思考题及答案-流体机械
第1-2章习题绪论及容积式压缩机思考题：
1．什么是原动机、工作机、压缩机、泵？并举例说明．
2．按排气压力压缩机又分为哪几类？
3．流体机械按结构分为哪几类？并举例说明．
4．容积式压缩机的工作原理是什么？
5．容积式压缩机按其结构可分为哪几类？
6．容积式压缩机的特点是什么？
7．简述往复压缩机的工作过程．
8．往复压缩机的理论压缩循环与实际压缩循环的区别是什么？（或往复压缩机的理论压缩循环与实际压缩循环的特点是什么？）
9．简述采用多级压缩的理由．
10．若不按等压比分配原则分配压比，但仍需要按照什么原则？写出表达式．
11．简述气阀的工作过程．
12．活塞环密封、填料密封和迷宫密封的密封原理是什么？
13．压缩机辅助设备包括哪些部分？
14．压缩机润滑方式按照润滑由到达工作表面的方式可以分为哪几种？
15．什么叫容积式压缩机的容积流量、供气量？
16．什么叫容积式压缩机的机械效率、等温指示效率、等温轴效率？
17．往复压缩机所受作用力有哪几种？产生的原因分别是什么？
18．为什么要进行惯性力平衡？
19．往复压缩机上的惯性力有哪几种？分别使用什么方法进行惯性力的平衡？
20．单列压缩机中的一、二阶往复惯性力能否平衡？为什么？
21．压缩机驱动力矩、阻力矩不能平衡时，会导致什么后果？应采取什么措施？
答案：
1．什么是原动机、工作机、压缩机、泵？并举例说明．
原动机是将流体的能量转变为机械能，用来输入轴功率，如汽轮机、燃气轮机、水轮机等。
工作机是将机械能转变为流体的能量，用来改变流体的状态（提高流体的压力、使流体分离等）与传送流体，如压缩机、泵、分离机等。
将机械能转变为气体的能量，用来给气体增压与输送气体的机械称为压缩机。
将机械能转变为液体的能量，用来给液体增压与输送液体的机械称为泵。
2．按排气压力压缩机又分为哪几类？
按照气体压力升高的程度，又区分为压缩机，鼓风机和通风机等。
3．流体机械按结构分为哪几类？并举例说明．
流体机械按结构可分为两大类，一类是往复式结构的流体机械，另一类是旋转式结构的流体机械。
往复式结构的流体机械主要有往复式压缩机、往复式泵等。这种结构的流体机械具有输送流体的流量较小，而单级压升较高的特点。
旋转式结构的流体机械，这种结构的流体机械具有输送流体的流量大而单级压升不太高的特点。
4．容积式压缩机的工作原理是什么？
容积是压缩机是指依靠改变工作腔来提高气体压力的压缩机。
5．容积式压缩机按其结构可分为哪几类？
按照结构的不同分为往复活赛和回转活塞之分，前者简称“往复式”，后者简称“回旋式”。
6．容积式压缩机的特点是什么？
（1）运动机构的尺寸确定后，工作腔的溶剂变化规律也就确定，因此机器转速的改变对工作腔容积变化规律不发生直接的影响，故机器压力与流量
关系不大，工作的稳定性较好；
（2）气体的吸入和排出是靠工作腔容积变化，与气体性质关系不大，故机器适应性强并容易达到较高的压力；
（3）机器的热效率较高；
（4）容积式机器结构较复杂，尤其是往复式压缩机易于损坏的零件多。此外，气体吸入和排出是间歇的，容易引起气柱及管道的振动。
7．简述往复压缩机的工作过程．
被压缩气体进入工作腔内完成一次气体压缩成为一级。每个级由进气、压缩、排气等过程组成，完成一次前述过程称为一个循环。
8．往复压缩机的理论压缩循环与实际压缩循环的区别是什么？（或往复压缩机的理论压缩循环与实际压缩循环的特点是什么？）
（1）、气体通过进、排气阀时无压力损失，且进、排气压力没有波动，保持恒定；
（2）、工作腔内无余隙容积，缸内的气体被全部排出；
（3）、工作腔作为一个孤立体与外界无热交换；
（4）、气体压缩过程指数为定值；
（5）、气体无泄漏。
９．简述采用多级压缩的理由．
（1）、可以节省压缩气体的指示功；
（2）、可以降低排气温度；
（3）、提高容积系数；
（4）、降低活塞力。
10．若不按等压比分配原则分配压比，但仍需要按照什么原则？写出表达式．
在实际压力比分配中，有时为了平衡活塞力，也不得不破坏等压比分配原则，使各级压力比的分配服从其所造成的活塞力的限制。另外第一级压力
比取小些，以保证第一级有较高的容积系数，从而使气缸尺寸不至于过大，通常第一级压力比
11．简述气阀的工作过程．
当余隙容积膨胀终了时，若气工作腔与阀腔之间的压力差△p在阀片上的作用力大于弹簧力及阀片和一部分弹簧质量，阀片开启，气体进人气缸，阀
片在气流推力的作用下，继续上升，直至撞到升程限制器。阀片撞击升程限制器时，会产生反弹力，如果反弹力与弹簧力之和大于气流推力，则阀
片会出现反弹现象。在正常情况下，反弹现象是比较轻微的，阀片在气流推力的作用下会再次贴到升程限制器上，此时气流推力大于弹簧力，使阀
片就停留在升程限制器上，直到活塞接近止点位置时，活塞速度降低，气流推力减小，当气流推力不足以克服弹簧力时，阀片开始离开升程限制器
，向阀座方向运动。最理想的情况是当活塞到达止点位置时，阀片也恰好落在阀座上，此时阀片完成一次工作。
12．活塞环密封、填料密封和迷宫密封的密封原理是什么？
活塞环通常不是一道，而是需要两道或更多道同时使用，使气体每经讨一道活塞环便产生一次节流作用，进一步达到减少泄漏的目的。
填料密封原理与活塞环相似，也即利用阻塞和节流两种作用。它由两块平面填料构成一组密封元件，最典型的是朝向气泣的一侧由三瓣组成，背离
气缸的一块由六瓣组成，每一块外缘绕有螺旋弹簧，起预紧作用。三瓣的填料从轴向挡住六瓣的径向切口，阻止气体的轴向泄漏。六瓣填料径向切
口由其中三个月牙形瓣所盖住.以阻止气体的径向泄漏。所以真正起密封作用的是六瓣填料。
迷宫密封其工作原理是尽量减小通流截面积和多次的节流减压，使在压差作用下的漏气量尽量减小。
13．压缩机辅助设备包括哪些部分？
润滑设备、冷却系统、管路系统。
14．压缩机润滑方式按照润滑由到达工作表面的方式可以分为哪几种？
飞溅润滑、压力润滑、喷雾润滑。
15．什么叫容积式压缩机的容积流量、供气量？
压缩机的容积流量，通常是指单位时间内压缩机最后一级排出的气体。
化工工艺中使用的压缩机，由于工艺计算的需要，须将溶剂流量折算到标准状态时的干气容积值，此值称为供气量或称标准容积流量。
16．什么叫容积式压缩机的机械效率、等温指示效率、等温轴效率？
压缩机的机械效率ηm是指示功率与轴功率之比。
压缩机等温效率有等温指示效率和等温轴效率之分。等温指示效率ηi-is是压缩机理论等温循环指示功与实际循环指示功之比。等温轴效率ηis是
按照第一级进气口温度，等温压缩到排气压力时的理论等温循环指示功率与实际循环的轴功率之比。
17．往复压缩机所受作用力有哪几种？产生的原因分别是什么？
压缩机正常运转时，产生的作用力主要有三类：1、惯性力：往复质量与不平衡旋转质量造成的惯性力；2、气体力：气体压力所造成的作用力；3、
摩擦力：接触表面相对运动时产生的摩擦力。
18．为什么要进行惯性力平衡？
为了使机器达到平稳运行，应尽可能在机器内部把惯性力平衡掉。
19．单列压缩机中的一、二阶往复惯性力能否平衡？为什么？
单列压缩机往复质量惯性力用平衡重不能平衡，若在曲柄相反方向半径等于r 处，加装一个质量等于ms的平衡重.则所加质量的离心力msrw2的水平分
量为毯msrw2cosθ，其数值和一阶往复惯性力相同且方向相反，故可以平衡掉原来的一阶往复惯性力。但遗留下垂直分量msrw2sinθ，并且当
