石大040107泵与压缩机期末复习题

《泵与压缩机》课程综合复习资料

一、单选题

1、入值越大，往复泵流量不均度（）。

A、越大B、越小C、不变D、不确定

答案：A

2、在活塞式压缩机中,当a=9活时，活塞处于（）。

A.行程中点B.偏向内止点一侧C.偏向外止点一侧D.外止点

答案：C

3、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（）。

A.>90°B.<90°0180°D.<180°

答案：B

4、若曲柄半径与连杆长度之比1=0'二缸泵的流量不均度为（）.

A、0.325B、0.14C、0.09D、0.25

答案：B

5、下列哪个角度弯管水流进出阻力损失最大？

A.90°B.12O0C.150°DJ750

答案：A

6、气缸中心线夹角为180°,曲柄错角为180°的两列压缩机属于（）式压缩机。

A.直列B.角C.对置D.对动

答案：D

7、在离心压缩机中多变指数一般为（）。

A.m=lB.l<m<kC.m=kD.m>k

答案：B

8、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°

答案：A

9、对流量系数a大小影响最大的是（）。

A、泵阀滞后B、液体压缩C、吸入气体D、阀、活塞及其他密封处的泄漏损失

答案：A

10、在后弯叶片型叶轮中，（）的叶轮称为压缩机型叶轮。

A.B2A=15°~20°B.B2A=15°-30°C.P2A=25°~40°D.B2A=30°~60°

答案：D

II、在极限压力比下，容积系数入v为（）。

A.1B.0C.无穷大D.0.5

答案：B

12、往复泵流量系数a与泵的容积效率小之间的关系为（）,.

A、a=T|vB、a<r）vC、a>r）vD、不确定

答案：B

13、在多级压缩机中，若i级以前有凝析发生，则i级以后的所有各级相对湿度（））<.

