《过程流体机械》复习资料2019版
过程流体机械复习思考题

过程流体机械章节试题章11.流体机械如何分类?#答:按能量转换分:原动机,将流体能量转换为机械能,输出轴功率,如汽轮机、燃气轮机;工作机,将机械能转变成流体的能量,改变流体的状态(压力↑,分离流体)、输送流体,如压缩机、泵、分离机。
按结构特点分:往复式结构(压缩机、泵),通过曲柄连杆机构带动活塞往复运动,改变气缸容积,压力↑,特点Q↓、P↑;旋转式结构(压缩机、泵、分离机),轴带动转轮、叶轮、转鼓高速旋转,使液体一起旋转获得能量。
特点:Q↑、P↓。
2.流体机械的发展趋势是什么?答:(1)创造新的机型(ε↑P↑;Q Q;V,自动控制)(2)流体机械内部流动规律的研究与应用(空间三维流动、粘性湍流、可压缩流、两相流、非牛顿流体、空间流道设计)(3)高速转子动力学的研究与应用(转子的平衡、弯曲振动、扭转振动、轴封、使用寿命估算。
)(4)新型制造工艺技术的发展(多维数控机床加工叶轮、叶片等零部件、精密浇、铸、模锻、特殊的焊接、电火花加工等)(5)流体机械的自动控制(用于安全运行、调节工况)(6智能化、网络化)(7)国产化和参与国际市场竞争(复杂机器进口国产化)章21.什么是容积式压缩机?它有何特点?答:容积式压缩机是通过改变工作腔的容积来提高气体的压力,有往复式和回转式两种。
其特点:(1)适用范围广(Q↑、P↑)效率高(ηmax>80%)(2)稳定性好、适应性强、通用性好(ρ,p对性能影响小)(3)结构复杂、易损件多(往复)、维修量大。
(4)排气不连续(往复)2.往复式压缩机有哪些主要构件?#答:工作腔部分:气缸、气阀、活塞、填料函、活塞环传动部分:曲轴、平衡重、连杆、活塞杆、十字头机身部分:曲轴箱等支撑气缸和传动部分的零部件。
辅助设备:中间冷却、润滑、气量调节、安全阀、滤清器、缓冲罐。
3.什么是往复式压缩机级的理论循环?它有哪几个过程组成?画出其示功图?答:满足下列四个假设的循环为理论循环:(1)无余隙,气体全部排出。
《过程流体机械》复习资料

《过程流体机械》复习资料第1章绪论1.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。
2.按工作介质的不同,流体机械可分为(压缩机)、(泵)和(分离机)。
3.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。
4.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。
5.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。
6.用机械能将(混合介质)分离开来的机械称为分离机。
7.过程是指事物状态变化在时间上的持续和空间上的延伸,它描述的是事物发生状态变化的经历。
第2章容积式压缩机1.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,因为它具有容积可周期变化的工作腔。
2.容积式压缩机的主要特点:①工作腔的容积变化规律只取决于机构的尺寸,机器的压力与流量关系不大,工作的稳定性较好;②气体的吸入、排出与气体性质无关,故适应性强、易达到较高压力;③机器热效率高(因为泄漏少);④结构复杂,往复式的易损件较多;⑤气体脉动大,易引起气柱、管道振动。
3.容积式压缩机按结构型式的不同分为(往复式)和(回转式)压缩机。
4.往复式压缩机由(工作腔)、(传动部分)、(机身部分)和(辅助设备)四部分组成。
5.往复式压缩机的工作腔部分主要由(气缸)、(活塞)和(气阀)构成。
6.活塞通过(活塞杆)由传动部分驱动,活塞上设有(活塞环)以密封活塞与气缸的间隙。
7.(填料密封)用来密封活塞杆通过气缸的部位。
8.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。
9.往复式压缩机的传动部分一般由(曲柄)、(连杆)和(十字头)构成。
10.汽缸的基本形式: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(两个工作腔进行相同级次的压缩)③级差式:活塞和汽缸构成两个或两个以上工作腔(工作腔内进行不同级别的压缩)11.级:完成一次气体压缩称为一级。
过程流体机械复习题

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、离心压缩机级中的能量损失�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。
第一章3.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。
5.按流体机械工作原理的不同�可分为�往复式结构�和�旋转式结构�流体机械。
6.流程性材料:是指以流体�气�液�粉粒体等�形态为主的材料。
8.压缩机�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。
