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　　过程流体机械习题及答案 第 1 章 绪论 一、填空 2 、流体机械按其能量的转换形式可分为（ ）和（ ）二大类。 3 、按工作介质的不同，流体机械可分为（ ）、（ ）和（ ）。 5 、将机械能转变为（ ）的能量，用来给（ ）增压与输送的机械称为压缩机。 6 、将机械能转变为（ ）的能量，用来给（ ）增压与输送的机械称为泵。 7 、用机械能将（ ）分离开来的机械称为分离机。 二、名词解释 5. 压缩机 6. 泵 7. 分离机 第 2 章 容积式压缩机 一、填空题 2 、往复式压缩机由（ ）、（ ）、（ ）和（ ）四部 分组成。 3 、往复式压缩机的工作腔部分主要由（ ）、（ ）和（ ）构成。 4 、活塞通过（ ）由传动部分驱动，活塞上设有（ ）以密封活塞与气缸 的间隙。 6 、 往复式压缩机的传动部分是把电动机的 （ ）运动转化为活塞的 （ ）运动。 10．理论上讲，级数越（ ），压缩气体所消耗的功就越（ ）等温循环所消耗的 功。 14．气阀主要由（ ）、（ ）、（ ）和（ ）四部分组成。 16．活塞环和填料的密封原理基本相同，都是利用（ ）和（ ）的作用以达到 密封的目的。 19．压缩机正常运转时，产生的作用力主要有三类： （1）（ ）；（2 ） （ ）；（3 ）（ ）。 22 ．压缩机中的惯性力可分为（ ）惯性力和（ ）惯性力。 23 ．一阶往复惯性力的变化周期为（ ）；二阶往复惯性力的变化周 期为（ ）。 25 ．旋转惯性力的作用方向始终沿曲柄半径方向（ ），故其方向随曲轴旋转而 （ ），而大小（ ）。 36 ．理论工作循环包括（ ）、（ ）、（ ）三个过程。 37 ．实际工作循环包括（ ）、（ ）、（ ）和（ ）四个过程。 1 / 13 38 ．活塞运动到达主轴侧的极限位置称为（ ）；活塞运动到达远离主轴侧的极 限位置称为（ ）。 39 ．活塞从一个止点到另一个止点的距离为（ ）。 40 ．第一级吸入管道处的气体压力称为活塞压缩机的（ ）；末级排出接管处 的气体压力称为活塞压缩机的（ ）。 二、选择题 2．活塞式压缩机的理论工作循环由 ______ 个过程组成。 A ．一 B ．二 C ．三 D ．四 3．活塞压缩机的实际工作循环由 ______ 个过程组成。 A ．四 B ．三 C ．二 D ．一 4 ．活塞式压缩机的实际工作循环中膨胀和压缩过程属于 ______过程。 A ．气体流动 B ．热力 C ．冷却 D．升温 7．吸、排气管内的压力取决于 _____ 。 A ．气缸内吸、排气压力 B ．气阀弹簧力 C ．气阀通流面积 D ．外界系统 10．在压力比和膨胀指数一定时，相对余隙容积越大则 ______ 系数越小。 A ．压力 B ．温度 C ．容积 D ．泄漏 16．压缩机的实际排气压力取决于 ______ 。 A ．缸内压力 B ．实际吸气压力 C ．排气温度 D ．排气系统的压力 19．在活塞式压缩机中若各级压力比相等且吸入温度相同，则总指示功最少，这就是 ______ 原则。 A ．最佳压力 B ．最佳温度 C ．等压力分配 D ．等压力比分配 21 ．下列属于易损件的是 。 A ．活塞 B ．十字头销 C ．阀片 D ．连杆 23 ．在单列压缩机中采用加平衡质量的方法，可以使一阶往复惯性力 ______ 。 A ．部分平衡 B ．完全平衡 C ．