过程流体机械概念简答

概念：2过程装备：在过程工业中过程装备是成套装置的主体，他是单元过程装备如塔与单元过程机械如压缩机、泵、分离机的总称3过程工业：在工业生产中，很多生产过程处理的物料为流程性物料如：气体，过程工业就是以流程性物料为主要处理对象完成各种过程的工业。

4流体机械：是以流体或流体与固体的混合物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，他是过程装备的重要组成部分。

5压缩机：将机械能转变为气体能量给气体增压与输送气体的机械 泵：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 分离机：用机械能将混合介质分离开的机械6余隙容积：工作腔在排气结束后，其中仍可能残存一部分高压气体，这部分空间称为余隙容积。

7级：被压缩气体进入工作腔内完成一次气体压缩称为一级。

8外止点：活塞运动到达的远离主轴侧的极限位置 内止点：活塞运动到达的接近主轴侧的极限位置 行程：活塞从一个止点到另一个止点所走过的距离。

9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 10吸气和排气压力分别指：第一级吸入管道处和末级排出接管处的气体压力11排气量：也称容积流量，是指在所要求的排气压力下，压缩机最后一级单位时间内排出的气体容积，折算到第一级进口压力和温度时的容积值。

12供气量：也称标准容积流量，指压缩机单位时间内排出的气体容积折算到基准状态时的干气体容积值。

13凝析系数：表示某级吸气前因水蒸气凝析所造成的损失程度。

14指示功：压缩机用于压缩气体所消耗的功 摩擦功：压缩机用于克服机械摩擦所消耗的功 轴功：指示功与摩擦功之和 功率：单位时间内所消耗的功比功率：排气压力相同的机器单位容积流量所消耗的功15供气量：也称标准容积流量，指压缩机单位时间内排出的气体容积折算到基准状态时的干气体容积值。

16凝析系数：表示某级吸气前因水蒸气凝析所造成的损失程度。

17活塞的平均速度：每转活塞所走距离与该时间之比18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。

19螺杆压缩机分为：干式和湿式两种：干式即工作腔中不喷夜，压缩气体不会被污染；湿式指工作腔中喷入润滑油或其他液体借以冷却被压缩气体，改善密封，并可润滑，阴阳转子实现自身传动。

20油膜振荡：当转子速度升高到2倍于第一阶临界转速；此时半速涡动的角速度涡ω恰好等于第一阶临界转速cω，则转子-轴承等发生共振性振荡，称为油膜振荡21离心机的故障：是指机器丧失工作效能的程度，但通常故障是能修复或排除的。

22分离因数：是物料离心力和重力的比值。

23离心液压：离心机工作时，处于转鼓中的液体和固体物料层在离心力场的作用下，将给转鼓内壁已相当大压力，称为离心液压。

24离心机临界转速：工作转速与离心机固有频率的转速相同25离心机的隔振：在机座底板与基础面之间合理放置隔振器，让离心机搁置在隔振器上工作从而减小离心机在运转时产生干扰力系，对机器本身及建筑物带来的不良影响，改善操作条件。

填空：1流体机械的分类：安能量转换分类：原动机，工作机；按流体介质分：压缩机、分离机、泵；按用途分类：动力用压缩机、化工工艺用压缩机、制冷和气体分离用压缩机、气体输送用压缩机。

2容积式压缩机分为往复式和回转式压缩机。

3往复式压缩机的结构部件大致分为：工作腔部分，传动部分和机身部分和辅助设备。

4等温指示效率反映了压缩机实际耗功与最小功的接近程序即经济性 5用旋转不均匀度δ表示主轴一转中角速度变化的幅度6飞轮的作用：飞轮因惯性而储放能量，起到了调节压缩机转速的作用。