9.泵�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。
10.分离机�用机械能将混合介质分离开来的机械称为分离机第二章2�往复式压缩机由�工作腔容积部分��传动部分��机身部分�和�辅助设备�四部分组成。
3�往复式压缩机的工作腔部分主要由�气缸��活塞�和�气阀�构成。
4�活塞通过�活塞杆�由传动部分驱动�活塞上设有�活塞环�以密封活塞与气缸的间隙。
过程流体机械期末复习课一

• 四、简答题 30分 • 参考作业题
1
•五、计算题 25分 第二章 容积式压缩机 需要掌握的一些图: P14 图2-1、图2-2、图2-3 、P16图2-5、 P17图2-8 P37 图2-31 需要记住的一些公式: P19 (2-10)、P21 (2-15)、 (2-16)、 (2-17)、 (2-18)、 P25 (2-24)、 P28 (2-29)、 P31 (2-39)、 P32 (2-41) 需要熟悉的一些例题: P78-82 2.5.5.2 正常热力计算示例 第三章 离心式压缩机 需要掌握的一些图: P98图3-1、 P99图3-2、 P99图3-3、 P103图3-7、 P112图3-14、 P117 图3-20 、P119 图3-23 需要记住的一些公式: P102 (3-1)、 (3-2)、 (3-3)、 P103 (3-4)、 (3-5)、 P104 (3-8)、 (3-9)、 (3-10)、 P105 (3-14)、 (3-19)、 P106 (3-21)、 P112 (3-32)、 (3-33)、 P113 (3-39) 需要熟悉的一些例题: P145-147 3.4.4.1 通用的空气压缩机选型示例
五、计算题 25分
• 2 、有一台清水离心泵,流量为 0.025m3/s ,出 口管压力表读数为323730Pa,吸入口真空表读 数为 39240Pa,压力表与真空表之间的垂直距 离为0.8m,吸入管与排水管直径分别为100mm 和 75mm 。试计算泵的有效功率。(本小题 12 分)
3、一台离心通风机其进口静压为-367.9Pa,进口 动 压 63.77Pa , 出 口 静 压 186.4Pa , 出 口 动 压 122.6Pa ,求风机的全压和静压各为多少?当通 风网络阻力为600Pa时该风机能否满足要求。 解:由风机全压和静压的定义可得
过程流体机械期末复习

《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λV 的表达式,并解释各字母的意义。
容积系数λV (最重要系数)λV =1-α(n1ε-1)=1-⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛110ns dS 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。
过程流体机械的重点总结

过程流体机械整体概念:过程是指事物状态变化在时间上的持续和空间上的延伸,它描述的是事物发生状态变化的经历、生产过程是人们利用生产工具改变劳动对象以适应人们需要的过程。
流体机械是以流体或流体与固体的混合体为对象进行能量转换、处理、也包括提高其压力进行输送的机械,它是过程装备的重要组成部分。
流体机械的分类:(能量:原动机、工作机)(介质:压缩机、泵、分离机)(结构:往复式结构的流体机械、旋转式结构的流体机械)第一篇活塞式压缩机1.循环功:什么是理论循环功?什么是实际循环功?循环:被压缩气体进入工作腔内完成一次气体压缩称为一级,每个级由进气、压缩、排气等过程组成,完成一次该过程称为一个循环。
理论循环:1.汽缸没有余隙容积,被压缩气体能全部排出汽缸。
2.进排气过程无压力损失,压力波动、热交换、吸排气压力为定值。
3.压缩过程和排气过程无气泄漏。
4.所压缩的气体为理想气体,其过程指数为定值。
5.压缩过程为等温或绝热过程。
1.往复压缩机的理论循环与实际环的差异是什么?1.汽缸有余隙容积2.进、排气通道及气阀有阻力3.气体与汽缸各接触壁面间存在温差4气缸容积不可能绝对密封 5.阀室容积不是无限大6.实际气体性质不同于理想气体7.在特殊的条件下使用压缩机容积系数λv=1-α(ε^1/m-1)=1-V0/Vs[(pd/ps)^1/n-1]α:相对余隙容积,α=V0(余隙容积)/Vs(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=pd/ps=p2/p1,一般单级ε=3~4;n:膨胀过程指数,一般n<=m压缩过程指数。
2.什么是设计循环示功图?什么是实际循环示功图?3.说明容积系数,压力系数,温度系数以及漏泄系数的意义.容积系数:λv=1-α(ε^1/m-1)=1-V0/Vs[(pd/ps)^1/n-1]α:相对余隙容积,α=V0(余隙容积)/Vs(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。
过程流体机械复习

