H《化工过程流体机械》第3章叶片式压缩机_总结思考公式习题
《过程流体机械第二版》思考题答案_完整版
《过程流体机械》思考题参考解答2 容积式压缩机☆思考题 往复压缩机的理论循环与实际循环的差异是什么☆思考题 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 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 ＝～（低压），～（中压），～（高压），＞(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 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 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。
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。
H《过程流体机械》思考题参考解答
pS
＋
γ
2 cS 2g
―
pV
γ
＝λ1
c2 0 2g
＋λ2
w2 0 2g
（4-19）
汽蚀条件：＝泵开始发生，＜严重汽蚀。
′ n′ ， H ′ ⎛ n′ ⎞ qV =⎜ ⎟ = H ⎝n⎠ qV n
2
，
N ′ ⎛ n′ ⎞ =⎜ ⎟ N ⎝n⎠
3
， η ′ = η （4-31,32,33,相似条件）
。 式中：λl 为尺寸比例系数（模型缩放比）
故障 中高压 故障维修 高 少 高 低 较低 多 中小流量 压力脉动 离心式差、往复式优 选用条件
离心式优、往复式差
☆思考题 3.3 何谓连续方程？试写出叶轮出口的连续方程表达式，并说明式 中 b2/D2 和 φ2r 的数值应在何范围之内？ 连续方程：质量守恒（流经任意截面流量） （3-1） qm＝ρi qVi＝ρin qVin＝ρ2 qV2＝ρ2 c2r f2 ＝const 式中：qm 为质量流量，kg/s；qV 为容积流量，m3/s；ρ 为气流密度；f 为截 面面积；c 为法向流速； qm＝ρ2 qV2＝ρ2
1/4
叶轮切割定律（相似定律简化特例） 问题：现场需要同类型泵系列流量范围（小范围） ，无变速条件，变尺寸 。 （成套叶轮）成本↑；简单方法：切割叶轮外径（同叶轮不同外径 D2）
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？ 级典型结构（图 3-2） ：叶轮、扩压器、弯道、回流器，首级（增加吸气管） 、 中间级、末级（无弯道、回流器，增加蜗壳） ；叶轮：唯一做功元件。闭式、 半开式、双吸式（双面进气） ；后弯（后向）型、径向型、前弯（前向）型； 扩压器：能量转换元件（动能→压能，气流减速增压） ，无叶（片）型、叶片 （有叶）型。 ☆思考题 3.2 离心压缩机与活塞压缩机相比，它有何特点？
《过程流体机械第二版》思考题答案_完整版
《过程流体机械第⼆版》思考题答案_完整版第⼀章控制系统的基本概念1.什么叫⽣产过程⾃动化？⽣产过程⾃动化主要包含了哪些内容？答：利⽤⾃动化装置来管理⽣产过程的⽅法称为⽣产过程⾃动化。
主要包含：①⾃动检测系统②信号联锁系统③⾃动操纵系统④⾃动控制系统。
2.⾃动控制系统主要由哪⼏个环节组成？⾃动控制系统常⽤的术语有哪些？答：⾃动控制系统主要有被控对象,测量元件和变送器，调节器，执⾏器等环节组成。
⾃动控制系统常⽤的术语有：被控变量y；给定值ys；测量值ym；操纵变量m；⼲扰f；偏差信号（e）；控制信号u3.什么是⾃动控制系统的⽅框图？它与⼯艺流程图有什么不同？答：⾃动控制系统的⽅框图上是由传递⽅块、信号线（带有箭头的线段）、综合点、分⽀点构成的表⽰控制系统组成和作⽤的图形。
其中每⼀个分块代表系统中的⼀个组成部分，⽅块内填⼊表⽰其⾃⾝特性的数学表达式；⽅块间⽤带有箭头的线段表⽰相互间的关系及信号的流向。
采⽤⽅块图可直观地显⽰出系统中各组成部分以及它们之间的相互影响和信号的联系，以便对系统特性进⾏分析和研究。
⽽⼯艺流程图则是以形象的图形、符号、代号，表⽰出⼯艺过程选⽤的化⼯设备、管路、附件和仪表⾃控等的排列及连接，借以表达在⼀个化⼯⽣产中物料和能量的变化过程，即原料→成品全过程中物料和能量发⽣的变化及其流向。
4.在⾃动控制系统中，什么是⼲扰作⽤？什么是控制作⽤？两者有什么关系？答：⼲扰作⽤是指除操纵变量以外的各种因素引起被控变量偏离给定值的作⽤；控制作⽤是通过对被控变量的测量得到测量值，使其与给定值⽐较，得出偏差信号。
这个信号按⼀定规律计算出控制信号来改变操纵变变量克服⼲扰作⽤。