θ=90°及θ=270°时达最大值。所以加装平衡重的结果只是把原来气缸轴线方向的一阶往复质量惯性力转移到了与气缸轴线垂直的方向。所以，单
列压缩机中一阶往复惯性力无法简单地平衡;二阶往复惯性力的平衡则更困难。
20．往复压缩机上的惯性力有哪几种？分别使用什么方法进行惯性力的平衡？
通常有两类:一类在曲柄销相反方向设置平衡重;另一类使惯性力相互抵消。
（1）、不平衡旋转质量所造成的离心力平衡比较方便，在曲柄的相反方向装上一个适当的平衡重，使两者所造成的离心力相互抵消即可。
（2）、单列压缩机往复质量惯性力用平衡重不能平衡。
21．压缩机驱动力矩、阻力矩不能平衡时，会导致什么后果？应采取什么措施？
机器的旋转不均匀度过大，会在运动部件上产生附加的动载荷，使联轴器负荷加重而寿命降低，还会使电动机乃至工厂的电流产生波动。
为了使机器的旋转不均匀度适当，必须在机器设计时采取相应的措施，除合理配置多列压缩机各列的排列外，通常还利用增大机器转动惯量的方法
予以解决。
第3章习题离心压缩机思考题：
1．规定离心压缩机的出口压力在多少以上？为什么这样规定？
2．离心压缩机的中间级、首级、末级分别包括哪些过流部件？它们的功能分别是设什么？
3．叶轮的作用是什么？
4．示意画出叶轮的进口、出口速度三角形？
5．示意画出叶轮无预旋时，其进口、出口速度三角形？
6．比较前弯、径向、后弯叶片（从结构、速度、理论能量头、效率、稳定工况范围、适用场合六方面）．
7．比较离心压缩机、往复压缩机的特点（从排气量、排气压力、结构、通用性、气体受污染程度方面）．
8．离心压缩机的三大能量损失是什么？
9．离心压缩机级内的流动损失有哪几种？分别简述发生的部位、原因、防治措施．
10．为了省功，采取降低气体温度，对离心压缩机应采取什么装置？
11．提高叶轮的圆周速度，应受到哪些因素的限制？
12．离心压缩机的总耗功（总能量头）包括哪几部分？写出表达式。
13．离心压缩机的性能曲线由哪几条曲线表达？什么样的曲线，代表压缩机的性能优良？
14．喘振的危害是什么？防止喘振的措施有哪些？
15．离心压缩机的调节方法有哪些？画图说明．（保持流量不变、保持系统压力不变两种情况下）．
16．叶轮转子所受的轴向力由哪几部分组成？最后的总轴向力的方向是怎样的？
17．平衡轴向力的措施有哪些？
18．轴端密封分为哪几种？
答案：
1．规定离心压缩机的出口压力在多少以上？为什么这样规定？
离心压缩机出口的气体压力在200kPa以上，以区别出口压力低的离心通风机和鼓风机。
2．离心压缩机的中间级、首级、末级分别包括哪些过流部件？它们的功能分别是设什么？
级分三种型式即首级、中间级和末级。中间级由叶轮、扩压器、弯道、回流器组成。首级由吸气管和中间级组成。末级由叶轮、扩压器、排气蜗
室组成。其中除叶轮随轴旋转外，扩压器、弯道、回流器及排气蜗室等均属固定部件。
3．叶轮的作用是什么？
叶轮是外界(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，因而叶轮是整个压缩机最重要的部件。
4．示意画出叶轮的进口、出口速度三角形？
5．示意画出叶轮无预旋时，其进口、出口速度三角形？
6．比较前弯、径向、后弯叶片（从结构、速度、理论能量头、效率、稳定工况范围、适用场合六方面）．
叶轮结构型式通常还按叶片弯曲形式和叶片出口角来区分。后弯型叶轮，叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相反，通常多采用这种叶轮，它的级效率
高，稳定工作范围宽。径向型叶轮，叶片为径向直叶片也属于这种类型。前弯型叶轮，叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相同，由于气流在这种叶道
中流程短转弯大，其级效率较低，稳定工作范围较窄，故它仅用于一部分通风机中。
7．比较离心压缩机、往复压缩机的特点（从排气量、排气压力、结构、通用性、气体受污染程度方面）．
如果将离心压缩机和往复活塞压缩机相比较，则可显示出离心压缩机具有以下特点。
（1）、流量大。由于活塞压缩机仅能间断地进气、排气，气缸容积小，活塞往复运动的速度不能太快，因而排气量受到很大限制。
（2）、转速高。活塞压缩机的活塞、连杆和曲轴等运动部件，必须实现旋转与往复运动的变换，惯性力较大，活塞和进、排气阀时动时停，有的运动
件与静止件直接接触产生摩擦，因而提高转速受到很多限制;而离心压缩机转子〔轴和由轴带动一起旋转的所有零部件(如叶轮、推力盘、平衡
盘等)的总称为转子〕只作旋转运动，几乎无不平衡质量，转动惯量较小，运动件与静止件保持一定的间隙，因而转速可以提高。
（3）、结构紧凑。机组重量与占地面积比用同一流量的活塞压缩机小得多。
（4）、运转可靠，维修费用低。活塞压缩机由于活塞环，进、排气阀易磨损等原因，常需停机检修;而离心压缩机运转平稳，一般可连续1一3年不需
停机检修，亦可不用备机，故运转可靠，维修简单，操作费用低。
（5）、气体受污染。
8．离心压缩机的三大能量损失是什么？
流动损失、漏气损失、轮阻损失。
9．离心压缩机级内的流动损失有哪几种？分别简述发生的部位、原因、防治措施．
摩阻损失；
分离损失：边界层分离损失；
冲击损失：发生部位：叶道进口，扩压气的叶道进口；
二次流损失：轴向涡旋；
尾迹损失：突变液面，尾部的边界层交汇出现涡旋；
波阻损失：出现压缩波，能量损失。
10．为了省功，采取降低气体温度，对离心压缩机应采取什么装置？
为了降低气体的温度，节省功率，在离心压缩机中，往往采用分段中间冷却的结构，而不采用气缸套冷却。
11．提高叶轮的圆周速度，应受到哪些因素的限制？
叶轮材料强度的限制、气流马赫数的限制、叶轮相对宽度的限制。
12．离心压缩机的总耗功（总能量头）包括哪几部分？写出表达式。
13．离心压缩机的性能曲线由哪几条曲线表达？什么样的曲线，代表压缩机的性能优良？
压力比与流量的性能曲线、效率与流量的性能曲线、功率与流量的性能曲线。
14．喘振的危害是什么？防止喘振的措施有哪些？
喘振造成的后果是很严重的，它不仅使压缩机的性能恶化，压力和效率显著降低，机器出现异常的噪声、吼叫和爆音，而且使机器出现强烈振动
.致使压缩机的轴承、密封遭到损坏，甚至发生转子和固定部件的碰撞，造成机器的严重破坏。
15．离心压缩机的调节方法有哪些？画图说明．（保持流量不变、保持系统压力不变两种情况下）．
（1）、压缩机出口节流调节；
（2）、压缩机进口节流调节；
（3）、采用可转动的进口导叶调节(又称进气预旋调节)；
（4）、采用可转动的扩压器叶片调节；
（5）、改变压缩机转速的调节。
16．叶轮转子所受的轴向力由哪几部分组成？最后的总轴向力的方向是怎样的？
流体作用在叶轮上的轴向力由两部分组成，一部分是叶轮两侧的流体压力不相等（轮盖侧压力低，轮盘侧压力高）；一部分是流经叶轮的流体轴向
分动量的变化。方向由高压侧指向低压侧。
17．平衡轴向力的措施有哪些？
（1）、叶轮对排；
（2）、叶轮背面加筋；
（3）、采用平衡盘（亦称平衡活塞）；
（4）、双吸轮。
18．比较离心压缩机、轴流压缩机的性能特点．并简要说明理由．
（1）、轴流压缩机适用于更大的流量；
（2）、轴流式的级压力比低；
（3）、周流压缩机的效率高；
（4）、轴流压缩机的变工况特性较差。
第5章习题离心机
思考题：
1．离心沉降、离心过滤对物料的要求是什么（或适用的介质）？
