《泵和压缩机》复习材料
考试时间 ：11月11日（周五）晚19:00-21:00 地点：5-303 一、思考题
1.离心泵有哪些主要性能参数？P7
答：离心泵的主要工作参数包括流量Q 、扬程H 、功率N 、效率η、转速N 、汽蚀余量r h ?吸入真空度H s 、比转速n s 等。 2.什么叫泵的流量？离心泵的理论流量如何计算？（理论流量计算公式）P7 答：流量是指泵在单位时间内输送的液体量，通常用体积流量Q 表示。
理论流量计算公式:222r Q D b c π∞=
3.什么叫泵的扬程？离心泵的理论扬程如何表达？（离心泵的欧拉方程式）P8、P13
答：泵的扬程是指单位质量液体从泵进口（泵进口法兰）到泵出口（泵出口法兰）的能头增值，也就是单位质量流量通过泵后获得的能头，用符号H 表示。
欧拉方程式：2211T H u c u c ∞∞∞=-
4.有限叶片数对离心泵的理论扬程有何影响？P19
答：由于液体流动不完全符合管道轨迹，于是产生横向涡流，涡流方向与轴向方向相反，使22u u c c ∞<，因此造成实际扬程T H <理论扬程T H ∞。
5.离心泵在工作时主要存在哪些损失？P20-23 答：流动损失（包括摩擦阻力损失和冲击损失）、流量损失（内漏和外漏）、机械损失（轴封、轴承）。
6.什么叫离心泵的容积效率？哪些因素会影响容积效率？P24
答：衡量离心率泄漏量大小的指标常用容积效率v η表示，等于实际流量Q 与理论流量T Q 之比。影响因素：内漏阻漏环与外漏轴环密封的密封情况。
7.什么叫离心泵的水力效率？哪些因素影响水力效率？P24
答：单位时间内泵的叶轮给出的能量，用e N 表示。影响因素：泵流道形状、工况（压力、流速、转速）、流体种类、表面光洁度。
8.什么叫离心泵的机械效率？哪些因素影响机械效率？P24
答：机械效率用来衡量机械损失的大小，用m η表示。影响因素：轴承的摩擦损失、叶轮盘的摩擦损失等。 9.为什么离心泵的叶轮通常都采用后弯型叶片？（叶片出口安装角）P17
答：叶轮出口处叶片角290A β<的叶轮称为后弯叶片型叶轮，后弯叶片型叶轮具有最大的反作用度，同时液体获得的静扬程pot H 在理论扬程T H ∞中所占比例较大、动扬程较小，液体流动损失小、泵效率较高。 10.离心泵由哪些主要部件组成？P3
答：叶轮、轴、吸入室、蜗壳、轴封箱和口环等 11.离心泵有哪些密封部位？ 答：轴封、前阻漏环、后阻漏环 12.填料轴封的水封环有何作用？P91
答：冷却轴封、润滑轴封、防止空气进入泵内。 13.双吸式叶轮有什么优点？主要应用在什么情况？ 答：（1）增加吸入通流面积，增大流速，减小流动阻力；（2）防止轴向力产生；
（3）抗气蚀性能好，适用于流量大的情况 14.离心泵的轴向力是怎样产生的？P97
答：叶轮两侧液体压力分布不均匀，前盖板侧压力大于后盖板侧压力，造成指向入口处的轴向力。 15.通常采用哪些方法平衡离心泵的轴向力？P99-103 答：单级离心泵：（1）采用双级叶轮；（2）开平衡孔或装平衡管；（3）采用平衡叶片.
多级离心泵：（1）对称布置叶轮；（2）采用平衡鼓；（3）采用自动平衡盘；（4）采用平衡盘与平衡鼓组合的平衡装置
16.什么叫离心泵的性能曲线？P20
答：表示H Q -、N Q -、Q η-和r h Q ?-的关系曲线称为性能曲线。 17.什么叫管路的性能曲线？P67
答：管路中流量与克服液体流经管路时流动损失所需的能头之间关系曲线称为管路特性，其方程为：2pot h H kQ =+。 18.什么叫离心泵系统的工况点？P67
答：将泵的扬程性能曲线H Q -与管路特性h Q -画在一张图上，这两条性能曲线的交点即为泵的工作点。 19.为什么离心泵常采用封闭启动？如何实现封闭启动？P27
答：封闭启动时启动功率最小，启动电流较小，保护电动机。关闭排出调节阀即可实现封闭启动 20离心泵常采用封闭启动时应注意什么问题？ 答：（1）应注意泵吸入管内充满液体；（2）防止泵长时间封闭运行；（3）平缓打开排出调节阀 21、离心泵的工况调节常用哪些方法？各有什么特点？(P72) 答：改变工作点有两种途经： （1）改变管路特性进行工况调节 ①.管路节流调节
这种调节方法使整个装置的效率不高，长期这样调节是不经济的。特别是对有陡降扬程性能曲线的离心泵，采用这种方法调节就更不经济了。但由于其调节装置简单且调节很方便，故仍被广泛地用于离心泵工况调节中。 ②旁路调节
这种调节方法也不经济，因为旁路中的流量白白浪费了功耗。泵的轴功率随流量增加而减小时时用此方法调节较适宜。
⑵ 改变泵的性能曲线进行工况调节 ①改变工作转速
用变速调节流量是比较经济的，因为它没有节流引起的附加能量损失。但是，这种调节方法要求使用能改变转速的原动机来驱动。 ② 切割叶轮外径
