《過程流體機(jī)械第二版》思考題答案-完整版

1、過程流體機(jī)械思考題參考解答2 容積式壓縮機(jī)思考題2.1 往復(fù)壓縮機(jī)的理論循環(huán)與實(shí)際循環(huán)的差異是什么？過程理論循環(huán)（假設(shè)條件）實(shí)際循環(huán)（工作過程）理論參數(shù)工作腔內(nèi)無(wú)(剩)余(間)隙有余隙（閥窩、蓋端、環(huán)端3部分）V0、V工作過程進(jìn)氣、壓縮、排氣三個(gè)過程進(jìn)氣、壓縮、排氣、膨脹四個(gè)過程進(jìn)排氣過程無(wú)壓力損失，壓力穩(wěn)定有壓力損失，壓力脈動(dòng)p進(jìn)氣過程與外界無(wú)熱交換與外界（氣缸壁）有熱交換T工作過程無(wú)氣體泄漏損失有氣體泄漏損失l工作過程壓縮過程指數(shù)恒定壓縮和膨脹過程指數(shù)變化m、n工作介質(zhì)理想氣體（狀態(tài)方程（2-6）式）實(shí)際氣體（狀態(tài)方程（2-7）式）Z思考題2.2 寫出容積系數(shù)V 的表達(dá)式，并解釋各字母的意

2、義。容積系數(shù)V（最重要系數(shù)）V 1（1）1 （2-12）式中： 相對(duì)余隙容積， V0（余隙容積）/ Vs（行程容積）； 0.070.12（低壓），0.090.14（中壓），0.110.16（高壓），0.2(超高壓)。 名義壓力比（進(jìn)排氣管口可測(cè)點(diǎn)參數(shù)）， pd / ps p2 / p1 ，一般單級(jí) 34；n 膨脹過程指數(shù)，一般n m（壓縮過程指數(shù)）。思考題2.3 比較飛濺潤(rùn)滑與壓力潤(rùn)滑的優(yōu)缺點(diǎn)。飛濺潤(rùn)滑（曲軸或油環(huán)甩油飛濺至缸壁和潤(rùn)滑表面），結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耗油量不穩(wěn)定，供油量難控制，用于小型單作用壓縮機(jī)；壓力潤(rùn)滑（注油器注油潤(rùn)滑氣缸，油泵強(qiáng)制輸送潤(rùn)滑運(yùn)動(dòng)部件），結(jié)構(gòu)復(fù)雜（增加油泵、動(dòng)力、冷卻、過濾

3、、控制和顯示報(bào)警等整套供油系統(tǒng)油站），可控制氣缸注油量和注油點(diǎn)以及運(yùn)動(dòng)部件壓力潤(rùn)滑油壓力和潤(rùn)滑油量，適用大中型固定式動(dòng)力或工藝壓縮機(jī)，注意潤(rùn)滑油壓和潤(rùn)滑油量的設(shè)定和設(shè)計(jì)計(jì)算。思考題2.4 多級(jí)壓縮的好處是什么？多級(jí)壓縮優(yōu)點(diǎn)：.節(jié)省功耗（有冷卻壓縮機(jī)的多級(jí)壓縮過程接近等溫過程）；.降低排氣溫度（單級(jí)壓力比小）；.增加容積流量（排氣量，吸氣量）（單級(jí)壓力比降低，一級(jí)容積系數(shù)V 提高）；.降低活塞力（單級(jí)活塞面積減少，活塞表面壓力降低）。缺點(diǎn)：需要冷卻設(shè)備（否則無(wú)法省功）、結(jié)構(gòu)復(fù)雜（增加氣缸和傳動(dòng)部件以及級(jí)間連接管道等）。思考題2.5 分析活塞環(huán)的密封原理?；钊h(huán)原理：阻塞和節(jié)流作用，密封面為活塞環(huán)

4、外環(huán)面和側(cè)端面（內(nèi)環(huán)面受壓預(yù)緊）；關(guān)鍵技術(shù)：材料（耐磨、強(qiáng)度）、環(huán)數(shù)量（密封要求）、形狀（尺寸、切口）、加工質(zhì)量等。思考題2.6 動(dòng)力空氣用壓縮機(jī)常采用切斷進(jìn)氣的調(diào)節(jié)方法，以兩級(jí)壓縮機(jī)為例，分析一級(jí)切斷進(jìn)氣，對(duì)機(jī)器排氣溫度，壓力比等的影響。兩級(jí)壓縮機(jī)分析：1級(jí)切斷進(jìn)氣節(jié)流（實(shí)際1）停止進(jìn)氣排氣2級(jí)節(jié)流（實(shí)際2）（短暫）排氣溫度T2（逐漸）停止進(jìn)氣排氣（級(jí)間存氣）；活塞力（），阻力矩變化。思考題2.7 分析壓縮機(jī)在高海拔地區(qū)運(yùn)行氣量的變化規(guī)律并解釋其原因。高海拔地區(qū)當(dāng)?shù)卮髿鈮毫次鼩鈮毫s，若排氣壓力pd不變，則名義壓力比，根據(jù)（2-12）式和（2-11）式，容積系數(shù)V，實(shí)際吸氣量Vs0，容積

5、流量qV。思考題2.8 一臺(tái)壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速為200 r/min，如果將轉(zhuǎn)速提高到400 r/min，試分析氣閥工作情況。定性分析，定量分析難。如壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)（行程s、缸徑D1、閥片尺寸等）不變，則容積流量qV（理論增加一倍），使氣閥流速和阻力損失（激增），進(jìn)排氣頻率，閥片啟閉速度，閥片撞擊閥座程度（加?。?，閥片壽命（縮短），故障概率（增加）。解決問題需改變結(jié)構(gòu)（縮短行程、減小缸徑，增加氣閥通道面積等）。思考題2.9 畫出螺桿壓縮機(jī)過壓縮和壓縮不足的指示圖，并分析其對(duì)壓縮機(jī)性能的影響。壓力比：內(nèi)壓力比（工作腔壓縮終壓/進(jìn)氣壓力）、外壓力比（排氣管壓/進(jìn)氣壓力）；（圖2-42）內(nèi)外壓力比不相等

6、時(shí)指示圖。過壓縮：內(nèi)壓力比外壓力比；欠壓縮（壓縮不足）：內(nèi)壓力比外壓力比；過壓縮和欠壓縮均增加功耗，等壓力比減少功耗。3 離心壓縮機(jī)思考題3.1 何謂離心壓縮機(jī)的級(jí)？它由哪些部分組成？各部件有何作用？級(jí)典型結(jié)構(gòu)（圖3-2）：葉輪、擴(kuò)壓器、彎道、回流器，首級(jí)（增加吸氣管）、中間級(jí)、末級(jí)（無(wú)彎道、回流器，增加蝸殼）；葉輪：唯一做功元件。閉式、半開式、雙吸式（雙面進(jìn)氣）；后彎（后向）型、徑向型、前彎（前向）型；擴(kuò)壓器：能量轉(zhuǎn)換元件（動(dòng)能壓能，氣流減速增壓），無(wú)葉（片）型、葉片（有葉）型。思考題3.2 離心壓縮機(jī)與活塞壓縮機(jī)相比，它有何特點(diǎn)？離心壓縮機(jī)特點(diǎn)（與往復(fù)式壓縮機(jī)對(duì)比）壓縮機(jī)流量輸出壓力轉(zhuǎn)速結(jié)

7、構(gòu)體積重量易損件運(yùn)轉(zhuǎn)單級(jí)壓比級(jí)數(shù)熱效率價(jià)格制造要求適用主要問題離心式大穩(wěn)定高緊湊較小少可靠低多較低高高大流量中低壓不適用小流量往復(fù)式中小脈動(dòng)低復(fù)雜大多故障多高少高低較低中高壓中小流量故障維修壓力脈動(dòng)優(yōu)缺點(diǎn)離心式優(yōu)、往復(fù)式差離心式差、往復(fù)式優(yōu)選用條件思考題3.3 何謂連續(xù)方 程？試寫出葉輪出口的連續(xù)方程表達(dá)式，并說(shuō)明式中b2/D2和2r的數(shù)值應(yīng)在何范圍之內(nèi)？連續(xù)方程：質(zhì)量守恒（流經(jīng)任意截面流量）qmi qViin qVin2 qV22 c2r f2 const （3-1）式中：qm為質(zhì)量流量，kg/s；qV為容積流量，m3/s；為氣流密度；f為截面面積；c為法向流速；qm2 qV222 2r u