A.>B.<C,WD.=

答案：A

14、离心泵的主体是（）。

A.叶轮B.电机C.泉体D.泉轴

答案：C

15、管道离心泵的安装技术关键在于确定离心泵安装（）。

A高度B.角度C.弛度

答案：A

16、不属于离心泵启动前的准备工作的是（）。

A.离心泵启动刖检查B.离心泵充水C.离心泵暖泵D.离心泵降温

答案：D

17、离心泵内的各种损失不包括（）。

A.容积损失B.水力损失C.机械损失D.气体损失

答案：D

18、单缸单作用往复泵在（）时，液缸中的压力最高。

A、排出过程开始B、排出过程终止C、吸入过程开始D、吸入过程终止

答案：A

19、现场运行的离心泵叶轮多采用（）型叶片。

A.前弯B.后弯C.径向D.轴流

答案：B

20、单缸单作用往复泵在（）时，液缸中的压力最低。

A、排出过程开始B、排出过程终止C、吸入过程开始D、吸入过程终止

答案：c

二、判断题

1、离心压缩机的级数愈少，压缩机的性能曲线愈陡，喘振流量愈大，堵塞流量愈小，其稔定工作范

闹也就愈窄。

答案：错误

2、就压缩机的性能好坏而言，其最佳效率愈高，效率曲线愈平坦，稳定工作范围愈宽，压缩机的性

能愈好。

答案：正确

3、管网特性曲线决定于离心压缩机的性能和用户的要求。

答案：错误

4、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。

答案：错误

5、流动相似的相似条件是模型与实物机之间几何相似、运到相似、动力相似和热力相似。

答案：正确

6、对于离心压缩机，经简化分析与公式推导其流动相似应具备的条件可归结为几何相似、叶轮进口

速度三角形相似、特征马赫数相等。

答案：错误

7、符合流动相似的机器其相似工况的功率相等。

答案：错误

8、转速调节时压力和流量的变化都较大，从而可显著扩大稳定工况区，且并不引起其他附加损失，

亦不附加其他结构，因而它是一种经济简便的方法。

答案：正确

9、按照压缩机、原动机及齿轮变速箱中的轴承、密封、齿轮等工作的要求，需要由油路系统提供一

定流量、压力并保持一定油温的循环润滑油，以起润滑、支撑、密封和吸收热量的作用。

答案：正确

10、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。

答案：错误

三、填空题

1、离心泵的形式分类有（），单级、多级，单吸、双吸、自吸等。

答案：立式、卧式

2、如果气缸冷却良好，进气过程加入气体的热量（），则温度系数取值（）；传热温差大，造成实际

气缸工作容积利用率（），温度系数取值

答案：少，较高，降低，降低

3、离心压缩机的级数愈多，压缩机的性能曲线愈（），喘振流量愈（），堵塞流量愈（），其稔定工

作范围也就愈（）。

答案：陡，大，小，窄

4、平面填料的典型结构是三六瓣结构，即朝向气缸的一侧由三瓣组成，背离气缸的一侧由六瓣组成,

每一块平面填料外缘绕有螺旋弹簧，起O作用。

答案：预紧

5、平面填料中三瓣的作用主要用于挡住六瓣的径向切口，同时使机器运行时高压气体流入小室，使

两块填料都利用高压气体压紧在（）上。

答案：活塞杆

6、在每个转速下，每条压力比与流最关系曲线的左端点为喘振点。各喘振点联成喘振线，压缩机只

能在喘振线的O性能曲线上正常工作。

答案：右侧

7、就压力比与流量的性能曲线而言，在一定转速下，增大流量，压缩机的压力比将（），反之则（）。

答案：下降，上升

8、温度系数的大小取决于进气过程中加给气体的热量，其值与气体冷却及该级的（）有关。

答案：压力比

9、离心的原理是（）。

答案：离心是利用物体惯性进行分离的表现

10、离心泵的主要过流部件有吸水室、叶轮和（）。

答案：压水室

四、问答题

1、简述离心压缩机的性能曲线，说明性能曲线的主要用途。

答案：（1）性能曲线：是一条随流量增大而压力比减小的曲线。

（2）Q曲线：呈现出中间高、两头低的形状。

多级离心压缩机的性能曲线形状大致与单级性能曲线相似，级数越多，稳定工况区也就越窄。

性能曲线的主要用途：是选择和使用离心压缩机的主要依据。在设计流量卜，选择效率高、

压力比大、稳定工况区宽的离心压缩机；使用过程中，保证离心压缩机在稳定工况区范围内工作，

避免喘振和堵塞等不稳定_L况的产生。

2、简述往复活塞式压缩机的动力平衡性能，说明动力平衡的基本方法。

答案：压缩机传到基础上的自由力（往复惯性力/和旋转惯性力/,）的值作周期性变化，是造成机

器振动的主要原因，故应使惯性力尽量得到平衡。此外，在每一瞬时的阻力矩与驱动力矩不相等，

将造成曲轴转速不均匀，导致压缩机工作不平稳，需要采取措施使转矩尽量均衡。

为使机器达到平稳运行，平衡机器内部惯性力的有方法两种：一种是在曲柄箱相反方向设置平

衡重；一种是使惯性力相互抵消。为了使机器的旋转不均匀度适当，保持转矩平衡，采取的措施有

两种：一是合理配置多列压缩机各列的排列，二是增大机器转动惯最。

3、简述离心泵的性能曲线，说明性能曲线的主要用途。

答案：离心泵的性能曲线，就是当离心泵在一定转速下（〃=常数），流量与扬程的关系曲线

（Q-H）,流量与功率的关系曲线（Q-N）；流量与效率的关系曲线以及流量与汽蚀

余量的关系曲线（Q—A/?）。

性能曲线的用途：（1）离心泵的性能曲线是选择泵和操作使用的主要依据。（2）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。（3）离心泵的Q性能曲线是