7设置飞轮的原因使总切向力曲线均匀8气阀作用：控制气缸中的气体吸入和排出9气阀在气缸中的配置方式：配置在气缸盖上；配置在缸体上；气阀轴线与气缸轴线呈非正交混合配置10十字头由十字头体，滑板，十字头销组成；十字头体和滑板的连接方式：整体式和可拆式；十字头与连杆小头的连接方式：开式和闭式；十字头与活塞杆的连接主要有：螺纹连接、连接器连接、法兰连接 11离心式压缩机按照零部件的运动方式可概括为：（转子）及（定子）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；定子是压缩机固定元件：扩压器、弯道、回流器、蜗壳、机壳组成，也称固定部件 12压缩机分为多缸的原因：主要是设计一台压缩机时，需要很大的压力13级是离心压缩机使气体增压的基本单元14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。

15由32222222)60(Db u nq rm πτϕρ=表明：22D b 与r 2ϕ互为反比，22D b 取大则r2ϕ取小，反之亦然15欧拉方程是用来计算原动机通过曲轴和叶轮将机械能转换给流体的能量，故它是叶轮机械的基本方程。

16理论能头：Hth 主要与叶轮的圆周速度22u 有关，还与流量系数r 2ϕ，叶片出口角A2β和叶片数z 有关。

17将连续方程、欧拉方程、能量方程、伯努力方程、热力过程方程的表达式相关联就可知：流量和流体速度在机器中的变化。

18压缩机级中的能量损失主要有：流动损失、漏气损失和轮阻损失。

、19（流体的黏性是）产生摩擦阻力的根本原因，减少分离损失的措施是控制通道的当量扩张角08~6≤θ20冷却次数越多，实际的压缩过程就越接近等温过程，节省的功就愈多，但当冷却次数增加到一定数目时，会造成结构复杂，体积庞大和制造上的困难，并消耗较多的循环水泵的功率。

21分段与中间冷却的段数确定后，每一段的最佳压力比，可根据总耗功最小的原则来确定。

22提高u2，气流的马赫数随之升高，马赫数太高会引起级效率下降，性能曲线变陡，工况范围变窄。

23若要达到同样的压力比，压缩重气体时，指示功就小，因而级数就少；反之，压缩轻气体时，所需要的指示功就大，因而需要的级数就多。

2411--=k kn npol η由此可以看出：已知多变效率polη，则可算出多变指数n 反之亦然。

25压缩机变工况的稳定工作范围越宽越好。

26管网容积越大，振频率越低，而振幅越大，反之亦然 27旋转脱离是喘振的前奏，而喘振是旋转脱离的进一步恶化的结果，发生喘振的内在因素是叶道中几乎充满了气流的脱离，而外在条件与管网的容积和管网的容积特性曲线有关。

28压缩机达到堵塞工况，其气流压力得不到提高，流量也不能再增大了。

这时压缩机的特性曲线右侧受到堵塞工况的限制。

29级数越多，压缩机的性能曲线越陡，喘振流量越大，堵塞流量越小，其稳定工作范围也就越窄，就压缩机的性能好坏而言，其最佳效率越高，效率曲线越平坦，稳定工作范围越宽，压缩机性能越好。

30稳定工况点的判别式pipedq dp dq dp vcomp v)()(<稳定；pipedq dp dq dp vcomp v)()(>不稳定31压缩机串联工作可增大气流的排出压力，但并不是压力相叠加；压缩机并联工作可增大气流的输送流量，但并不是流量相叠加。

32流动相似：就是指流体流经几何相似的通道或机器时，其任意对应点上同名物理量（如压力比、流量、效率等）相似33流动相似的条件有模型与实物或两机器之间几何相似，运动相似，动力相似和热力相似。

34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、特征马赫数相等和气体等熵指数相等35叶轮是离心压缩机中唯一对气体做功的部件，且是高速回转件 36轴颈的涡动的三种情况：收敛的、稳定的、发散的37泵是否发生气蚀是由于（泵本身）和（吸入装置）两方面决定。