8、2 22r （3-2）式中：D2為葉輪外徑；b2 為葉輪出口軸向?qū)挾?；b2 / D2為葉輪出口相對(duì)寬度（0.0250.065）；2r 為流量系數(shù)（徑向葉輪0.240.40，后彎葉輪0.180.32，2A 30強(qiáng)后彎葉輪0.100.20）；2 為葉輪出口通流系數(shù)。思考題3.4 何謂歐拉方程？試寫出它的理論表達(dá)式與實(shí)用表達(dá)式，并說(shuō)明該方程的物理意義。歐拉方程：（葉輪機(jī)械基本方程）理論和實(shí)用表達(dá)式LthHthc2u u2c1u u1 （3-4、5）式中：Lth為葉輪輸出歐拉功；Hth為理論能量頭（接受能量/單位重流體），kJ/kg；物理意義：3部分能量，（離心力做功轉(zhuǎn)靜壓能）+（動(dòng)能增量）+（w減速

9、轉(zhuǎn)靜壓能）。思考題3.5 何謂能量方程？試寫出級(jí)的能量方程表達(dá)式，并說(shuō)明能量方程的物理意義。能量方程：（熱焓方程）Hthcp（T2T1）h2h1（T2T1） （3-12）式中：cp 為定壓比熱，h為焓值，k為絕熱指數(shù)，R為氣體常數(shù)；物理意義：焓值+（動(dòng)能增量）。思考題3.6 何謂伯努利方程？試寫出葉輪的伯努利方程表達(dá)式，并說(shuō)明該式的物理意義。伯努利方程：（壓能損失方程）葉輪功（葉片功）（含流動(dòng)損失）HthHhyd 0-0 （3-14）總功（全部損失）HtotHloss 0-0HhydHlHdf （3-15）物理意義：（三部分）壓能、動(dòng)能、損失，忽略熱交換和位能。思考題3.7 試說(shuō)明級(jí)內(nèi)有哪些流

10、動(dòng)損失？流量大于或小于設(shè)計(jì)流量時(shí)沖角有何變化？由此會(huì)產(chǎn)生什么損失？若沖角的絕對(duì)值相等，誰(shuí)的損失更大？為什么？級(jí)內(nèi)流動(dòng)損失（1）摩阻損失Hf （平均氣速）；（2）分離損失：邊界層（c0）分離（回流），控制通道擴(kuò)張角（錐度、擴(kuò)壓度，圖3-8）；（3）沖擊損失（葉輪、擴(kuò)壓器）：（葉輪為例，擴(kuò)壓器類似分析）；葉輪進(jìn)氣角1葉片進(jìn)口角1A，沖擊分離損失（相當(dāng)于擴(kuò)張角）；流量/設(shè)計(jì)流量(進(jìn)氣沖角)i1A1沖擊面分離區(qū)(漩渦區(qū))損失(相同沖角)原因（小qV）正沖角i0工作面（前面）非工作面（背面）較大分離區(qū)易擴(kuò)散（設(shè)計(jì)qV）零沖角i0無(wú)無(wú)無(wú)損失（大qV）負(fù)沖角i0非工作面（背面）工作面（前面）較小分離區(qū)較穩(wěn)定

11、（4）二次流損失：垂直環(huán)流；（5）尾跡損失：葉尖繞流；思考題3.8 多級(jí)壓縮機(jī)為何要采用分段與中間冷卻？分段與中間冷卻：分段（冷卻、抽氣）、中間冷卻（耗功等溫過程）、工藝（排溫，防腐蝕、分解、化合）。思考題3.9 試分析說(shuō)明級(jí)數(shù)與圓周速度和氣體分子量的關(guān)系。級(jí)數(shù)與葉輪圓周速度u2和氣體分子量的關(guān)系u2，單級(jí)Lth級(jí)數(shù)，但葉輪材料強(qiáng)度、氣流馬赫數(shù)Mw1和Mc2、葉輪相對(duì)寬度b2 / D2（范圍0.0250.065）限制u2（320300 m/s）。表3-1介質(zhì)氣體分子量J/(kgK)氣體常數(shù)R(同壓比下所需)多變壓縮功Hpol kJ/kg級(jí)數(shù)圓周速度u2m/s機(jī)器（特征）M2材料強(qiáng)度重F-111

12、36.316.971 186限制u2影響小輕H22 1319.4532280影響小限制u2思考題3.10 示意畫出級(jí)的總能量頭與有效能量頭和能量損失的分配關(guān)系。（圖3-14）HtotHthHlHdfHpol()/2HhydHlHdf說(shuō)明：HtotHthHpolHhydHdfHl()/2思考題3.11 何謂級(jí)的多變效率？比較效率的高低應(yīng)注意哪幾點(diǎn)？比較效率注意：(教材)通流進(jìn)出口（單級(jí)0-0、整機(jī)多級(jí)in-out）；(教材)熱力過程（多變、等熵、絕熱）；(教材)設(shè)計(jì)工況點(diǎn)（最佳效率）；常用（多變效率）pol ；（多級(jí)）整機(jī)效率（各級(jí)平均內(nèi)效率），含分段中間冷卻等作用；判別：同效率對(duì)比（優(yōu)），知某

13、算總功Htot或Ni 對(duì)比（Htot或Ni優(yōu)）。思考題3.12 若已知級(jí)的多變壓縮功和總耗功，尚須具備什么條件可求出級(jí)的能量損失和級(jí)內(nèi)的流動(dòng)損失？由(3-32)(3-15)式（級(jí)能量損失）HhydHlHdfHtot()/2Hpol（1Hpol/Htot）Htot（1pol）Htot由(3-14)式（級(jí)內(nèi)流動(dòng)損失）HhydHth()/2Hpol（1Hpol/Hth）Hth（1hyd）Hth1(1ldf)polHtot/(1ldf)式中：流動(dòng)效率hydHpol/Hth（1ldf）pol，c0c0、Hl為漏氣耗功、Hdf為輪阻耗功。另有：多變能頭系數(shù)polhyd 2u（1ldf）2u pol （3-

14、36）求級(jí)能量損失和級(jí)內(nèi)流動(dòng)損失須知pol、（ldf）、以及（準(zhǔn)確）()/2；多變效率pol反映級(jí)能量損失大小，流動(dòng)效率hyd反映級(jí)內(nèi)流動(dòng)損失大小。思考題3.13 何謂離心壓縮機(jī)的內(nèi)功率、軸功率？試寫出其表達(dá)式，如何據(jù)此選取原動(dòng)機(jī)的輸出功率？多級(jí)功率（3-37式）總內(nèi)功率Ni機(jī)械損失Nm機(jī)械效率m（9698）（3-39式）軸功率Nz功率增量30（3-40式）原動(dòng)機(jī)功率Ne。思考題3.14 如何計(jì)算確定實(shí)際氣體的壓縮性系數(shù)Z？實(shí)際氣體壓縮性系數(shù)Z計(jì)算：范德瓦爾對(duì)比態(tài)方程（對(duì)應(yīng)態(tài)原理），（3-41）式，壓縮性系數(shù)Zf（對(duì)比參數(shù)pc、Tc）。思考題3.15 簡(jiǎn)述混合氣體的幾種混合法則及其作用。實(shí)際混

15、合氣體法則：凱法則（局限性）、徐忠法則（精確度）、極性物質(zhì)混合法則。思考題3.16 示意畫出離心壓縮機(jī)的性能曲線，并標(biāo)注出最佳工況點(diǎn)和穩(wěn)定工況范圍。性能曲線性能參數(shù)關(guān)系，列表、曲線和方程3種表示方法，有級(jí)（機(jī)）性能曲線，圖3-15、圖3-16。特點(diǎn)：曲線（主要3條）：壓比qVin流量或壓力pqVin、多變效率polqVin、功率NqVin；形狀：qVin為形、polqVin為形、NqVin為形（有max點(diǎn)）；最佳工況點(diǎn)：max設(shè)計(jì)工況；極限（危險(xiǎn)）工況：最小qVin（喘振）最大qVin（堵塞）；穩(wěn)定工作范圍：極限工況之間；來(lái)源：試驗(yàn)測(cè)試；要求：max，穩(wěn)定工作范圍（寬）；多級(jí)（機(jī)）特性：（與單