两者关系是控制作⽤的⼀部分职能就是减⼩或消除⼲扰对被控变量的影响。
5.什么是闭环控制？什么是开环控制？定值控制系统为什么必须是⼀个闭环负反馈系统？答：闭环控制是控制系统的输出信号的改变回返回影响操纵变量的控制⽅式。
开环控制是控制系统的输出信号不会影响操纵变量的控制⽅式。
过程流体机械部分计算题答案
第三章离心式压缩机1．已知丙烯C3H6的R=197.57J/kg·K,,首级进口压力0.12Mpa,温度-41.7℃．若选取ｕ＝235.6m/s,,试求首级的压力比,级出口压力解:有限多叶片叶轮的理论能量头为：总耗功为：又因为多变效率为，则由气体的多变压缩功公式得：级的出口压力为2.已知某压缩机的第四级进口容积流量qVin=1.543m3/s.该级试计算该级叶轮出口相对宽度该值是否符合要求?解;那么所以,该值符合要求.第四章泵1．某化工厂需要三台水泵，其性能要求是：第一台qv1=50m3/h，H1=100m，第二台qv2=400m3/h，H2=40m，第三台qv3=800m3/h，H3=18m，均选用n=1450r/min的叶轮外径，试问叶轮交流电动机驱动，试问如何初选泵型？又若选出的第二台泵的扬程偏大，需要切割外径允许的最大切割量是多少？相应的流量、扬程和效率约降低多少？解：（1）第一台qv1=50m3/h，H1=100m，第二台qv2=400m3/h，H2=40m，第三台qv3=800m3/h，H3=18m，均选用n=1450r/min那么，由得：第一台，选用活塞泵，第二台，选用离心泵，第三台，选用轴流泵。
（2），那么由表4-3得：叶轮外径允许的最大切割量为15%，即：则，流量降低15%，扬程降低27．75%，效率降低1．5％。
2．某化工厂由储水池清水输送到高位水槽中，要求供水量为100m3/h。
储水池至泵的高度为2．5m，泵至高位水槽的高度为26m，其上装有带滤网的底阀1个，闸板阀1个，90°弯头2个，锥型渐缩过渡接管1个，压水管长40m，其上装有止回阀1个，闸板阀1个，90°弯头2个，锥型渐扩过渡接管1个。
要求选用恰当的水泵。
解：选定管道直径由得：其中一般取吸水管中流速，中流速则吸水管直径，取外径为219mm（内径210mm）。
出水管直径，取外径为159mm（内径150mm）。
《化工过程流体机械》思考题参考解答(《过程流体机械》教材2-3-4章)
《化工过程流体机械》思考题参考解答参考教材《过程流体机械》2010.92 容积式压缩机☆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（n 1ε－1）＝1－⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛110n s 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。
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。
过程流体机械 第二版 (李云 姜培正 著) 化学工业出版社
《化工过程流体机械》思考题参考解答参考教材《过程流体机械》2010.92 容积式压缩机☆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（n 1ε－1）＝1－⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛110n 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。
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《化工过程流体机械》总结、思考、公式、习题（第三章）2009.10.15（内容总结及思考题）第三章叶片式压缩机§ 3.1 离心压缩机的结构类型3.1.1 离心压缩机的基本结构3.1.2 主要零部件3.1.3 典型结构小结：1．基本结构级、段、缸、列；首级、中间级、末级；叶轮、扩压器、弯道、回流器、吸气室、蜗壳；2．主要零部件叶轮（后弯型，相对宽度b2/D2，直径比D1/D2）；扩压器（叶片、无叶片）；3．典型结构单级、多级，水平中开型、高压筒型等。
思考题：[2] 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？§ 3.2 离心压缩机的工作原理3.2.1 工作原理3.2.2 基本方程3.2.3 压缩过程3.2.4 实际气体小结：1．工作原理离心压缩机特点（优缺点）；关键截面参数（s、0、1、2、3、4、5、0'）；2．基本方程连续性、欧拉方程，焓值方程（热焓形式）、伯努利方程（压损形式）；3．压缩过程等温压缩、绝热压缩、多变压缩过程（过程指数m、绝热指数k）；4．实际气体压缩性系数Z、混合气体（ρ、R、c p或c v、k）。
