過程流體機(jī)械期末復(fù)習(xí)課一

一、填空題20分流體機(jī)械按其能量的轉(zhuǎn)換形式可分為（原動機(jī)）和（工作機(jī)）二大類。按工作介質(zhì)的不同，流體機(jī)械可分為（壓縮機(jī)）、（泵）和（分離機(jī)）。按流體機(jī)械工作原理的不同，可分為（往復(fù)式）和（旋轉(zhuǎn)式）流體機(jī)械。將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)椋怏w）的能量，用來給（氣體）增壓與輸送的機(jī)械稱為壓縮機(jī)。將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)椋ㄒ后w）的能量，用來給（液體）增壓與輸送的機(jī)械稱為泵。用機(jī)械能將（混合介質(zhì)）分離開來的機(jī)械稱為分離機(jī)。過程流體機(jī)械期末復(fù)習(xí)課一容積式壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)型式的不同分為（往復(fù)式）和（回轉(zhuǎn)式）壓縮機(jī)。往復(fù)式壓縮機(jī)由（工作腔）、（傳動部分）、（機(jī)身部分）和（輔助設(shè)備）四部分組成。往復(fù)式壓縮機(jī)的工作腔部分主要由（氣缸）、（活塞）和（氣閥）構(gòu)成?；钊ㄟ^（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。（填料密封）用來密封活塞桿通過氣缸的部位。往復(fù)式壓縮機(jī)的傳動部分是把電動機(jī)的（旋轉(zhuǎn)）運(yùn)動轉(zhuǎn)化為活塞的（往復(fù)）運(yùn)動。往復(fù)式壓縮機(jī)的傳動部分一般由（曲柄）、（連桿）和（十字頭）構(gòu)成。曲柄銷與連桿（大頭）相連，連桿（小頭）通過十字頭銷與十字頭相連，最后由十字頭與（活塞桿）相連接。壓縮機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，產(chǎn)生的作用力主要有三類：（氣體力）、（慣性力）、（摩擦力）。壓縮機(jī)中所有運(yùn)動零件的質(zhì)量都簡化成兩類：一類質(zhì)量集中在活塞銷或十字頭銷中心點(diǎn)處，且只作（往復(fù)運(yùn)動）；另一類質(zhì)量集中在曲柄銷中心點(diǎn)處，且只作繞曲軸中心點(diǎn)的（旋轉(zhuǎn)運(yùn)動）。（活塞）、（活塞桿）和（十字頭）都屬作往復(fù)運(yùn)動部件。壓縮機(jī)中的慣性力可分為（旋轉(zhuǎn)）慣性力和（往復(fù)）慣性力。往復(fù)慣性力可看作為（一階往復(fù)）慣性力和（二階往復(fù)）慣性力之和。離心壓縮機(jī)的末級由（葉輪）、（擴(kuò)壓器）和（排氣蝸殼）組成。離心葉輪的常見型式有（閉式葉輪）、（半開式葉輪）和（雙面進(jìn)氣葉輪）葉輪。葉輪結(jié)構(gòu)型式按葉片彎曲型式可分為（后彎型）葉輪、（徑向型）葉輪和（前彎型）葉輪。葉輪出口速度三角形由（牽連）速度、（相對）速度和（絕對）速度構(gòu)成。擴(kuò)壓器的作用是讓氣流的（動能有效地轉(zhuǎn)化為壓力能）。離心壓縮機(jī)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。葉片泵可以分為（離心泵）、（軸流泵）、（混流泵）。離心泵的工作原理是（利用裝有葉片的葉輪的高速旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的離心力來工作的泵）。水泵的功率主要有（有效功率）、（軸功率）和配套功率。水泵的汽蝕危害有（使水泵的性能變壞）、（使過流部件損壞）、（產(chǎn)生噪音和震動，縮短機(jī)組的使用壽命）。軸流泵應(yīng)采用（開閥）啟動方式，離心泵應(yīng)采用（關(guān)閥）啟動方式。二、判斷題10分參考講義三、名詞解釋和結(jié)構(gòu)識圖題15分1.離心壓縮機(jī)2.離心壓縮機(jī)的級3.離心壓縮機(jī)的調(diào)節(jié)4.工況點(diǎn)5.軸功率6.最佳工況點(diǎn)7.喘振8.容積式壓縮機(jī)9.級10.內(nèi)止點(diǎn)11.理論工作循環(huán)12.外止點(diǎn)13.行程14.余隙容積15.多級壓縮四、簡答題30分參考作業(yè)題五、計(jì)算題25分第二章容積式壓縮機(jī)需要掌握的一些圖：P14圖2-1、圖2-2、圖2-3、P16圖2-5、P17圖2-8P37圖2-31需要記住的一些公式：P19(2-10)、P21(2-15)、(2-16)、(2-17)、(2-18)、P25(2-24)、P28(2-29)、P31(2-39)、P32(2-41)需要熟悉的一些例題：P78-822.5.5.2正常熱力計(jì)算示例第三章離心式壓縮機(jī)需要掌握的一些圖：P98圖3-1、P99圖3-2、P99圖3-3、P103圖3-7、P112圖3-14、P117圖3-20、P119圖3-23需要記住的一些公式：P102(3-1)、(3-2)、(3-3)、P103(3-4)、(3-5)、P104(3-8)、(3-9)、(3-10)、P105(3-14)、(3-19)、P106(3-21)、P112(3-32)、(3-33)、P113(3-39)需要熟悉的一些例題：P145-1473.4.4.1通用的空氣壓縮機(jī)選型示例第四章泵需要掌握的一些圖：P152圖4-1、P157圖4-4、P158圖4-5、P163圖4-12、P170圖4-16需要記住的一些公式：P155(4-1)、(4-4)、P156(4-5)、(4-6)、(4-10)、P157(4-11)、(4-12)、(4-13)、(4-14)、P159(4-15)、P160(4-17)、(4-18)、(4-20)、P162(4-22)、P168(4-34)、(4-35)、(4-36)、P169(4-38)、P170(4-39)、P172(4-40)需要熟悉的一些例題：P185-1874.5.3泵的選用示例：例1和例2五、計(jì)算題25分2、有一臺清水離心泵，流量為0.025m3/s，出口管壓力表讀數(shù)為323730Pa，吸入口真空表讀數(shù)為39240Pa，壓力表與真空表之間的垂直距離為0.8m，吸入管與排水管直徑分別為100mm和75mm。試計(jì)算泵的有效功率。（本小題12分）3、一臺離心通風(fēng)機(jī)其進(jìn)口靜壓為-367.9Pa,進(jìn)口動壓63.77Pa，出口靜壓186.4Pa，出口動壓122.6Pa，求風(fēng)機(jī)的全壓和靜壓各為多少？當(dāng)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)阻力為600Pa時(shí)該風(fēng)機(jī)能否滿足要求。解：由風(fēng)機(jī)全壓和靜壓的定義可得風(fēng)機(jī)靜壓小于網(wǎng)絡(luò)阻力，故不能滿足要求。5.離心式水泵最高效率為86%，軸功率為122.5kw，流量為720噸/時(shí)，揚(yáng)程為50m流體介質(zhì)密度為1000kg/m3。求有效功率和效率。