这种调节方法虽然没有附加能量损失，但叶轮切割后不能恢复原有特性，故适用于长期调节。
除上述工况调节的方法外，还有改变叶片角度的调节，改变前置导叶叶片角度的调节以及入口管路节流调节等。 前两种方法多用于轴流泵和混流泵中，后者虽为防止离心泵的气蚀而很少采用，但却常用于风机的调节中。 22、离心泵性能相似的条件有哪些？(P31) 答：（1）几何相似
指进行比较的模型泵和原型泵通流部分的几何形状相似，即对应的线性尺寸之比等于比例常数λL 。 （2）运动相似
指在俩泵的对应点上，液体的同名速度方向相同，速度的比值等于速度的比例常数λ c （3）动力相似
要求表征动力相似的雷诺相似准数对应相等来保证俩泵动力相似。
有了几何相似和叶道的进口速度相似，叶轮出口就自动满足运动相似，保证了流动过程相似，从而俩泵相似条件可以归结为几何相似和运动相似。
23、相似的离心泵各性能参数之间的关系如何？（P33）
答：
n n Q Q '3L 'λ= 2
'2L ')(λn n H H = 3'5L ')(λn
n N N = 以上三个公式统称为相识定律表达式。它们反映了两台几何相识泵在相识工况下性能参数之间的换算关系。
24、离心泵的比转速的表达式如何？(P37) 正确理解比转速对离心泵性能的影响。(P39) 答：（1）4
3
65.3H
Q n n s =
（2）扬程：在低比转速时，随着流量的增加，扬程下降较为缓和，即H-Q 曲线比较平坦；比转速增大时，扬程曲线变陡，甚至出现阶梯状。
功率：在低比转速时，功率随着流量的增加而增加，功率曲线呈上升状；当比转速再增加时，随着流量的增加，功率反而减小，功率曲线呈下降状，甚至出现阶梯状。
效率：在低比转速时，曲线比较平坦，高效率区域较宽；比转速越大，效率曲线越陡，高效率区域变得越窄。 25、什么叫离心泵的必需气蚀余量？与哪些因素有关？(P46)
答：泵必需的气蚀余量反映液流从泵进口到叶轮内最低压力点K 处的全部能头损失。
影响Δr h 大小的主要因素是泵的结构（如吸入室与叶轮进口的几何形状）以及泵的转速和流量等，而与吸入管路系统无关。
26、什么叫离心泵的有效气蚀余量？与哪些因素有关？(P46)
答：有效气蚀余量是指液流自吸入罐经吸入管路到达泵吸入口后，所具有的推动和加速液体进入叶道而高出汽化压力以上的有效压力或能头。
因素：有效气蚀余量数值的大小与泵装置的操作条件有关，而与泵本身的尺寸结构无关。 27、如何改善离心泵吸入性能？
答：(1)合理设计流量、额定吸入量和吸入速度；（2）改进泵入口的结构参数，采用抗气蚀材料；（3）泵的实际吸入管路安装高度不超过[gl H ]值；（4）控制泵的转速n 不高于泵不发生气蚀的允许转速。
28、离心泵串联运行时应注意什么问题？（P69） 答：（1）提高泵输出压头满足管路所需能头；（2）泵的性能尽可能相同。 29、离心泵并联运行时应注意什么问题？(P68) 答：（1）提高泵输流量（2）泵的性能尽可能相同（3）泵的额定压头尽可能相等。 30、在离心泵的调速过程中，如何实现只改变流量而使压力不变？ 答：调节转速的同时，关小排出阀。
31、采用哪些措施能有效地减少离心泵的能耗？(P107) 答：（1）采用乏气作为动力；（2）改善吸入管和排出管，减少弯头、阀门；（3）提高离心泵轴封、叶轮口环间隙及泵体隔舌间隙等处的密封性。
32、什么叫射流泵的喉嘴面积比？(P297) 答：喉、嘴面积比：喷嘴出口截面积
喉管截面积
=
m
33、相对余隙容积与哪些因素有关？(P218)
答：汽缸余隙容积取决于汽缸的实际结构，通常包括一下三个部分：
（1）活塞在止点位置时，活塞端面与端盖（或缸座）之间的间隙容积； （2）第一道活塞环前活塞外圆与汽缸间的间隙容积；
（3）汽缸盖内端面或汽缸内壁圆柱面到气阀阀片间的通道容积，包括阀窝容积和气阀内部余隙容积两部分。 34、什么叫离心压缩机的流动效率？（P132）
答：流动效率hy d η是指级的多变压缩功pol H 与叶轮对气体做功所获得的理论能头T H 之比。
即：T
hyd
s d T T
pol H h c c H H H ---=
=
2η2
2hy d 35、齿轮泵哪个密封间隙对容积效率影响最大？为什么？
答：端面间隙。理由：因为端面间隙泄漏途经最短，泄漏方向与齿轮转动方向一致。（内漏：齿顶间隙、啮合间隙、端面间隙；外漏：轴封）
36、什么叫压缩机的凝析系数？（P224）
答：若经判断，已知在第i 级前有凝液析出，则第i 级吸入的湿气容积i V 1与一级吸入的湿气容积之比（均折算到一级标准吸入状态容积）称为该级的凝析系数。
37、离心式压缩机由哪些主要部件组成？（P118） 答：（1）叶轮。（2）扩压器。（3）弯道。（4）回流器。（5）吸气室。（6）蜗壳。