2．什么是分离因数？写出表达式．
3．当Fr越大时，离心机的分离能力如何变化？
4．离心沉降由哪几个物理过程组成？
5．离心力场中沉降分离极限是什么？
6．离心机中的生产能力是怎样定义的？
7．离心过滤中的离心过程分为哪几个阶段？
8.目前工业用过滤式离心机有哪两大类？
9.当工业生产过程的工艺操作条件已确定时，具体选择何种分离机械主要依据什么？
10.固相粒子的沉降情况分为哪两种？
11.悬浮液和乳浊液的分离是一种非均一系分离的典型情况，其分离形式按照分离机理的不同分为哪两类？
12. 离心过滤与离心沉降的区别体现在哪里？
答案：
1．离心沉降、离心过滤对物料的要求是什么（或适用的介质）？
离心沉降主要是用于分离含固体量较少，固体颗粒较细的悬浮液。离心过滤主要是用于分离含固体量较多，固体颗粒较大的悬浮液。
2．什么是分离因数？写出表达式．
分离因数表示离心力场的特性，是代表离心机性能的重要因数。
3．当Fr越大时，离心机的分离能力如何变化？
分离体系的分散度越大，或介质粘度越大，物料越难分离，则应采用分离因数越大的离心机。
4．离心沉降由哪几个物理过程组成？
离心沉降一般由三个物理过程组成，即：固体的沉降，按照介质对其中物体运动阻力的流体力学进行；沉渣的压实，按照分散物系的力学规律进
行；从沉渣中排出部分由分子力所保持的液体。
5．离心力场中沉降分离极限是什么？
在一定的离心力场下，当固体颗粒小到某一尺寸而不能被离心分离时，称为离心沉降分离的极限。
6．离心机中的生产能力是怎样定义的？
能将所需分离的最小固相粒子沉降在鼓内，而不致随分离液带出的最大悬浮液流量。
7．离心过滤中的离心过程分为哪几个阶段？
三个阶段：滤渣的形成，滤渣的压紧和滤渣的机械干燥。
８.目前工业用过滤式离心机有哪两大类。
目前工业用过滤式离心机有间歇操作和连续操作两大类。
９.当工业生产过程的工艺操作条件已确定时，具体选择何种分离机械主要依据什么？
当工业生产过程的工艺操作条件已确定时，具体选择何种分离机械主要依据分离任务和物料特性而定。
10.固相粒子的沉降情况分为哪两种？
固相粒子的沉降情况分为集团沉降和自由沉降两类。
11.悬浮液和乳浊液的分离是一种非均一系分离的典型情况，其分离形式按照分离机理的不同分为哪两类？
悬浮液和乳浊液的分离形式按照分离机理的不同分为过滤和沉降两类。
12. 离心过滤与离心沉降的区别体现在哪里？
离心沉降中所用转鼓为回转箱转鼓；而在离心过滤中所用转鼓必须开孔，转鼓内必须设有网状结构的滤网或滤布。
、单项选择题 （每题 1分，共 10分 ） 1. 液体从泵入口流到出口的过程中，通常存在的三种损失有流动损失、流量损失和（ A ） A. 机械损失 B .尾迹损失 C.冲击损失 D.泄漏损失 2. 下列零部件中属于离心泵过流部件的是（ C ）。 A. 转轴 B.轴封箱 C.蜗壳 D. 口环 3. 为便于对不同类型泵的性能与结构进行比较，泵的比转数 n s 是其（B ）。 A.任意效率点的比转数 B.最高效率点的比转数 C 最低效率点的比转数 D.最小流量的比转数 4. 在泵出口设有旁路与吸液罐相连通，改变旁路上调节阀的开度调节流量属于（ A ）。 A.改变管路特性工况调节 B.改变工艺参数调节 C.改变尺寸参数调节 D.改变泵特性工况调节 5. 下列零部件中属于离心压缩机定子的零部件的是（ A ）。 A .扩压器 B . 口环 C .阀片 D .气缸 6. 离心压缩机转速越高，压力比越大，但性能曲线越陡，稳定工作区（ D ）。 A. 不变 B. 越宽 C. 等于零 D. 越窄 7. 保持两机流动过程完全相似的条件为：几何相似、进口速度三角形相似、特征马赫数相等和 （ C ）。 A .多变指数相等 B .膨胀指数相等 C.绝热指数相等 D .等温指数相等 8. 压缩机实际运行中的排气压力并不总是符合设计压力，其值取决于（ C ） A .进气系统的压力 B.汽缸的压力 C.排气系统的压力 D .活塞的压力 9. 各类压缩机的旋转惯性力或旋转惯性力矩都可以用加（ B ）。 A .气体质量来平衡 B .平衡质量来平衡 C.汽缸质量来平衡 D.往复质量来平衡 10. 在结构尺寸一定时，影响活塞压缩机排气量的主要因素是转速和（ C ） A .凝析系数 B .吸气系数 C.排气系数 D ?抽加气系数 二、多项选择题（每题 2分，共 10 分） 11. 离心泵按液体吸入叶轮的方式不同，有（ AE ）。 A.双吸式泵 E.多吸式泵 C.单级泵 D.多级泵 E .单吸式泵 12. 下列零件属于活塞压缩机密封零部件的有（ ABC ） A.活塞环 E.平面填料 C.锥面填料 D.连杆 E.曲轴 13. 根据各列气缸中心线之间的夹角和位置不同，活塞式压缩机分为（ A.立式 E.移动式 C.卧式 D.固定式 E.角度式 14. 下列属于离心压缩机流动损失的是（ BD ）。 A.泄漏损失 E.分离损失 C.机械损失 D.二次涡流损失 E.轮阻损失 15. 下列零部件中属于离心压缩机零部件的是（ 过程流体机械试题 ACE ) ABD 流体机械原理作业解答 p41习题一： 一、为了满足一个规划中的企业用电高峰的需要，拟在有利地形处建一座具有一台泵及一台水轮机的抽水蓄能电站，该企业每天对电能的需要为：14h 为P 1=8MW ；10h 为P 2=40MW 。假定该企业可以从电网中获得的电功率Pv 是常数，已知：水轮机的总效率 0.91 P P T η==／电 水 ，泵的总效率0.86P P P η==／水电 ，压力管道的损失6H m ?=，电站的静水头200H m st =。为简单计，假定H ?和H st 为常数，其它损失忽略不计。假定该装置中 水的总量为常数（上游无来水，下游不放水，并忽略蒸发泄漏），试求：①必需的P V 值。 ②泵与水轮机的工作参数V q ，H ，P 水 。③上游及下游水池的最小容积V 。 解： 从电网中获得的电能不足时，用水轮机发电补充；从电网中获得的电能有多余时，用于泵去抽水蓄能。 2 2 ()*V st V T P P P g H H q ρη-=-?水轮机轴功率 ＝ 11 ()*V st V P P P P g H H q ρη-=?水泵轴功率 ＝＋／ 1 2 V V V q q 1 2 ＝t =t 40194*14*0.91*0.86 1.0328206*10 V V P P -==- 408*1.032 23.751 1.032 V P += ≈+MW 2 (4023.76)*10009.399.8*194*0.91V q -==m3/s ，1 6.71V q = m3/s 对水轮机：29.39V q =m3/s ；2194H m =， 4023.7516.25P =-=轴 MW ，17.85P ηT 水 轴 =P ／＝MW ， 对于泵：1 6.71V q =m3/s ；1206H m =，1)*13.55P P P η-V 水 =(P ＝(23.76-8)*0.86=MW ，15.76P =轴 MW V ＝5 6.71*3600*14 3.38*10=m3 离心泵 填空： 1、泵的基本方程式是根据（动量矩定理）导出的。 2、理想叶轮的理论扬程与输送介质（水）。 3、按液体进入叶轮方式离心泵可分为（双吸）和（单吸）泵。 4、离心泵中唯一的作功部件是（叶轮）。 5、前弯叶片式叶轮的理论能量头随流量的减小而（减小）。 6、离心泵叶轮的叶片安装角βA2越大，反作用度（越小）。 