泵和压缩机第四章 活塞压缩机课后思考题答案
泵与压缩机习题答案
泵与压缩机习题答案泵与压缩机习题答案泵与压缩机是工程领域中常见的设备，它们在各种工业和生活中都发挥着重要的作用。
下面将针对一些常见的泵与压缩机习题给出详细的解答。
1. 什么是泵？泵是一种将液体或气体从低压区域输送到高压区域的装置。
它通过机械或电动的方式产生压力差，使液体或气体流动起来。
泵的种类繁多，常见的有离心泵、容积泵、轴流泵等。
2. 什么是压缩机？压缩机是一种将气体或蒸汽压缩增压的设备。
它通过机械或电动的方式将气体或蒸汽压缩，增加其压力和密度。
压缩机广泛应用于空调、制冷、气体输送等领域。
常见的压缩机有活塞式压缩机、离心式压缩机、螺杆式压缩机等。
3. 泵与压缩机的主要区别是什么？泵和压缩机的主要区别在于其工作原理和应用场景。
泵主要用于输送液体或气体，将低压区域的液体或气体推到高压区域；而压缩机则主要用于将气体或蒸汽进行压缩，增加其压力和密度。
4. 泵与压缩机的能源消耗情况如何？泵和压缩机在工作过程中都需要消耗能源。
泵的能源消耗主要来自于输送介质所需的动能，而压缩机的能源消耗则主要来自于压缩气体所需的功。
一般来说，压缩机的能源消耗要高于泵。
5. 泵与压缩机的选择要考虑哪些因素？在选择泵或压缩机时，需要考虑以下因素：- 流量要求：根据需要输送的液体或气体的流量确定泵或压缩机的大小和类型。
- 压力要求：根据需要输送的液体或气体的压力确定泵或压缩机的工作压力范围。
- 工作环境：考虑工作环境的温度、湿度、腐蚀性等因素，选择适合的材料和防护措施。
- 能源消耗：根据工作效率和能源消耗情况，选择经济、高效的泵或压缩机。
6. 泵与压缩机的维护保养有哪些注意事项？为了确保泵和压缩机的正常运行，需要进行定期的维护保养。
主要注意事项包括：- 定期检查泵或压缩机的密封件、轴承、润滑系统等部件，及时更换损坏的零件。
- 清洗泵或压缩机的进出口管道，防止堵塞和积聚杂质。
- 注意泵或压缩机的工作温度和润滑油的使用情况，及时调整和更换。
泵和压缩机习题答案
泵和压缩机习题答案泵和压缩机是工程领域中常见的设备，它们在各个行业中起着重要的作用。
学习泵和压缩机的原理和应用是工程师和技术人员的基本功。
在学习的过程中，我们常常会遇到一些难题和习题。
本文将针对一些常见的泵和压缩机习题给出详细的解答。
1. 什么是泵的工作原理？泵的分类有哪些？泵是一种将液体或气体从低压区域输送到高压区域的装置。
它通过增加流体的能量，使其克服阻力，实现输送的过程。
泵的分类主要有离心泵、容积泵和轴流泵等。
离心泵是利用离心力将流体从中心吸入并向外部排出的泵；容积泵是通过改变容积来实现流体的吸入和排出；轴流泵则是通过叶轮的旋转将流体推向流体的出口。
2. 如何计算泵的扬程和功率？泵的扬程是指泵能够克服流体阻力将其输送到一定高度的能力。
扬程的计算公式为：扬程 = 流体密度× 重力加速度× 提升高度。
其中，流体密度是指流体的质量除以流体的体积，重力加速度是指地球上物体受到的重力加速度，通常取9.8 m/s²。
泵的功率是指泵在单位时间内所做的功。
功率的计算公式为：功率 = 流体功率+ 力功率。
流体功率是指泵输送流体所做的功，计算公式为：流体功率 = 流体密度× 流体流量× 扬程。
力功率是指泵所需的动力，计算公式为：力功率 = 力× 速度。
3. 压缩机的工作原理是什么？压缩机的分类有哪些？压缩机是一种将气体压缩并提高其压力的装置。
它通过减小气体的体积，增加气体分子的碰撞频率，从而提高气体的压力。
压缩机的分类主要有容积式压缩机和动力式压缩机。
容积式压缩机是通过改变气体的容积来实现气体的压缩，常见的容积式压缩机有活塞式压缩机和螺杆式压缩机等；动力式压缩机则是通过增加气体的动能来实现气体的压缩，常见的动力式压缩机有离心式压缩机和轴流式压缩机等。
4. 如何计算压缩机的压缩比和压缩功率？压缩比是指压缩机出口压力与入口压力的比值。
压缩比的计算公式为：压缩比= 出口压力 / 入口压力。
往复式压缩机习题解答
R=
R0
µ
=
9314.41 = 424.25 J kmol ⋅ k 19.598
(2) m H 2 =
2 × 0.365 = 3.72% 19.598 9.24 mCO = = 47.15% 19.598 3.388 mCO2 = = 17.29% 19.598 6.048 mN2 = = 30.9% 19.598 mCH 4 = 1 − 3.72% − 47.15% − 17.29% − 30.86% = 0.98%
