級流體機械期末試題及答案

1、大慶石油學院試 題 封 面20052006學年第一、二學期期末考試題專業(yè)班級裝備2002-14班課程名稱過程流體機械擬題教師張穎交稿日期2005年 12 月 14 日使用日期2006年 1 月 6 日印刷份數(shù)110試卷類型B說 明：命題負責人簽字院系部主管領導簽字大慶石油學院考試命題審批表考試科目：過程流體機械 考試時間：2006年 1 月 6 日命題人姓名張穎院系部機械學院教研室裝備系使用年級2002級專業(yè)過程裝備班級14人數(shù)合計105試卷總頁數(shù)A卷3試卷答案總頁數(shù)A卷6B卷3B卷6考試形式開卷（ ）閉卷（）口試（ ）其它（ ）卷面總分100A、B卷試題相同分值10試卷保管人簽名命題方式（在

2、相應欄內(nèi)劃“）題庫抽題教研室命題任課教師出題他人命題其它教研室意見：負責人簽名： 年 月 日 院系部意見：負責人簽名： 年 月 日注：1、請在“教研室意見”欄或“院系部意見”欄簽署選用“A”卷或“B”卷的意見。2、本登記表同試卷一并歸檔保存。3、本表要求必須用計算機打印。2005 2006 學年第一，二學期期末考試題專業(yè)班級： 裝備2002-14班 課程名稱： 過程流體機械 第 1 頁共 3 頁答題說明：所有答案均寫在答題紙上。一、（本大題15分，每空0.5分）1按照國際公約的約定，社會經(jīng)濟過程中的全部產(chǎn)品通常分為三類，即（ ）、（ ）和（ ）。2往復式壓縮機的工作腔部分主要由（ ）、（ ）和

3、（ ）構成。3泄漏系數(shù)表示（ ）、（ ）、（ ）以及管道、附屬設備等因密封不嚴而產(chǎn)生的氣體泄漏對氣缸容積利用程度的影響。4分離機械的分離目的主要包括（ ）和（ ）。5離心沉降主要是用于分離含固體量（ ），固體顆粒（ ）的懸浮液。6離心泵的過流部件是（ ）、（ ）和（ ）。7輸送含氣液體時，泵的流量、揚程、效率均有所下降。含氣量愈大，下降愈快。隨著含氣量的增加，泵容易出現(xiàn)（ ）和（ ），嚴重時會加劇腐蝕或出現(xiàn)斷流等現(xiàn)象。8泵的運行工況點是（ ）和（ ）的交點。9離心壓縮機級內(nèi)的能量損失主要包括：（ ）損失、（ ）損失和（ ）損失。10離心壓縮機的末級由（ ）、（ ）和（ ）組成。11就壓力比與流

4、量的性能曲線而言，在一定轉(zhuǎn)速下，增大流量，壓縮機的壓力比將（ ），反之則（ ）。12活塞力是由（ ）和（ ）合成的。二、（本大題10分，每小題1分）1活塞與氣缸之間需采用填料密封，活塞桿與氣缸之間需采用活塞環(huán)密封。2往復式壓縮機的傳動部分是把電動機的直線運動轉(zhuǎn)化為活塞的旋轉(zhuǎn)運動。3氣閥中彈簧的作用是幫助閥片關閉和減輕閥片開啟時與閥座的撞擊。4飛濺潤滑主要用于大型壓縮機，壓力潤滑主要用于小型壓縮機。5在雙作用氣缸中，為利于填料密封，在曲軸一側(cè)配置較高壓力級。6對于多級離心壓縮機，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。7壓縮機串聯(lián)工作可增大氣流的輸送流量，壓縮機并聯(lián)

5、工作可增大氣流的排出壓力。8按流體吸入葉輪的方式可將離心泵分為軸流泵和混流泵。9如果泵幾何相似，則轉(zhuǎn)數(shù)相等下的工況為相似工況。10采用多級壓縮可以節(jié)省功的主要原因是進行等壓力比分配。三、（本大題20分，每小題2分）1容積流量： 2 過程流體機械：3 理論工作循環(huán)：4級：5余隙容積：6多級壓縮：7離心壓縮機：8泵的揚程：9灌泵：10有效汽蝕余量：2005 2006 學年第一，二學期期末考試題專業(yè)班級： 裝備2002-14班 課程名稱： 過程流體機械 第 2 頁共 3 頁四、（本大題30分，每小題3分）1活塞壓縮機的理論循環(huán)有哪些特征？2采用多級壓縮的原因是什么？ 3活塞式壓縮機往復運動部分質(zhì)量與