16、級(jí)對(duì)比）(qVin)max、(qVin)min，穩(wěn)定工作范圍（窄），曲線斜度（更陡峭）。思考題3.17 簡(jiǎn)述旋轉(zhuǎn)脫離與喘振現(xiàn)象，說(shuō)明兩者之間有什么關(guān)系？說(shuō)明喘振的危害，為防喘振可采取哪些措施？喘振工況現(xiàn)象：流量個(gè)別葉道產(chǎn)生漩渦（邊界層分離）“旋轉(zhuǎn)脫離”（葉道漩渦區(qū)逆向轉(zhuǎn)動(dòng)）流量大部葉道堵塞（旋轉(zhuǎn)脫離漩渦團(tuán)）出口壓力p管網(wǎng)氣流倒流出口壓力p管網(wǎng)正流供氣流量反復(fù)倒流正流喘振工況；危害：強(qiáng)烈振動(dòng)、噪聲、性能（p、）下降、軸承和密封損壞、轉(zhuǎn)子定子碰撞機(jī)器嚴(yán)重破壞；特點(diǎn)：旋轉(zhuǎn)脫離頻率、振幅、影響葉片，管網(wǎng)影響較??；喘振頻率、振幅、機(jī)組管網(wǎng)影響極大；防喘振措施：出口降壓（放空、旁路回流），調(diào)節(jié)（變速、預(yù)旋

17、(導(dǎo)葉)、氣量、停機(jī)），監(jiān)測(cè)（qVin、p）；思考題3.18 試簡(jiǎn)要比較各種調(diào)節(jié)方法的優(yōu)缺點(diǎn)。調(diào)節(jié)方法原理變特性措施優(yōu)點(diǎn)問題經(jīng)濟(jì)性應(yīng)用出口節(jié)流調(diào)節(jié)節(jié)流管特性斜率管閥門簡(jiǎn)單方便流動(dòng)損失差常備不常用進(jìn)口節(jié)流調(diào)節(jié)節(jié)流機(jī)閥門簡(jiǎn)便省功qVmin節(jié)流損失好常用可調(diào)進(jìn)口導(dǎo)葉進(jìn)氣預(yù)旋c1u(Hth)機(jī)可調(diào)導(dǎo)葉經(jīng)濟(jì)性好機(jī)構(gòu)復(fù)雜很好軸流機(jī)常用可調(diào)擴(kuò)壓器葉片調(diào)進(jìn)口角3A機(jī)可調(diào)導(dǎo)葉改善喘振qVmin機(jī)構(gòu)太復(fù)雜較好不常用變速調(diào)節(jié)平移機(jī)特性機(jī)變速驅(qū)動(dòng)連續(xù)調(diào)節(jié)經(jīng)濟(jì)性最好需變速驅(qū)動(dòng)機(jī)最佳常用思考題3.19 離心壓縮機(jī)的流動(dòng)相似應(yīng)具備哪些條件？相似理論有何用處？相似條件：幾何（尺寸）相似、運(yùn)動(dòng)（進(jìn)口速度）相似、動(dòng)力相似（重力、

18、粘滯力、壓力、彈性力、慣性力等相似、準(zhǔn)數(shù)Re、Eu、M相等）、熱力相似（熱力過程相似，k、m、pol相等）；離心壓縮機(jī)流動(dòng)相似條件：幾何相似、葉輪進(jìn)口速度相似、特征馬赫數(shù)M2uM2u、等熵指數(shù)kk；應(yīng)用：新型設(shè)計(jì)、?；囼?yàn)（同機(jī)性能換算）、相似換算（不同機(jī)性能換算）、產(chǎn)品系列化（通用標(biāo)準(zhǔn)化）；性能換算：完全相似換算（比例參數(shù)轉(zhuǎn)速n、流量qV、功率N和相等參數(shù)壓比、效率、系數(shù)，3-5459式）；近似相似換算（特征MM，或kk）。思考題3.20 離心壓縮機(jī)有哪些附屬系統(tǒng)？它們分別起什么作用？它們由哪些部分組成？管網(wǎng)系統(tǒng)：輸送，含管道、閥門、過濾器、消聲器等；增（減）速設(shè)備：傳動(dòng)，齒輪變速箱；油路系

19、統(tǒng)：潤(rùn)滑，管道和油站（油泵、油箱、過濾、冷卻、儀表等）；水路系統(tǒng)：冷卻，含冷卻器、管道、閥門、水箱等；檢測(cè)系統(tǒng)：調(diào)節(jié)控制，信號(hào)檢測(cè)（傳感器、儀表）、傳輸（電纜）、處理（計(jì)算機(jī)）、記錄（顯示）等。思考題3.21 何謂轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速？采用什么方法汁算它？工作轉(zhuǎn)速如何校核？臨界轉(zhuǎn)速：（轉(zhuǎn)子彎曲振動(dòng)）固有頻率轉(zhuǎn)速，1階nc1、2階nc2、n階ncn等，主要考慮前3階；計(jì)算方法：傳遞矩陣法(初參數(shù)法，精確解)、能量（瑞利）法(近似計(jì)算)、特征值法(求固頻)、影響系數(shù)法(求強(qiáng)迫振幅)；校核條件：（3-60）剛性轉(zhuǎn)子n0.75nc1；（3-61）柔性轉(zhuǎn)子1.3nc1n0.7nc2。思考題3.22 轉(zhuǎn)子的軸向

20、推力是如何產(chǎn)生的？采用什么措施平衡軸向推力？為防止轉(zhuǎn)子軸向竄動(dòng)，對(duì)軸向推力及軸承有什么要求？軸向力：葉輪兩側(cè)壓差、流體軸向動(dòng)量差，方向指向葉輪入口；軸向力平衡措施：葉輪對(duì)排（對(duì)稱平衡）、雙吸（雙面進(jìn)氣）葉輪、葉輪背葉片（背壓）、平衡盤（末級(jí)葉輪后，盤前高壓，盤后引入口低壓，反向平衡力）；防軸向串動(dòng)要求：止推軸承、保留（30008000 N）軸向力、（設(shè)置軸向）位移限制器、監(jiān)測(cè)（軸向）位移。思考題3.23 何謂滑動(dòng)軸承的動(dòng)態(tài)特性？何謂油膜振蕩？哪幾種滑動(dòng)軸承具有抑振特性？滑動(dòng)軸承特性：靜態(tài)特性，軸頸中心穩(wěn)定（偏心距e和偏位角不變），（油壓、油量、承載、阻力、溫升）；動(dòng)態(tài)特性，軸頸中心渦動(dòng)（e和變

21、化，徑向速度和渦動(dòng)角速度）；半速渦動(dòng)：渦動(dòng)角速度渦1/2（轉(zhuǎn)子角速度），同方向持續(xù)，振幅較??；.收斂（阻尼力推動(dòng)力）；.穩(wěn)定（等功，軸心橢圓軌跡）；.發(fā)散（阻尼力推動(dòng)力）；油膜振蕩：（渦動(dòng)角速度）渦nc1（1階臨界轉(zhuǎn)速），頻率保持，振幅極大；（油膜振蕩）防止方法：轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)子剛度、nc1、n工作，n工作2nc1），軸承（抑振軸承）；抑振軸承：原理（雙多油楔、自調(diào)整、動(dòng)壓收斂）（圖3-41）橢圓軸承、多油葉（不對(duì)稱三油葉Three Lobe）軸承、多油楔（四油楔）軸承、可傾瓦Tilting Pad（活支五瓦塊）軸承、墊塊式止推軸承等。思考題3.24 有哪幾種軸端密封？試簡(jiǎn)述它們的密封原理和特點(diǎn)。機(jī)

22、械密封：動(dòng)靜環(huán)，徑向間隙（軸面）密封軸向間隙（端面）密封，效果、壽命好，成本高，替代填料；液膜（浮環(huán)）密封：浮動(dòng)徑向間隙密封（液體潤(rùn)滑）雙端面密封，封液（氣壓）強(qiáng)制向內(nèi)外輸送（回收）；干氣（氣膜）密封：動(dòng)靜環(huán)動(dòng)環(huán)開槽(旋轉(zhuǎn))氣體動(dòng)壓端面間隙氣封（潤(rùn)滑），啟動(dòng)、裝配、振動(dòng)問題；離心壓縮機(jī)：狀態(tài)監(jiān)測(cè)干氣密封工業(yè)實(shí)用保證（解決重大技術(shù)問題）。思考題3.25 試簡(jiǎn)述選型的基本原則，為何要確定經(jīng)常運(yùn)行的工況點(diǎn)？技術(shù)指標(biāo)：參數(shù)qV、N，工作點(diǎn)（余量）、變工況（調(diào)節(jié)）、安全（振動(dòng)、裝配）；經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：價(jià)格、生產(chǎn)（周期）、壽命、備件、維護(hù)（技術(shù)）等；其他：管網(wǎng)（系統(tǒng)）、原動(dòng)機(jī)、儀表（監(jiān)測(cè)）、控制（調(diào)節(jié)）、安裝、