思考题：[2] 3-2．离心压缩机与活塞压缩机相比，它有何特点？[2] 3-3．何谓连续方程？试写出叶轮出口的连续方程表达式，并说明式中b2/D2和φr2的数值应在何范围之内？[2] 3-4．何谓欧拉方程？试写出它的理论表达式与实用表达式，并说明该方程的物理意义。
[2] 3-5．何谓能量方程？试写出级的能量方程表达式，并说明能量方程的物理意义。
[2] 3-6．何谓伯努利方程？试写出叶轮的伯努利方程表达式，并说明该式的物理意义。
[2] 3-14．如何计算确定实际气体的压缩性系数Z？[2] 3-15．简述混合气体的几种混合法则及其作用。
§ 3.3 离心压缩机的工作性能3.3.1 能量损失3.3.2 性能参数3.3.3 单级特性3.3.4 多级特性3.3.5 性能换算小结：1．能量损失流动（摩阻、分离、冲击、二次流、尾迹、M）、轮阻、内漏气损失；2．性能参数能头、功率、效率，级中气体状态参数（温度、压比、比容）；3．单级特性能头（压比）、功率、效率特性，喘振和堵塞工况、稳定工况区；4．多级特性特性（曲线陡、喘振限大、堵塞限小、稳定区窄）、影响（u2、μ）；M、k）、完全相似和近似相似（k＝k'）换算。
5．性能换算转速变化，相似条件（u思考题：[2] 3-7．试说明级内有哪些流动损失？流量大于或小于设计流量时冲角有何变化？由此会产生什么损失？若冲角的绝对值相等，谁的损失更大？为什么？[2] 3-8．多级压缩机为何要采用分段与中间冷却？[2] 3-9．试分析说明级数与圆周速度和气体分子量的关系。
[2] 3-10．示意画出级的总能量头与有效能量头和能量损失的分配关系。
[2] 3-11．何谓级的多变效率？比较效率的高低应注意哪几点？[2] 3-12．若已知级的多变压缩功和总耗功，尚须具备什么条件可求出级的能量损失和级内的流动损失？[2] 3-13．何谓离心压缩机的内功率、轴功率？试写出其表达式，如何据此选取原动机的输出功率？[2] 3-16．示意画出离心压缩机的性能曲线，并标注出最佳工况点和稳定工况范围。
[2] 3-17．简述旋转脱离与喘振现象，说明两者之间有什么关系？说明喘振的危害，为防喘振可采取哪些措施？[2] 3-19．离心压缩机的流动相似应具备哪些条件？相似理论有何用处？§ 3.4 轴流式压缩机3.4.1 基本结构3.4.2 工作原理3.4.3 性能特点小结：1．基本结构动叶片（轴流叶轮、扭曲叶片）、静叶片（级间导流器）；基元级（环形叶栅）、叶型（扭曲叶片）；2．工作原理速度三角形（c r＝0，c a≠0），欧拉方程（u2＝u1）；3．性能特点性能参数（流量系数φ、能头系数ψ、反作用度Ω等）；优缺点（对比离心压缩机）。
思考题：[2] 3-27．试简要分析比较轴流式与离心式压缩机的性能特点？§ 3.5 叶片式压缩机的运行与调节3.5.1 装置特性3.5.2 工况调节3.5.3 不稳定工况3.5.4 密封装置3.5.5 高速转子特性3.5.6 抑振轴承3.5.7 附属系统小结：1．装置特性管网特性、工作点（稳定、不稳定）、变工况（喘振影响）；2．工况调节出口节流、进口节流，进口导叶、扩压器叶片、变速调节等；3．不稳定工况典型工况（4种）、喘振线、防喘条件和方程（简化）、调节系统；4．密封装置迷宫密封、浮环密封、干气密封；5．转子特性临界转速（临界角速度）、刚性轴、挠性轴、计算方法；6．抑振轴承可倾瓦轴承（活支五瓦块）；7．附属系统管网、变速、油路、水路、检测等。
思考题：[2] 3-18．试简要比较各种调节方法的优缺点。
[2] 3-20．离心压缩机有哪些附属系统？它们分别起什么作用？它们由哪些部分组成？[2] 3-21．何谓转子的临界转速？采用什么方法汁算它？工作转速如何校核？[2] 3-24．有哪几种轴端密封？试简述它们的密封原理和特点。
§ 3.6 叶片式压缩机的选型与应用3.6.1 选型原则3.6.2 选型方法3.6.3 选型实例小结：1．选型原则技术指标（性能、安全）、经济指标、调节方式、设备仪表、其他事项等；2．选型方法产品、厂商、软件选型；流量压力、工作介质、结构特点、原动机等选型；3．选型实例已知数据、方案初选、参数选取、性能计算、功率计算、叶轮计算（相对宽度b2/D2）、压缩机选型（离心、离心扭曲叶片、轴流）等。
思考题：[2] 3-25．试简述选型的基本原则，为何要确定经常运行的工况点？[2] 3-26．有哪几种选型分类？为何按流量选型？为何按结构分类？[2] 3-28．试简述三种选型的方法。