38 NPSHa （有效汽蚀余量）随流量增加而减小。

39NPSHa 数值的大小与泵的吸入装置的条件，如吸液罐表面的压力，吸入管路的几何安装高度、阻力损失、液体的性质和温度等有关，而与泵本身的结构尺寸等无关，故又称其为泵吸入装置的有效汽蚀余量。

40决定必须汽蚀余量NPSHr 值的主要因素是泵的吸入室和叶轮进出口的几何形状及流速大小，与吸入管路无关，而只与泵的结构有关。

41造成泵不稳定工作需要两个条件，其一是泵具有驼峰状的性能曲线，其二是管路中有能自由升降的液面或其他储存和释放能量的部分。

判别式：dQdH dQdHpipe>稳定；dQdH dQdHpipe<不稳定42气蚀比转速4362.5NPSHrq n c v=表明相似泵的C 值相等，相同流量下，C 值越大，NPSHr 越小，泵的抗气蚀能力越好。

43由于吸入管道中的流动损失与流量的平方成正比，所以使NPSHa 随流量增加而减小。

因而，流量增加时，发生气蚀的可能性增加44在非饱和容器中，泵所输送的液体温度越高，对应的气化压力越大，NPSHa 也越小，发生气蚀的可能性就越大。

45离心机分离形式按分离机理分：沉降、过滤、和离心分离46离心机具有（分离效率）、（体积小）（密封可靠）（附属设备少）等优点47 分离因数Fr 值越大，离心机的分离能力越高，奋力体系的分散度越大或介质黏度越大，物料越难分离，则应采用分离因数越大的离心机48分离因数一定时，立式离心机和卧式离心机没有什么区别。

49离心机转子的动平衡一定是静平衡，离心机的静平衡不一定是动平衡。

50单从增大频率比的角度考虑，隔振器的刚度系数越小，机器度板的质量越大，干扰力传到基础上的力越小，机器运转越平稳。

51离心距越大，振幅越大，与临界转速n c无关。

52 b>:3<m R :宽转子，宽转子的回转效应使临界转速降低。

b<:3>m R :窄转子，窄转子的回转效应使临界转速升高。

刚性轴为窄转子53由圆柱体半径及长度之比区分为宽、窄转子两类，其临界值为：b/R=3此时，回转力矩为0，不产生回转效应。

简答：1容积式压缩机的主要特点：工作稳定性好；机器适应性强并且易达到较高的压力；机器的热效率较高；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歇的，容易引起气柱及管路的振动。

2活塞式压缩机的特点：适应的压力范围大；适应性强；热效率高；工作稳定性好；净化任务繁重；存在较大的往复惯性力，机组较大；间歇操作进排气不连续，易引起气柱和管道的振动；机器结构复杂，易损件多。

3级的理论循环特点：气缸没有余隙容积，被压缩气体能全部排出气缸；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；压缩过程和排气过程无气体泄漏；所压缩的气体为理想气体，其过程指数为定值；压缩过程为等温或绝热过程4实际循环特点：即与理论循环特点的差别；气缸有余隙容积；进排气通道及气阀有阻力；气体与气缸各接触壁面间存在温差；气缸容积不可能绝对密封；阀室容积不是无限大；实际气体性质不同于理想气体；在特殊条件下使用压缩机5提高活塞压缩机生产能力（排气量）的途径有：提高转速n ；提高气缸的行程容积Vh ；提高容积系数；提高温度系数；提高压力系数6多级压缩的特点：节省气体的指示功；降低排气温度；提高容积系数；降低活塞上的气体力7级数的选择其他原则：对于大中型压缩机，一般以最省功为原则，而不吝惜级数增多；对于小型移动式压缩机，虽然也注重节省功，但往往重量是主要矛盾，级数的选择也取决于每级的语序排气温度，在排气温度允许的范围内，尽量选用较少的级数，以减轻重量；对于一些特殊的气体压缩机，在温度太高时化学性质会受影响，因此级数的选择也取决于每一级所允许的温度。