23、場(chǎng)地等。確定經(jīng)常運(yùn)行工況點(diǎn)：節(jié)能（高效點(diǎn)）、安全（防喘振、堵塞）、變工況（余量qV15、p26，性能換算）。qV in計(jì)算（1.011.05）qVin （3-72）計(jì)算pin（1.021.06）p/pin （3-74）思考題3.26 有哪幾種選型分類？為何按流量選型？為何按結(jié)構(gòu)分類？選型分類：流量、壓力、介質(zhì)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)型式；流量選型原因：不同流量要求不同結(jié)構(gòu)形式（回轉(zhuǎn)、活塞、離心、軸流）、葉輪型式（普通、三元）；結(jié)構(gòu)分類原因：不同結(jié)構(gòu)型式（級(jí)、氣缸、葉輪）適應(yīng)不同流量、壓力、性能要求；思考題3.27 試簡(jiǎn)要分析比較軸流式與離心式壓縮機(jī)的性能特點(diǎn)？軸流式與離心式壓縮機(jī)性能比較：壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)原理性能

24、應(yīng)用軸流式軸流葉輪、扭曲葉片(關(guān)鍵部件)級(jí)間導(dǎo)流器(機(jī)進(jìn)口導(dǎo)流器出口擴(kuò)壓器)級(jí)c，大流量、低壓多級(jí)串聯(lián)離心式離心葉輪、柱面葉片擴(kuò)壓器、彎道、回流器級(jí)c，大中流量中低壓(變工況差)思考題3.28 試簡(jiǎn)述三種選型的方法。產(chǎn)品選型：商品機(jī)型。由已知條件要求直接查找產(chǎn)品目錄選型，簡(jiǎn)單（單級(jí)）選型；廠商選型：設(shè)計(jì)機(jī)型(技術(shù)裝備儲(chǔ)備)。由已知條件要求，方案計(jì)算、初選型式，與制造廠商議選型(大企業(yè)常用)；軟件選型：優(yōu)化機(jī)型。由已知條件要求，軟件優(yōu)化選型與性能預(yù)測(cè)，委托廠商設(shè)計(jì)制造；選型軟件（美國(guó)、中科院、西交大）。價(jià)格、成本、廠商協(xié)作等問題。4 泵思考題4.1 離心泵有哪些性能參數(shù)？其中揚(yáng)程是如何定義的？它

25、的單位是什么？性能參數(shù)體積流量(m3/s，m3/h)質(zhì)量流量(kg/s，kg/h)能量（壓力）(m，J/kg)功率(kW)效率()轉(zhuǎn)速(r/min)汽蝕余量(m)qVqm揚(yáng)程HmNm/N有效Ne軸N，V，hyd，mnNPSHr揚(yáng)程H H（ZoutZin） m （4-4）說(shuō)明：壓能動(dòng)能位能，泵內(nèi)主要壓能（動(dòng)能和位能0），單位Nm/Nm（單位重量液體能量增值）。思考題4.2 試寫出表達(dá)離心泵理論揚(yáng)程的歐拉方程式和實(shí)際應(yīng)用的半經(jīng)驗(yàn)公式?；痉匠袒痉匠屉x心泵歐拉方程Ht(u2 c2uu1 c1u)/gm (4-11、12)歐拉方程實(shí)用半經(jīng)驗(yàn)Stodola公式(有限葉片影響)(滑移系數(shù))Ht Ht（1

26、ctg2Asin2A）m (4-13、14)思考題4.3 簡(jiǎn)述汽蝕現(xiàn)象，并說(shuō)明汽蝕的危害。汽蝕Cavitation：空化、空蝕，（來(lái)源）空洞、空泡、氣泡；水力機(jī)械特有的，在一定條件下因流體與氣體相互轉(zhuǎn)化引起的破壞現(xiàn)象。汽蝕發(fā)生機(jī)理：pK局部pKpV液體汽化氣泡逸出體積葉輪做功p氣泡凝結(jié)潰滅體積空穴形成，液體合圍撞擊、沖擊流道（高壓數(shù)百at、高溫300、高頻3000 Hz）剝蝕表面、擴(kuò)展裂紋、電化學(xué)腐蝕；（液體汽化、凝結(jié)、沖擊、破壞）。嚴(yán)重后果：部件損壞（過流表面剝蝕、麻點(diǎn)、蜂窩、裂紋、穿孔）；性能下降（流量qV揚(yáng)程H效率）；噪聲振動(dòng)（氣泡潰滅、液體撞擊）；機(jī)器失效（抽空斷流，氣泡堵塞流道）；機(jī)

27、器破壞（葉輪損壞、共振破壞）。易汽蝕泵：高溫泵(鍋爐給水泵)、輕油泵(夏季高溫儲(chǔ)運(yùn)鶴管)，pV。思考題4.4 何謂有效汽蝕余量？何謂泵必需的汽蝕余量？并寫出它們的表達(dá)式。有效汽蝕余量NPSHa（泵裝置）：液流自吸液罐（池）經(jīng)吸入管路到泵入口，高出汽化壓力pV所富余的能量頭（4-15、4-17式等）；NPSHaHSHA-SHg m泵必需汽蝕余量NPSHr（泵本身）：液流自泵入口到泵葉輪內(nèi)壓力最低pK處所消耗的能量頭（靜壓能量頭降低值）；NPSHr12 m （4-18）式中：11.051.3（流速及流動(dòng)損失），20.20.4（流體繞流葉片壓降）。思考題4.5 試寫出泵汽蝕基本方程式。如何根據(jù)該方程

28、式判斷泵是否發(fā)生汽蝕及嚴(yán)重汽蝕？汽蝕基本方程式（發(fā)生汽蝕判別式）NPSHaNPSHr，即12 （4-19）汽蝕條件：泵開始發(fā)生，嚴(yán)重汽蝕。思考題4.6 提高離心泵抗汽蝕性能應(yīng)采取哪些措施？試舉例說(shuō)明之。根據(jù)汽蝕安全條件（4-17）、（4-18）式NPSHaHA-SHg12NPSHr抗汽蝕措施：三方面措施：NPSHa、NPSHr、改進(jìn)葉輪材料；pA：吸液罐增壓、葉輪入口誘導(dǎo)輪（葉輪前增壓）；pV：降溫t（pVf(t)）、吸液罐冷卻（夏季輕油品輸送）；HA-S：改善吸入特性，阻力損失；流量qV、轉(zhuǎn)速n、管徑d、管長(zhǎng)l、閥門彎頭管件數(shù)量、局部阻力損失，閥門開度；Hg：泵安裝位置ZS、吸液罐位置ZA（

29、灌注頭）；1、2：改進(jìn)葉輪入口（圖4-9，阻力損失，流線型，緩慢繞流），微正沖角（i1A1）；c0、w0：葉輪入口D0、輪轂直徑dh、葉輪入口寬度b1、雙吸葉輪；葉輪材料：強(qiáng)度、硬度、韌性、化學(xué)穩(wěn)定性、表面光潔度，抗腐蝕、抗疲勞、抗剝落；不銹鋼2Cr13、稀土合金鑄鐵、高鎳鉻NiCr合金、鋁鐵AlFe青銅9-4等。思考題4.7 示意畫出離心泵的特性曲線，并說(shuō)明每種特性曲線各有什么用途？運(yùn)行特性（四條）特性曲線形狀用途類型1揚(yáng)程HqV選型操作平緩、陡降、駝峰2功率NqV啟動(dòng)運(yùn)行選驅(qū)動(dòng)機(jī)平緩、陡峭(離心泵關(guān)閥、軸流泵開閥)3效率qV工作范圍經(jīng)濟(jì)性峰值max(7%max高效工作范圍)4吸入特性NPS

30、HrqV判斷汽蝕工況緩升NPSHrqVHsmaxqV緩降HsqV思考題4.8 如何判別泵運(yùn)行工況的穩(wěn)定性？在什么條件下泵工作不穩(wěn)定？是否絕不允許泵在不穩(wěn)定工況下工作？判別不穩(wěn)定工況：（4-24）式，特性斜率（管特性泵特性）；條件：駝峰泵特性左段管路靜揚(yáng)程變化（液面、蓄能）；允許：特殊情況（石化應(yīng)用較少，離心壓縮機(jī)決不允許喘振），防水擊、振動(dòng)和倒流，選泵非駝峰特性。思考題4.9 改變泵的運(yùn)行工況，可采取哪些調(diào)節(jié)措施？哪種調(diào)節(jié)措施比較好？離心泵運(yùn)行調(diào)節(jié)方法：變泵特性；變裝置（管路）特性；同時(shí)改變泵和管特性。調(diào)節(jié)方法變特性原理主要特點(diǎn)主要問題經(jīng)濟(jì)性應(yīng)用變轉(zhuǎn)速泵平移泵特性節(jié)能調(diào)速驅(qū)動(dòng)機(jī)最好常用切割葉輪