除了上述组件外，为减少气体向外泄漏，在机壳两端还装有轴封；为减少内部泄漏，在隔板内孔和叶轮轮盖进口外圆面上还分别装有密封装置；为了平衡轴向力，在机器的一端装有平衡盘，等等。 38、同4
39、什么叫活塞压缩机的容积系数？（P217）
答：余隙容积对汽缸有效利用系数的影响用容积系数V λ表示：
h
h V V ΔV
1V ΔV λ-=-=
h V 40、什么叫离心式压缩机的周转系数？（P122） 答：222
u
u c u ?=
式中--2u c 圆周分速度 2u 叶轮出口圆周速度 41、活塞式压缩机的理论流量与哪些因素有关？（不确定 P223）
答：当压缩机结构尺寸一致时，影响排气量（或称流量）的主要因素是转速n 和排气系数λ。λ综合了各种系数对排气量的影响，可归纳为： （1）余隙容积；（2）汽缸的冷却效果；（3）密封性；（4）压缩机的转速。 42、往复式活塞压缩机由哪些部件组成？（P197）
答：活塞式压缩机主要由三大部分组成，运动机构（曲轴、轴承、连杆、十字头、皮带轮或联轴器等）、工作机构（汽缸、活塞、气阀等）、机身。此外它还有三个辅助系统，即润滑系统、冷却系统、调节系统。 43、同34
44、什么叫离心压缩机的多变效率？（P130） 答：多变效率pol η为：
2
η22pol s
d
tot pol
c c H H --
=
该式表示级的多变压缩功与级的可用能头之比。
第2～4章 复习材料 一、基本概念
1. 叶片阻塞系数；
2. 流量系数；
3. 周速系数；
4. 理论能头；
5. 内漏气损失系数； l
l m m
β=
为内漏气损失系数 6. 轮阻损失系数；
1000df df T
N mH β=
7. 多变效率；
8. 绝热效率；
9. 等温效率；
10.流动效率；
11.喘振工况；
Q）时，就不能稳定工作，发生强烈震动及噪音，这种不稳答：离心压缩机当流量减小到某一值（称为流量最小值
min
定工况称为喘振工况。
12.堵塞工况；
13.实际排气量；
答：实际排气量是指压缩机单位时间内所排送的相当第一级吸气状态的空气体积。
14.容积系数；
15.相对余隙容积；
答：气缸余隙容积取决于气缸的实际结构，通常包括以下三个部分：
(1)活塞在止点位置时，活塞端面与缸盖(或缸座)之间的间隙容积；
(2)第一道活塞环前活塞外圆与气缸间的间隙容积；
(3)气缸盖内端面或气缸内壁圆柱面到气阀阀片间的通道容积，包括阀窝容积和气阀内部余隙容积两部分。16.压力系数；
答：压缩机的吸气量取决于吸气终了时的状态。由于吸气管道及气阀的阻力，吸气终了时缸内实有压力pA低于吸气压力p1因此，pA下的气体比体积较大，折算到吸气压力p1 时吸气量就会有所减少。考虑这部分因压力损失而影响的吸气量用压力系数λp表示。
17.温度系数；气体被加热而对气缸吸气能力的影响用温度系数λT表示。
18.泄漏系数；压缩机泄漏量的大小用泄漏系数λl 表示。
19.排气系数；λ＝λv λpλTλl
20.凝析系数；
21.射流泵的喉嘴面积比。
二、工作原理或工作过程
1.离心式压缩机的工作过程；
答：离心式压缩机工作时气体由吸气室吸入，通过叶轮对气体做功后，使气体的压力、温度、速度都得到提高，然后进入扩压器，将气体的速度能头转变为压力能。当不能满足输送条件时，就必须把气体输送的下一级继续压缩，气体经过弯道和回流器，使气体由离心方向变为向心方向，均匀进入下一级叶轮进口，如此多级压缩，并对气体进行必要的冷却，最后由排气管输出。
2.活塞式压缩机的实际工作循环
答：压缩机在每转中，气缸内都有膨胀、吸气、压缩、排气四个过程组成一个工作循环。
3.旋涡泵的工作原理；
答:当叶轮旋转时，由于叶轮中运动液体的离心力大于流道中液体的离心力，两者之间产生一个漩涡运动，其旋转中心线是沿流道纵长方向，在纵向旋涡作用下，液体从吸入室至排出的整个过程中，可以多次进入与流出叶轮，液体没进入叶轮一次就获得一次能量，并与流道中的液体混合，把能量交换给流道中的液体，使其能量也增加，所以液体可以获得比较高的能头。
4.三螺杆泵工作过程；
答：当螺杆转动时，吸入腔一端的密封线连续的向排出腔一端做轴向移动，使吸入腔容积增大，压力降低，液体在泵内外压力差作用下研吸入管进入吸入腔。随着螺杆的转动，密封腔内的液体连续而均匀的压阵轴向移动到排出腔。随着排出腔一端的容积逐渐减小，即将液体排出。
5.外齿轮泵工作过程；
答：简单概括为吸入过程--携带过程--排出过程。
6.射流泵工作过程。
答：当具有一定压力的液体通过喷嘴以一定速度喷出时将吸入室内的液体带走吸入室形成低压，在吸入管内外压差的作用下将液体不断的送入吸入室，然后由喷嘴及吸入管来的两股液体在混合段及喉管中混合并进行能量交换，直到喉管出口，它们的速度趋于一致，最后经扩散管排出。
三、基本公式和计算
1.式2－3
2.式2－9
3.式2－12