解：有效功率N1==9800*720/3600*50=98000w=98kw效率η=N1/N=98/122.5=0.8

7.

某礦井輸水高度Hs+Hd=300m，排水管直徑d2=0.2m,流量Q=200m3/h，總水頭損失hw=0.1H，試求水泵揚(yáng)程H應(yīng)為多少?(揚(yáng)程是單位重量流體流經(jīng)泵時(shí)獲得的能量)解：1.取研究截面1-1、2-22.取基準(zhǔn)面1-13.取相對壓強(qiáng)。4.列方程H=337m礦水8.圖示為一軸流風(fēng)機(jī)，已測得進(jìn)口相對壓力p1=-103Pa，出口相對壓力p2=150Pa。設(shè)截面1-2間壓力損失100Pa，求風(fēng)機(jī)的全壓P(P為風(fēng)機(jī)輸送給單位體積氣體的能量)。解：

9.已知離心泵葉輪的內(nèi)徑D1=150mm，外徑D2=300mm，葉輪旋轉(zhuǎn)的角速度ω=10π/s。片的進(jìn)水角β1=60°（w1與-u1的交角），出水角β2=30°（w2與-u2的交角），w1=2.59m/s、w2=1.99m/s。計(jì)算葉輪進(jìn)出口處水流的牽連速度u、絕對速度c，并計(jì)算葉輪所產(chǎn)生的理論揚(yáng)程。解：10.已知離心泵葉輪的內(nèi)徑D1=180mm，外徑D2=320mm，葉輪的轉(zhuǎn)速為960r/min。α1=60°，α2=20°，C1=2.5m/s，C2=16m/s。1.求理論揚(yáng)程HT。2.當(dāng)α1=90°時(shí)，求理論揚(yáng)程HT。3.當(dāng)α1=90°，該泵的水力效率ηh=0.85，修正系數(shù)p=0.25，求實(shí)際揚(yáng)程H。11、離心風(fēng)機(jī)的吸入風(fēng)道及壓出風(fēng)道直徑均為500mm，送風(fēng)量

qV=18500m3/h。試求風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的全壓及風(fēng)機(jī)入口、出口出的靜壓，

設(shè)吸入風(fēng)道的總壓力損失為700Pa，壓出風(fēng)道的總阻力損失為400Pa。

（未計(jì)壓出風(fēng)道出口的阻力損失）空氣的密度

=1.2kg/m3。00112233pw1=700Papw2=400Pa提示：風(fēng)機(jī)的全壓：單位體積氣體從風(fēng)機(jī)進(jìn)口截面經(jīng)葉輪到風(fēng)機(jī)出口截面所獲得的機(jī)械能；風(fēng)機(jī)的靜壓：風(fēng)機(jī)的全壓減去風(fēng)機(jī)出口截面處的動壓（通常將風(fēng)機(jī)出口截面處的動壓作為風(fēng)機(jī)的動壓）稱為風(fēng)機(jī)的靜壓。取距風(fēng)機(jī)吸入風(fēng)道無窮遠(yuǎn)處為0－0截面，風(fēng)機(jī)入口、出口處分別為1－1、2－2截面，風(fēng)機(jī)的壓出風(fēng)道出口為3－3截面，設(shè)風(fēng)機(jī)的全壓為p。1）列0－0及3－3截面的伯努利方程得：其中p0＝0，

0＝0，p3＝0，壓出風(fēng)道出口速度為：則風(fēng)機(jī)的全壓為：解法1：2）由于風(fēng)機(jī)的吸入管道和壓出管道直徑均為500mm，因此風(fēng)機(jī)進(jìn)口和出口處的速度分別為：風(fēng)機(jī)入口處和出口處的動壓為：列0－0及1－1截面的伯努利方程得：則風(fēng)機(jī)入口處的靜壓為：列2－2及3－3