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?容积式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?活塞式压缩机:往复活塞—往复式压缩机回转活塞(螺杆、滑片)—回转式压缩机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.曲轴旋转一周,活塞往复运动一次,气缸内相继实现进气,压缩,排气的过程,即完成一个工作循环.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?)9.画图示意往复压缩机的理论压缩循环指示功的大小,并写出计算式.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=⋅⋅=⎰212211V V ppdVVp V p pV S Ap W 排气过程功:压缩过程功:吸气过程功:,功10.实际压缩循环的排气量与哪些因素有关?如何提高压缩机的排气量?行程容积如何计算?11.什么是容积系数?其含义是什么?提高它的方法有哪些?以图说明.λ定义:对于理想气体:V⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=-=-='=11111110nnS SSS SSV V V V VV VV V V εαε∆∆λVλ含义:行程容积的有效利用程度。
影响V λ的因素: ①α(0V )↓↓↑↑0,,则S V V ,V λα0α与气阀布置、气体压力范围(高、中、低压)有关。
②ε↓↓↑0,则S V V ,λε特殊的,只有余隙气体时nmaxV ,1110⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⇒=αελ③n↓↓↑⇒⇒↓0V S V V n ,,)吸热多、趋向等温过程膨胀线平缓(冷却差、λ∆12.简述采用多级压缩的理由. ①省功(因为有中间冷却器)②降低排气温度d Tmm mm s d s d p p T T 11--=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ε↓⇒↓d T εdT 过高,则:润滑油失效(积炭、变质、粘性下降)。
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·第1章绪论一、填空1.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。
2.按工作介质的不同,流体机械可分为(压缩机)、(泵)和(分离机)。
3.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。
4.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。
5.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。
6.用机械能将(混合介质)分离开来的机械称为分离机。
第2章容积式压缩机一、填空题1.容积式压缩机按结构型式的不同分为(往复式)和(回转式)压缩机。
2.往复式压缩机由(工作腔)、(传动部分)、(机身部分)和(辅助设备)四部分组成。
3.往复式压缩机的工作腔部分主要由(气缸)、(活塞)和(气阀)构成。
4.活塞通过(活塞杆)由传动部分驱动,活塞上设有(活塞环)以密封活塞与气缸的间隙。
5.(填料密封)用来密封活塞杆通过气缸的部位。
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)运动。
7.往复式压缩机的传动部分一般由(曲柄)、(连杆)和(十字头)构成。
8.曲柄销与连杆(大头)相连,连杆(小头)通过十字头销与十字头相连,最后由十字头与(活塞杆)相连接。
9.规定气体对活塞作功其值为(负),活塞对气体作功其值为(正)。
10.影响压力系数的主要因素一是吸气阀处于关闭状态时的(弹簧力),另一个是进气管道中的(压力波动)。
11.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(压力比)有关。
12.如果气缸冷却良好,进气过程加入气体的热量(少),则温度系数取值(较高);传热温差大,造成实际气缸工作容积利用率(降低),温度系数取值(降低)。
13.泄漏系数表示(气阀)、(活塞环)、(填料)以及管道、附属设备等因密封不严而产生的气体泄漏对气缸容积利用程度的影响。
14.泄漏系数取值与气缸的(排列方式)、气缸与活塞杆的(直径)、曲轴转速、气体压力的高低以及气体的性质有关。
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_________________________________________________________________________________________________________《过程流体机械》复习资料绪论1.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。