4.式2－14
5. 式2－23
22()12
b a ab b a
c c kR
H T T k -=-+-
6. 式2－35
7. 式2－39
8. 式2－54
9. 式3－14
10. 式3－15
λ ＝ λv λp λT λl 11. 式3－17
Q ＝n V 2＝λl V h1 n ＝ λv1 λp1λT1λl V h 1n
12. 式3－30
1
211
'1'[()1]100010001'm m i v h p n m
Ni W p V n m p λ-==--
四、基本结构（自己看图理解记忆）
图2－1、图2－70、图3－1、表3－9、图4－2图、4－32。
五、主要性能（此部分主要为理解不便总结，所以希望大家自己对照看书） 1.离心压缩机级的性能；见P147-P150第二章第四节 2.离心压缩机串联工作性能（图2－33）； 见P168； 3.离心压缩机入口调节性能（图2－38）； 见P173； 4.离心压缩机出口压力不变时的性能曲线（图2－48）；见P179 5.射流泵的工作性能。见P297 六、主要特点
1.离心压缩机的特点；
答：⑴结构简单紧凑、尺寸小。
⑵运转工作可靠、易损件少、维修方便。
⑶工质与润滑系统不直接接触，有利于防止气体发生化学反应。
⑷排气量大。
⑸可高速运转，可有效利用石化工厂生产过程的余热，节能。
⑹不适用于气量小、压力比较高的场合。
⑺效率低于活塞式压缩机。
⑻稳定工况区较窄。
2.往复式活塞压缩机的特点；
答：（1）有较强的自吸能力。
（2）理论流量与工作压力无关，只取决于转速、泵缸尺寸和作用数。
（3）额定排出压力与泵的尺寸和转速无关，主要取决于泵原动机的功率、
轴承的承载能力、泵的强度和密封性能等。
（4）流量不均匀，从而会导致排出压力波动。
（5）转速不宜太快。
（6）运送含固体杂质的液体时，泵阀容易磨损和泄漏。
（7）结构比较复杂，易损件(活塞环、泵阀、填料等)较多。
3.自吸式离心泵的特点：与一般离心泵相比具有自吸能力
4.旋涡泵的特点；
答：（1）在小流量范围内可获得较高压头；
（2）H-Q曲线陡降，P-Q曲线下降形；
（3）效率低；
（4）开式漩涡泵有自吸能力；
（5）气蚀能力较差；
（6）叶轮承受不平衡径向力和轴向力；
（7）不宜输送带固体颗粒的液体和粘度较大的液体
（8）结构简单、重量轻、体积小、制造和维修方便。
5.射流泵的特点；
答：（1）没有运动部件；
（2）结构简单、工作可靠、安装维护方便、密封性好；
（3）自吸能力很强；
（4）便于综合利用废水、废气等有压能源；
（5）能量损失大，效率低。
6.螺杆泵的特点；
答;(1)具有自吸能力；
(2)理论流量仅取决于运动部件的尺寸和转速；
(3)流量连续均匀，无脉动；
(4)没有困油现象，流量和压力均匀，故工作平稳，噪声和振动较少。
(5)额定排出压力与运动部件的尺寸和转速无直接关系，主要受密封性能、结构强度和原动机功率的限制。
(6)具有回转泵无需泵阀、转速高和结构紧凑的优点。
7.齿轮泵的特点。
答：⑴齿轮泵有自吸能力；
⑵理论流量是由工作部件的尺寸和转速决定的，与排出压力无关；
⑶额定排出压力与工作部件尺寸、转速无关，主要取决于泵的密封性能和轴承承载能力；
⑷流量连续，但流量和压力脉动较大；
⑸结构简单，工作可靠，价格低廉；
⑹磨擦面较多，适用于排送不含固体颗粒并具有润滑性的油类。
《泵与压缩机》课堂练习 一、填空题： 1．离心泵启动前应首先关闭（出口）阀，目的是降低（电流；电力矩），防止电机损坏。 2．离心泵的流量增加，则泵的允许吸上真空度（降低）；允许吸上真空高度小的泵，其吸入性能（差）。 3．离心泵叶轮上导叶的作用是（能量转换）。 4．泵的特性曲线与管路特性曲线的交点是泵的（实际工作点）。 5．比转数相同的两台离心泵，输送同一介质时，叶轮直径小，则泵的扬程（小）；离心泵的转速越低，则离心泵的扬程越（小）。 6．离心泵在运转过程中，如采用机械密封，要求其渗漏情况为每分钟不大于（10）滴；填料密封为不大于（20）滴。 7. 离心泵的原理是利用叶轮的转动，使流体因（离心）力作用而获得动能。继而因渦形室的作用使流体速度減慢将动能转变成（压力）能。 8.由于涡流运动的影响，造成（相对）速度偏移，使得（绝对）速度减小。 二、单项选择题： 1．型号为100ＹⅡ- 60A的离心泵，型号中的数字60表示（B）。 A、排出口直径 B、扬程 C、流量 D、比转速 2．两台型号相同的离心泵串联使用后，其扬程(B )它们独立工作时的流量之和。 A、高于 B、低于 C、等于 D、因油品性质而定 3．有关往复泵流量的调节方法中，正确的是( C )。 A、改变泵出口阀开度 B、改变泵入口阀开度 C、改变泵的转速 D、切割泵叶轮外径 4．宜采用管道泵输送的介质是(B)。 