（参考公式及练习题）第三章叶片式压缩机（练习题参考解答）第三章 叶片式压缩机（共7题）增补习题[2]（3-2）：已知某压缩机第i 级进口容积流量Q s ＝1.543 m 3/s ，该级D 2＝0.65 m ，u 2＝170 m/s ，βA 2＝30˚，δ2＝4 mm ，φr 2＝0.l34，k v 2＝1.094，z ＝22片，试计算该级叶轮出口相对宽度b 2/D 2，并判断该值是否符合要求？ 解：（1-2.3）2222sin 1A D z βπδτ-=＝0.9138（1-2.1推导）2260D u n π=＝4995 r/min（2-2.2或141页公式推导）222322229.33⎪⎭⎫⎝⎛=n k u Q D b v r s τϕ＝0.0510.025＜b 2/D 2＝0.051＜0.065符合要求2-1 已知某离心式空气压缩机的第一级叶轮直径D 2＝380 mm ，D 1＝202 mm ，βA 2＝40°，z ＝16，叶轮转速n ＝13800 r/min ，流量系数φr 2＝0.233，α1＝90°。
求叶轮对单位质量气体所提供的理论能头H T 及叶片无限多时的理论能头H T ∞。
解：（1-2.1）一级叶轮6022nD u π=＝274.58 m/s无预旋（α1＝90°，c u 1＝0）（2-2.8）环流系数2222ctg 1sin 1A r A u czββπμ--=＝0.8253（2-2.9）理论能头)sin ctg 1(22222A A r T zu H βπβϕ--⋅=＝44941.68 J/kg（1-2.16）叶片无限理论能头μTT H H =∞＝54456.92 J/kg2-2 已知某离心式空气压缩机的有效流量G ＝6.95 kg/s ，漏气损失系数βl ＝0.013，轮阻损失系数βdf ＝0.03。
叶轮对单位质量气体作功H T＝45895 J/kg ；试计算叶轮作功时消耗的理论功率、漏气损失功率、轮阻损失功率、总功率及叶轮对单位质量有效气体的总耗功。
解：理论功率T T GH N =＝318.97 kW轮阻损失功率T df df GH N β=＝9.57 kW漏气损失功率T l l GH N β=＝4.15 kW（2-2.11）总功率)1(df l T tot GH N ββ++=＝332.69 kW（2-2.12）总耗功)1(df l T tot H H ββ++=＝47868.49 J/kg2-3某单级离心式鼓风机的性能如下： 进口压力 p s ＝98066.5 Pa 出口压力 p d ＝147099.7 Pa 进气温度 t s ＝20℃进口容积流量 Q s ＝200 m 3/m 气体常数 R ＝287.64 J/kg •K 绝热指数 k ＝1.4多变效率 ηpol ＝0.77 （一般 ηpol ＝0.7～0.84） 多变能头系数 φpol ＝0.65 （一般 φpol ＝0.6～0.7） 试确定叶轮的圆周速度u 2。
解：（2-2.31）pol k km m η11-=-＝2.70，可解得m ＝1.59（2-2.29）多变压缩功]1)[(11--=-m m sd s pol p p RT m mH ＝36876.5 J/kg（2-2.38a ）22u H pol pol ϕ=，圆周速度polpolH u ϕ=2＝238.19 m/s2-4 题2-3中鼓风机压缩过程若分别为等温压缩、绝热压缩和多变压缩（m ＝1.59）时，试计算单位质量气体的压缩功各为多少？并分析比较。
解：（2-2.27）等温压缩功sd s is p p RT H ln=＝34172.0 J/kg（2-2.28）绝热压缩功]1)[(11--=-k k sd s adp p RT k kH ＝36230.1 J/kg （2-2.29）（上题结果）多变压缩功]1)[(11--=-m m sd s polp p RT m mH ＝36876.5 J/kg 分析比较（略）2-5 知某离心式空气压缩机进口截面s 处气流参数如下t s ＝30℃，c s ＝13.64 m/s ，p s ＝89240 Pa ，气体常数R ＝287.64 J/kg •K ，绝热指数k＝1.4，叶轮总耗功为57297 J/kg ，指数系数ζ＝2.73，各关健截面处的气速为叶轮进口截面 c 0＝ 87.4 m/s 叶轮叶道进口截面 c 1＝133.4 m/s 叶轮出口截面 c 2＝199.8 m/s 扩压器出口截面 c 4＝122.5 m/s 下级叶轮进口截面 c 0′＝4.05 m/s 试求：（1）各关健截面处气流温度和气流压力；（2）以截面符号为横坐标（从s →0′）各热力参数（c ，p ，T ）为纵坐标，介别画出气速、压力、温度沿截面变化曲线，并分析变化原因。