31、外徑切割定律系列產(chǎn)品切割范圍較差變導(dǎo)葉片角度預(yù)旋調(diào)節(jié)節(jié)能機(jī)構(gòu)復(fù)雜較好不常用變?nèi)~輪端間隙泄漏調(diào)節(jié)簡(jiǎn)便流量損失差泵串聯(lián)并聯(lián)設(shè)備聯(lián)合滿足工藝要求設(shè)計(jì)匹配并聯(lián)較好串聯(lián)較差設(shè)計(jì)要求閥門節(jié)流管節(jié)流增阻簡(jiǎn)便能量損失差常用液位調(diào)節(jié)平移管特性節(jié)能裝置復(fù)雜較好特殊情況旁路分流平緩管特性簡(jiǎn)便損失浪費(fèi)差備用思考題4.10 啟動(dòng)離心泵應(yīng)如何操作才是正確安全的？離心泵正確安全操作：執(zhí)行操作規(guī)范、安全制度，崗位培訓(xùn)等；認(rèn)為盤車、關(guān)閥重要。思考題4.11 兩泵流動(dòng)相似，應(yīng)具備哪些條件？泵流動(dòng)相似條件：幾何相似、進(jìn)口速度相似（運(yùn)動(dòng)相似）；相似工況：滿足相似條件，相似工況點(diǎn)運(yùn)行，應(yīng)用相似定律。思考題4.12 試寫出泵的相似定律表

32、達(dá)式和葉輪切割定律表達(dá)式，并說(shuō)明它們的用途。比例定律（尺寸、液體相同，轉(zhuǎn)速不同），（4-31,32,33,相似條件）式中：l為尺寸比例系數(shù)（模型縮放比）。葉輪切割定律（相似定律簡(jiǎn)化特例）問題：現(xiàn)場(chǎng)需要同類型泵系列流量范圍（小范圍），無(wú)變速條件，變尺寸（成套葉輪）成本；簡(jiǎn)單方法：切割葉輪外徑（同葉輪不同外徑D2）。，（4-37,38,39,表4-4）思考題4.13 何謂泵的比轉(zhuǎn)數(shù)？比轉(zhuǎn)數(shù)有何用途？比轉(zhuǎn)數(shù)ns： ns 3.65 n （4-35）相似判別數(shù)（幾何相似泵工況相似），判別葉輪出口相似工況；用途：分類（結(jié)構(gòu)、性能）、?；O(shè)計(jì)、系列型譜、選擇使用；比轉(zhuǎn)數(shù)ns30100030808015015

33、03003005005001000泵類型低ns離心泵中ns離心泵高ns離心泵混流泵軸流泵葉輪形狀瘦高矮胖，葉輪外徑D2/進(jìn)口直徑D03.01.0(軸流葉輪)葉片形狀柱形入口扭曲出口柱形扭曲軸流翼形（葉型）性能曲線表4-3中圖示性能曲線HqV平緩陡峭性能曲線NqV緩平緩平緩轉(zhuǎn)性能曲線qV平坦較平坦急，有max思考題4.14 何謂泵的高效工作區(qū)？并畫出它的示意圖。高效工作區(qū)（范圍）高效切割（變速）范圍組成的四邊形HqV工作區(qū)（圖4-16ABCD）；左右范圍：（圖4-16AD、BC），相似（等效率）拋物線（相似工況點(diǎn)軌跡），上下范圍：（圖4-16AB、DC），允許切割（變速）特性曲線。58思考題4.

34、15 有哪些其他類型的泵？試任例舉一種類型泵的工作原理和用途。軸流泵、旋渦泵、雜質(zhì)泵、往復(fù)活塞泵、螺桿泵、滑片泵、齒輪泵等。思考題4.16 軸流泵有何特點(diǎn)？試述軸流泵的工作特性，并說(shuō)明為何啟動(dòng)軸流泵前要使出口管道的閥門全開？結(jié)構(gòu)：軸流葉輪（葉片固定、半調(diào)節(jié)、全調(diào)節(jié)）、導(dǎo)葉、吸入排出管（排出彎管）、機(jī)殼等；立式、臥式、斜式；（葉輪外徑D2達(dá)34m）；原理：動(dòng)力型葉片式。歐拉方程（同軸流壓縮機(jī)）；特性：HqV，馬鞍形凹下工作區(qū)（葉片翼型表面脫流與二次回流損失的qV范圍）；NqV，下降形（開閥啟動(dòng)，啟動(dòng)軸流泵前全開出口管道閥門）；qV，高效工作范圍；HqV，綜合特性曲線（圖4-21，含等效率、等功率

35、特性）。思考題4.17 選用泵應(yīng)遵循哪些原則？主要3方面：工藝要求（流體、參數(shù)）、經(jīng)濟(jì)性能（效率、吸入）、應(yīng)用性能（特殊、使用）；原則：流體性質(zhì)：清水、粘液、含雜質(zhì)；額定（設(shè)計(jì)）參數(shù)：流量（裕量1015）、揚(yáng)程H*（裕量510），裕量過大效率、裕量過小不滿足工藝要求；經(jīng)濟(jì)性能：節(jié)能高效；吸入性能：防止汽蝕（汽蝕余量NPSHr，泵前裝置NPSHa、吸上真空度HSmax、泵安裝高度Hgmax）；特殊性能：防燃、爆、毒、腐、漏，含氣、液化氣、熱油、藥液，冷卻、消毒措施等；使用性能：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、體積重量、價(jià)格；綜合優(yōu)選：多種規(guī)格泵優(yōu)選，綜合性能效率可靠性價(jià)格。思考題4.18 簡(jiǎn)述選用泵的選型步

36、驟。泵的選用步驟原始數(shù)據(jù)：介質(zhì)、參數(shù)（揚(yáng)程H、流量qV）、泵前后設(shè)備（裝置）等；選擇計(jì)算：合理裕量、運(yùn)行工況（參數(shù)）、工作范圍（高效工作區(qū)）、選泵參數(shù)等；對(duì)比選型：選泵要求若干型式比較性能確定型號(hào)；校核驗(yàn)證：工況參數(shù)（工況點(diǎn)）、高效工作區(qū)、揚(yáng)程和流量校核（裕量）、吸入性能（汽蝕裕量）校核等。附錄資料：不需要的可以自行刪除地下連續(xù)墻施工工藝標(biāo)準(zhǔn)1、范圍本工藝適用于工業(yè)與民用建筑地下連續(xù)墻基坑工程。地下連續(xù)墻是在地面上采用一種挖槽機(jī)械，沿著深開挖工程的周邊軸線，在泥漿護(hù)壁條件下，開挖出一條狹長(zhǎng)的深槽，清槽后，在槽內(nèi)吊放鋼筋籠，然后用導(dǎo)管法灌筑水下混凝土筑成一個(gè)單元槽段，如此逐段進(jìn)行，在地下筑成一道

37、連續(xù)的鋼筋混凝土墻壁，作為截水、防滲、承重、擋水結(jié)構(gòu)。本法特點(diǎn)是：施工振動(dòng)小，墻體剛度大，整體性好，施工速度快，可省土石方，可用于密集建筑群中建造深基坑支護(hù)及進(jìn)行逆作法施工，可用于各種地質(zhì)條件下，包括砂性土層、粒徑50mm以下的砂礫層中施工等。適用于建造建筑物的地下室、地下商場(chǎng)、停車場(chǎng)、地下油庫(kù)、擋土墻、高層建筑的深基礎(chǔ)、逆作法施工圍護(hù)結(jié)構(gòu)，工業(yè)建筑的深池、坑；豎井等。2、施工準(zhǔn)備2.1材料要求2.1.1水泥用32.5號(hào)或42.5號(hào)普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥，要求新鮮無(wú)結(jié)塊。2.1.2砂宜用粒度良好的中、粗砂，含泥量小于5%。2.1.3石子宜采用卵石，如使用碎石，應(yīng)適當(dāng)增加水泥用量及砂率，