检查泵的工作经济性的依据。（4）离心泵的曲线是检查泵是否发生汽蚀的依据。

4、简述离心压缩机的基本方程式，说明基本方程的主要用途。

答案：离心压缩机的基本方程式：

欧拉方程：H=uc.（pcot--sinJ,它的作用是将理论能头与转子

T2u2rz

转速、流量与叶片尺寸等参数联系起来。

热焰方程：=的（右一7；）+上—=勺（7；-，）+士丁上，它的主要作用是将能

2k-12

头、传热量与气流的温度和速度等参数联系。

伯努利方程：”"二/、劭+且二组+4,0,,是以机械能形式表示的能量平衡方程，它将

压缩功、速度能头和各种能量损失联系起来。

5、简述离心压缩机的喘振工况和堵塞工况，说明对离心压缩机性能影响较大的特殊工况。

答案：离心压缩机级中由于流量减小，边界层分离产生旋转脱离，使级进出口气流的压力、流量等

产生强烈脉动，并对叶片产生周期性的交变作用力，导致叶片振动。若流量再进一步减小，整个流

道都出现分离现象，这时级或整个压缩机出口压力突然卜降。通常压缩机是与管网联合，1作的，当

压缩机出口压力突然下降时，管网中的压力可能大于压缩机的出口压力，于是气流就从管网向压缩

机中倒流，直到管网中压力降到低于压缩机出口压力为止。这时压缩机又恢复工作，以较大的排量

向管网供气，管网中压力又随之提高，与此同时，流量减小，又重更上述倒流的现象。如此周而复

始，在整个压缩机一管网系统中产生周期性的低频高振幅压力脉动，其频率及振幅的大小与管网的

气体储量有关。储量愈大，则频率愈低，振幅愈大。压力脉动会引起严重的噪音，并使机组发生强

烈振动，这种现象称为“喘振”。

离心压缩机级中流量不断增人时，气流冲角不断减小，以致变成较大的负值，在叶片的工作面

上发生边界层分离，不易扩展。流最加大，摩擦损失及冲击损失都很大。当流最达到某最大值

时，气体获得的理论能头”「全部消耗在流动损失上，使级中气体压力得不到提高，即£=1。或者,

当流最增大到时，叶道喉部截面上的气速达到音速，这E寸流量再也不可能增大了，称级达到“堵

塞”工况。

喘振和堵塞丁况都对离心压缩机的性能产生较大影响,现场运行应该避免出现C

6、什么是活塞平均速度？

答案：衡量往复运动零件的高速性指标，0p=2*n/60*2*e=sn/30o

7、简述离心泵的速度三角形和基本方程式。

答案：叶轮中任液体质点的三个速度矢量相对速度卬、牵连速度〃和绝对速度c。这三个速度矢量

组成一个封闭的三角形，称为速度三角形。

三个基本方程式：连续性方程如下：Q=cifi=ujfi

欧拉方程："加=的仆口一

伯努利方程：二区二八+‘北丁七+g©一4)

P2

8、简述离心压缩机的单级压缩和多级压缩的性能特点。

答案：离心压缩机单级压缩的工作状况是由进I」流量Q,、进气压力又、进气温度，及工作转速〃等

四个参数决定的。级的性能曲线是指在进气状态一定、转速不变的条件下，级的压力比£、多变效率

、功率N,“随该级进气量&而变化的关系曲线，即包括〃-Q,和三条曲线。

实际上，只要知道c-Q,曲线和〃-2.曲线就可以计算出因为当已知％.后可算出级多

变过程指数〃?，若又已知£，算出“，在忽略了进、出口动能差后可得：Nlol丈姐=双””/'