旋转 90 ° D ．旋转 180° 25 ．各类压缩机的 ______惯性力或力矩可用加平衡质量的方法来平衡。 A ．一阶 B ．二阶往复 C ．往复 D．旋转 26 ．在活塞式压缩机中加装飞轮的目的使用来 ______ 。 A ．调整活塞力 B ．降低功率消耗 C ．均衡转速 D ．降低压力脉动 28 ．压缩机铭牌上的排气量指的是 ______排气量。 A ．额定 B ．标准 C ．实际 D ．理论 29 ．活塞杆与气缸间隙采用 ______ 密封。 A ．活塞环 B ．软填料 C ．硬填料 D．密封圈 2 / 13 三、名词解释 2. 级 3. 内止点 4. 理论工作循环 5. 外止点 7. 余隙容积 9. 吸气压力 10. 排气压力 四、改错 1．往复式压缩机的工作腔部分主要由气阀、活塞和活塞杆构成。 （ ） 7 ．规定气体对活塞作功其值为负，活塞对气体作功其值为正。 （ ） 8 ．如果气缸冷却良好，进气过程加入气体的热量少，则温度系数取值较高；传热温 差大，造成实际气缸工作容积利用率低，温度系数取值较低。 （ ） 16．活塞与气缸之间需采用填料密封，活塞杆与气缸之间需采用活塞环密封。 （ ） 21 ．压缩机的冷却方式主要分为有油和无油。 （ ） 25 ．活塞平均速度是联系机器结构尺寸和转速的一个参数，对压缩机的性能有很大影 响。对一台机器来讲，活塞平均速度是一个定值。 （ ） 26 ．压缩机正常运转时，产生的作用力主要有三类：惯性力、气体力和活塞力。 （ ） 31 ．一阶往复惯性力的变化周期为曲轴旋转一周的时间；二阶往复惯性力的变化周期 为一阶的一半。 （ ） 34 ．活塞力是由气体力和摩擦力合成的。 （ ） 45 ．理论工作循环包括膨胀、进气、压缩、排气四个过程。 （ ） 46 ．实际工作循环包括进气、压缩、排气和膨胀四个过程。 （ ） 五、简答分析 2 ．简述往复式压缩机的基本组成？ 3 ．级的理论循环的特点是什么？ 4 ．级的实际循环的特点是什么？ 5 ．推导容积系数的计算式，并说明式中各字母的意义。 6 ．简述多级压缩的优点？ 11．列出压缩机气量调节的常用方法？ 14．与往复式压缩机比较，回转式压缩机具有哪些特点？ 17．简述级在列中配置的基本原则？ 18．解释压缩机型号： （1）V2.2D-0.25/7 型空气压缩机； （2 ）2VY －6/7 型空气压缩机； （3 ）2DZ －12.2/250-2200 型乙烯增压压缩机。 19．往复压缩机的理论循环与实际循环的差异是什么？ 20 ．分析活塞环的密封原理。 六、作图分析 1．试将下列符号标在图 I-2-1 上： P , P , P , P ,V , V ,V .，并用上述符号写出容积 d s 2 1 c h 系数表达式。 3 / 13 图 I-2-1 2、图 I-2-2 为某压缩机作用力传递图，请将下列作用力符号标在图中，并在横线上注 明该力名称。 P＿＿＿＿＿＿， P ＿＿＿＿＿＿， R ＿＿＿＿＿＿， P ＿＿＿＿＿＿， i S t T ＿＿＿＿＿＿， N ＿＿＿＿＿＿， Z ＿＿＿＿＿＿。 图 I-2-2 图 I-2-2 3．图 I-2-3 为某压缩机环状气阀示意图，请注明图中数字代表的零件名称并说明该阀 是吸气阀还是排气阀。 1＿＿＿ ＿＿， 2＿＿ ＿＿＿， 3＿＿＿＿ ＿＿， 4＿＿＿ ＿＿＿， 是＿＿＿＿气阀。 图 I-2-3 4 ．以图 I-2-4 为例，分析螺杆压缩机工作过程。 七、计算题 1． 