v=
两者误差：
ZRT 0.70 × 8314.41 × 313 = = 0.007 p 44 × 59 × 105
0.01 − 0.007 = 42.86 ％ 0.007
5
3
【4-6】某空气压缩机每分钟吸入压力为 1 × 10 Pa 空气 20m ,吸入温度 20 C ，如果排气压力为 7 × 10 Pa，
p1V1 p2V2 = T1 T2
p2V2T21 9 × 105 × 1.57 × 303 V21 = = = 10.0m 3 / min 5 p21T2 10 × 428 V1 = V21 / λl = 10.0m 3 / min
（2） Q2 =
p1V1T2 10 5 ×10.0 × 273 = = 8.89m 3 / min p2T1 10 5 × 303
5
【4-5】计算 40℃， 59 × 10 p a （表）的 CO2 气体比容，按理想气体与实际气体分别计算并比较。 解： 理想气体： pv = RT
v=
RT 8314.41 × 313 = = 0.01m 3 / kg 5 p 44 × 59 × 10
实际气体： pv = ZRT 由附录四专用压缩性系数图查得 Z=0.70
泵与压缩机复习题思考题
《泵与压缩机》复习思考题第一章 离心泵一、思考题1．离心泵的扬程是什么意义？其单位是什么？样本上常用单位是什么？两者的关系是什么？2．离心泵的主要过流部件是哪些？ 对它们的要求是什么？3．离心泵开泵前为什么要灌泵？4．∞T H 代表什么意义？在什么假设条件下得到的扬程？5．∞T H 与哪些因素有关？为什么说它与介质性质无关？6.介质压力与扬程有何关系？7．222212222212122c c w w u u H T -+-+-=∞中哪些是静扬程？ 由什么作用产生的？哪些是动扬程？8．什么叫前弯叶片、径向叶片、后向叶片？用欧拉方程和速度三角形导出理论扬程∞T H 与T Q 的关系，并画出三种叶片的T T Q H -∞曲线()0190=α。
9．什么叫反作用度？反作用度大好还是小好？离心泵的反作用度与什么参数有关？前弯、径向及后弯叶片的反作用度如何？10．离心泵中主要是哪种叶片？为什么？A 2β大致范围是多少？11．离心泵的排量与哪些结构和工作参数有关？12．有限叶片叶轮中轴向涡流是由与什么原因产生的？轴向涡流对出口及进口速度三角形有何影响？哪个影响是主要的？13．试画出叶片无限多与叶片有限时叶轮出口速度三角形图。
14．滑移系数影响扬程提高是不是由于环流而产生了损失？15．汽蚀的机理如何？有何危害？16．ha ∆的含义是什么？17．hr ∆的含义是什么？18．如何判别是否发生了汽蚀？19．生产中如何提高ha ∆?20．在设计、操作中如何减小hr ∆?21．吸入真空度为何可以表示hr ∆的大小？22．允许的吸收入真空度在什么条件下要进行修正？为什么？23．如何确定离心泵的几何安装高度？24．什么是吸入头？什么是灌注头？25．常减压装置中减压塔的基础为什么比常压塔基础高？26．为什么炼厂油罐区的泵房地面比当地地面低？27．一台离心泵在青岛地区使用和兰州地区使用其允许几何安装高度何地大？28．如何从装置方面防止汽蚀发生？生产操作中要注意哪些问题？29．用ρρυp c p ha s s -+=∆22和()AS f g s A s h Z c p p ---=22ρρ两式说明如何防止汽蚀发生？30．离心泵有几条特性曲线？各特性曲线有何特点、有何用途？31．离心泵开泵前要关闭出口阀，为什么？32．离心泵的功率曲线是如何形成的？33．离心泵的轴功率公式可写为ηρQH N =,当0=Q 时N =0对吗？ 34．离心泵开泵前要关闭出口阀门而旋涡泵和轴流泵开泵前要打开出口阀门，为什么？35．离心泵的额定点和高效区是如何确定的？36．离心泵中主要有哪些损失？各影响哪些工作参数？37．离心泵的实际特性Q H -曲线是如何形成的？用画图示意说明。
泵与压缩机课后题答案
= 12.3m /
s
τ1
= 1 − zδ1 πD1 sin β1A
6 × 0.005 =1−
u2
=
πD2 n 60
=
π
× 0.182 ×1450 60
= 13.82m / s
c2r
= QT πD2 B2τ 2