A、渣油 B、燃料油 C、汽油 D、液体沥青 5．离心泵内液体不发生冲击损失的条件是实际流量必须（ C ）。 A、大于设计流量 B、小于设计流量 C、等于设计流量 D、流量不变 6．切割定律是指同一台泵（ A ）改变后性能参数间的相互关系。 A、叶轮外直径 B、转速 C、叶轮内直径 D、扬程 7．离心泵的设计点(最佳工况点)是(C)。 A、H-Q曲线最高点 B、N-Q曲线最高点 C、η-Q曲线最高点 D、最大Q值 8．储罐(槽)液面压力越大，离心泵的抗气蚀性能(A)。 A、越好 B、越差 C、不能确定 D、无关系 9．比转数小的泵则（ C ）。 A、流量大 B、扬程小 C、叶轮直径大 D、叶轮宽度大 10．离心泵铭牌上标明的流量数值是用( D )做试验取得的。 A、煤油 B、汽油 C、柴油 D、清水 三、判断题：
《泵与压缩机》综合复习资料 一、简述题 1．简述离心泵的抗汽蚀措施，说明较为有效实用的抗汽蚀措施。 2．简述离心压缩机的单级压缩和多级压缩的性能特点。 3．简述往复活塞式压缩机的工作循环，指出工作循环中的热力过程。 4．简述离心泵的性能曲线，说明性能曲线的主要用途。 5．简述离心压缩机的喘振工况和堵塞工况，说明对离心压缩机性能影响较大的特殊工况。 6．简述往复活塞式压缩机的排气量调节方法，说明较为实用有效的调节方法。 7．简述离心泵的主要零部件，说明离心泵的工作原理。 8．简述往复活塞式压缩机的动力平衡性能，说明动力平衡的基本方法。 9．简述离心泵的速度三角形和基本方程式。 10．简述离心压缩机的工况调节方法，说明较为节能实用的工况调节方法。 11．简述往复活塞式压缩机多级压缩的性能特点。 二、计算题 1．一台离心水泵，实测离心泵出口压力表读数为0.451 MPa，入口真空表读数为256 mmHg，出口压力表和入口真空表之间的垂直距离Z SD＝0.5 m，离心泵入口管径与出口管径相同，水密度ρ＝1000 kg/m3。求离心泵的实际扬程H（m）。 2．一台单级双吸式离心水泵，流量Q＝450 m3/h，扬程H＝92.85 m，转速n＝2950 r/min。 求离心泵的比转数n s。 3．一台单级离心式空气压缩机，压缩机叶轮圆周速度u2＝255.235 m/s，流量系数φ2r＝0.28，叶片出口安装角β2A＝50o，叶片数z＝20。求离心压缩机的理论能头H T（J/kg）。 4．一台离心泵流量Q1＝100.0 m3/h，扬程H1＝80.0 m，功率N1＝32.0 kW，转速n1＝2900 r/min。求离心泵转速调节至n2＝1450 r/min时的流量Q2（m3/h）、扬程H2（m）和功率N2（kW）。 5．一台离心水泵，离心泵样本允许汽蚀余量[H s]＝5.0 m，使用当地大气压p a′＝0.07 MPa，
一、单项选择题 1．根据泵与风机的工作原理，离心式泵属于那种类型的泵。（C） A.容积式 B.往复式 C.叶片式 D.其它类型的泵 2．下面的哪一条曲线是泵的特性曲线？（A） A.泵所提供的流量与扬程之间的关系曲线 B.流量与沿程损失系数之间的关系曲线 C.管路的流量与扬程之间的关系曲线 D.管路的性能曲线 3．离心式叶轮有三种不同的形式，其叶轮形式取决于（B） A．叶片入口安装角 B．叶片出口安装角 C．叶轮外径和宽度 D．叶轮内径和宽度 4．对径向式叶轮，其反作用度τ值的大小为（D） A．0<τ<1 2 B．1 2 <τ<1 C．τ＝1 D．τ＝1 2 5．管路系统能头和流量的关系曲线是（C） A．斜率为φ的直线，φ为综合阻力系数 B．水平直线 C．二次抛物线 D．任意曲线 6．在离心式风机叶轮前的入口附近，设置一组可调节转角的静导叶，通过改变静导叶的角度以实现风机流量调节的方式称为（B）. A.节流调节 B.导流器调节 C.动叶调节 D.静叶调节 7.泵与风机的有效功率Pe，轴功率P和原动机输入功率P g ’之间的关系为(B)。 A. P e
《过程流体机械》思考题参考解答 2 容积式压缩机 ☆思考题2.1 往复压缩机的理论循环与实际循环的差异是什么？ ☆思考题2.2 写出容积系数λ V 的表达式，并解释各字母的意义。 容积系数λV （最重要系数） λ V ＝1－α（n 1ε－1）＝1－???? ??????-???? ??11 0n s d S p p V V （2-12） 式中：α ——相对余隙容积，α ＝V 0（余隙容积）/ V s （行程容积）；α ＝0.07～0.12（低压），0.09～0.14（中压），0.11～0.16（高压），＞0.2(超高压)。ε ——名义压力比（进排气管口可测点参数），ε ＝p d / p s ＝p 2 / p 1 ，一般单级ε ＝3～4；n ——膨胀过程指数，一般n ≤m （压缩过程指数）。 ☆思考题2.3 比较飞溅润滑与压力润滑的优缺点。 飞溅润滑（曲轴或油环甩油飞溅至缸壁和润滑表面），结构简单，耗油量不稳定，供油量难控制，用于小型单作用压缩机； 压力润滑（注油器注油润滑气缸，油泵强制输送润滑运动部件），结构复杂（增加油泵、动力、冷却、过滤、控制和显示报警等整套供油系统油站），可控制气缸注油量和注油点以及运动部件压力润滑油压力和润滑油量，适用大中型固定式动力或工艺压缩机，注意润滑油压和润滑油量的设定和设计计算。