6、旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量各由哪幾部分組成?4容積式壓縮機的特點？5分析2VY-6/7型空氣壓縮機名稱中各代號的意義?6離心泵發(fā)生不穩(wěn)定工作的原因是什么？如何判別穩(wěn)定工作點和不穩(wěn)定工作點？7防止離心泵發(fā)生汽蝕的措施有哪些？8簡述泵的選用步驟。9寫出歐拉方程和第二歐拉方程，并簡述其物理意義。10離心壓縮機防喘振的主要措施有哪些？五、（本大題12分）1、圖1為離心壓縮機單級總能量頭分配示意圖，請寫出A-G所代表的能量頭或損失的名稱及符號，并在圖上標出A-G的位置。（7分）圖1AGFEDCBA： ；B： ；C： ；D： ；E： ；F： ；G： 。2圖2為某壓縮機結構簡圖，試寫出圖中標號代表的構件名稱。（5分）1，

7、2，3，4，5，6，7，8，9，。圖2六、（本大題13分）1、某單級活塞式空壓機吸入溫度為40，進氣壓力為0.1MPa（絕），排氣壓力為0.3MPa（表），若為絕熱壓縮，其排氣溫度為多少。（5分）2005 2006 學年第一，二學期期末考試題專業(yè)班級： 裝備2002-14班 課程名稱： 過程流體機械 第 3 頁共 3 頁表1 泵的性能參數(shù)表qv(m3/h)HmNPSHr(m)60244.0100204.512016.55.02.已知某化肥廠所選用的一臺離心泵的性能如表1所示。該廠當?shù)氐拇髿鈮侯^為10.35mH2O,查得年平均25下清水的飽和蒸汽壓力pv=3168Pa，泵前吸入裝置是儲水池至泵的

8、高度5m，吸入管徑250mm，管長20m，沿程阻力系數(shù)為=0.02，其中有帶濾網(wǎng)底閥一個=8，閘板閥一個=0.12，90°彎管4個=0.88，錐形漸縮過渡接管一個=0.05。該泵的使用流量范圍在80-120m3/h，試問該泵在使用時是否發(fā)生汽蝕？如果發(fā)生汽蝕，建議用戶對吸入裝置的設計應作什么改進，方可使其避免發(fā)生汽蝕？（8分）2005 2006 學年第一、二學期期末考試題答案及評分標準專業(yè)班級： 裝備2002-14班 課程名稱： 過程流體機械 第 1 頁共 6 頁一、（本大題15分，每空0.5分）1按照國際公約的約定，社會經(jīng)濟過程中的全部產(chǎn)品通常分為三類，即（硬件產(chǎn)品）、（軟件產(chǎn)品）

9、和（流程性材料產(chǎn)品）。2往復式壓縮機的工作腔部分主要由（氣閥）、（氣缸）和（活塞）構成。3泄漏系數(shù)表示（氣閥）、（活塞環(huán)）、（填料）以及管道、附屬設備等因密封不嚴而產(chǎn)生的氣體泄漏對氣缸容積利用程度的影響。4分離機械的分離目的主要包括（液相澄清）和（固相回收）。5離心沉降主要是用于分離含固體量（較少），固體顆粒（較細）的懸浮液。6離心泵的過流部件是（吸入室）、（葉輪）和（蝸殼）。7輸送含氣液體時，泵的流量、揚程、效率均有所下降。含氣量愈大，下降愈快。隨著含氣量的增加，泵容易出現(xiàn)（噪聲）和（振動），嚴重時會加劇腐蝕或出現(xiàn)斷流等現(xiàn)象。8泵的運行工況點是（泵特性曲線）和（裝置特性曲線）的交點。9離心壓

10、縮機級內(nèi)的能量損失主要包括：（流動）損失、（漏氣）損失和（輪阻）損失。10離心壓縮機的末級由（葉輪）、（擴壓器）和（排氣蝸室）組成。11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，壓縮機的壓力比將（下降），反之則（上升）。12活塞力是由（氣體力）和（往復慣性力）合成的。二、（本大題10分，每小題1分）1（×）活塞與氣缸之間需采用（活塞環(huán)）密封，活塞桿與氣缸之間需采用（填料）密封。2（×）往復式壓縮機的傳動部分是把電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為活塞的往復直線運動。3（×）氣閥中彈簧的作用是幫助閥片關閉和減輕閥片開啟時與（升程限制器）的撞擊。4（×）飛濺潤