=
7.2
= 0.555m / s
π × 0.182 × 0.007 × 0.9 × 3600
c2u∞ = u2 − c2r ctgβ2A = 13.82 − 0.555× ctg300 = 12.856m / s
H T′∞
=
1 g
u 2c2u∞
=
1 9.8
×13.82 × 9.975 = 14.067m
3）画出两种流量时叶轮出口的速度三角形（略）
随流量 QT 的增大， c2 r 增加， c2u 减小， H T∞ 下降。
1-6
解： u2
=
πD2 n 60
=
π
× 0.22 × 2900 60
=
33.406m / s
= 0.266m
d 2g
0.1 2 ×9.8
2）求泵入口处的压强
设吸水池液面为 1-1 断面，泵入口处为 2-2 断面。根据伯努里方程，有：
p1 ρg
=
H g1
+
p2 ρg
+
υ
2 2
2g
+h
p2
=
p1
−
⎛ ρg⎜⎜ Hg1
⎝
+
υ
2 2
2g
⎞ + h ⎟⎟⎠
= 1.013 ×105
⎛ − 1000 × 9.8 × ⎜⎜⎝ 4.4
泵与压缩机思考题汇总
第一章离心泵1．离心泵吸入室、叶轮和排出室相应有何作用？（形成一定真空，引液体入叶轮；将机械能转化成液体的动能及压能；减速增压，将液体动能转为压能。
）2．下列概念相同或相近的有。
A．总能头；B．扬程；C．轴功率；D．有效功率；E．输入功率；F．输出功率（A-B，C-E，D-F）3.看图填空A．N；B．Nh；C．Ne；D．Nm；E．Nv；F．N水损（a-A;b-B;c-C;d-D;e-E;f-F）4．下列速度与叶片数无关的是。
A．相对速度w；B．圆周速度u；C．绝对速度c；D．液体移动速度。
（B）5．离心泵出口方向是垂直于泵轴的。
（）（√）6．离心泵要求静扬程大动扬程小，为什么？（静扬程能克服流动阻力、提高压力；动扬程会增大流动损失。
）7．离心泵采用后弯式叶片的主要因素是什么？（能获得较大的静扬程）作业：P78-1，28．离心泵铭牌上标注的汽蚀余量是有效汽蚀余量NPSHa还是必需汽蚀余量NPSHr？（后者）9．吸上真空度HS越大，越容易发生汽蚀现象。
（）（√）10．在倒灌装置中，泵安装高度zg应取正值。
（）（×）11．增大NPSHa有哪些具体措施？（pA↑；zg↓；HS↓；ShA-S↓；液体pv↓）12．减小NPSHr有哪些具体措施？（优化泵入口结构；用双吸式叶轮；用前置诱导轮；用抗汽蚀材料）13．采用双吸式叶轮，相当于。
A．增大NPSHa，增大cO；B．增大NPSHr，增大cO；C．减小NPSHa，减小cO；D．减小NPSHr，减小cO（D）作业：P78-514．曲线具有“陡降”、“平坦”及“驼峰”等典型形状。
A．H-Q；B．N-Q；C．h -Q；D．NPSHr-Q（A）15．对于压头变化小而排量调节范围大的场合，形状的H-Q曲线比较适合。
（平坦型）16．离心泵常采用“闭式启动”方式，其目的是。
A．增大扬程；B．增大流量；C．减小流动损失；D．保护电动机（D）17．泵的高效工作区是以内的区间。
《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。
泵与压缩机思考题答案
1、 泵扬程是什么意义？扬程：单位质量流体由泵获得能量增值。
H 是液体获得的能量，① 提高位高；② 克服阻力；③ 增加液体静压能和速度能2、 扬程与压差的关系3、 泵效率的含义4、 欧拉公式几种表示：uT u u T u T u u T c u gH c u c u g H c u H c u c u H 2211222211221 );(1 ;=-==-=∞∞∞∞∞∞∞∞5、为什么要灌泵？若在离心泵启动前没向泵壳内灌满液体，由于空气密度小，叶轮旋转后产生的离心力小，不足以在叶轮中心区形成吸入贮槽内液体的低压，因而虽启动离心泵也不能输送液体。
这表明离心泵无自吸力，此现象称为气缚。
这就是启动泵前必须进行灌泵的缘故。
6、∞T H 中pot H 与dyn H 是由哪些速度变化所形成的？pot H 是由圆周速度和相对速度变化所形成的；dyn H 是由绝对速度变化所决定的（速度↑→损失↑→η↓）。
7、 反作用度的含义。
静扬程在总扬程中所占比例。
