2025年大学二年级（过程装备与控制工程）过程流体机械试题及答案

2025年大学二年级（过程装备与控制工程）过程流体机械试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.过程流体机械中，离心泵的工作原理主要基于以下哪种理论？A.牛顿第二定律B.伯努利方程C.阿基米德原理D.欧姆定律2.以下哪种部件不属于往复泵的主要组成部分？A.泵缸B.活塞C.叶轮D.吸入阀和排出阀3.离心压缩机的压缩比与以下哪个因素关系最为密切？A.叶轮直径B.转速C.气体密度D.级数4.对于轴流泵，其流量与扬程的关系通常是？A.流量增大，扬程增大B.流量增大，扬程减小C.流量与扬程无关D.流量减小，扬程增大5.容积式压缩机压缩气体的过程是通过改变气体的什么来实现的？A.温度B.压力C.体积D.流速6.以下哪种泵适用于输送高粘度液体？A.离心泵B.往复泵C.齿轮泵D.轴流泵7.离心通风机的全压主要包括？A.静压和动压B.静压和位压C.动压和位压D.仅静压8.螺杆压缩机属于哪种类型的压缩机？A.容积式B.速度式C.离心式D.轴流式9.过程流体机械中，泵的效率主要包括机械效率、容积效率和？A.水力效率B.传热效率C.压缩效率D.流动效率10.多级离心泵的串联主要是为了提高？A.流量B.扬程C.效率D.功率第II卷（非选择题共70分）二、填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每空2分。请将正确答案填写在相应位置。1.离心泵的主要性能参数有流量、扬程、功率、效率和______。2.往复泵的流量调节方法主要有旁路调节、改变活塞行程和______。3.离心压缩机的级由叶轮、扩压器、弯道、回流器及______组成。4.轴流泵按叶片调节方式可分为固定叶片轴流泵、半调节轴流泵和______。5.容积式泵的流量与泵的转速成______。三、简答题（共20分）答题要求：简要回答以下问题，内容应准确、清晰。1.简述离心泵的工作原理。（10分）2.说明离心压缩机的喘振现象及其危害。（10分）四、分析题（共20分）答题要求：阅读以下材料，回答问题，并进行简要分析。材料：某化工厂使用一台离心泵输送一种腐蚀性较强的化工原料。在运行过程中，发现泵的流量逐渐下降，扬程也有所降低，且泵体出现异常振动和噪声。经检查，发现叶轮有明显的腐蚀现象。问题：1.请分析导致泵性能下降的原因。（10分）2.针对这种情况，应采取哪些措施来解决？（10分）五、设计题（共20分）答题要求：根据给定的条件，设计一个简单的过程流体机械系统。条件：某车间需要将一种常温常压下的液体从储槽输送到高位容器，流量要求为50m³/h，扬程要求为30m。现可供选择的泵有离心泵和往复泵。要求：1.说明选择哪种泵更合适，并阐述理由。（10分）2.简单描述该泵的选型及配套的管道、阀门等组成部分的设计思路。（10分）答案：一、选择题1.B2.C3.D4.B5.C6.C7.A8.A9.A10.B二、填空题1.转速2.改变泵的转速3.蜗壳4.全调节轴流泵5.正比三、简答题1.离心泵的工作原理是依靠叶轮高速旋转，使叶轮中心处形成低压区，液体在外界压力作用下进入叶轮中心。叶轮带动液体高速旋转，使液体获得离心力，从而提高液体的动能和静压能。液体从叶轮流出后，进入蜗壳或导叶，在其中将部分动能转化为静压能，然后从泵的出口排出。2.离心压缩机的喘振现象是指当压缩机的流量减小到某一数值时，压缩机的出口压力突然下降，气体倒流，使压缩机的流量突然增大，随后出口压力又升高，气体又被压出，如此周而复始，使压缩机产生强烈振动和噪声。喘振会损坏压缩机的部件，降低压缩机的效率，影响整个系统的稳定运行。四、分析题1.导致泵性能下降的原因主要是化工原料具有腐蚀性，叶轮受到腐蚀，导致叶轮尺寸改变、表面粗糙度增加等，从而使泵的流量和扬程下降，同时引起泵体振动和噪声。2.解决措施：首先应更换耐腐蚀的叶轮材料，如选用不锈钢等材质的叶轮。其次，对输送管道和泵体进行防腐处理，如涂覆防腐涂层等。还可以考虑在泵的进口处设置过滤装置，防止杂质进入泵内加剧腐蚀。另外，定期对泵进行维护检查，及时发现和处理腐蚀问题。五、设计题1.选择离心泵更合适。理由：往复泵适用于输送高粘度、小流量、高压力的液体，而本题中液体为常温常压，流量要求较大，离心泵更能满足这种大流量的输送要求，且结构相对简单，维护方便。2.选型：根据流量50m³/h和扬程30m，选择合适型号的离心泵。管道设计应根据泵的进出口管径进行匹配，