2. 按工作介质的不同,流体机械可分为(压缩机)、(泵)和(分离机)。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 用机械能将(混合介质)分离开来的机械称为分离机。
7. 以流体型材料(气、液、粉)为处理原料的工业,叫过程工业。
离心泵1.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。
2.泵的分类:按工作原理:(1)叶片式泵:离心式、轴流式、混流式、旋涡泵;(2)容积式泵:往复泵(活塞泵、柱塞泵等)、回转泵(齿轮泵、螺杆泵、滑片泵等);(3)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(高于6MPa )。
3.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。
4.(了解)离心泵的命名(参考方式)。
如IS80-65-160:吸入口直径为80mm ,压出口直径为65mm ,叶轮直径为160mm 的单级单吸清水泵。
5.离心泵的性能参数:扬程:泵使单位重量(N )的液体获得的有效能量头,即泵抽送液体的液柱高度。
符号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。
)(kW H q g N v e 1000ρ=泵的能量损失:容积损失;水力损失;机械损失。
6.离心泵的能量分析(重点),包括速度三角形、欧拉方程、伯努利方程、扬程计算方法、动静扬程分配等内容。
7.汽蚀的机理:泵内的压力变化,在叶片入口附近k 处存在低压区;当k 处压力低于液体相应温度下饱和蒸汽压时,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凝结溃灭;周围液体瞬间冲击空穴,形成水击;金属表面因冲击疲劳而剥裂。
8.汽蚀的危害:(1)使过流部件(主要是叶轮)表面被剥蚀破坏;(2)使泵的性能下降;(3)产生噪声和振动。
因此是水利机械向高速发展的障碍。
9.汽蚀余量:又叫净正吸入压头,是表示汽蚀性能的主要参数,用NPSH 表示,单位是m 。
吸入装置——有效汽蚀余量NPSHa ;泵本身——必需汽蚀余量NPSHr 。
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p v 所富余的部分能量头,用NPSHa 表示。
NPSHa 与泵的吸入装置有关,而与泵本身无关。
必需汽蚀余量是指泵入口(S-S )到叶轮最低压力点k 处的静压头降低值,用NPSHr 表示。
当液体一定时,泵发生汽蚀是由吸入装置和泵本身两方面决定的。
NPSH a =p s ρg +c S 22g −p v ρg =p A ρg +c A 22g −z g −h A−S −p v ρgNPSH r =p S ρg +c S 22g −p k ρg 10.泵发生气蚀的判别式二:当NPSHa 大于NPSHr 时,不发生汽蚀;当NPSHa 等于NPSHr 时,开始发生汽蚀;当NPSHa小于NPSHr 时,发生严重汽蚀。
版_________________________________________________________________________________________________________ 11.提高离心泵抗汽蚀性能的措施:(1)提高离心泵本身抗汽蚀的性能:A 改进泵的吸入口至叶轮叶片入口附近的结构设计;B 采用前置诱导轮;C 采用双吸式叶轮;D 设计工况采用稍大的正冲角;E 采用抗汽蚀的材料。
(2)提高进液装置汽蚀余量的措施:A 增加吸入罐液面压力p A;B 减少泵的吸上真空度;C 减小泵的安装高度;D 减少泵吸入管路阻力损失;E 降低液体饱和蒸汽压12.吸上真空度:泵入口S-S处的真空度,用H s表示。
可通过安装在泵入口法兰处的真空压力表测量。
吸上真空度与安装高度的关系(P19-21)13.泵的特性曲线:H-Q v曲线:平坦状、陡降状、驼峰状;N-Q v曲线:是选择原动机和启动泵的依据;η-qv曲线:衡量泵工作的经济性;NPSHr-Q v曲线:是否发生汽蚀的依据。
14.离心泵运行工况的调节:(1)改变泵的特性曲线:调节转速——n增大,特性曲线向右上方移动;切割叶轮外径——特性曲线向左下方移动;改变前置导叶叶片的角度;泵的串连或并联。
(2)改变管网的特性曲线:阀调节;如:调节阀门A的开度,曲线由Ⅰ变为Ⅱ液位调节;如:调节阀门B使液位升高,曲线由Ⅱ变为Ⅲ;旁路分流调节。
15.离心泵的相似条件:两泵流动相似应具备几何相似和运动相似。
几何相似:是指泵过流元件的对应线性尺寸比值相等,无量纲值相同。
运动相似:是指对应点上同名速度的方向一致,比值相等,表现为进出口速度三角形相似。
16.通常取泵最佳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:n s=3.65n√Q,说明:H3 / 4(1)n s定义为比转数,它是判别离心泵是否相似的相似准数;即:若泵几何相似,则比转速相等的工况为相似工况。