判断： 1、泵的扬程是单位质量流体流过泵后的能量。× 2、泵效率是轴功率和驱动机功率之比。× 3、离心泵的流量小于设计流量时，在叶轮叶片入口的冲击速度与圆周速度相同。× 4、若离心泵的扬程为零，则效率一定为零。√ 往复式压缩机 填空： 1、往复压缩机的排气量调节方法有：（改变时转速和间歇停车），（切断进气调节），（旁路调节），（顶开吸气阀调节），（连通补助余隙容积调节）； 2、离心泵装置发生不稳定工作的两个条件是：（驼峰形状性能曲线），（装置中有升降液面）； 3、离心泵叶轮的叶片安装角βA2越大，反作用度（越小）； 4、往复压缩机采用多级压缩可（降低）排气温度，（减少）功率消耗。 5、凝析系数越大，析出的液体量（越少）。 6、往复压缩机理论工作循环中，（压缩）过程为热力过程。 7、离心水泵装置的(Hs) 与[Δhr]的和约等于（10m）。 8、后弯叶片式叶轮的理论能量头随流量的减小而（增加）。 9、往复压缩机实际循环与理论循环的差别是：（理论循环进排气过程无阻力损失，无压力脉动，气体状态不变，多变指数不变），（理论循环无余隙容积），（理论循环无漏气现象），（理论循环被压缩气体为理想气体），（理论循环压缩过程指数在整个过程中为常数）。 10、相同性能的离心泵串联后，性能曲线（变陡） 判断： 11、为提高往复压缩机第一级容积利用率，常将第一级压力比取得低些。（√） 12、往复压缩机的压力比是影响排气温度的直接因素。（√） 13、若一级气缸直径因圆整而减小，则以后各级吸入压力一定增大。（×） 14、若离心泵的流量为零，则效率一定为零。（√） 15、安装高度越高，离心泵发生汽蚀的可能性越大。（√） 16、在流量一定时，叶片安装角越大，离心泵的理论扬程越大。（√） 17、离心泵的比转数是汽蚀判别数。（×） 18、径向叶片式叶轮的理论能头为常数。（√） 19、往复压缩机进气过程中的气阀阻力使气缸内的进气压力高于名义进气压力。（×） 20、在余隙容积和压力比确定以后，膨胀过程指数越大，进气量越多。（√） 21、二阶往复惯性力可用加平衡质量的办法平衡。（×） 22、输送液体的温度提高，泵装置的抗汽蚀性能下降。（√） 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（）和（）二大类。 3、按工作介质的不同，流体机械可分为（）、（）和（）。 5、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。 6、将机械能转变为（）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。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。 1 / 221 / 22 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______密封。 A．活塞环B．软填料C．硬填料D．密封圈 2 / 222 / 22 山东科技大学《流体机械》试卷A 班级________________ 姓名________________ 学号________________ 一、 填空（每空1分 共15分） 1.离心泵叶轮根据叶片出口相对流动角β2的不同可分为三种不同形式，当β2<90 o时为 ，β2=90 o时为 ，β2>90o时为 ；对应于三种叶轮效率为 、 、 。 2前向式叶轮的叶片弯曲方向与叶轮旋转方向___________________。 3.叶轮是离心泵的能量转换元件，它的结构形式有_______、_______、_________三种。 4. 泵与风机中能量转换时的损失可分为______________、________________、_______________。 5.要保证泵不发生汽蚀，首先要正确地确定泵的_________________________。 6.泵串联运行时，所输送的流量均________________，而串联后的总场程为串联各泵所产生的扬程之和。 二、选择（ 每题2分 共20分） 1．离心式泵的主要部件不包括（ ） A.叶轮 B.汽缸 C.机壳 D.吸入室 2.在理论能头 2g w -w 2g u -u 2g v -v H 2212 12221222T ∞∞+ +∞∞=∞ 中，表示液体静能头的中（ ） A ．2g u -u 12 2 2 B ． 2g v -v 12 2 2∞∞ C ．2g w -w 2 212∞∞ D ．2g w -w 2g u -u 2 21 212 22∞∞+ 3．离心式叶轮有三种不同的形式，其叶轮形式取决于（ ） A ．叶片入口安装角 B ．叶片出口安装角 C ．叶轮外径和宽度 D ．叶轮内径和宽度 4．电厂中要求具有陡降型性能曲线的设备是（ ） A ．给水泵 B ．送风机 C ．循环水泵 D ．凝结水泵 《过程流体机械》思考题参考解答 2 容积式压缩机 ☆思考题2.1 往复压缩机的理论循环与实际循环的差异是什么？ ☆思考题2.2 写出容积系数λ V 的表达式，并解释各字母的意义。 容积系数λV （最重要系数） λ V ＝1－α（n 1ε－1）＝1－???? ??????-???? ??11 0n s d S p p V V （2-12） 式中：α ——相对余隙容积，α ＝V 0（余隙容积）/ V s （行程容积）；α ＝0.07～0.12（低压），0.09～0.14（中压），0.11～0.16（高压），＞0.2(超高压)。ε ——名义压力比（进排气管口可测点参数），ε ＝p d / p s ＝p 2 / p 1 ，一般单级ε ＝3～4；n ——膨胀过程指数，一般n ≤m （压缩过程指数）。 ☆思考题2.3 比较飞溅润滑与压力润滑的优缺点。 飞溅润滑（曲轴或油环甩油飞溅至缸壁和润滑表面），结构简单，耗油量不稳定，供油量难控制，用于小型单作用压缩机； 压力润滑（注油器注油润滑气缸，油泵强制输送润滑运动部件），结构复杂（增加油泵、动力、冷却、过滤、控制和显示报警等整套供油系统油站），可控制气缸注油量和注油点以及运动部件压力润滑油压力和润滑油量，适用大中型固定式动力或工艺压缩机，注意润滑油压和润滑油量的设定和设计计算。 ☆思考题2.4 多级压缩的好处是什么？ 多级压缩 优点：①.节省功耗（有冷却压缩机的多级压缩过程接近等温过程）；②.降低排气温度（单级压力比小）；③.增加容积流量（排气量，吸气量）（单级压力比ε降低，一级容积系数λV 提高）； ④.降低活塞力（单级活塞面积减少，活塞表面压力降低）。缺点：需要冷却设备（否则无法省功）、结构复杂（增加气缸和传动部件以及级间连接管道等）。 ☆思考题2.5 分析活塞环的密封原理。 活塞环 原理：阻塞和节流作用，密封面为活塞环外环面和侧端面（内环面受压预紧）；关键技术：材料（耐磨、强度）、环数量（密封要求）、形状（尺寸、切口）、加工质量等。 ☆思考题2.6 动力空气用压缩机常采用切断进气的调节方法，以两级压缩机为例，分析一级切断进气，对机器排气温度，压力比等的影响。 两级压缩机分析：1级切断进气→节流（实际ε1↑）→停止进气排气→2级节流（实际ε2↑）→（短暂）排气温度T2↑→（逐渐）停止进气排气（级间存气）；活塞力↑（ε↑），阻力矩变化。 ☆思考题2.7 分析压缩机在高海拔地区运行气量的变化规律并解释其原因。 