壓縮機試題A卷答案.doc

1、一、填空題（每空0.5分，共20分）1 離心壓縮機的性能曲線左端受 喘振 工況限制，右端受 堵塞 工況限制，這兩者之間的區(qū)域稱為 穩(wěn)定工況區(qū) 。2 離心壓縮機級內(nèi)的能量損失主要包括： 輪阻 損失、 內(nèi)漏氣 損失和 流動 損失。3 離心壓縮機軸封形式主要有 機械密封 、 浮環(huán)密封 、 迷宮密封 和抽氣密封。4 往復(fù)式壓縮機由 傳動機構(gòu) 、 工作機構(gòu) 、 機體 和輔助機構(gòu)四部分組成。5 活塞通過 活塞桿 由傳動部分驅(qū)動，活塞上設(shè)有 活塞環(huán) 以密封活塞與氣缸的間隙。6 如果氣缸冷卻良好，進氣過程加入氣體的熱量 減少 ，則溫度系數(shù)取值 大 ；傳熱溫差大，造成實際氣缸工作容積利用率 減小 ，溫度系數(shù)取值

2、 小 。7 氣閥主要由 閥座 、 彈簧 、 閥片 和 升程限制器 四部分組成。8 生產(chǎn)中往復(fù)活塞式壓縮機的排出壓力取決于 背壓（排出管路內(nèi)壓力） 。9 往復(fù)活塞式壓縮機缸內(nèi)實際平均吸氣壓力 低于 （高于、等于、低于）名義吸氣壓力，缸內(nèi)實際平均排氣壓力 高于 （高于、等于、低于）名義排氣壓力。10 轉(zhuǎn)子型線的影響要素主要有：接觸線、 泄漏三角形 、 封閉容積 和齒間面積。11 泄漏三角形三頂點：兩轉(zhuǎn)子接觸線的 最高點 、 陰轉(zhuǎn)子齒頂 與兩汽缸孔交線的交點、 陽轉(zhuǎn)子齒頂 與兩汽缸孔交線的交點。12 螺桿壓縮機陰陽轉(zhuǎn)子的傳動比等于兩轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角之比，等于兩轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)速 之比，等于兩轉(zhuǎn)子角速度之比，等于兩轉(zhuǎn)

3、子節(jié)圓半徑之比，還等于兩轉(zhuǎn)子 齒數(shù) 之比。13 螺桿壓縮機吸氣過程中，吸氣腔一直與 吸氣口 相連通，不能與 排氣口 相連通。14 當螺桿壓縮機的內(nèi)壓力比 大于 （大于或小于）外壓力比時，此時產(chǎn)生過壓縮；當內(nèi)壓力比 小于 （大于或小于）外壓力比時，此時產(chǎn)生欠壓縮。15 螺桿壓縮機噴液的作用是：冷卻、 密封 、 潤滑 和降噪等。16 同一臺螺桿壓縮機用于壓縮空氣和丙烷，相比之下當壓縮空氣時，其壓縮比較 大 （大或小），其排氣溫度較 高 （高或低）。二、判斷題（每題1分，共20分）1 多級離心壓縮機的最大流量大于單級的最大流量。 （ ）2 擴壓器的作用是讓氣流平穩(wěn)流動。 （ ）3 對于多級離心壓縮機

4、，若要達到同樣的壓力比，壓縮重氣體時，所需的多變壓縮功大，因而級數(shù)就多。 （ ）4 就壓力比與流量的性能曲線而言，在一定轉(zhuǎn)速下，增大流量，離心壓縮機的壓力比將上升。 （ ）5 發(fā)生喘振的內(nèi)在因素是葉道中幾乎充滿了氣流的脫離，而外在條件與管網(wǎng)的壓力和管網(wǎng)的特性曲線有關(guān)。 （ ）6 離心壓縮機的級數(shù)愈少，壓縮機的性能曲線愈陡，喘振流量愈大，堵塞流量愈小，其穩(wěn)定工作范圍也就愈窄。 （ ）7 離心壓縮機流量調(diào)節(jié)最常用的是出口節(jié)流調(diào)節(jié)。 （ ）8 壓縮機的機械效率是指示功率和比功率之比。 （ ）9 壓縮機中的慣性力可分為一階往復(fù)慣性力和二階往復(fù)慣性力。 （ ）10 往復(fù)慣性力始終作用于該氣缸軸線的方向，