11、滑主要用于（小型）壓縮機，壓力潤滑主要用于（大型）壓縮機。5（×）在雙作用氣缸中，為利于填料密封，在曲軸一側(cè)配置（較低）壓力級。6（×）對于多級離心壓縮機，若要達到同樣的壓力比，壓縮重氣體時，所需的多變壓縮功（?。?，因而級數(shù)就（少）。7（×）壓縮機串聯(lián)工作可增大氣流的（排出壓力），壓縮機并聯(lián)工作可增大氣流的（輸送流量）。8（×）按流體吸入葉輪的方式可將離心泵分為（單吸式泵）和（雙吸式泵）。9（×）如果泵幾何相似，則（比轉(zhuǎn)數(shù)）相等下的工況為相似工況。10（×）采用多級壓縮可以節(jié)省功的主要原因是進行中間冷卻。三、（本大題20分，每小題2分

12、）1 容積流量：通常是指單位時間內(nèi)壓縮機最后一級排出的氣體，換算到第一級進口狀態(tài)的壓力和溫度時的氣體容積值，單位是m3/min或m3/h。2 過程流體機械：是以流體為工質(zhì)進行能量轉(zhuǎn)換、處理與輸送的機械，是過程裝備的重要組成部分。3理論工作循環(huán)：壓縮機完成一次進氣、壓縮、排氣過程稱為一個工作循環(huán)。4級：被壓縮氣體進入工作腔內(nèi)完成一次氣體壓縮稱為一級。5余隙容積：是由氣缸蓋端面與活塞端面所留必要的間隙而形成的容積，氣缸至進氣、排氣閥之間通道所形成的容積，以及活塞與氣缸徑向間隙在第一道活塞環(huán)之前形成的容積等三部分構成。6多級壓縮：多級壓縮是將氣體的壓縮過程分在若干級中進行，并在每級壓縮之后將氣體導入

13、中間冷卻器進行冷卻。2005 2006 學年第一、二學期期末考試題答案及評分標準專業(yè)班級：裝備2002-14班 課程名稱： 過程流體機械 第 2 頁共 6 頁7離心壓縮機：用旋轉(zhuǎn)葉輪實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，使氣體主要沿徑向離心方向流動從而提高壓力的機器稱為離心壓縮機。8泵的揚程：泵的揚程是單位重量液體從泵進口處到泵出口處能量的增值，也就是1N液體通過泵獲得的有效能量。9灌泵：離心泵在啟動之前，應關閉出口閥門，泵內(nèi)應灌滿液體，此過程稱為灌泵。10有效汽蝕余量：有效汽蝕余量是指液流自吸液罐（池）經(jīng)吸入管路到達泵吸入口后，高出汽化壓力所富余的那部分能量頭，用NPSHa表示。四、（本大題30分，每小題3分）1活

14、塞壓縮機的理論循環(huán)有哪些特征？答：為便于研究問題，對壓縮機的工作過程作進行理想化，即：(1) 氣體通過吸、排氣閥時壓力損失，且吸、排氣壓力沒有波動，保持恒定； (2) 工作腔內(nèi)無余隙容積，即排氣終了時缸內(nèi)氣體被全部排出；(3) 工作腔作為一個孤立體與外界無熱交換；(4) 氣體壓縮過程指數(shù)在全行程中為常數(shù)；(5) 壓縮機工作過程中無泄漏。2采用多級壓縮的原因是什么？答：主要有如下原因：（1）可以節(jié)省壓縮氣體的指示功；（2）可以降低排氣溫度；（3）提高容積系數(shù)；（4）降低活塞力。3、活塞式壓縮機往復運動部分質(zhì)量與旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量各由哪幾部分組成?答：往復運動部分質(zhì)量ms包括由作往復運動的活塞、活塞桿和

15、十字頭部件的質(zhì)量，用mp表示，及連桿轉(zhuǎn)化作往復運動的質(zhì)量；旋轉(zhuǎn)運動部分質(zhì)量mr包括由作旋轉(zhuǎn)運動的曲拐部件的質(zhì)量，用mc表示，及連桿轉(zhuǎn)化作旋轉(zhuǎn)運動的質(zhì)量。4容積式壓縮機的特點？答：容積式壓縮機具有如下特點：（1）運動機構的尺寸確定后，工作腔的容積變化規(guī)律也就確定了。因此機器轉(zhuǎn)速的改變對工作腔容積變化規(guī)律不發(fā)生直接的影響，故機器壓力與流量關系不大，工作的穩(wěn)定性好；（2）氣體的吸入和排出是靠工作腔容積變化，與氣體性質(zhì)關系不大，故機器適應性強并容易達到較高的壓力；2005 2006 學年第一、二學期期末考試題答案及評分標準專業(yè)班級：裝備2002-14班 課程名稱： 過程流體機械 第 3 頁共 6 頁（