☆思考题2.4 多级压缩的好处是什么？ 多级压缩 优点：①.节省功耗（有冷却压缩机的多级压缩过程接近等温过程）；②.降低排气温度（单级压力比小）；③.增加容积流量（排气量，吸气量）（单级压力比ε降低，一级容积系数λV 提高）； ④.降低活塞力（单级活塞面积减少，活塞表面压力降低）。缺点：需要冷却设备（否则无法省功）、结构复杂（增加气缸和传动部件以及级间连接管道等）。 ☆思考题2.5 分析活塞环的密封原理。 活塞环 原理：阻塞和节流作用，密封面为活塞环外环面和侧端面（内环面受压预紧）；关键技术：材料（耐磨、强度）、环数量（密封要求）、形状（尺寸、切口）、加工质量等。 ☆思考题2.6 动力空气用压缩机常采用切断进气的调节方法，以两级压缩机为例，分析一级切断进气，对机器排气温度，压力比等的影响。 两级压缩机分析：1级切断进气→节流（实际ε1↑）→停止进气排气→2级节流（实际ε2↑）→（短暂）排气温度T2↑→（逐渐）停止进气排气（级间存气）；活塞力↑（ε↑），阻力矩变化。 ☆思考题2.7 分析压缩机在高海拔地区运行气量的变化规律并解释其原因。 高海拔地区当地大气压力即吸气压力p s↓，若排气压力p d不变，则名义压力比ε↑，根据（2-12）式和（2-11）式，容积系数λV↓，实际吸气量V s0↓，容积流量q V↓。 ☆思考题2.8 一台压缩机的设计转速为200 r/min，如果将转速提高到400 r/min，试分析气阀工作情况。 定性分析，定量分析难。如压缩机结构参数（行程s、缸径D1、阀片尺寸等）不变，则容积流量q V↑↑（理论增加一倍），使气阀流速和阻力损失↑↑（激增），进排气频率↑，阀片启闭速度↑，阀片撞击阀座程度↑（加剧），阀片寿命↓（缩短），故障概率↑（增加）。解决问题需改变结构（缩短行程、减小缸径，增加气阀通道面积等）。 ☆思考题2.9 画出螺杆压缩机过压缩和压缩不足的指示图，并分析其对压缩机性能的影响。 压力比：内压力比（工作腔压缩终压/进气压力）、外压力比（排气管压/进气压力）；（图2-42）内外压力比不相等时指示图。过压缩：内压力比＞外压力比；欠压缩（压缩不足）：内压力比＜外压力比；过压缩和欠压缩均增加功耗，等压力比减少功耗。 3 离心压缩机 ☆思考题3.1 何谓离心压缩机的级？它由哪些部分组成？各部件有何作用？
1比较活塞式压缩机理论工作循环和实际工作循环的区别，定性画出相应的工作循环图。（1）由于存在余隙容积，实际工作循环由膨胀、吸气、压缩和排气四个过程组成，而理论循环则无膨胀过程，这就使实际吸气量比理论值少。 （2）实际吸气和排气过程存在阻力损失，使实际气缸内吸气压力低于吸气管内压力Ps，实际气缸内排气压力高于排气管内压力Pd，而且压力有波动，温度有变化。 （3）压缩机工作中，活塞环、填料和气阀等不可避免会有泄漏。 （4）在膨胀和压缩过程中，气体与缸壁间的热交换使膨胀过程指数m’和压缩过程指数m 不断变化。 图书上P199 图4.3 书上P203 图4.4 2用简图说明压缩机吸气阀和排气阀的工作原理 压缩机气阀主要靠缸内外气体压力差控制启闭，只有当缸内气体膨胀到压力低于吸气管内压力P1并足以客服流动阻力时，才能顶开吸气阀，开始吸气。在吸气过程中缸内压力有波动，活塞到内止点A时吸气终了，吸气阀关闭。活塞自内止点回行时，缸内容积减小，气体进行压缩过程。当缸内压力P高于排气管内压力P2并足以克服阻力而顶开排气阀时才开始排气过程。图如书上P203 图4.4 3何为压缩机的标准排气量与实际排气量 实际排气量是经压缩机压缩并在标准排气位置排出气体的容积容量，换算到第一级进口标准吸气位置的全温度、全压力及全组分的状态的气体容积值。 标准排气量是将压缩压缩在标准排气位置的实际容积容量，换算到标准工况（760mmHg，0℃）的气体容积值称为标准排气量。 4了解活塞压缩机功率和效率的定义方法 （1）指示功率 压缩机中直接消耗于压缩气体的功即由示功器记录的压力—容积图所对应的功称为指示功。（2）轴功率 轴功率是压缩机驱动轴所需要的功率。 （3）驱动功率 驱动功率是原动机输出轴的功率。 效率 （1）等温理论效率 压缩机理论循环所需的等温理论功率是理想的最小功率，与相同吸气压力、相同吸气量下的实际指示功率的比值。 （2）等温总效率 等温总效率是等温理论功率与相应条件下的轴功率之比。 （3）绝热理论效率 压缩机的绝热理论功率与相同吸气压力、相同吸气量下的实际指示功率之比。 （4）绝热总效率 绝热总效率是绝热理论功率与相同条件下的轴功率的比值。 5分析多级压缩的特点 （1）节省压缩气体的指示功 （2）提高气缸容积利用率