38、以保證坍落度及和易性的要求。其最大粒徑不應(yīng)大于導(dǎo)管內(nèi)徑的16和鋼筋最小間距的14，且不大于40mm。含泥量小于2%。2.1.4外加劑可根據(jù)需要摻加減水劑、緩凝劑等外加劑，摻入量應(yīng)通過試驗(yàn)確定。2.1.5鋼筋按設(shè)計(jì)要求選用，應(yīng)有出廠質(zhì)量證明書或試驗(yàn)報(bào)告單，并應(yīng)取試樣作機(jī)械性能試驗(yàn)，合格后方可使用。2.1.6泥漿材料泥漿系由土料、水和摻合物組成。拌制泥漿使用膨潤(rùn)土，細(xì)度應(yīng)為200250目，膨潤(rùn)率510倍，使用前應(yīng)取樣進(jìn)行泥漿配合比試驗(yàn)。如采取粘土制漿時(shí)，應(yīng)進(jìn)行物理、化學(xué)分析和礦物鑒定，其粘粒含量應(yīng)大于50%，塑性指數(shù)大于20，含砂量小于5%，二氧化硅與三氧化鋁含量的比值宜為34。摻合物有分散劑、增

39、粘劑(CMC)等。外加劑的選擇和配方需經(jīng)試驗(yàn)確定，制備泥漿用水應(yīng)不含雜質(zhì)，pH值為79。2.2主要機(jī)具設(shè)備2.2.1成槽設(shè)備有多頭鉆成槽機(jī)、抓斗式成槽機(jī)、沖擊鉆、砂泵或空氣吸泥機(jī)(包括空壓機(jī))、軌道轉(zhuǎn)盤等2.2.2混凝土澆灌機(jī)具有混凝土攪拌機(jī)、澆灌架(包括儲(chǔ)料斗、吊車或卷?yè)P(yáng)機(jī))、金屬導(dǎo)管和運(yùn)輸設(shè)備等。2.2.3制漿機(jī)具有泥漿攪拌機(jī)、泥漿泵、空壓機(jī)、水泵、軟軸攪拌器、旋流器、振動(dòng)篩、泥漿比重秤、漏斗粘度計(jì)、秒表、量筒或量杯、失水量?jī)x、靜切力計(jì)、含砂量測(cè)定器、pH試紙等。2.2.4槽段接頭設(shè)備有金屬接頭管、履帶或輪胎式起重機(jī)、頂升架(包括支承架、大行程千斤頂和油泵等)或振動(dòng)拔管機(jī)等。2.2.5其他

40、機(jī)具設(shè)備有鋼筋對(duì)焊機(jī)，彎曲機(jī)，切斷機(jī)，交、直流電焊機(jī)，大、小平鍬，各種扳手等。2.3作業(yè)條件、2.3.1在工程范圍內(nèi)鉆探，查明地質(zhì)、地層、土質(zhì)以及水文情況，為選擇挖槽機(jī)具、泥漿循環(huán)工藝、槽段長(zhǎng)度等提供可靠的技術(shù)數(shù)據(jù).。同時(shí)進(jìn)行鉆探，摸清地下連續(xù)墻部位的地下障礙物情況。2.3.2按設(shè)計(jì)地面標(biāo)高進(jìn)行場(chǎng)地平整，拆遷施工區(qū)域內(nèi)的房屋、通訊、電力設(shè)施以及上下水管道等障礙物，挖除工程部位地面以下m內(nèi)的地下障礙物。施工場(chǎng)地周圍設(shè)置排水系統(tǒng)。2.3.3根據(jù)工程結(jié)構(gòu)、地質(zhì)情況及施工條件制定施工方案，選定并準(zhǔn)備機(jī)具設(shè)備，進(jìn)行施工部署、平面規(guī)劃、勞動(dòng)配備及劃分槽段；確定泥漿配合比、配制及處理方法，編制材料、施工機(jī)具

41、需用量計(jì)劃及技術(shù)培訓(xùn)計(jì)劃，提出保證質(zhì)量、安全及節(jié)約等的技術(shù)措施。2.3.4按平面及工藝要求設(shè)置臨時(shí)設(shè)施，修筑道路，在施工區(qū)域設(shè)置導(dǎo)墻；安裝挖槽、泥漿制配、處理、鋼筋加工機(jī)具設(shè)備；安裝水電線路；進(jìn)行試通水、通電、試運(yùn)轉(zhuǎn)、試挖槽、混凝土試澆灌。3、操作工藝3.1工藝流程(圖3.1)圖3.1多頭鉆施工及泥漿循環(huán)工藝3.2導(dǎo)墻設(shè)置3.2.1在槽段開挖前，沿連續(xù)墻縱向軸線位置構(gòu)筑導(dǎo)墻，采用現(xiàn)澆混凝土或鋼筋混凝土澆3.2.2導(dǎo)墻深度一般為12m，其頂面略高于地面50100mm，以防止地表水流入導(dǎo)溝。導(dǎo)墻的厚度一般為100200mm，內(nèi)墻面應(yīng)垂直，內(nèi)壁凈距應(yīng)為連續(xù)墻設(shè)計(jì)厚度加施工余量(一般為4060mm)。

42、墻面與縱軸線距離的允許偏差為10mm，內(nèi)外導(dǎo)墻間距允許偏蓋5mm，導(dǎo)墻頂面應(yīng)保持水平。3.2.3導(dǎo)墻宜筑于密實(shí)的粘性土地基上。墻背宜以土壁代模，以防止槽外地表水滲入槽內(nèi)。如果墻背側(cè)需回填土?xí)r，應(yīng)用粘性土分層夯實(shí)，以免漏漿。每個(gè)槽段內(nèi)的導(dǎo)墻應(yīng)設(shè)一溢漿孔。3.2.4導(dǎo)墻頂面應(yīng)高出地下水位1m以上，以保證槽內(nèi)泥漿液面高于地下水位0.5m以上，且不低于導(dǎo)墻頂面0.3m。3.2.5導(dǎo)墻混凝土強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到70%以上方可拆模。拆模后，應(yīng)立即將導(dǎo)墻間加木支撐至槽段開挖拆除。嚴(yán)禁重型機(jī)械通過、停置或作業(yè)，以防導(dǎo)墻開裂或變形。3.3泥漿制備和使用3.3.1泥漿的性能和技術(shù)指標(biāo)，應(yīng)根據(jù)成槽方法和地質(zhì)情況而定，一般可按

43、表3.3.1采用。泥漿性能指標(biāo)表3.3.1項(xiàng)目性能指標(biāo)檢查方法一般地層軟弱土層密度粘度膠體率穩(wěn)定性失水量pH值泥皮厚度靜切力(1min)含砂量1.041.25kgL1822s95%0.05gcm330mL30min101.53.0mm30min1020mgcm298%0.02gcm320mL30min891.01.5mm30min2050mgcm24%泥漿密度秤500700mL漏斗法100mL量杯法500mL量筒或穩(wěn)定計(jì)失水量?jī)xpH試紙失水量?jī)x靜切力計(jì)含砂量測(cè)定器注：1.密度：表中上限為新制泥漿，下限為循環(huán)泥漿。一般采用膨潤(rùn)土泥漿時(shí)，新漿密度控制在1.041.05；循環(huán)程中的泥漿控制在1.25

44、1.30；對(duì)于松散易坍地層，密度可適當(dāng)加大。澆灌混凝土前槽內(nèi)泥漿控制在1.151.25，視土質(zhì)情況而定；2.成槽時(shí)，泥漿主要起護(hù)壁作用，在一般情況下可只考慮密度、粘度、膠體率三項(xiàng)指標(biāo)；3.當(dāng)存在易塌方土層(如砂層或地下水位下的粉砂層等)或采用產(chǎn)生沖擊、沖刷的掘削機(jī)械時(shí)，應(yīng)適當(dāng)考慮，泥漿粘度，宜用2530s。3.3.2在施工過程中應(yīng)加強(qiáng)檢查和控制泥漿的性能，定時(shí)對(duì)泥漿性能進(jìn)行測(cè)試，隨時(shí)調(diào)泥漿配合比，做好泥漿質(zhì)量檢測(cè)記錄。一般作法是：在新漿拌制后靜止24h，測(cè)一次全項(xiàng)(含砂量除外)；在成槽過程中，一般每進(jìn)尺15m或每4h測(cè)定一次泥漿密度和粘度。在槽結(jié)束前測(cè)一次密度、粘度；澆灌混凝土前測(cè)一次密度。兩