16、3）機器的熱效率較高；（4）容積式機器結構較復雜，尤其是往復壓縮機易損件多。此外，氣體吸入和排出是間歇的，容易引起氣柱及管道的振動。5分析2VY-6/7型空氣壓縮機名稱中各代號的意義?答：2VY6/7型空氣壓縮機即指該壓縮機為4列，雙重V型，移動式，額定排氣量6m3/min，額定排氣表壓力7×105Pa。6離心泵發(fā)生不穩(wěn)定工作原因是什么？如何判別穩(wěn)定工作點和不穩(wěn)定工作點？答：（1）發(fā)生不穩(wěn)定工作的原因主要有兩點： 泵的H-Q特性曲線呈駝峰形； 管路裝置中要有能自由升降的液面或其它貯存和放出能量的部分。（2）穩(wěn)定工作點和不穩(wěn)定工作點的方法是：當交點處管路特性的斜率大于泵性能曲線的斜率時

17、是穩(wěn)定工作點；反之，如交點處管路特性的斜率小于泵性能曲線的斜率，則是不穩(wěn)定工作點。7防止離心泵發(fā)生汽蝕的措施有哪些？答：防止離心泵發(fā)生汽蝕的措施主要有：（1）提高離心泵本身抗汽蝕性能的措施 適當加大葉輪吸入口直徑和葉片入口邊寬，改進葉輪吸入口或吸入室的形狀，使泵有盡可能小的汽蝕余量； 采用雙吸式葉輪； 采用合理的葉片進口邊位置及前蓋板的形狀； 采用誘導輪； 采用抗汽蝕材料。（2）提高裝置有效汽蝕余量的措施增大吸液罐液面上的壓力；合理確定泵的幾何安裝高度。8簡述泵的選用步驟。答：泵的選用步驟主要包括：(1)搜集原始數(shù)據(jù)：針對選型要求，搜集過程生產(chǎn)中所輸送介質(zhì)、流量和所需的揚程參數(shù)以及泵前泵后設備

18、的有關參數(shù)的原始數(shù)據(jù)。(2)泵參數(shù)的選擇及計算：根據(jù)原始數(shù)據(jù)和實際需要，留出合理的裕量，合理確定運行參數(shù)，作為選擇泵的計算依據(jù)。(3)選型：按照工作要求和運行參數(shù)，采用合理的選擇方法，選出均能滿足適用要求的幾種型式，然后進行全面的比較，最后確定一種型式。(4)校核：型式選定后，進行有關校核計算，驗證所選的泵是否滿足使用要求。如所要求的工況點是否落在高效工作區(qū)等。2005 2006 學年第一、二學期期末考試題答案及評分標準專業(yè)班級：裝備2002-14班 課程名稱： 過程流體機械 第 4 頁共 6 頁9寫出歐拉方程和第二歐拉方程，并簡述其物理意義。答：歐拉方程為：第二歐拉方程為：該方程的物理意義是

19、：a) 歐拉方程指出的是葉輪與流體之間的能量轉(zhuǎn)換關系，它遵循能量轉(zhuǎn)換與守恒定律；b) 只要知道葉輪進出口的流體速度，即可計算出單位質(zhì)量流體與葉輪之間機械能轉(zhuǎn)換的大小，而不管葉輪內(nèi)部的流動力情況；c) 該方程適用于任何氣體或液體，既適用于葉輪式的壓縮機，也適用于葉輪式的泵；d）推而廣之，只需將等式右邊各項的進出中符號調(diào)換一下，亦適用于葉輪式的原動機。10離心壓縮機防喘振的主要措施有哪些？答：由于喘振對機器危害嚴重，應嚴格防止壓縮機進入喘振工況，一旦發(fā)生喘振，應立即采取措施消除或停機。防喘振主要有如下幾條措施：（1） 操作者應具備標注喘振線的壓縮機性能曲線，隨時了解壓縮機工況點處在性能曲線圖上的位