高海拔地区当地大气压力即吸气压力p s↓，若排气压力p d不变，则名义压力比ε↑，根据（2-12）式和（2-11）式，容积系数λV↓，实际吸气量V s0↓，容积流量q V↓。 ☆思考题2.8 一台压缩机的设计转速为200 r/min，如果将转速提高到400 r/min，试分析气阀工作情况。 定性分析，定量分析难。如压缩机结构参数（行程s、缸径D1、阀片尺寸等）不变，则容积流量q V↑↑（理论增加一倍），使气阀流速和阻力损失↑↑（激增），进排气频率↑，阀片启闭速度↑，阀片撞击阀座程度↑（加剧），阀片寿命↓（缩短），故障概率↑（增加）。解决问题需改变结构（缩短行程、减小缸径，增加气阀通道面积等）。 ☆思考题2.9 画出螺杆压缩机过压缩和压缩不足的指示图，并分析其对压缩机性能的影响。 压力比：内压力比（工作腔压缩终压/进气压力）、外压力比（排气管压/进气压力）；（图2-42）内外压力比不相等时指示图。过压缩：内压力比＞外压力比；欠压缩（压缩不足）：内压力比＜外压力比；过压缩和欠压缩均增加功耗，等压力比减少功耗。 3 离心压缩机 ☆思考题3.1 何谓离心压缩机的级？它由哪些部分组成？各部件有何作用？ 高等学校教学用书 流体力学与流体机械 习题参考答案 主讲：陈庆光 中国矿业大学出版社 张景松编 . 流体力学与流体机械 , 徐州：中国矿业大学出版社， （重印） 删掉的题目： 1-14 、2-6 、 2-9 、 2-11 、2-17、3-10、3-19、4-5、4-13 《流体力学与流体机械之流体力学》 第一章 流体及其物理性质 m 3 的容器中装满了油。已知油的重量为 12591N 。求油的重度 和密度 度是多少 1-8 解： 12591 856.5kg/m 3 ； 9.8 1.5 3 g 8394N/m 3 1-11 面积 A 0.5m 2 的平板水平放在厚度 h 10mm 的油膜上。用 F 4.8N 的水 平力拉它以 U 0.8m/s 速度移动（图 1-6 ）。若油的密度 856kg/m 3 。求油的动 力粘度和运动粘度。 解： F 9.6N/m 2 ， A U h 0.12Pags ， 所以， U ， h ， / 0.12 /856 1.4 10 4m 2/s 1-12 重量 G 20N 、 面积 A 0.12m 2 的 平板置于 斜面 上。其间 充满 粘度 0.65Pags 的油液（图 1-7）。 当油液厚度 h 8mm 时。问匀速下滑时平板的速 解： F G sin 20o 6.84N ， F A 57Pags ， 因为 U ，所以 U h 57 0.008 h 0.65 0.7m/s 1- 13 直径 d 50mm 的轴颈同心地在 D 50.1mm 的轴承中转动（图 1-8 ）。间隙 中润滑油的粘度 0.45Pags 。当转速 n 950r/min 时，求因油膜摩擦而附加的阻 一、填空（本大题15分，每空0.5分） 1、按工作介质的不同，流体机械可分为（压缩机）、（泵）和（分离机）。 2、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（预紧）作用。 3、往复活塞泵由（液力端）和（动力端）组成。 4、防止离心压缩机的转子因受其重力下沉需要两个（径向）轴承，防止转子因受轴向推力窜动需要（轴向止推）轴承。 5、压缩机中的惯性力可分为（往复）惯性力和（旋转）惯性力。 6、往复式压缩机的工作腔部分主要由（气阀）、（气缸）和（活塞）构成。 7、离心泵的过流部件是（吸入室）、（叶轮）和（蜗壳）。 8、泵的运行工况点是（泵特性曲线）和（装置特性曲线）的交点。 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。 10、往复式压缩机的传动部分是把电动机的（旋转）运动转化为活塞的（往复）运动。 11、由比转数的定义式可知，比转数大反映泵的流量（大）、扬程（低）。 12、离心压缩机中，在每个转速下，每条压力比与流量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（右面）性能曲线上正常工作。 二、（本大题10分，每小题1分）判断 1、（×）采用多级压缩可以节省功的主要原因是进行中间冷却。 2、（×）压缩机的冷却方式主要分为（风冷）和（水冷）。 3、（×）管网特性曲线决定于（管网本身的结构）和用户的要求。 4、（×）按级数可将离心泵分为（单级泵）和（多级泵）。 5、（×）活塞与气缸之间需采用（活塞环）密封，活塞杆与气缸之间需采用（填料）密封。 6、（×）往复式压缩机的传动部分是把电动机的旋转运动转化为活塞的往复直线运动。 7、（×）气阀中弹簧的作用是帮助阀片关闭和减轻阀片开启时与（升程限制器）的撞击。 8、（×）在双作用气缸中，为利于填料密封，在曲轴一侧配置（较低）压力级。 9、（×）压缩机串联工作可增大气流的排出压力，压缩机并联工作可增大气流的输送 流量。 10、（×）如果泵几何相似，则（比转数）相等下的工况为相似工况。 三、（本大题20分，每小题2分 名词解释 1、过程流体机械：是以流体为工质进行能量转换、处理与输送的机械，是过程装控的重要组成部分。 2、理论工作循环：压缩机完成一次进气、压缩、排气过程称为一个工作循环。 3、余隙容积：是由气缸盖端面与活塞端面所留必要的间隙而形成的容积，气缸至进气、排气阀之间通道所形成的容积，以及活塞与气缸径向间隙在第一道活塞环之前形成的容积等三部分构成。 4、多级压缩：多级压缩是将气体的压缩过程分在若干级中进行，并在每级压缩之后将气体导入中间冷却器进行冷却。 5、灌泵：离心泵在启动之前，应关闭出口阀门，泵内应灌满液体，此过程称为灌泵。 6、有效汽蚀余量：有效汽蚀余量是指液流自吸液罐（池）经吸入管路到达泵吸入口 p所富余的那部分能量头，用NPSH a表示。 后，高出汽化压力 V 流体机械原理总复习 第一部分：流体机械概述 一、流体机械分类 ?按能量传递方向分类 ?按流体与机械的作用方式分类 ?按工作介质分类 ?其它流体机械类 二、水力机械主要部件 重点：水轮机过流部件 泵的主要过流部件 三、流体机械主要工作参数的定义 重点：1）水头、扬程、压升的定义。 2）工作机与原动机效率的定义。 第二部分：流体机械过流部件工作原理 一、流体机械过流部件图示方法（理解轴面，轴面投影图，流面、流线等概念） 二、速度三角形的意义及绘制方法 三、变工况速度三角形分析 四、流体机械基本方程（欧拉方程） 1、叶片式流体机械欧拉方程 2、理论扬程（水头） 3、第二欧拉方程 4、反作用度（反击度） 5、有限叶片数对能量转换的影响 五、水力机械其他过流部件工作原理 1、蜗壳（压水室）工作原理（速度矩为常数） 2、活动导叶的工作原理 1）流量调节方程的推导 2）水轮机流量调节方式 3、尾水管的工作原理 4、水泵的吸入室 5、水力机械过流部件内部流动特征比较（重要） 六、流体机械能量与损失分析（原动机和工作机的区别！） 1、流体机械能量分析（对原动机和工作机，各损失的分析） 2、容积损失 3、机械损失 4、水力损失 5、效率（原动机和工作机的区别！） 第三部分：相似理论在流体机械中的应用 一、水轮机单位参数 二、水泵单位参数 三、水轮机单位参数换算关系 四、泵的单位参数换算关系 五、比转速及其与水力机械几何形状、水力性能的关系 六、水力机械效率换算关系及单位参数换算 第四部分：水力机械的空化、泥沙磨损与磨蚀 一、空化的概念及空化发生条件 二、水力机械空化参数： 装置空化余量，必须空化余量，空化系数，装置空化系数，空化比转速。 