泵与压缩机》综合复习资料 第一章 离心泵 、问答题 1．离心泵的扬程是什么意义？其单位是什么？样本上常用单位是什么？两者的关系是什 么？ 2 ．离心泵的主要过流部件是哪些？ 对它们的要求是什么？ 3．离心泵开泵前为什么要灌泵？ 4．H T ∞与哪些因素有关？为什么说它与介质性质无关？ 5．H T 2 2 2 2 2 2 u 2 u 1 w 1 w 2 c 2 c 1 2 1 1 2 2 1 中哪些是静扬程？ 222 由什么作用产生的？哪些是 动扬程？ 6．什么叫反作用度？反作用度大好还是小好？离心泵的反作用度与什么参数有关？前弯、 径向及后弯叶片的反作用度如何？ 7 ．离心泵中主要是哪种叶片？为什么？ βA2 大致范围是多少？ 8．汽蚀的机理如何？有何危害？ 9．如何判别是否发生了汽蚀？ 10 ．如何确定离心泵的几何安装高度？ 11 ．常减压装置中减压塔的基础为什么比常压塔基础高？ 12 ．如何从装置方面防止汽蚀发生？生产操作中要注意哪些问题？ 生？ 14 ．离心泵有几条特性曲线？各特性曲线有何特点、有何用途？ 15 ．离心泵开泵前要关闭出口阀，为什么？ 16 ．离心泵中主要有哪些损失？各影响哪些工作参数？ 17 ．介质密度对离心泵的 H 、Q 、N 、η四个参数中的哪些有影响？在生产中如何注意该种 影响？ 18 ．离心泵中流量损失产生在哪些部位？流量损失与扬程有无关系？用曲线图表示。 19 ．离心泵中机械损失由哪几部分组成？ 20 ．写出离心泵效率 的表达式。它与 ηv 、 ηh 、 ηm 有何关系？ 21 ．输送粘度较大的液体时离心泵的 H 、Q 、N 、η、Δh r 如何变化？ 22 ．写出离心泵相似定律的表达式。 13 ．用 h a 2 p s c s p v 和 p s p A 2 c s 2 Z g h f 两式说明如何防止汽蚀发 f A S
《泵与压缩机》综合复习资料 第一章 离心泵 一、问答题 1．离心泵的扬程是什么意义？其单位是什么？样本上常用单位是什么？两者的关系是什么？ 2．离心泵的主要过流部件是哪些？ 对它们的要求是什么？ 3．离心泵开泵前为什么要灌泵？ 4．H T ∞与哪些因素有关？为什么说它与介质性质无关？ 5．H uu w w c c T ∞ =-+-+-221212222212222 中哪些是静扬程？ 由什么作用产生的？哪些是动扬程？ 6．什么叫反作用度？反作用度大好还是小好？离心泵的反作用度与什么参数有关？前弯、径向及后弯叶片的反作用度如何？ 7．离心泵中主要是哪种叶片？为什么？βA2大致范围是多少？ 8．汽蚀的机理如何？有何危害？ 9．如何判别是否发生了汽蚀？ 10．如何确定离心泵的几何安装高度？ 11．常减压装置中减压塔的基础为什么比常压塔基础高？ 12．如何从装置方面防止汽蚀发生？生产操作中要注意哪些问题？ 13．用ρ ρv s s a p c p h -+=?22和() p p c Z h s A s g f A S ρρ=----2 2两式说明如何防止汽蚀发生？ 14．离心泵有几条特性曲线？各特性曲线有何特点、有何用途？ 15．离心泵开泵前要关闭出口阀，为什么？ 16．离心泵中主要有哪些损失？各影响哪些工作参数？ 17．介质密度对离心泵的H 、Q 、N 、η四个参数中的哪些有影响？在生产中如何注意该种影响？ 18．离心泵中流量损失产生在哪些部位？流量损失与扬程有无关系？用曲线图表示。 19．离心泵中机械损失由哪几部分组成？ 20．写出离心泵效率η的表达式。它与ηv 、ηh 、ηm 有何关系？ 21．输送粘度较大的液体时离心泵的H 、Q 、N 、η、Δh r 如何变化？ 22．写出离心泵相似定律的表达式。 23．什么叫离心泵的比例定律？写出比例定律的表达式。 24．切割定律是在什么近似条件下得来的？切割定律的表达式。 25．切割抛物线与相似抛物线有何区别？ 26．离心泵叶轮外径切割有无限制，一台泵叶轮切割量的大小受什么参数限制？ 27．离心泵的比转数n s 是一个什么参数，表达式如何？