5、僅其大小隨曲軸轉(zhuǎn)角周期地變化。（）11 其他條件不變，壓縮機吸氣溫度越高，壓縮后排氣溫度越高。 （ ）12 往復(fù)活塞式壓縮機壓力比增大時，容積系數(shù)不變。 （ ）13 壓縮機的額定排氣量表明了該壓縮機供氣量的大小。 （ ）14 單列壓縮機往復(fù)慣性力不能完全平衡。 （ ）15 往復(fù)活塞式壓縮機的排氣量的大小是指末級狀態(tài)下所測得的氣量。 （ ）16 螺桿壓縮機第一代對稱圓弧轉(zhuǎn)子型線與非對稱型線相比，其泄漏三角形較大，接觸線較短。 （ ）17 過壓縮和欠壓縮都不會產(chǎn)生額外功耗損失。 （ ）18 兩共軛型線相嚙合時，在嚙合點處兩共軛型線必有公切線和公法線； （ ）19 螺桿壓縮機壓縮過程中，壓縮腔不能與

6、吸氣口和排氣口相連通。 （ ）20 螺桿壓縮機轉(zhuǎn)子型線的封閉容積越大越好，齒間面積越大越好。 （ ）三、簡答題（每題3分，共30分）1 離心式壓縮機中的氣體，從進入到排出經(jīng)過了哪些過流部件？答：吸氣室-葉 輪（1分）-擴壓器-彎 道（1分）-回流器-蝸 殼（1分）2 離心壓縮機機械密封的原理是什么？答：由至少一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力和補償機構(gòu)彈力（或磁力）的作用下以及輔助密封的配合下保持貼合并相對滑動，防止流體泄漏（2分）。將容易泄漏的軸封改為較難泄漏的靜密封和端面徑向接觸的動密封。（1分）3 往復(fù)活塞式壓縮機采用多級壓縮的優(yōu)點是什么？答： 節(jié)省壓縮功；（1分） 提高氣缸利用率；（1

7、分） 降低排氣溫度；（0.5分） 降低活塞所受氣體力。（0.5分）4 往復(fù)壓縮機的理論循環(huán)與實際循環(huán)的差異是什么？答：由于存在余隙容積，實際工作循環(huán)由膨脹、吸氣、壓縮和排氣四個過程組成，而理論循環(huán)無膨脹過程；（1分）實際吸排氣過程存在阻力損失，使實際吸氣壓力低于吸氣管內(nèi)壓力，實際排氣壓力高于排氣管內(nèi)壓力，而且壓力有波動，溫度有變化；（1分）在膨脹和壓縮過程中，因氣體與汽缸壁的熱交換，實際循環(huán)中膨脹過程指數(shù)和壓縮過程指數(shù)不斷變化，非常數(shù)；實際循環(huán)中，活塞環(huán)、填料和氣閥不可避免漏氣，使指示圖面積減小。(1分)5 往復(fù)活塞式壓縮機的氣閥在氣缸上有幾種布置形式，哪一種的余隙容積較??？答： 軸向、斜向、

8、徑向；(2分) 軸向余隙容積較小。(1分)6 螺桿壓縮機轉(zhuǎn)子型線的設(shè)計原則。答：轉(zhuǎn)子型線應(yīng)滿足嚙合要求，具有良好的嚙合特性。轉(zhuǎn)子型線應(yīng)形成長度較短的連續(xù)接觸線。(1分)轉(zhuǎn)子型線應(yīng)形成較小面積的泄漏三角形。轉(zhuǎn)子型線應(yīng)使封閉容積較小。(1分)轉(zhuǎn)子型線應(yīng)使齒間面積盡量大。轉(zhuǎn)子型線便于加工制造，較小的氣體動力損失，具有小的熱變形和彎曲變形等。(1分)7 什么是螺桿壓縮機的內(nèi)壓力比，內(nèi)壓力比大小的決定因素是什么？答：內(nèi)壓力比：壓縮機的齒間容積與排氣孔口即將連通之前，齒間容積內(nèi)的氣體壓力pi稱為內(nèi)壓縮終了壓力，內(nèi)壓縮終了壓力與吸氣壓力之比，稱為內(nèi)壓力比。(2分)吸排口位置和形狀決定內(nèi)壓力比的大小。(1分)

9、8 以圖I-2-5為例，分析螺桿壓縮機工作過程。吸氣過程陽轉(zhuǎn)子齒不斷從陰轉(zhuǎn)子的齒槽中脫離出來，齒間容積擴大，且僅與吸氣口連通，氣體流入其中。(1分)壓縮過程齒間容積由于轉(zhuǎn)子齒的嚙合而逐漸減小，被密封在齒間容積中的氣體所占據(jù)的體積也隨之減小，導(dǎo)致壓力升高，從而實現(xiàn)氣體的壓縮過程。(1分)排氣過程隨著齒間容積的不斷縮小，具有排氣壓力的氣體逐漸通過排氣孔口被排出。齒末端的型線完全嚙合，氣體通過排氣孔口被完全排出。(1分)9 螺桿壓縮機轉(zhuǎn)子所受的軸向力有哪些？端面軸向力(1分)、氣體軸向力(1分)、齒輪產(chǎn)生的軸向力、平衡活塞產(chǎn)生的軸向力(1分)。10 采用多級壓縮的原因是什么？答：主要有如下原因：（1