2Z-1.5/7 型空压机为双缸、立式、单作用、单级压缩机，结构如图 I-2-6 。 螺杆式压缩机工作过程 I-2-6 压缩机结构简图 已知： （1）热力参数 名义吸气压力 p 5 Pa （绝） 1 1 10 名义排气压力 5 （绝） p2 8 10 Pa 吸气温度 T1 25 C （2 ）结构尺寸和参数 活塞行程 S 128mm, 缸径 D 125mm 缸数 i 2 ,转速 620 r / min 活塞外止点与缸盖的间隙 1.5mm 气缸镜面倒角 6 30 （3 ）每个气缸的总余隙容积， 78cm3 (充液法测得 ) 试计算： （1）每个缸的相对余隙容积是多少 ? （2 ）计算容积系数 V 6 ．一台二氧化碳压缩机， 进气压力为 0.1MPa ，排气压力为 0.2MPa ，压缩级数为 5 级。 若各级进、排气相对压力损失均为 s 0.08, d 0.03 ，试计算各级的实际压力比。 已知名义压力比按等压比分配。 第 3 章 离心压缩机 一、填空题 1．离心压缩机的级分为三种型式，即（ ）、（ ）和（ ）。 5 / 13 2．离心压缩机的中间级由（ ）、（ ）、（ ）、（ ）组成。 3．离心压缩机的首级由（ ）和（ ）组成。 4 ．离心压缩机的末级由（ ）、（ ）和（ ）组成。 5．离心叶轮的常见型式有（ ）、（ ）和（ ）叶轮。 6．叶轮结构型式按叶片弯曲型式可分为 （ ）叶轮、 （ ）叶轮和 （ ） 叶轮。 7．叶轮出口速度三角形由（ ）速度、 （ ）速度和（ ）速度构成。 8．扩压器的作用是让气流（ ）。 9 ．离心压缩机级内的能量损失主要包括： （ ）损失、 （ ）损失和（ ）损 失。 10．离心压缩机级内的流动损失分为 （ ）损失、（ ）损失、（ ）损失、（ ） 损失和（ ）损失。 14 ．在每个转速下，每条压力比与流量关系曲线的左端点为（ ）。各喘振点联 成（ ），压缩机只能在喘振线的（ ）性能曲线．压缩机性能曲线的左边受到 （ ）的限制， 右边受到 （ ）的限制， 在这两个工况之间的区域称为压缩机的（ ）。压缩机变工况的 （ ）越宽越好。 20 ．在离心压缩机中，往往对小流量的不稳定工况通称为（ ）。 23 ．管性曲线决定于管网本身的（ ）和用户的要求。 25 ．流动相似的相似条件是模型与实物机之间（ ）相似、 （ ）相似、 （ ） 相似和（ ）相似。 27 ．符合流动相似的机器其相似工况的（ ）相等。 35 ．常用的轴向推力的平衡措施有： （ ）、（ ）和采用 （ ）。 37 ．轴端密封严防漏气的常用方法有（ ）密封、 （ ）密封和（ ）密封。 二、选择题 1.______ 是组成离心压缩机的基本单元。 A．级 B．段 C．缸 D．列 7. 离心压缩机级的多变效率可以用 ______表示。 m 1 m m m 1 A. B. pok pok k 1 k k k 1 Tb pb lg lg k 1 Ta k pa C . D . pol k pb pol k 1 Tb lg lg pa Ta 8. 在离心压缩机中多变指数一般为 ______ 。 A. m = 1 B. 1

　　k 6 / 13 10．后弯型叶轮，叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相反，叶片出口角 2 A ______ 。 A.

　　180 ° 11．径向型叶轮，叶片出口角 2 a ______ 。 a. =90 ° b.