(2)由于一台泵只有一个设计工况点(即最佳工况点),故几何相似泵的比转数具有唯一值;(3)比转速是有量纲的,计算时注意单位统一;(4)离心泵的比转数大小与输送液体性质无关,而与叶轮形状和泵的特性曲线形状有关。
故可按比转速对泵的几何形状和性能曲线的趋势进行分类。
17.比转数高的泵,最佳工况时的流量大,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。
18.离心泵相似条件,比例定律和相似抛物线,切割定律和切割抛物线19.离心泵的串并联原则(P56-59)20.离心泵的喘振现象(P62-63)21.离心泵零部件:叶轮型式,蜗壳,导叶型式,轴向力平衡方法,机械密封结构、分类、密封点。
离心式压缩机1.速度式压缩机通常借助做高速旋转的叶轮,使气体获得很高的速度,然后让气体急剧降速,使气体的动能转变为压力能。
按气体在叶轮内的流动方向不同,可分为离心式和轴流式。
2.离心式压缩机按照零部件的运动方式可概括为(转子)和(定子)两大部分。
3.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。
4.定子是压缩机的固定元件,由扩压器、弯道、回流器、蜗壳及机壳组成,也称固定部件。
5.离心压缩机的级:是离心压缩机实现气体压力升高的基本单元,由一个叶轮和一组与其相配合的固定元件组成。
6.离心压缩机的段:每一进气口到排气口之间的“级”组成一“段”,每个“段”通常由一个或几个“级”组成。
(“段”之间设置中间冷却器,以减少功耗)。
7.离心压缩机的级分为三种型式,即(首级)、(末级)和(中间级)。
8.离心压缩机的(中间)级由(叶轮)、(扩压器)、(弯道)、(回流器)组成。
9.离心压缩机的首级由(吸气管)和(中间级)组成。
10.离心压缩机的末级由(叶轮)、(扩压器)和(排气蜗壳)组成。
11.特征截面:S-吸气管进口截面,0-叶轮进口截面;1-叶轮叶道进口截面;2-叶轮出口截面;3-扩压器进口截面;4-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。
12.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,不是唯一是气体增压的部件,是唯一对气体做功的部件。
13.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。
14.叶轮结构型式按叶片弯曲型式可分为(后弯型β2A<90)叶轮、(径向型β2A=90)叶轮和(前弯型β2A>90)叶轮。
15.叶轮出口速度三角形由(牵连)速度、(相对)速度和(绝对)速度构成。
16.扩压器的作用是让气流的动能有效地转化为压力能,包括无叶扩压器、叶片扩压器和直壁扩压器三种。
17.离心压缩机的工作参数包括:流量Q,多变能头H pol,转速n,功率N,多变效率ηpol,压力比ε,气体温度T,压力p,密度ρ。
18.离心压缩机的流动属于三元、不稳定的流动。
其基本方程有连续性方程(P91)、欧拉方程(P92)、焓值方程(P94)、伯努利方程(P95)。
分析气体在流动过程中热力学参数变化,还需要结合连续性方程、气体状态方程和过程方程。
19.绝热条件下的焓值方程式:H ab=kRk−1(T b−T a)+c b2−c a22,是离心压缩机级中气动计算的重要公式。
当公式中a、b截面包括叶轮时,公式中的H ab=H tot,当用于计算任意两固定部件进出口截面气流参数时,H ab=0。
20.能头的含义是什么,总能头包含哪几部分?1kg气体从叶轮中获得的能量称为能头。
总能头包含理论能头、轮阻损失能头和叶轮泄漏损失能头三部分。
离心压缩机中各能头关系:(1)H T和H T∞的区别在于轴向涡流的存在,使得叶轮给出的理论能头变小;(2)实际叶轮的理论能头H T,用于提高压力和速度,并克服气体在叶轮内的流动损失H dyn;(3)压缩机内气体还通过摩擦生热方式获得能量(这与液体不同),这些能量以损失体现,如轮阻损失,内漏气损失,且这些损失都转化为热呗气体吸收。
故气体获得的总能头:H tot=H T+H df+H l压缩机级中能头的分配21.等温压缩功H is、绝热压缩功H ad、多变压缩功H pol、多变效率ηpol、绝热效率ηad、等温效率ηis、流动效率ηℎyd的表达式(P6-100)22.离心压缩机中级效率表示静压能头与可用能头之比。
23.压缩机级中的能量损失主要有流动损失、泄漏损失和轮阻损失。
24.离心压缩机级内的流动损失分为摩阻损失、分离损失、冲击损失、二次流损失、尾迹损失和波阻损失(或激波损失)。
各种损失产生的原因(P104-109或参考课件)25.冲击损失流量与冲角关系:Q s=Q0,i=0,无冲击;Q s<Q0,i>0,冲击工作面,非工作面发生旋涡分离;Q s>Q0,i<0,冲击非工作面,工作面发生旋涡分离。
其中i=β1A−β1。
i>0时冲击损失最为严重。
26.表征激波损失的特征无量纲数是马赫数M。
27.泄漏损失的原因:(1)叶轮出口压力大于进口压力;(2)级出口压力大于叶轮出口压力;(3)在叶轮两侧与固定部件之间存在间隙。