吸出高度，名义吸出高度，容许吸出高度，水轮机安装高程 吸上高度，容许吸上高度 吸上真空度，容许吸上高度，泵的安装高程 泵的空化余量与叶片进口安放角的关系 三、空化的比尺效应和热力学效应 四、空化防护措施 第五部分：水力机械特性 一、水力机械力特性 二、流体机械特性曲线的分类 三、泵（风机）的特性曲线 不同比转速泵特性曲线特点 四、水轮机的特性曲线 3类线性特性曲线 模型综合特性曲线特点 真机运转综合特性曲线特点 不同比转速水轮机特性曲线特点 五、水轮机模型实验及综合特性曲线绘制方法 1）混流式 2）轴流转桨式 六、泵的模型实验及特性曲线绘制 第六部分：泵的运行特性 一、泵与管网系统的联合工作 1）管路特性曲线 2）泵的运行工况点 3）工况点稳定性分析 二、泵的串并联运行 三、泵的工况调节 过程流体机械试题 一、单项选择题(每题1分，共10分) 1.液体从泵入口流到出口的过程中，通常存在的三种损失有流动损失、流量损失和（）。 A.机械损失 B.尾迹损失 C.冲击损失 D.泄漏损失 2.下列零部件中属于离心泵过流部件的是（）。 A.转轴 B.轴封箱 C.蜗壳 D.口环 3.为便于对不同类型泵的性能与结构进行比较，泵的比转数n s是其（）。 A.任意效率点的比转数 B.最高效率点的比转数 C.最低效率点的比转数 D.最小流量的比转数 4.在泵出口设有旁路与吸液罐相连通，改变旁路上调节阀的开度调节流量属于（）。 A.改变管路特性工况调节 B.改变工艺参数调节 C.改变尺寸参数调节 D.改变泵特性工况调节 5.下列零部件中属于离心压缩机定子的零部件的是（）。 A．扩压器 B．口环 C．阀片 D．气缸 6.离心压缩机转速越高，压力比越大，但性能曲线越陡，稳定工作区（）。 A. 不变 B. 越宽 C. 等于零 D. 越窄 7.保持两机流动过程完全相似的条件为：几何相似、进口速度三角形相似、特征马赫数相等和（）。 A．多变指数相等 B．膨胀指数相等 C．绝热指数相等 D．等温指数相等 8.压缩机实际运行中的排气压力并不总是符合设计压力，其值取决于（）。 A．进气系统的压力 B．汽缸的压力 C．排气系统的压力 D．活塞的压力 9.各类压缩机的旋转惯性力或旋转惯性力矩都可以用加（）。 A．气体质量来平衡 B．平衡质量来平衡 C．汽缸质量来平衡 D．往复质量来平衡 10.在结构尺寸一定时，影响活塞压缩机排气量的主要因素是转速和（）。 A．凝析系数 B．吸气系数 C．排气系数 D．抽加气系数 1. 泵在高效工作区工作时，其效率不低于最高效率的( )。 A．90% B．93% C．95% D．97% 2. 改变泵的性能曲线进行工况调节的方法有( )。 A．管路节流调节 B．液位调节 C．改变转速调节 D．旁路调节 3. 若液流进入叶轮流道时无预旋，则( )。 A．C1=0 B．C1u∞=0 C．C1r =0 D．W1=0 4. 比转数相同的离心泵，其几何形状( )。 A．基本相等 B．一定相似 C．一定不相似 D．不一定相似 5. 两台离心压缩机流动相似，在几何相似、进口速度三角形相似和特征马赫数相等的同时，还必须( )。 A.多变指数相等 B.气体常数相等 C.等温指数相等 D.绝热指数相等 6. 离心压缩机设置扩压器的目的是让 ( )。 A．气流加速流动 B．动能转化为静压能 C．气流减压增速 D．气流平稳流动 7.离心压缩机性能曲线上右端点的最大流量，称为( )。 A．喘振流量 B．设计流量 C．堵塞流量 D．工艺流量 8. 等压力比分配原则是：在各级压力比相等，且吸入温度相同时，总指示功为 ( )。 A．等于零 B．任意值 C．最少 D．最多 9. 下列属于易损件的有( )。 A．机身 B．气阀 C．十字头销 D．曲轴 10. 压缩机的实际排气压力取决于( )。 A．排气系统的压力 B．实际吸气压力 C．排气温度 D．缸内压力 1.液体从泵入口流到出口的过程中，通常存在的三种损失有（）。 A.流动、流量和机械损失 B.二次流、尾迹和流动损失 《流体机械原理及结构》思考题及习题 1、 流体具有的能量主要包括哪几个方面？ 2、 什么是流体机械？根据什么将流体机械分为叶片式流体机械和容积式流体机械？ 3、 试说明流体机械的效率用m l h t ηηη=η表示。 4、 总扬程为25m ，流量为3m 3/min ，泄漏量为流量的3%的离心泵以1450rpm 的转速运转时，泵的轴功率为14.76kw ，机械效率取92.0m =η，试求下列值：（1）泵的有效功率；（2）泵的效率；（3）容积效率；（4）水力效率。 5、 水轮机效率实验时在某一导叶开度下测得下列数据：蜗壳进口处压力表读数P=22.6×104p a ， 压力表中心高程H m =88.5m ，压力表所在钢管直径D=3.35m ，电站下游水位?=85m ，流量q v =33m 3/s ，发电机功率P g =7410Kw ，发电机效率ηg =0.966，试求机组效率及水轮机效率。 6、 水轮机和水泵的基本工作参数有哪些？各是如何定义的？ 7、 离心泵自井中取水，输送到压水池中，流量为100 m 3/h ，吸水管与压水管直径均为150mm ，输水地形高度为32m ，若泵所需轴功率为14kw ，管路系统总阻力系数为10.5，试求离心泵装置的总效率。 8、 什么是流面、轴面？什么是轴面流线？ 9、 在分析叶片式流体机械内的流动时引入了哪些基本假设？试推导出叶片式流体机械的基本方程。 10、 何为反击系数？它有何意义？ 11、 什么在离心式叶轮出口附近的流动会产生滑移？滑移系数是怎样定义的，它与哪些因素有关？ 12、 冲击式流体机械在什么情况下，其效率最高？试推导出此时效率的表达式。 13、 什么是往复式流体机械和回转式流体机械？试分别列举几种型式。 14、 流动相似必须满足的三个条件是什么？ 15、 什么是单位参数和相对参数？ 16、 什么是比转速？它有什么重要意义？试分析比转速与叶轮形状和水力性能的关系。 17、 什么是水轮机的模型综合特性曲线和运转综合特性曲线？它们各有什么重要意义？ 18、 水轮机主要综合特性曲线包括哪些内容？5%出力储备线的意义何在？为什么轴流转浆式水轮机没有呢？ 19、 试分析不同比转速的水轮机模型综合特性曲线的等开度线和等效率曲线的形状和变化规律？ 20、 何为泵的工作特性曲线和通用特性曲线？ 21、 何为水力机械的最有利工作条件？正确绘制出叶轮进、出口处的速度三角形。当其流量或水头（扬程）发生变化时，水力机械的性能将有何变化？ 22、 分析变工况下的水泵的性能分析。 23、 什么是汽蚀？汽蚀的危害有哪些？ 24、 什么水是泵汽蚀余量和水泵装置汽蚀余量？它们有什么关系？ 一、 填空（每空1分 共15分） 1.离心泵叶轮根据叶片出口相对流动角β2的不同可分为三种不同形式，当β2<90 o时为 ，β2=90 o时为 ，β2>90o时为 ；对应于三种叶轮效率为 、 、 。 2前向式叶轮的叶片弯曲方向与叶轮旋转方向___________________。 3.叶轮是离心泵的能量转换元件，它的结构形式有_______、_______、_________三种。 4. 泵与风机中能量转换时的损失可分为______________、________________、_______________。 