过程流体机械简答 (spark)

1.往复活塞式压缩机级的实际循环有哪些特点？答：①存在余隙容积，工作循环多了一个膨胀过程；②进气、排气过程存在压力损失；③气体与汽缸壁面间存在温差，压缩和膨胀过程中多变指数变化；④气缸及其相关部件存在泄漏；⑤吸、排气间歇（或排气压力脉动）（实际气体性质不同于理想气体）2.多级压缩是什么？采用多级压缩的理由？①多级压缩就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。

②节省压缩气体的指示功；降低排气温度；提高容积系数；降低活塞上的气体力3.容积式压缩机的特点是什么？答：工作腔的容积变化规律只取决于机构的尺寸，故机器压力与流量的关系不大，工作的稳定性比较的好。

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;机器的热效率较高;一般来讲结构比较复杂，尤其是往复式压缩机易于损坏的零件多，一些压缩机的气体吸入和排出是间隙的，容易引起气柱及管道的振动。

4.活塞式压缩机气量调节的常用方法及要求？答：1）常用方法：①转速调节②管路调节③压开进气阀调节（2）要求：①容积流量随时和耗气量相等，即所谓连续调节，事实上不是任何情况下都能实现连续调节的，当不能连续调节事可采用分级调节②调节工况经济性好，即调节时单位流量耗功小；③调节系统结构简单，安全可靠，并且操作维修方便。

5.简述往复活塞式压缩机影响排气量的因素。

答：①容积系数影响最大；②气缸的冷却效果，通过提高膨胀指数可增大容积系数，同时提高温度系数；③良好的密封以减少泄漏；④压缩机的转速直接影响排气量的大小。

6.活塞环密封、填料密封的密封原理是什么？答：活塞环通常不是一道，而是需要两道或更多道同时使用，使气体每经过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，最典型的是朝向气缸的一侧由（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的瓣盖住.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）。

7.往复活塞式压缩机的理论循环有哪些特点？答：①气体通过进、排气阀时无压力损失（或进、排气压力没有波动，保持恒定）；②工作腔内无余隙容积（或缸内的气体被全部排除）；③工作腔与外界无热交换；④气体压缩过程指数为定值；⑤气体无泄漏。

8.简述选泵方法和步骤。

答：①列出基础数据。

根据工艺条件列出介质的物理性质等基础数据；②估算泵的流量和扬程。

选泵时可根据最大流量或取适当安全系数估算泵的流量，根据吸、排管路计算扬程取适当安全系数估算泵的扬程；③选择泵的类型及型号；④核算泵的性能；⑤计算泵的轴功率和驱动机功率。

9.简述提高离心泵抗汽蚀性能的主要措施。

答：①一是改进泵进口的结构参数，使泵具有较小的汽蚀余量NPSHr，或采用耐汽蚀材料，以提高泵的使用寿命；②另一方面是正确合理地设计吸入管路尺寸、安装高度等，使泵进口处有足够的有效汽蚀余量NPSHa，从而使泵不发生汽蚀。

10.简述离心式压缩机的优缺点。

答：优点：排气量大；结构紧凑、尺寸小；运转平稳可靠（或机组连续运转时间长）；气体不与机器润滑系统的油接触（或不污染被压缩的气体）；转速越高。

缺点：不适于气量太小及压力比过高的场合；其效率低于活塞压缩机；稳定工况区较窄。

11.离心式压缩机的工作原理：利用离心力对气体作功，由扩压通道对气体扩压，以提高气体压力。

12.离心式压缩机性能曲线的特点离心式压缩机通常由多级串联而成，其性能曲线与级的性能曲线形状大致相似，只是曲线变得更加（陡峭），稳定工况范围（更窄）。

而且压缩机的稳定工况范围的大小主要取决于（最后几级）稳定工况范围的大小。

13.离心泵的工作原理(灌泵→启动→叶轮旋转带动液体产生离心力→液体不断被甩向叶轮出口→叶轮进口处压力↓→吸液罐和叶轮进口中心线处的液体之间形成压差→吸液罐的液体压差作用→流体经吸入室进入叶轮→使泵连续地工作)14.喘振产生的原因是:内因: 流量达到最小流量，气流的边界层严重分离；外因: 管路中存在储存能量的空间,即供气管网。

15.常用的压缩机的调节方法？①压缩机出口调节流量(改变管网阻力特性曲线从而改变压缩机工况点)②压缩机进口调节流量（改变进气管道中的阀门开度, 可以改变压缩机的性能曲线，从而达到改变输送气流的流量或压力）③采用可转动的进口导叶调节(又称进气预旋调节):在叶轮之前设置进口导叶并用专门机构使各个叶片绕自身的轴转动, 从而改变导向叶片的角度,可使叶轮进口气流产生预旋c1≠0.Hth 随正预旋而减小，随负预旋而增大。

④改变压缩机转速的调节(用调节转速的方法可改变压缩机性能曲线的位置)16.灌泵的原因是什么？答：若不灌泵，因泵内空气密度远小于液体，在一般离心泵的运行条件下，气体通过离心泵所得到的压升很小。

也就是叶轮入口处真空度很低，不足以吸进液池的液体。

17.离心泵调节中，改变泵的特性曲线的调节方法有哪些？答：转速调节、切割叶轮外径调节、改变前置导叶叶片角度的调节、改变半开式叶轮叶片端部间隙的调节、泵的并联或串联调节。

18.泵流动相似的条件是什么？答：两泵流动相似应具备几何相似和运动相似，而运动相似仅要求叶轮进口速度三角形相似19.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？答：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。