8、 β2A 与R ρ有何关系，希望R ρ越大越好，还是小好？β2A ↑→ρR ↓（反作用度）→ 液体所获静压能头中比例↓ 不希望！ β2A ↓→ρR ↑→ 液体所获静压能头中比例↑ 但H T ∞↓∞u c 2=0，ρR =1，H T =0叶轮没有把能量传给液体。
∞u c 2=2u 2，ρR =0，只有速度能增加而无压力能头增加9、 水泵中常用哪种叶型（前弯，后弯，径向）。
后弯（β2A <90；ρR >1/2） 前弯（β2A >90；ρR <1/2） 径向（β2A =90；ρR =1/2）22111211⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅+=r r z ψμ10、H T 与H T ∞的差别在何处，有无能量损失？有限叶片数叶轮的理论扬程、无限叶片数叶轮的理论扬程、H T <H T ∞，因为H T受轴向涡流影响，无能量损失11、轴向涡流产生的机理。
流体在叶道间的空间，由于空间惯性，流体产生叶轮旋转方向反方向的漩涡运动，相当于绕轴的漩涡运动。
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1比较活塞式压缩机理论工作循环和实际工作循环的区别，定性画出相应的工作循环图。
（1）由于存在余隙容积，实际工作循环由膨胀、吸气、压缩和排气四个过程组成，而理论循环则无膨胀过程，这就使实际吸气量比理论值少。
（2）实际吸气和排气过程存在阻力损失，使实际气缸内吸气压力低于吸气管内压力Ps，实际气缸内排气压力高于排气管内压力Pd，而且压力有波动，温度有变化。
（3）压缩机工作中，活塞环、填料和气阀等不可避免会有泄漏。
（4）在膨胀和压缩过程中，气体与缸壁间的热交换使膨胀过程指数m’和压缩过程指数m 不断变化。
图书上P199 图4.3 书上P203 图4.4
2用简图说明压缩机吸气阀和排气阀的工作原理
压缩机气阀主要靠缸内外气体压力差控制启闭，只有当缸内气体膨胀到压力低于吸气管内压力P1并足以客服流动阻力时，才能顶开吸气阀，开始吸气。
在吸气过程中缸内压力有波动，活塞到内止点A时吸气终了，吸气阀关闭。
活塞自内止点回行时，缸内容积减小，气体进行压缩过程。
当缸内压力P高于排气管内压力P2并足以克服阻力而顶开排气阀时才开始排气过程。
图如书上P203 图4.4
3何为压缩机的标准排气量与实际排气量
实际排气量是经压缩机压缩并在标准排气位置排出气体的容积容量，换算到第一级进口标准吸气位置的全温度、全压力及全组分的状态的气体容积值。
标准排气量是将压缩压缩在标准排气位置的实际容积容量，换算到标准工况（760mmHg，0℃）的气体容积值称为标准排气量。
4了解活塞压缩机功率和效率的定义方法
（1）指示功率
压缩机中直接消耗于压缩气体的功即由示功器记录的压力—容积图所对应的功称为指示功。
（2）轴功率
轴功率是压缩机驱动轴所需要的功率。
（3）驱动功率
驱动功率是原动机输出轴的功率。
效率
（1）等温理论效率
压缩机理论循环所需的等温理论功率是理想的最小功率，与相同吸气压力、相同吸气量下的实际指示功率的比值。
（2）等温总效率
等温总效率是等温理论功率与相应条件下的轴功率之比。
（3）绝热理论效率
压缩机的绝热理论功率与相同吸气压力、相同吸气量下的实际指示功率之比。
（4）绝热总效率
绝热总效率是绝热理论功率与相同条件下的轴功率的比值。
5分析多级压缩的特点
（1）节省压缩气体的指示功
（2）提高气缸容积利用率
（3）降低排气温度
（4）降低活塞上的最大气体力
8 最佳压力比选择依据是什么
理论等温压缩功最小，因此把实际压缩的理论等温效率最大时的压力比称为最佳压力比。
9 活塞压缩机变工况时有哪几种调节排气量的方法？
（1）改变转速和间歇停车
（2）切断近气调节
（3）旁路调节
（4）顶开吸气阀调节
（5）连通补助余隙容积调节
10 简述三六瓣环密封原理
气缸内的高压气体沿三瓣环与活塞杆的径向间隙外漏，从三瓣环的径向切口处漏入小室内，由于六瓣环的径向切口被扇形块盖住，在轴向被三瓣环挡住，所以小室内的高压气体不会从六瓣环处再向外泄漏。
相反，却可将六瓣环紧紧压抱在活塞杆上而达到密封作用。
气缸内压力越高，六瓣环在活塞杆上抱得越紧，所以有自紧密封作用。
11 简述活塞压缩机的驱动方式的种类和特点。
活塞压缩机驱动方式主要有电力驱动和热力驱动。
电力驱动使用电动机，热力驱动使用蒸汽轮机，燃气轮机，柴油机以及天然气发动机等。