故只需确定£-Qs及〃-Q、西条性能曲线就可以了。

多级离心压缩机的性能曲线形状大致与单级性能曲线相似。但是多级串联后性能曲线上堵塞工

况点比单级时向左移了，由于气体密度的变化使喘振流量增大，堵塞流量减小，曲线变陡，

稳定工况M变窄。级数越多，稳定工况区也就越窄。而且，多级离心压缩机稳定工况区的宽窄主要

取决于最后几级的特性。为了扩大多级压缩机的稳定工况区，应尽量使后面几级叶轮的人八较小，

以具有较平坦的性能曲线。

9、什么是指示功？

答案：一个实际工作循环工质对活塞所做的有用功称为指示功WIO

10、什么是标准容积流量？

答案：标准状态下（温度为2（）。匚绝对压力为101325Pa）的体积流量。

11、什么是余隙容积？

答案：由于压缩机结构、制造、装配、运转等方面的需要，气缸中某些部位留有一定的空间或间隙,

将这部分空间或间隙称为余隙容积。

12、什么是空化？

答案：液体内局部压力降低时，液体内部或液固交界面上蒸气或气体的空穴（空泡）的形成、发展

和溃灭的过程。

13、简述离心泵的抗汽蚀措施，说明较为有效实用的抗汽蚀措施。

答案：增大离心泵装置有效汽蚀余量：增大吸入罐压力、降低安装高度、降低吸入管路阻力损失、

降低液体饱和蒸气压。减小泵本身必须汽蚀余量：适当加大入口直径Do、bi，降低不、小、co、和

wi;采用双吸式叶轮；采用合理的叶片进口位置及前盖板形状，叶片向进口延伸；采用诱导叶轮；

采用超汽蚀叶型的诱导轮，采用抗汽蚀叶轮材料等措施。较为有效实用的抗汽蚀措施：降低泵安装

高度、采用抗汽蚀材料等。

14、简述往复活塞式压缩机多级压缩的性能特点。

答案：往复活塞式压缩机多级压缩的优点：（1）节省压缩气体的指示功；（2）提高气缸容积利用率;

（3）降低排气温度：（4）降低活塞上的最大气体力（即活塞力）。

往复压缩机设计中选择级数和各级压力时，首先应该考虑的的是最省功的等压力比分配原则。同

时，还要考虑其他因素。对于小型移动式压缩机，虽然应注意节省功的消耗，但质量往往是主要矛

盾，故选择级少为好。选择的根据取决于每级允许的排气温度，在排气温度允许的范围内，尽量采

用较少的级数，以利于减轻质量。

15、试论述离心泵的工作原理？

答案：工作时泵叶轮中的液体跟着叶轮旋转，因此产生离心力，在此离心力的作用下，液体自叶轮

飞出。液体经过泵的压液室、扩压管，从泵的排液口流到泵外管路中。与此同时，由于轮内液体被

抛出，在叶轮中间的吸液口处造成了低压，因而泵进口的液体在压力作用下，进入叶轮。这样叶轮

在旋转过程中，一面不断的吸入液体，一面不断地赋予吸入的液体以一定的能量，将它抛到压液室,

并经扩压管而流出泵外。

五、综合题

1、某室外石化装置选用大排气量和低排气压力的移动式天然气压缩机设备。试选择适当类型的压缩

机设备，说明选型理由和使用注意问题。

答案：不设标准选型答案。可选用往复压缩机、离心压缩机或回转压缩机，阐述所选压缩机的排气

量和排气压力方面的性能优点，说明室外移动式压缩机设备的结构特点，动力、冷却和维护等应用

问题，并注意压缩天然气介质的危险性和操作安全问题。

2、某平原地区石化装置输送粘油介质，选用冬季经常使用的高扬程小流量油泵设备。试选择适当类

型的泵设备，说明选型理由和使用注意问题。

答案：不设标准选型答案。可选用多级离心泵、往复泵或回转泵，阐述所选泵的高扬程和小流量等

性能优点，并说明冬季输送粘油介质泉的粘度换算、动力消耗和操作维护等应用问题。

3、已知某离心式空气压缩机某级叶轮的有效流量〃z=6.95kg/s,漏气损失系数为4=0013,轮

阻损失系数为二003。叶轮对单位质量气体做功”『二45895J/kg。试计算叶轮做功消耗的理

论功率、漏气损失功率、轮阻损失功率，以及叶轮对气体做功消耗的总功率和叶轮对单位质量有效

气体的总耗功。

解：

(1)叶轮对气体作功消耗的功率

mHT6.95x45895

NT=318.97kW

~10001000

漏气损失功率

N,二4必=0.013x318.97