道进口截面；⑤-弯道出口截面，也即回流器进口截面；⑥-回流器出口截面；0’-本级出口截面，也即下一级的进口截面；⑦-排气涡室进口截面。〔原动机〕传递给气体能量的部件，也是使气体增压的主要部件，不是唯一是气体增压的部件，是唯一对气体做功的部件。离心叶轮的常见型式有〔闭式叶轮〔半开式叶轮〕和〔双面进气叶轮〕叶轮。叶轮构造型式按叶片弯曲型式可分为〔后弯型β2A<90〕〔径向型β2A＝90〕叶轮和〔前弯型β2A>90〕叶轮。叶轮出口速度三角形由〔牵连〕〔相对〕速度和〔确定〕速度构成。扩压器的作用是让气流的动能有效地转化为压力能。离心压缩机的流淌属于三元、不稳定的流淌。其根本方程有连续性方程〔P102、欧拉方程〔P103。离心压缩机级内的流淌损失分为摩阻损失、分别损失、冲击损失、二次损失和尾迹损失。离心压缩机级内的流淌损失分为摩阻损失、分别损失、冲击损失、二次损失和尾迹损失。间隙。级的总能量头安排示意图1kgl头、轮阻损失能量头和叶轮漏气损失能量头三局部。Hdf：轮阻损失；能曲线。

ΔC2/2:气体获得的动能；况点上〕或尽量靠近〔最正确工况点上，以减小能量的消耗与铺张。

升。量。压缩机的踹振机理：旋转脱离P115；压缩机的踹振P11。旋转脱离是踹振的前奏，而踹振是旋转脱离进一致使机器的轴承、密封遭到损坏，甚至发生转子和固定部件的碰撞，造成机器的严峻破坏。防踹振的措施：由于踹振对机器的危害严峻，应严格防止压缩机进入踹振工况，一旦发生踹振，应马上实行措施消退或停机。

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(kW)e 1000① 操作者应具备标注踹振线的压缩机性能曲线，随时了解压缩机工况点处在性能曲线图上的位置。为便于运行5%—10%的地方加注一条防踹振线，已提示操作者留意；② 降低运行转速，可使流量削减为不致进入踹振状态，但出口压力随之降低。③ 在首级或各级设置导叶转动机构以调整导叶角度，是流量削减时的进气冲角不致太大，从而避开发生踹振。④ 在压缩机出口设置旁通管道。⑤ 与防踹振把握操作联动或紧急停车联动。⑥ 的操作，尽量使机器不致于进入踹振状态。压缩机与管网联合工作〔P117):压缩机工况点：压缩机特性曲线与管网特性曲线的交点。管网特性曲线打算于管网本身的〔构造〕和用户的要求。流淌相像的相像条件是模型与实物机之间〔几何〕〔运动〕〔动力〕相像和〔热力〕相像。符合流淌相像的机器其相像工况的〔效率〕相等。转速调整时压力和流量的变化都较大，从而可显着扩大〔稳定工况区，且并不引起其他附加〔损失其他〔构造，因而它是一种经济简便的方法。通过转变管网特性曲线的位置来调整压缩机的工况〔P121-P122)。油膜振荡：当转子转速上升到211子-轴承等于发生共振性振荡。油膜振荡的危害：转子—轴承系统振动，油膜裂开，轴承温度突然上升，导致转子和轴承损坏。振性好的构造型式。第4章泵泵：将机械能转变成液体〔包括气液、固液、气固液等〕的能量，用来增压输送液体的机械。〔回转泵〔齿轮泵、螺杆泵、滑片泵等；其它：喷射泵、水锤泵、真空泵。按流体压力：低压泵〔低于2MPa；中压泵2～6MPa；高压泵〔6MPa。离心泵的主要部件有吸入室、叶轮、蜗壳和轴，其他的还有轴向推力平衡装置和密封装置等。离心泵的命名。IS80-65-16080mm65mm160mm〔P155〕离心泵的性能参数扬程：泵使单位重量〔N〕H，单位为m。有效功率：单位时间内液体从泵中获得的有效能量，用Ne表示。泵的能量损失：容积损失；水力损失；机械损失。KK液体汽化，产生气泡；随着叶轮做功压力上升，高于饱和蒸汽压时气泡分散溃灭；四周液体瞬间冲击空穴，形成水击；金属外表因冲击疲乏而剥裂。〔主要是叶轮〕外表被剥蚀破坏；使泵的性能下降；产生噪声和振动；④是水利机械向高速进展的障碍。NPSHm。吸入装置——有效汽蚀NPSHa；泵本身——必需汽蚀余量NPSHr。当液体确定时，泵发生汽蚀是由吸入装置和泵本身两方面打算的。有效汽蚀余量是指液体自吸液罐到达吸入口〔S-S〕后，高出汽化压力pvNPSHaNPSHaPss-ss-s必需汽蚀余量：是指泵入口〔S-S〕AHNSr高度；ΔHA-SNPSHrNPSHaNPSHrNPSHaNPSHr提高离心泵抗汽蚀性能的措施：BC双吸式叶轮；D设计工况承受稍大的正冲角；E承受抗汽蚀的材料。 HS

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HASBC装置改为倒罐装置；吸上真空度：泵入口S-S处的真空度，用Hs表示。可通过安装在泵入口法兰处的真空压力表测量。作Avg济NPSH 作Avg济a g AS衡量 的 性;NPSHr-qv曲线：是否发生汽蚀的依据〔P163)离心泵运行工况的调整：① 转变泵的特性曲线：调整转速——n动；转变前置导叶叶片的角度；泵的串连或并联。② AB上升，曲线由Ⅱ变为Ⅲ；旁路分流调整。1)

同时转变泵和管网的特性曲线：离心泵的相像条件：两泵流淌相像应具备几何相像和运动相像。几何相像：是指泵过流元件的对应线性尺寸比值通常取泵最正确工况下的比转数作为泵的比转数，我国泵的比转数计算式表示为：说明：的泵，最正确工况时的流量大，扬程小；而低比转数的泵则相反，它适用于较小的流量和较高的扬程。第5章

ns由于一台泵只有一个设计工况点〔即最正确工况点，故几何相像泵的比转数具有唯一值；比转速是有量纲的