5.要保证泵不发生汽蚀，首先要正确地确定泵的_________________________。 6.泵串联运行时，所输送的流量均________________，而串联后的总场程为串联各泵所产生的扬程之和。 二、选择（ 每题2分 共20分） 1．离心式泵的主要部件不包括（ ） A.叶轮 B.汽缸 C.机壳 D.吸入室 2.在理论能头 2g w -w 2g u -u 2g v -v H 2 21 212 221222T ∞∞++∞∞= ∞中，表示液体静能头的中（ ） A ． 2g u -u 12 2 2 B ． 2g v -v 1 22 2 ∞ ∞ C ．2g w -w 2 212∞∞ D ．2g w -w 2g u -u 2 21 212 22∞∞+ 3．离心式叶轮有三种不同的形式，其叶轮形式取决于（ ） A ． 叶片入口安装角 B ． 叶片出口安装角 C ． 叶轮外径和宽度 D ． 叶轮内径和宽度 4．电厂中要求具有陡降型性能曲线的设备是（ ） A ． 给水泵 B ．送风机 C ．循环水泵 D ．凝结水泵 5．下列各项中与有效汽蚀余量NPSHa 值无关的是（ ） A ． 吸入管路参数 B ． 管路中流量 C ． 泵的结构 过程流体机械试题1及答案 一、单项选择题(每题1分，共10分) 1.液体从泵入口流到出口的过程中，通常存在的三种损失有流动损失、流量损失和（ A ）。 A.机械损失 B.尾迹损失 C.冲击损失 D.泄漏损失 2.下列零部件中属于离心泵过流部件的是（ C ）。 A.转轴 B.轴封箱 C.蜗壳 D.口环 3.为便于对不同类型泵的性能与结构进行比较，泵的比转数n 是其（ B ）。 s A.任意效率点的比转数 B.最高效率点的比转数 C.最低效率点的比转数 D.最小流量的比转数 4.在泵出口设有旁路与吸液罐相连通，改变旁路上调节阀的开度调节流量属于（ A ）。 A.改变管路特性工况调节 B.改变工艺参数调节 C.改变尺寸参数调节 D.改变泵特性工况调节 5.下列零部件中属于离心压缩机定子的零部件的是（ A ）。 A．扩压器 B．口环 C．阀片 D．气缸 6.离心压缩机转速越高，压力比越大，但性能曲线越陡，稳定工作区（ D ）。 A. 不变 B. 越宽 C. 等于零 D. 越窄 7.保持两机流动过程完全相似的条件为：几何相似、进口速度三角形相似、特征马赫数相等和（ C ）。 A．多变指数相等 B．膨胀指数相等 C．绝热指数相等 D．等温指数相等 8.压缩机实际运行中的排气压力并不总是符合设计压力，其值取决于（ C ）。 A．进气系统的压力 B．汽缸的压力 C．排气系统的压力 D．活塞的压力 9.各类压缩机的旋转惯性力或旋转惯性力矩都可以用加（ B ）。 A．气体质量来平衡 B．平衡质量来平衡 C．汽缸质量来平衡 D．往复质量来平衡 10.在结构尺寸一定时，影响活塞压缩机排气量的主要因素是转速和（ C ）。 A．凝析系数 B．吸气系数 C．排气系数 D．抽加气系数 二、多项选择题（每题2分，共10分） 11.离心泵按液体吸入叶轮的方式不同，有（ AE ）。 Ａ．双吸式泵Ｂ．多吸式泵Ｃ．单级泵Ｄ．多级泵 E．单吸式泵 12.下列零件属于活塞压缩机密封零部件的有（ ABC ）。 Ａ．活塞环Ｂ．平面填料Ｃ．锥面填料Ｄ．连杆 E．曲轴 13.根据各列气缸中心线之间的夹角和位置不同，活塞式压缩机分为（ ACE ）。 Ａ．立式Ｂ．移动式Ｃ．卧式 Ｄ．固定式 E．角度式 14.下列属于离心压缩机流动损失的是（ BD ）。 Ａ．泄漏损失Ｂ．分离损失Ｃ．机械损失Ｄ．二次涡流损失 E．轮阻损失15.下列零部件中属于离心压缩机零部件的是（ ABD ）。 Ａ．叶轮Ｂ．扩压器 Ｃ．气阀Ｄ．平衡盘 E．活塞 三、填空题 (每空1分，共15分) 山东科技大学《流体机械》考试 考试时间120分钟 班级_____________________ 姓名___________________ 学号__________________ 一、填空（每空1分共15分） 1?叶轮是离心泵的能量转换元件，它的结构形式有_________ ?> __________________ 三种。 2. 泵与风机中能量转换时的损失可分为_____________ 、_____________ 、 _______________ 种。 3. 前向式叶轮的叶片弯曲方向与叶轮旋转方向____________________ 。 4. 我国水泵行业习惯使用的比转速表达式为 ________________ 。 5. 泵或风机的工作点是_______________ 线与 _________________ 线的交点。 6. 当使用比例定律进行流体机械的变转速调节时，其流量和转速的 _________ 成正比，压力和转速的 ______ 正比，功率和转速的_______ 正比。 7. 泵与风机的无因次特性曲线是以______________ 为横坐标； ___________ 为纵坐标绘制的。 二、选择（每题2分共20分） 1 ?根据泵与风机的工作原理，离心式泵属于那种类型的泵。（） A. 容积式 B. 往复式 C.叶片式 D. 其它类型的泵 2. 下面的哪一条曲线是泵的特性曲线？ （） A. 泵所提供的流量与扬程之间的关系曲线 B. 流量与沿程损失系数之间的关系曲线 C. 管路的流量与扬程之间的关系曲线 D. 管路的性能曲线 3. 离心式叶轮有三种不同的形式，其叶轮形式取决于（） A. 叶片入口安装角 B?叶片出口安装角 [ 整理版] 过程流体机械试题 过程流体机械试题 、单项选择题(每题1分，共10分) 1. 液体从泵入口流到出口的过程中，通常存在的三种损失有流动损失、流量损失和( ) 。 A. 机械损失 B. 尾迹损失 C. 冲击损失 D. 泄漏损失 2. 下列零部件中属于离心泵过流部件的是( ) 。 A. 转轴 B. 轴封箱 C. 蜗壳 D. 口环3. 为便于对不同类型泵的性能与结构进行比较，泵的比转数n是其()。s A.任意效率点的比转数 B.最高效率点的比转数 C.最低效率点的比转数 D.最小流量的比转数4.在泵出口设有旁路与吸液罐相 连通，改变旁路上调节阀的开度调节流量属于( ) 。 A. 改变管路特性工况调节 B. 改变工艺参数调节 C .改变尺寸参数调节D. 改变泵特性工况调节5. 下列零部件中属于离心压缩机定子的零部件的是( ) 。 A(扩压器B( 口环C(阀片D(气缸6.离心压缩机转速越高，压力比越大，但性能曲线越陡，稳定工作区( ) 。 A. 不变 B. 越宽 C. 等于零 D. 越窄 7. 保持两机流动过程完全相似的条件为:几何相似、进口速度三角形相似、特 征马赫数相等和 A（多变指数相等B（膨胀指数相等 C（绝热指数相等D（等温指数相等8.压缩机实际运行中的排气压力并不总是符合设计压力，其值取决于（）。 A（进气系统的压 B（汽缸的压力 力團 C（排气系统的压力D（活塞的压力9.各类压缩机的旋转惯性力或旋转惯性力矩都可以用加（）。 A（气体质量来平衡B（平衡质量来平衡 C（汽缸质量来平衡D（往复质量来平衡10.在结构尺寸一定时，影响活塞压缩机排气量的主要因素是转速和（）。 A（凝析系数B（吸气系数 C（排气系数D（抽加气系数 1.泵在高效工作区工作时，其效率不低于最高效率的 A(90% B(93% C(95% D(97% 2.