45、次取樣位置均應(yīng)在槽底以上200mm處。失水量和pH值，應(yīng)在每槽孔的中部和底部各測(cè)一次。含砂量可根據(jù)實(shí)際情況測(cè)定。穩(wěn)定性和膠體率一般在循環(huán)泥漿中不測(cè)定。3.3.3泥漿必須經(jīng)過充分?jǐn)嚢?，常用方法有：低速臥式攪拌機(jī)攪拌；螺旋槳式攪拌機(jī)攪拌；壓縮空氣攪拌；離心泵重復(fù)循環(huán)。泥漿攪拌后應(yīng)在儲(chǔ)漿池內(nèi)靜置24h以上，或加分散劑膨潤(rùn)土或粘土充分水化后方可使用。3.3.4通過溝槽循環(huán)或混凝土換置排出的泥漿，如重復(fù)使用，必須進(jìn)行凈化再生處理。一般采用重力沉降處理，它是利用泥漿和土渣的密度差，使土渣沉淀，沉淀后的泥漿進(jìn)入貯漿池，貯漿池的容積一般為一個(gè)單元槽段挖掘量及泥漿槽總體積的2倍以上。沉淀池和貯漿池設(shè)在地上或地下

46、均可，但要視現(xiàn)場(chǎng)條件和工藝要求合理配置。如采用原土造漿循環(huán)時(shí)，應(yīng)將高壓水通過導(dǎo)管從鉆頭孔射出，不得將水直接注入槽孔中。3.3.5在容易產(chǎn)生泥漿滲漏的土層施工時(shí)，應(yīng)適當(dāng)提高泥漿粘度和增加儲(chǔ)備量，并備堵漏材料。如發(fā)生泥漿滲漏，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)漿和堵漏，使槽內(nèi)泥漿保持正常。3.4槽段開挖3.4.1挖槽施工前應(yīng)預(yù)先將連續(xù)墻劃分為若干個(gè)單元槽段，其長(zhǎng)度一般為47m。每個(gè)單元槽段由若干個(gè)開挖段組成。在導(dǎo)墻頂面劃好槽段的控制標(biāo)記，如有封閉槽段時(shí)，必須采用兩段式成槽，以免導(dǎo)致最后一個(gè)槽段無(wú)法鉆進(jìn)。3.4.2成槽前對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行一次全面檢查，各部件必須連接可靠，特別是鉆頭連接螺栓不得有松脫現(xiàn)象。3.4.3為保證機(jī)械運(yùn)行和工

47、作平穩(wěn)，軌道鋪設(shè)應(yīng)牢固可靠，道碴應(yīng)鋪填密實(shí)。軌道寬度允許誤差為5mm，軌道標(biāo)高允許誤差10mm。連續(xù)墻鉆機(jī)就位后應(yīng)使機(jī)架平穩(wěn)，并使懸掛中心點(diǎn)和槽段中心一致。鉆機(jī)調(diào)好后，應(yīng)用夾軌器固定牢靠。3.4.4挖槽過程中，應(yīng)保持槽內(nèi)始終充滿泥漿，以保持槽壁穩(wěn)定。成槽時(shí)，依排渣和泥漿循環(huán)方式分為正循環(huán)和反循環(huán)。當(dāng)采用砂泵排渣時(shí)，依砂泵是否潛入泥漿中，又分為泵舉式和泵吸式。一般采用泵舉式反循環(huán)方式排渣，操作簡(jiǎn)便，排泥效率高，但開始鉆進(jìn)須先用正循環(huán)方式，待潛水砂泵電機(jī)潛入泥漿中后，再改用反循環(huán)排泥。3.4.5當(dāng)遇到堅(jiān)硬地層或遇到局部巖層無(wú)法鉆進(jìn)時(shí)，可輔以采用沖擊鉆將其破碎，用空氣吸泥機(jī)或砂泵將土渣吸出地面。3.

48、4.6成槽時(shí)要隨時(shí)掌握槽孔的垂直精度，應(yīng)利用鉆機(jī)的測(cè)斜裝置經(jīng)常觀測(cè)偏斜情況，不斷調(diào)整鉆機(jī)操作，并利用糾偏裝置來(lái)調(diào)整下鉆偏斜。3.4.7挖槽時(shí)應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè)，如槽壁發(fā)生較嚴(yán)重的局部坍落時(shí)，應(yīng)及時(shí)回填并妥善處理。槽段開挖結(jié)束后，應(yīng)檢查槽位、槽深、槽寬及槽壁垂直度等項(xiàng)目，合格后方可進(jìn)行清槽換漿。在挖槽過程中應(yīng)作好施工記錄。3.5清槽3.5.1當(dāng)挖槽達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，應(yīng)停止鉆進(jìn)，僅使鉆頭空轉(zhuǎn)而不進(jìn)尺，將槽底殘留的土打成小顆粒，然后開啟砂泵，利用反循環(huán)抽漿，持續(xù)吸渣1015min，將槽底鉆渣清除干凈。也可用空氣吸泥機(jī)進(jìn)行清槽。3.5.2當(dāng)采用正循環(huán)清槽時(shí)，將鉆頭提高槽底100200mm，空轉(zhuǎn)并保持泥漿正常循環(huán)

49、，以中速壓入泥漿，把槽孔內(nèi)的浮渣置換出來(lái)。3.5.3對(duì)采用原土造漿的槽孔，成槽后可使鉆頭空轉(zhuǎn)不進(jìn)尺，同時(shí)射水，待排出泥漿密度降到1.1左右，即認(rèn)為清槽合格。但當(dāng)清槽后至澆灌混凝土間隔時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，為防止泥漿沉淀和保證槽壁穩(wěn)定，應(yīng)用符合要求的新泥漿將槽孔的泥漿全部置換出來(lái)。3.5.4清理槽底和置換泥漿結(jié)束1h后，槽底沉渣厚度不得大于200mm；澆混凝土前槽底沉渣厚度不得大于300mm，槽內(nèi)泥漿密度為1.11.25、粘度為1822s、含砂量應(yīng)小于8%。3.6鋼筋籠制作及安放3.6.1鋼筋籠的加工制作，要求主筋凈保護(hù)層為7080mm。為防止在插入鋼筋籠時(shí)擦傷槽面，并確保鋼筋保護(hù)層厚度，宜在鋼筋籠上設(shè)置

50、定位鋼筋環(huán)、混凝土墊塊?？v向鋼筋底端距槽底的距離應(yīng)有100200mm，當(dāng)采用接頭管時(shí)，水平鋼筋的端部至接頭管或混凝土及接頭面應(yīng)留有100150mm間隙?？v向鋼筋應(yīng)布置在水平鋼筋的內(nèi)側(cè)。為便于插入槽內(nèi)，利鋼筋底端宜稍向內(nèi)彎折。鋼筋籠的內(nèi)空尺寸，應(yīng)比導(dǎo)管連接處的外徑大100mm以上。3.6.2為了保證鋼筋籠的幾何尺寸和相對(duì)位置準(zhǔn)確，鋼筋籠宜在制作平臺(tái)上成型。鋼筋籠每棱邊(橫向及豎向)鋼筋的交點(diǎn)處應(yīng)全部點(diǎn)焊，其余交點(diǎn)處采用交錯(cuò)點(diǎn)焊。對(duì)成型時(shí)臨時(shí)扎結(jié)的鐵絲，宜將線頭彎向鋼筋籠內(nèi)側(cè)。為保證鋼筋籠在安裝過程中具有足夠的剛度，除結(jié)構(gòu)受力要求外，尚應(yīng)考慮增設(shè)斜拉補(bǔ)強(qiáng)鋼筋，將縱向鋼筋形成骨架并加適當(dāng)附加鋼筋。斜

51、拉筋與附加鋼筋必須與設(shè)計(jì)主筋焊牢固。鋼筋籠的接頭當(dāng)采用搭接時(shí)，為使接頭能夠承受吊入時(shí)的下段鋼筋自重，部分接頭應(yīng)焊牢固。3.6.3鋼筋籠制作允許偏差值為：主筋間距l(xiāng)0mm；箍筋間距20mm；鋼筋籠厚度和寬目l0mm；鋼筋籠總長(zhǎng)度50mm。3.6.4鋼筋籠吊放應(yīng)使用起吊架，采用雙索或四索起吊，以防起吊時(shí)因鋼索的收緊力而目起鋼筋籠變形。同時(shí)要注意在起吊時(shí)不得拖拉鋼筋籠，以免造成彎曲變形。為避免鋼筋吊起后在空中擺動(dòng)，應(yīng)在鋼筋籠下端系上溜繩，用人力加以控制。3.6.5鋼筋籠需要分段吊入接長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)注意不得使鋼筋籠產(chǎn)生變形。下段鋼筋籠入槽后.臨時(shí)穿鋼管擱置在導(dǎo)墻上，再焊接接長(zhǎng)上段鋼筋籠。鋼筋籠吊入槽內(nèi)時(shí)，吊