　　180 ° 三、名词解释 4. 工况点 10. 管性曲线 ．离心压缩机的中间级由扩压器、弯道、回流器组成。 （ ） 3 ．离心压缩机的首级由叶轮、吸气管和中间级组成。 （ ） 4 ．离心压缩机的末级由叶轮、扩压器和排气蜗室组成。 （ ） 5 ．防止离心压缩机的转子因受轴向推力窜动需要径向轴承。 （ ） 6 ．叶轮结构型式按叶片弯曲型式可分为闭式、半开式和双面进气叶轮。 （ ） 7 ．叶轮出口速度三角形由牵连速度、相对速度和绝对速度构成。 （ ） 8 ．扩压器的作用是让气流平稳流动。 （ ） 9 ．离心压缩机级内的能量损失主要包括流动损失、漏气损失和轮阻损失。 （ ） 16．压缩机性能曲线的左边受到的限制堵塞工况，右边受到喘振工况的限制，在这两 个工况之间的区域称为压缩机的稳定工作范围。压缩机变工况的稳定工作范围越 宽越好。 （ ） 17．对离心压缩机发生喘振的机理分析表明，汽蚀是喘振的前奏，而喘振是汽蚀进一 步恶化的结果。 （ ） 20 ．在离心压缩机中，往往对小流量的不稳定工况通称为阻塞工况。 （ ） 23 ．管性曲线决定于离心压缩机的性能和用户的要求。 （ ） 24 ．压缩机串联工作可增大气流的输送流量， 压缩机并联工作可增大气流的排出压力。 （ ） 25 ．流动相似的相似条件是模型与实物机之间几何相似、运动相似、动力相似和热力 相似。 （ ） 27 ．符合流动相似的机器其相似工况的功率相等。 （ ） 五、简答分析 2 ．与往复式压缩机相比，离心压缩机具有哪些特点？ 3 ．列出欧拉方程的两种表达式，并说明该方程的物理意义。 4 ．列出离心压缩机的能量方程，并说明该方程的物理意义。 5 ．列出离心压缩机的伯努利方程，并说明该方程的物理意义。 7 ．简述离心压缩机喘振的发生机理。 7 / 13 8．简述喘振的危害？ 9．简述防喘振的措施？ 13．简述离心压缩机常用的调节方法？ 20 ．简述离心压缩机选型的基本原则？ 六、作图分析 1．图 i-3-1 中标出级中关键截面统一规定的序号，并在横线处注明各序号代表的截面 名称。 3．某离心式压缩机原进气温度为 30℃，工作点在 a 点，因生产中冷却器故障，使来 气温度剧增到 10℃，这时，压缩机突然喘振，试借助图 i-3-3 分析其原因。 图 i-3-3 图 i-3-4 4 ．某压缩机原在图 i-3-4 所示的 a 点正常运转，后来由于某种原因，进气管被异物堵 塞而出现喘振，试借助图 i-3-4 分析其原因。 5．作出离心式压缩机三种形式的管性曲线 章 泵 一、填空题 5．离心泵的主要部件有（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、轴封箱和密封 环。 6．离心泵的过流部件是（ ）、（ ）和（ ）。 9．有效汽蚀余量数值的大小与 （ ）有关， 而与 （ ） 等无关，故又称其为泵吸入装置的有效汽蚀余量。 10 ．提高离心泵抗汽蚀性能有两种措施，一种是改进泵本身的结构参数或结构型式， 使泵具有尽可能小的（ ）；另一种是合理地设计泵前装置及其安装位置， 使泵入口处具有足够大的（ ），以防止发生汽蚀。 11．泵的特性曲线是由流量—（ ）曲线、流量—（ ）曲线 曲线和流量—（ ）曲线．泵的运行工况点是（ ）和（ ）的交点。 13．改变工况点有三种途径： 一是 （ ）；二是 （ ）；三是 （ ）。 14 ．改变泵特性曲线的常用调节方法有（ ）调节、 （ ）调节、 （ ）的调节、改变半开式叶轮叶片端部间隙的调节和泵的并联或串 联调节。 15．改变装置特性曲线的常用调节方法有 （ ）调节、 （ ）调节和 （ ） 调节。 16．两台离心泵流动相似应具备的条件是 （ ）和 （ ），而 （ ） 仅要求叶轮进口速度三角形相似。 17．相似工况的比转数（ ）。 18．如果泵几何相似，则比转数相等下的工况为（ ）工况。 24 ．