改变泵的性能曲线进行工况调节的方法有（）0 A（管路节流调节B（液位调节 C（改变转速调节D（旁路调节 3. 若液流进入叶轮流道时无预旋，则（）0 A(C=0 B(C=0 11u? C(C=0 D(W=0 1r 1 4. 比转数相同的离心泵，其几何形状（）0 A（基本相等B（一定相似 C（一定不相似D（不一定相似5.两台离心压缩机流动相似，在几何相似、进口速度三角形相似和特征马赫数相等的同时，还必须（）0 《流体机械原理》思考题 1.绘制水轮机的分类图表 2.绘制水泵的分类图表 3.水轮机的主要过流部件有哪些？各部分的主要作用是什么？作用原理是什么？有哪些 主要的形式？ 4.水泵的主要过流部件有哪些？各部分的主要作用是什么？作用原理是什么？有哪些主 要的形式？ 5.水轮机的轴功率、液流功率，输出功率有何区别？如何换算？ 6.水轮机内的主要损失是什么？各损失与水轮机效率间的关系如何？ 7.什么是同步转速？ 8.水轮机的水头和泵的扬程如何定义？ 9.水轮机的几个典型工作水头如何定义？ 10.水轮机速度三角形的各速度分量间的关系如何分析？ 11.何谓叶片安放角、相对液流角、绝对液流角、冲角？ 12.绘制转轮进出口速度三角形时，各速度分量或角度如何计算？ 13.考虑叶片数有限、有进口冲角、有叶片排挤时速度三角形各分量该如何确定？ 14.水力机械基本方程代表了什么物理意义？ 15.一般认为水轮机和水泵最优工况时进出口液流有何特点？此时基本方程可写为何种形 式？ 16.在偏离最优工况时速度三角形与最优工况时有何区别？这会对水轮机或水泵的水力性 能有何影响？ 17.滑移产生的原因及其带来的影响是什么？ 18.反击度是如何定义的？它与转轮（叶轮）的形状有何关系？ 19.通过改变活动导叶参数来调节流量和功率的方式有哪些？举例说明。 20.设蜗壳内的流动为平面轴对称有势流，蜗壳和座环内的流动有何规律。 21.尾水管的回能系数如何计算？何谓动态真空和静态真空？ 22.水力机械的相似判据是什么？两流动相似的必要和充分条件是什么？ 23.水轮机的四个相似定律指的是什么？有何意义？ 24.水轮机和水泵的各单位参数如何定义？单位是什么？ 25.为什么说“不考虑雷诺数的影响，同一台离心泵在转速变化时相似工况位于一条抛物线 上”？ 26.水力机械比转速如何定义？与单位参数间有何关系？ 27.水力机械按比转速从低到高是如何分类的？水力机械的比转速与水力性能、几何参数间 有何关系？ 28.水力机械内的损失包含几部分？各部分损失与流量、水头（扬程）、功率间有何关系？ 29.在效率换算时，模型效率用什么工况的效率？ 30.水轮机或水泵空化发生的条件？ 31.水轮机空蚀的分类和典型发生部位？ 32.水泵空蚀的典型发生部位？ 33.空蚀和泥沙磨损有何区别和联系？ 34.水轮机的空化系数和装置空化系数如何定义？分别与哪些因素有关？ 35.水轮机的安装高程如何确定？ 36.水轮机的吸出高度、允许吸出高度有何区别？水泵的吸入高度和允许吸入高度，吸入真 作业解答 p41习题一： 一、为了满足一个规划中的企业用电高峰的需要，拟在有利地形处建一座具有一台泵及一台水轮机的抽水蓄能电站，该企业每天对电能的需要为：14h 为P 1=8MW ；10h 为P 2=40MW 。假定该企业可以从电网中获得的电功率Pv 是常数，已知：水轮机的总效率 0.91 P P T η==／电 水 ，泵的总效率0.86P P P η==／水电 ，压力管道的损失6H m ?=，电站的静水头200H m st =。为简单计，假定H ?和H st 为常数，其它损失忽略不计。假定该装置中 水的总量为常数（上游无来水，下游不放水，并忽略蒸发泄漏），试求：①必需的P V 值。 ②泵与水轮机的工作参数V q ，H ，P 水 。③上游及下游水池的最小容积V 。 解： 从电网中获得的电能不足时，用水轮机发电补充；从电网中获得的电能有多余时，用于泵去抽水蓄能。 2 2 ()*V st V T P P P g H H q ρη -=-?水轮机轴功率 ＝ 1 1 ()*V st V P P P P g H H q ρη -=?水泵轴功率 ＝＋／ 1 2 V V V q q 1 2 ＝t =t 40194*14*0.91*0.86 1.0328206*10V V P P -==- 408*1.032 23.751 1.032 V P += ≈+MW 2 (4023.76)*1000 9.399.8*194*0.91 V q -= =m3/s ，1 6.71V q = m3/s 对水轮机：2 9.39V q =m3/s ；2194H m =， 4023.7516.25P =-=轴 MW ，17.85P ηT 水 轴 =P ／＝MW ， 对于泵：1 6.71V q =m3/s ；1206H m =，1)*13.55P P P η-V 水 =(P ＝(23.76-8)*0.86=MW ，15.76P =轴 MW 大庆石油学院试题封面 大庆石油学院考试命题审批表 考试科目：过程流体机械考试时间：2006年1 月6 注：1、请在“教研室意见”栏或“院系部意见”栏签署选用“A”卷或“B”卷得意见。2、本登记表同试卷一并归档保存。3、本表要求必须用计算机打印。 专业班级：装备2002-1～4班课程名称：过程流体机械第1 页共3 页 专业班级： 装备2002-1～4班 课程名称： 过程流体机械 第 2 页共 3 页 四、（本大题30分，每小题3分） 1．活塞压缩机得理论循环有哪些特征？ 2．采用多级压缩得原因就是什么？ 3．活塞式压缩机往复运动部分质量与旋转部分质量各由哪几部分组成? 4．容积式压缩机得特点？ 5．分析2VY-6/7型空气压缩机名称中各代号得意义? 6．离心泵发生不稳定工作得原因就是什么？如何判别稳定工作点与不稳定工作点？ 7．防止离心泵发生汽蚀得措施有哪些？ 8．简述泵得选用步骤。 9．写出欧拉方程与第二欧拉方程，并简述其物理意义。 10．离心压缩机防喘振得主要措施有哪些？ 五、（本大题12分） 1、图1为离心压缩机单级总能 量头分配示意图，请写出A-G 所代表得能量头或损失得名称 及符号，并在图上标出A-G 得 位置。（7分） A ： ； B ： ； C ： ； D ： ； E ： ； F ： ； G ： 。 2．图2为某压缩机结构简图，试写出图中标 号代表得构件名称。（5分） 1＿＿＿＿＿，2＿＿＿＿＿＿，3＿＿＿＿＿＿， 4＿＿＿＿＿＿，5＿＿＿＿＿，6＿＿＿＿＿＿， 7＿＿＿＿＿＿，8＿＿＿＿＿，9＿＿＿＿＿＿， 1P ＿＿＿＿＿，2P ＿＿＿＿＿。 六、（本大题13分） 1、某单级活塞式空压机吸入温度为40℃，进气压力为0、1MPa （绝），排气压力为0、3MPa （表），若为绝热压缩，其排气温度为多少。（5分） 图1 A G F E D C B 图2过程流体机械试题整理版
流体机械原理课后解答 张克为
流体机械复习题
过程流体机械习题及参考答案
流体机械试题(含答案)
《过程流体机械第二版》思考题答案_完整版..
流体力学与流体机械习题参考答案
过程流体机械考试题(1)
流体机械原理总复习
过程流体机械试题 (1)。。
流体机械原理及结构习题1
流体机械试卷一及参考答案
过程流体机械试题1及答案
山东科技大学流体机械试题
[整理版]过程流体机械试题
《流体机械原理》思考题
流体机械原理课后解答
流体机械期末试题及答案