10、）可以節(jié)省壓縮氣體的指示功；（1分）（2）可以降低排氣溫度；（0.5分）（3）提高容積系數(shù)；（0.5分）（4）降低活塞力。（1分）四、計算題（每題6分，共24分）1. 已知某離心鼓風(fēng)機入口壓力為1105 Pa（絕），氣體溫度為20，出口壓力為0.5105 Pa（表），出口溫度為此60。問：此鼓風(fēng)機的壓縮過程指數(shù)是多少？解：由過程方程求之 （2分） Td=333 K ，Ts=293 K， pd=1.5105 Pa， ps=1.0105 Pa 得： （2分）解方程得 m=1.46 （2分）2. 已知某離心式空氣壓縮機某級葉輪的有效流量，漏氣損失系數(shù)為，輪阻損失系數(shù)為。葉輪對單位質(zhì)量氣體做功。試計算

11、葉輪做功消耗的理論功率、漏氣損失功率、輪阻損失功率，以及葉輪對氣體做功消耗的總功率和葉輪對單位質(zhì)量有效氣體的總耗功。解：（1）葉輪對氣體作功消耗的功率 （1分）漏氣損失功率 kW （1分）輪阻損失功率 kW （1分）（2）壓縮機消耗的總功率（葉輪的總消耗功率） （1分）（3）單位質(zhì)量氣體的總耗功 （2分）3. 某往復(fù)活塞式壓縮機吸入壓力為0.1MPa（絕壓），已知理論排氣量為100，排氣表讀數(shù)（表壓）為0.35MPa，相對余隙容積=0.10，且，多變膨脹指數(shù)m=1.2，求實際排氣量。解： （4分） （2分）4. 實測一活塞式空壓機，其Ps=0.1MPa（絕壓），Pd=0.45MPa（絕壓），排

12、氣溫度為130，當?shù)卮髿鈮簽?60mmHg，氣溫15。問：此時壓縮過程是多變過程還是絕熱過程，為什么？解： （2分） （2分）是多變過程，因為壓縮過程mk。 （2分）五、分析題（6分）某車間需選用空氣壓縮機設(shè)備，空氣壓縮機設(shè)計參數(shù)為：吸氣量為60，排氣壓力為7105。常見壓縮機的應(yīng)用范圍如圖所示，試根據(jù)圖中內(nèi)容選擇適當類型的壓縮機設(shè)備，簡要說明所選壓縮機的工作原理和性能特點（優(yōu)缺點）。解：可選往復(fù)式活塞壓縮機或離心式壓縮機。選型理由包括優(yōu)缺點或經(jīng)濟性、操作調(diào)節(jié)、安裝維護等；工作原理為動力式或容積式；性能特點包括適用范圍、性能參數(shù)和特殊工況等。答案一：選擇往復(fù)活塞式壓縮機。 （1分）往復(fù)活塞式壓

13、縮機是依靠曲柄連桿機構(gòu)將主軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為活塞的往復(fù)運動，依靠往復(fù)運動的活塞和氣缸及進排氣閥之間行成周期性變化的工作腔容積，實現(xiàn)氣體的吸入、壓縮和排出，完成氣體的增壓。 （2分）往復(fù)活塞式壓縮機的優(yōu)點：適用壓力范圍廣，從低壓到高壓（350MPa）。熱力效率高，功率消耗低。對于介質(zhì)及排氣量的適應(yīng)性強。對制造機器金屬要求相對不嚴。 （1.5分）往復(fù)活塞式壓縮機的缺點：重量大、尺寸大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、安裝基礎(chǔ)施工工作量大。可損件多、可靠性低。氣流有脈動。轉(zhuǎn)速較低，排氣量受到限制。振動大。 （1.5分）答案二：選擇離心式壓縮機 （1分） 原理：氣體由吸氣室吸入，通過葉輪對其做功后，使氣體的壓力，速度，溫度都提高，然后在進入擴壓器，將氣體的速度能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?。當一級壓縮不能滿足要求時，就必須把氣體引入下一級進行壓縮，因此會在擴壓器后設(shè)置彎道和回流器，將氣體由離心方向變?yōu)橄蛐姆较?，均勻進入下一級葉輪進口。 （2分）優(yōu)點：排量大；結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小；運轉(zhuǎn)可靠；氣體不與機器潤滑系統(tǒng)的油接觸；轉(zhuǎn)速較高。 （1.