按照叶轮上的叶片是否可调，轴流泵可分为（ ）叶片式、 （ ）叶片式 和（ ）叶片式。 50 ．在泵的运行过程中， 扬程变化大的， 选用扬程曲线倾斜大的 （ ）泵、（ ） 泵较适宜；而对运行中流量变化大的宜选用扬程曲线平缓、压力变化小的（ ） 泵。 51 ．如果考虑吸水性能，则在流量相同、转速相同的条件下， （ ）泵较为优越。 52 ．选用立式泵，并把叶轮置于水下面，对防止（ ）是有利的。 57 ．输送含气液体时，泵的流量、扬程、效率均有所下降。含气量愈大，下降愈快。 随着含气量的增加，泵容易出现（ ）和（ ），严重时会加剧腐蚀或出现断流 等现象。 二、单选题 1．泵的扬程是指每千克液体 。 a. 流过泵后的总能量增值 b.流过泵后的压力能头增值 c.流过泵后能被派送的高度 d.从叶轮中获得的能量 2 ．理论扬程是指 。 a. 叶轮对单位重量液体所作的功 b.单位重量的液体流过泵后总能头增值 c.泵的实际扬程减去泵的流动损失 d. 单位重量液体从叶轮中获得的有效能头 3 ．理论扬程的大小与 无关。 a. 叶轮外径 b.叶轮转速 c.叶轮离角 d.液体性质 4 ．离心泵内的流动损失包括摩擦阻力损失和 损失。 a. 冲击 b.流量 c.机械 d. 轮阻 6 ．有效汽蚀余量与 有关。 a. 吸液管路特性 b. 当地大气压力 c.离心泵结构 d. 离心泵转速 7 ．必需汽蚀余量与 有关。 9 / 13 a. 泵本身的结构 b.吸液管路特性 c. 当地大气压力 d.液体汽化压力 8．两台性能相同的泵串联后 。 a. 总扬程等于单泵工作时的两倍 b. 总流量等于单泵工作时的流量 c.总扬程小于单泵工作时的两倍 d. 总扬程大于单泵工作时的两倍 9．两台性能相同的泵并联后 。 a. 总流量等于单泵工作时流量的两倍 b.总扬程等于单泵工作时的扬程 c.总流量大于单泵工作时流量的两倍 d.总流量小于单泵工作时流量的两倍 10．改变泵出口调节阀的开度来调节流量属于 。 a. 改变管路特性曲线 b.改变泵特性曲线 c.a 和 b d.既不是 a 也不是 b 11．涡壳的作用是 ______ 。 a. 收集液体，提高液体有效能头 b. 收集液体，将液体部分动能变为静压能 c.收集液体，将液体均匀引出泵 d. 收集液体，将液体全部动能变为静压能 12．平衡盘在多级离心泵中的作用是平衡 ______ 。 a. 径向 b.轴向 c.液流冲击力 d.惯性力 三、名词解释 2. 泵的流量 3. 泵的扬程 8. 有效汽蚀余量 9. 必需汽蚀余量 四、是非判断 2．容积式泵主要包括往复泵和离心泵。 （ ） 5．离心泵的主要部件有叶轮、转轴、吸入室、蜗壳、轴封箱和密封环。 （ ） 6．离心泵的过流部件是吸入室、叶轮和扩压器。 （ ） 9 ．有效汽蚀余量数值的大小与泵本身的结构尺寸有关，而与泵吸入装置的条件等无 关，故又称其为泵吸入装置的有效汽蚀余量。 （ ） 10 ．提高离心泵抗汽蚀性能有两种措施，一种是改进泵本身的结构参数或结构型式， 使泵具有尽可能小的必需汽蚀余量 npsh ；另一种是合理地设计泵前装置及其安装位 r 置，使泵入口处具有足够大的有效汽蚀余量 npsh ，以防止发生汽蚀。 （ ） a 11．如果泵几何相似，则转数相等下的工况为相似工况。 （ ） 12．泵的运行工况点是流量 -扬程曲线和流量 -效率曲线 ．改变工况点有三种途径：一是改变流量 -扬程曲线；二是改变流量 -效率曲线；三 是改变流量 -功率曲线．两台离心泵流动相似应具备的条件是几何相似和热力相似。 （ ） 47 ．输送含气液体时，泵的流量、扬程和效率均有所下降。含气量愈大，下降愈快。 随着含气量的增加，泵容易出现噪声和振动，严重时会加剧腐蚀或出现断流等现象。 （ ） 五、简答分析 1．简述离心泵过流部件的组成及各自的作用？ 2．分析下列离心泵型号 10 / 13 （1）150s50a ；（2 ）150d30 ×5；（3 ）200qj80-55/5 ；（4 ）is80-65-160 3 ．