1．判断汽蚀的判据: NPSHa > NPSHr 泵不发生汽蚀NPSHa = NPSHr 泵开始发生汽蚀 NPSHa < NPSHr 泵严重汽蚀2．采用多级压缩可以省功的主要原因是进行（中间冷却）3．离心压缩机的三大能量损失是（流动损失）、（漏气损失）、（轮阻损失）4．离心压缩机流动相似应具备的条件：几何相似、叶轮进口速度三角形相似、特征马赫数相等和气体等熵指数（绝热指数）相等5．离心压缩机的中间级由(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6．往复式压缩机的工作腔部分主要由（气缸）、（活塞）、（气阀）构成7．往复式压缩机由（工作腔部分）（传动部分）（机身部分）（辅助部分）8．飞轮目的:使压缩机转速均匀化20.离心泵和往复压缩机同属流体机械，它们的工作原理有何不同?答：离心泵是由原动机带动叶轮旋转，叶轮上的叶片使泵内液体高速转动，因而液体获得离心力。

在离心力的作用下，液体自叶轮飞出，然后经过泵的压液室、扩压管送入排出管。

往复压缩机是一种容积式压缩机，它依靠气缸容积进行周期性变化而工作。

而曲柄连杆机构推动活塞不断在气缸中往复运动，使气缸通过吸气阀和排气阀的控制，依次地进行吸气——压缩——排气——膨胀过程，从而实现压缩机的工作循环过程。

21.往复压缩机所受作用力有哪几种？产生的原因分别是什么？答：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。

1.压力比的分配原则遵循（最省功原则）2.所有运动件的运动简化成两类：一类质量集中在活塞销或十字头销中心点A处，只作（往复运动）；另一类质量集中在曲柄销中心点B处，只作绕曲轴中心0点的（旋转运动）3.（活塞）、（活塞杆）和(十字头部件)作往复运动4.旋转的(曲拐)可以根据惯性力相等的条件转化为（旋转运动）5.由往复运动不平衡质量产生的惯性力称为（往复惯性力）6.二阶往复惯性力最大值仅为一阶往复惯性力最大值的λ倍。

7.往复惯性力始终沿（气缸中心线）的方向8.由旋转运动不平衡质量产生的惯性力称为（旋转惯性力），其作用方向始终沿（曲柄半径方向向外），而大小不变为定值9.气体力的方向始终沿（气缸中心线方向）10.多级压缩机的排气量指包括了级间凝析的水汽量、抽加气量和末级排气量11.机器在一转中:阻力矩所消耗的功（=）驱动力矩所供给的功12.叶轮结构型式通常按叶片出口角分类：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＜90°；前弯型叶轮:方向相同,叶片出口角＞90°；径向型叶轮:叶片出口角＝90°13.气体无预旋进入叶轮：一般气体径向进入叶轮，此时α1=90°,c1u=014.由于气体本身所具有的惯性作用,在叶轮叶道中将产生与叶轮旋转方向相反的附加的相对运动, 即（轴向旋涡）15.在叶轮叶道同一圆周上,气体的相对速度分布不均匀16.轴向旋涡的产生，将使得叶轮进、出口速度三角形发生变化17.在离心压缩机中,还可用（滑移系数）或（环流系数）μ来表示有限叶片数对理论能头的影响压缩机的最小流量工况--（喘振工况）18.冲击损失的实质是边界层分离与旋涡产生的损失19.冲击损失指气体进入叶轮或叶片扩压器的叶道时，气流的方向与叶道进口处的（叶片安置角方向不一致）而产生的能量损失20.产生漏气损失的原因：由于间隙的二端气体压力不相等21.通常将曲线上效率最高点称为（最佳工况点）22.在（喘振工况）与最大流量工况之间的区域是级的稳定工作范围23.造成最大流量工况有两种可能：一是级中流道中某喉部处气流达到临界状态，这时气体的容积流量已是最大值（“阻塞”工况）；另一种情况是流道内并未达到临界状态，但压缩机在大的流量下，机内流动损失很大24.工作点必须满足二个平衡条件:能量平衡和流量平衡25.流动相似的相似条件：几何相似、运动相似、动力相似和热力相似26.为了机器运行的安全性，要求工作转速远离（第1、2 阶）临界转速27.轴向推力的平衡：(1)叶轮对排(2)叶轮背面加筋(3)采用平衡盘28.离心泵工作需先灌泵，否则产生（气缚现象）29.往复式压缩机的传动部分主要由曲轴、连杆、（十字头）30.多级压缩可以节省压缩气体的指示功；提高气缸（容积）利用率；降低排气温度和降低活塞上的最大气体力31.气体在离心压缩机级中的流动损失有摩阻，分离，冲击，尾迹,二次流32.往复活塞式压缩机的运动机构是一种曲柄连杆机构，把（曲轴）的旋转运动变为十字头的往复运动。

33.往复活塞式压缩机多级压缩的气体在进入下一级气缸进行压缩之前，必须经过中间（冷却器）进行等压冷却，并分离出凝液及润滑油。

34.液体从泵入口流到出口过程，存在三种损失：流动、流量和机械损失35.在离心压缩机性能曲线上左端点的最小流量，称为(喘振流量)36.对压缩机性能曲线分析：一定转速下，增大流量，压力比将（下降）37.压缩机结构形式：立式，卧式，角度式（L形V形W形）38.膨胀和压缩都是（升温）过程，吸气和排气都是（冷却）过程39.压力比和膨胀指数一定时相对余隙容积越大，使系数越小的是（容积）40.离心压缩机由转子和定子组成，转子：叶轮、主轴、平衡盘、推力盘、联轴器。