52、點(diǎn)中心必須對(duì)準(zhǔn)槽段中心，豎直緩慢放至設(shè)計(jì)標(biāo)高，再用吊筋穿管擱置在導(dǎo)墻上。如果鋼筋籠不能順利地?cái)z入槽內(nèi)，應(yīng)重新吊出，查明原因，采取相應(yīng)措施加以解決，不得強(qiáng)行插入。3.6.6所有用于內(nèi)部結(jié)構(gòu)連續(xù)的預(yù)埋件、預(yù)埋鋼筋等，應(yīng)與鋼筋籠焊牢固。3.7澆注水下混凝土。3.7.1混凝土配合比應(yīng)符合下列要求：混凝土的實(shí)際配制強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)比設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)高一級(jí)；水泥用量不宜少于370kgm3；水灰比不應(yīng)大于0.6；坍落度宜為1820cm，并應(yīng)有一定的流動(dòng)度保持率；坍落度降低至15cm的時(shí)間，一般不宜小于lh；擴(kuò)散度宜為3438cm；凝土拌合物的含砂率不小于45%；混凝土的初凝時(shí)間，應(yīng)能滿足混凝土澆灌和接頭施工工藝要求，

53、一般不宜低于34h。3.7.2接頭管和鋼筋就位后，應(yīng)檢查沉渣厚度并在4h以內(nèi)澆灌混凝土。澆灌混凝土必使用導(dǎo)管，其內(nèi)徑一般選用250mm，每節(jié)長(zhǎng)度一般為2.02.5m。導(dǎo)管要求連接牢靠，接頭用橡膠圈密封，防止漏水。導(dǎo)管接頭若用法蘭連接，應(yīng)設(shè)錐形法蘭罩，以防拔管時(shí)掛住鋼筋。導(dǎo)管在使用前要注意認(rèn)真檢查和清理，使用后要立即將粘附在導(dǎo)管上的混凝土清除干凈。3.7.3在單元槽段較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)使用多根導(dǎo)管澆灌，導(dǎo)管內(nèi)徑與導(dǎo)管間距的關(guān)系一般是：導(dǎo)管內(nèi)徑為150mm，200mm，250mm時(shí)，其間距分別為2m、3m、34m，且距槽段端部均不得超過1.5m。為防止泥漿卷入導(dǎo)管內(nèi)，導(dǎo)管在混凝土內(nèi)必須保持適宜的埋置深度，

54、一般應(yīng)控制在24m為宜。在任何情況下，不得小于1.5m或大于6m。，3.7.4導(dǎo)管下口與槽底的間距，以能放出隔水栓和混凝土為度，一般比栓長(zhǎng)100200mm。隔水栓應(yīng)放在泥漿液面上。為防止粗骨料卡住隔水栓，在澆注混凝土前宜先灌入適量的水泥砂漿。隔水栓用鐵絲吊住，待導(dǎo)管上口貯斗內(nèi)混凝土的存量滿足首次澆筑，導(dǎo)管底端能埋入混凝土中0.81.2m時(shí)，才能剪斷鐵絲，繼續(xù)澆筑。3.7.5混凝土澆灌應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，槽內(nèi)混凝土面上升速度一般不宜小于2mh，中途不得間歇。當(dāng)混凝土不能暢通時(shí)，應(yīng)將導(dǎo)管上下提動(dòng)，慢提快放，但不宜超過300mm。導(dǎo)管不能作橫向移動(dòng)。提升導(dǎo)管應(yīng)避免碰掛鋼筋籠。3.7.6隨著混凝土的上升，要適

55、時(shí)提升和拆卸導(dǎo)管，導(dǎo)管底端埋入混凝土面以下一般保持24m。不宜大于6m，并不小于1m，嚴(yán)禁把導(dǎo)管底端提出混凝土上面。3.7.7在一個(gè)槽段內(nèi)同時(shí)使用兩根導(dǎo)管灌注混凝土?xí)r，其間距不應(yīng)大于3.0m，導(dǎo)管距槽段端頭不宜大于1.5m，混凝土應(yīng)均勻上升，各導(dǎo)管處的混凝土表面的高差不宜大于0.3m，混凝土澆筑完畢，終澆混凝土面高程應(yīng)高于設(shè)計(jì)要求0.30.5m，此部分浮漿層以后鑿去。3.7.8在澆灌過程中應(yīng)隨時(shí)掌握混凝土澆灌量，應(yīng)有專人每30min測(cè)量一次導(dǎo)管埋深和管外混凝土標(biāo)高。測(cè)定應(yīng)取三個(gè)以上測(cè)點(diǎn)，用平均值確定混凝土上升狀況，以決定導(dǎo)管的提拔長(zhǎng)度。3.8接頭施工3.8.1連續(xù)墻各單元槽段間的接頭型式，一般

56、常用的為半圓形接頭型式。方法是在未開挖一側(cè)的槽段端部先放置接頭管，后放入鋼筋籠，澆灌混凝土，根據(jù)混凝土的凝結(jié)硬化速度，徐徐將接頭管拔出，最后在澆灌段的端面形成半圓形的接合面，在澆筑下段混凝土前，應(yīng)用特制的鋼絲刷子沿接頭處上下往復(fù)移動(dòng)數(shù)次，刷去接頭處的殘留泥漿，以利新舊混凝土的結(jié)合。3.8.2接頭管一般用10mm厚鋼板卷成。槽孔較深時(shí)，做成分節(jié)拼裝式組合管，各單節(jié)長(zhǎng)度為6m、4m、2m不等，便于根據(jù)槽深接成合適的長(zhǎng)度。外徑比槽孔寬度小1020mm，直徑誤差在3mm以內(nèi)。接頭管表面要求平整光滑，連接緊密可靠，一般采用承插式銷接。各單節(jié)組裝好后，要求上下垂直。3.8.3接頭管一般用起重機(jī)組裝、吊放。

57、吊放時(shí)要緊貼單元槽段的端部和對(duì)準(zhǔn)槽段中心，保持接頭管垂直并緩慢地插入槽內(nèi)。下端放至槽底，上端固定在導(dǎo)墻或頂升架上。3.8.4提拔接頭管宜使用頂升架(或較大噸位吊車)，頂升架上安裝有大行程(12m)、起重量較大(50100t)的液壓千斤頂兩臺(tái)，配有專用高壓油泵。3.8.5提拔接頭管必須掌握好混凝土的澆灌時(shí)間、澆灌高度、混凝土的凝固硬化速度，不失時(shí)機(jī)地提動(dòng)和拔出，不能過早、過快和過遲、過緩。如過早、過快，則會(huì)造成混凝土壁塌落；過遲、過緩，則由于混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)，摩阻力增大，造成提拔不動(dòng)和埋管事故。一般宜在混凝土開始澆灌后23h即開始提動(dòng)接頭管，然后使管子回落。以后每隔1520min提動(dòng)一次，每次提起

58、100200mm，使管子在自重下回落，說(shuō)明混凝土尚處于塑性狀態(tài)。如管子不回落，管內(nèi)又沒有涌漿等異?，F(xiàn)象，宜每隔2030mm拔出0.51.0m，如此重復(fù)。在混凝土澆灌結(jié)束后58h內(nèi)將接頭管全部拔出。4、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)4.1地下連續(xù)墻均應(yīng)設(shè)置導(dǎo)墻，導(dǎo)墻形式有預(yù)制及現(xiàn)澆兩種，現(xiàn)澆導(dǎo)墻形狀有“L”型或倒“L”型，可根據(jù)不同土質(zhì)選用。4.2地下墻施工前宜先試成槽，以檢驗(yàn)?zāi)酀{的配比、成槽機(jī)的選型并可復(fù)核地質(zhì)資料。4.3作為永久結(jié)構(gòu)的地下連續(xù)墻，其抗?jié)B質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)可按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)地下防水工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50208執(zhí)行。4.4地下墻槽段間的連接接頭形式，應(yīng)根據(jù)地下墻的使用要求選用，且應(yīng)考慮施工單位的經(jīng)驗(yàn)，無(wú)論選用何種接頭，在澆注混凝土前，接頭處必須刷洗干凈，不留任何泥砂或污物。4.5地下墻與地下室結(jié)構(gòu)頂板、樓板、底板及梁之間連接可預(yù)埋鋼筋或接駁器(錐螺紋或直螺紋)，對(duì)接駁器也應(yīng)按原材料檢驗(yàn)要求，抽樣復(fù)驗(yàn)。數(shù)量每500套為一個(gè)檢驗(yàn)批，每批應(yīng)抽查3件，復(fù)驗(yàn)內(nèi)容為外觀、尺寸、抗拉試驗(yàn)等。4.6施工前應(yīng)檢驗(yàn)進(jìn)場(chǎng)的鋼材、電