简述离心泵的工作过程？ 4 ．简述汽蚀发生的机理？ 5 ．简述汽蚀的危害？ 6 ．写出泵汽蚀基本方程式，如何根据该方程式判断泵是否发生汽蚀？ 7 ．简述离心泵高汽蚀性能的措施？ 8 ．简述离心泵特性曲线的组成及各条曲线 ．离心泵稳定工况点的判别式？ 10．离心泵发生不稳定工作的条件是什么？ 11．简述离心泵运行工况的常用调节方法？ 12．离心泵启动前需作哪些准备工作？ 13．简述离心泵的启动程序？ 18．何谓有效汽蚀余量？何谓泵必需的汽蚀余量？并写出它们的表达式。 20 、改变泵的运行工况，可采取哪些调节措施？那种调节措施比较好？ 六、作图分析 2．图 i-4-2 为某离心泵与管路联合工作装置特性曲线 为泵的两个工作点， 试确定哪一个是稳定工作点，哪一个是非稳定工作点，并分析泵能在稳定工作点工作 的原因。 ht ∞ 图 i-4-1 图 i-4-2 3 ．图 i-4-3 为泵ⅰ和泵ⅱ并联后的装置性能曲线，请在横线处注明个工作点的意义。 1＿＿＿＿＿； 2＿＿＿＿＿； 3＿＿＿＿＿＿； 4＿＿＿＿＿＿； 5＿＿＿＿＿＿ 4 ．图 i-4-4 为泵ⅰ和泵ⅱ串联后的装置性能曲线，请在横线处注明个工作点的意义。 11 / 13 1＿＿＿＿＿； 2＿＿＿＿＿； 3＿＿＿＿＿＿； 4＿＿＿＿＿＿； 5＿＿＿＿＿＿ 图 i-4-3 图 i-4-4 5．何谓泵的高效工作区？并画出它的示意图。 七、计算题 2．已知某化工厂所选的离心泵的性能为 3 qv /( m / h) h m npshr 120 87 3.8 200 80 4.2 240 72 5.0 为它设计的吸入装置是储水池至泵的高度 4m ，吸水管径 250mm ，管长 12m，其中有 带滤网底阀一个，闸板阀一个， 90 0 弯头 3 个，锥形渐缩过度接管一个。该泵的使用 流量范围在 200~220 m3 / h ，试问该泵在使用时是否发生汽蚀？如果发生汽蚀，建议 用户对吸入装置的设计应作什么改进，方可使其避免发生汽蚀？（当地的大气压头为 0 9.33m mh o,15 清水的饱和蒸汽压为 1.7kpa） 2 3．某离心泵装置如图 i-4-6 所示，已知： h =5m ， 1 h =10m ，h =6m，塔内压力 p =p ，吸入管阻力损 2 3 1 2 失 hsf=0.5m 液柱，排出管阻力损失 hdf =6m 液柱， 求该泵需多少有效扬程？ 3．某离心油泵装置如图 i-4-7 所示。已知管内油面 压力 pa 与油品饱和蒸汽压 pv 相等，该泵转速 2 n=1450r/min ，最小汽蚀余量 h k q ，取安全 r 0 余量为 0.4，则 h 0.4 h 0.4 k q2 ，吸 r 0 图 i-4-6 12 / 13 2 入管内流动阻力损失 h k q ，试分别计算： f 1 （1）当 h 3 g1=8m ，q=0.5m /min 时，泵的 h 4.4m ，吸入管路阻力损失 hf 2m ， 此时泵能否正常吸入 ? （2 ）保持 q=0.5m3/min 时，液面下降到什么位置，泵开始发生汽蚀？ （3）当 hg1=4m 时，若保证泵安全运转， 泵的最大流量为多少 （设此时 k0，k 1 不变） ？ （4 ）若将泵的转速提高到 n ’=2900r/min ， hg1 =8m ，还能否正常吸入（设此时 k0 ，k1 不变）？ 4 ．某水泵在管路上工作，设管路特性可用 2 方 程 l=30+1000q 表 示 ， 泵 特 性 可 用 h=70-1750q 2 表示， 问 （1）工作时泵的流量 q 为多少？（ 2 ）两台同样泵并联时，总流 量为多少？（ 3 ）两台同样泵串联时，流量 为多少？（ q 单位 m3/s ） 图 i-4-7 13 / 13

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