20、置。（2） 降低運行轉(zhuǎn)速，可使流量減少而不致進入喘振狀態(tài)，但出口壓力隨之降低。（3） 在首級或各級設置導葉轉(zhuǎn)動機構以調(diào)節(jié)導葉角度，使流量減少時的進氣沖角不致太大，從而避免發(fā)生喘振。（4） 在壓縮機出口設置旁通管道，寧肯多消耗流量與功率，也要讓壓縮機通過足夠的流量，以防進入喘振狀態(tài)。（5） 在壓縮機進口安置溫度、流量監(jiān)視儀表，出口安置壓力監(jiān)視儀表，一旦出現(xiàn)異?；虼窦皶r報警，最好還能與防喘振控制操作聯(lián)動或與緊急停車聯(lián)動。運行操作人員應了解壓縮機的工作原理，隨時注意機器所在的工況位置，熟悉各種監(jiān)測系統(tǒng)和調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的操作，盡量使機器不致進入喘振狀態(tài)。一旦進入喘振應立即加大流量退出喘振或立即停機。停

21、機后，應經(jīng)開缸檢查確無隱患，方可再開動機器。五、（本大題12分）1、A：Htot-級的總能量頭；B：Hl-級的漏氣損失；C：Hdf-級的輪阻損失；D：Hth-級的理論能量頭；E：-級的動能增量；F：Hhyd-級的流動損失；G：Hpol-級的多變壓縮功。（7分，每空1分）2005 2006 學年第一、二學期期末考試題答案及評分標準專業(yè)班級：裝備2002-14班 課程名稱： 過程流體機械 第 5 頁共 6 頁2、1、 缸蓋 ，2、 排氣閥 ，3、 進氣閥 ，4、 氣缸 ，5、 活塞環(huán) ，6、 水套 ，7、 活塞 ，8、 連桿 ，9、 曲軸 ，、進氣壓力，、排氣壓力 。（5分，每空0.5分）六、（本

22、大題13分）1、 （共5分）解：解：由于壓縮機絕熱壓縮，則有 1分由已知： 介質(zhì)為空氣， ，則： 1分據(jù)氣體狀態(tài)方程 得排氣溫度為： 1分 2分2、 （共8分）解： 選擇最大流量120工況作計算，因為最大流量工況下的最小，而最大。如果該工況下不發(fā)生汽蝕，則在比它小的流量下工況更不會發(fā)生汽蝕。 1分 1分由管路沿程阻力系數(shù)=0.02，局部阻力系數(shù)如下：帶濾網(wǎng)底閥=8，閘板閥=0.12，90彎管4個，=0.88，錐形漸縮過度接管=0.05 2分2005 2006 學年第一、二學期期末考試題答案及評分標準專業(yè)班級：裝備2002-14班 課程名稱： 過程流體機械 第 6 頁共 6 頁由已知條件知在工況

23、下的=5.0m，則，泵在時發(fā)生汽蝕。 2分建議將由儲水池至泵的高度由5m改為4m。則：，這樣泵在運行時就不會發(fā)生汽蝕了。 2分小學常用歇后語1.八仙過海-各顯神通 2.不入虎穴-焉得虎子3.蠶豆開花-黑心 4.車到山前-必有路5.打破砂鍋-問到底 6.和尚打傘-無法無天7.虎落平陽-被犬欺 8.畫蛇添足-多此一舉9.箭在弦上-不得不發(fā) 10.井底青蛙-目光短淺11.大海撈針-沒處尋 12.竹籃打水-一場空13.打開天窗-說亮話 14.船到橋頭-自會直15.飛蛾撲火-自取滅亡 16.百米賽跑-分秒必爭17.拔苗助長-急于求成 18.仇人相見-分外眼紅19.芝麻開花-節(jié)節(jié)高 20.新官上任-三把火21.瞎子點燈-白費蠟 22.兔子尾巴-長不了23.偷雞不成-蝕把米 24.王婆賣瓜-自賣自夸25.老虎屁股- 摸不得 26.老虎拉車-誰敢27.老鼠過街-人人喊打 28.麻雀雖小-五臟俱全29.墻上茅草-隨風兩邊倒 30.三十六計-走為上計31.塞翁失馬-焉知禍福 32.壺中無酒-難留客33.丈二和尚-摸不著頭腦 34.有借有還-再借不難35.貓哭耗子-假慈悲 36.鉸子破皮-露了餡37.扁擔挑水-一心掛了兩頭 38.對牛彈琴-白費勁39.八仙聚會-神聊 40.霸王敬酒-不干也得干41.板上訂釘-跑不了 42.背鼓上門-討打43.草把做燈-粗心（芯） 44.竹筍