一．离心泵 1.离心泵的工作原理？种类？用途？P12 P8 （1）工作原理：动力机通过泵轴带动叶轮旋转，充满叶片间流道中的液体随叶轮旋转；液体在离心力的作用下，以较大的速度和较高的压力，沿着叶片间的流道从中心向外缘运动；泵壳收集从叶轮中高速流出的液体并导向至扩散管，经排出管排出。液体不断被排出，在叶轮中心形成真空，吸入池中的液体在压差的作用下，源源不断地被吸入进叶轮中心；泵形成连续的吸入和排出过程，不断地排出高压力的液体。 多级离心泵每一级的工作原理同单级离心泵原理。但级与级之间的液体靠导叶导向，即前一级叶轮出口的液体经导叶引导到后一级叶轮的入口处。 （2）种类：按泵轴的布置方式：卧式泵（泵轴水平布置）、立式泵（泵轴竖直布置）、斜式泵 按吸入方式：单吸式泵（叶轮从一个方向吸入液体）、双吸式泵（叶轮从两个方向吸入液体） 按叶轮级数分：单级泵（泵轴上只安装一个叶轮）、多级泵（泵轴上安装两个或两个以上叶轮） 按用途分：清水泵、污水泵、油泵、酸泵、碱泵、砂泵、杂质泵、耐腐蚀泵等 按泵体形式分：涡壳式泵、透平式泵 按壳体剖分方式分：中开式泵、分段式泵 按比转数分：低比转数泵、中比转数泵、高比转数泵 （3）用途：离心泵是最典型的将机械能转变为液体的压力能的叶片式水力机械。 离心泵在海洋石油生产中主要用于原油输送、井底注水、油井抽油、污水处理、生活供水。 开排泵：将开式排放罐收集的液体打到闭式排放罐中。 闭排泵：将存于闭式排放罐内的含油液体打进工艺流程。 热介质循环泵：将贮存罐内的可重复使用的热介质油，泵入到膨胀罐内,不能使用的打入甲板上的排放罐。 淡水泵：将贮存在淡水罐内的淡水输至各个用户。 海水提升泵：将海水提升至平台，为公用系统供应杂用水。 原油外输泵：将含水原油增压后通过海底管线输往陆上终端。 油污泵：将生产污水增压后送入核桃壳过滤器。 反冲洗泵：将净水缓冲罐中的水送入反冲洗水缓冲罐中。 反冲洗水返回泵：将反冲洗水缓冲罐中的水打回生产污水处理系统。 注水泵：向井底注水。 2.离心泵的三种叶轮结构及用途、三种形式的叶片出口角。P53-54 P17 （1）闭式叶轮：由前盖板、后盖板、叶片及轮毂组成。 闭式叶轮一般用于清水泵，适用于高扬程，输送洁净的液体。 半开式叶轮：由后盖板、叶片及轮毂组成； 半开式叶轮一般用于输送含有固相颗粒的液体。 开式叶轮：由叶片及轮毂组成； 开式叶轮一般用于含有输送固相颗粒较多如浆状或糊状的液体。
《泵与压缩机》课程综合复习资料 一、简述题 1．简述离心泵工况调节方法，说明较为节能实用的工况调节措施。 2．简述往复活塞式压缩机的主要性能参数，说明较为重要的性能参数。 3．简述离心压缩机的喘振工况和堵塞工况，说明对离心压缩机性能影响较大的特殊工况。 4．简述往复活塞式压缩机的排气量调节方法，说明较为实用有效的调节方法。 二、计算题 1．一台离心泵流量Q1＝50.0 m3/h，扬程H1＝32.0 m，功率N1＝6.4 kW，转速n1＝2900 r/min。求离心泵转速调节至n2＝1450 r/min时的流量Q2（m3/h）、扬程H2（m）和功率N2（kW）。 2．一台离心水泵，泵装置吸液面压力p A＝90000 Pa，水饱和蒸汽压力p v＝4240 Pa，泵安装高度H g1＝4.0 m，水密度ρ＝1000 kg/m3，吸入管阻力损失h A-S＝2.751 m，泵本身汽蚀余量Δh r＝2.5 m。求泵装置有效汽蚀余量Δh a（m），并判断离心泵装置是否发生汽蚀现象。 3．一台多级离心式空气压缩机，第一级理论能头H T＝45113.0 J/kg，内漏气损失系数βl＝0.015，轮阻损失系数βdf＝0.030，有效气体流量m＝25200 kg/h。求离心压缩机第一级的总功率H tot（kW）。 4．一台多级离心式空气压缩机，第一级进口气体温度t s＝20.0 ℃，进口气体速度c s＝30.0 m/s，出口气体速度c d＝70.0 m/s，级总能头H tot＝47355 J/kg，空气绝热指数k＝1.40，气体常数R＝288 J/kg·K。 求离心压缩机第一级出口温度t d（℃）。 5．一台往复活塞式空气压缩机，单级三缸单作用结构型式，压缩机容积系数λv＝0.739，系数λp λT λl ＝0.850，转速n＝1460 r/min，气缸直径D＝0.115 m，活塞行程S＝0.070 m。求往复压缩机的排气量Q（m3/min）。 6．一台单级往复活塞式空气压缩机，吸气压力p1＝0.10 MPa，排气压力p2＝0.35 MPa，吸气温度t1＝24.45℃，多变压缩过程指数m＝1.32。求往复压缩机的排气温度t2（℃）。 7．一台离心水泵，离心泵样本允许汽蚀余量[H s]＝6.0 m，使用当地大气压p a′＝0.08 MPa，使用当地饱和蒸汽压p v′＝1602 Pa，水密度ρ＝1000 kg/m3。求离心泵在当地使用的允许真空度[H s]′（m）。8．一台多级离心式空气压缩机，第一级进口气体温度t s＝20.0 ℃，进口气体速度c s＝30.0 m/s；级出口气体温度t d＝67.95 ℃，出口气体速度c d＝65.06 m/s，空气绝热指数k＝1.40，气体常数R＝288 J/kg·K。求离心压缩机第一级总能头H tot（J/kg）。 9．一台两级往复活塞式空气压缩机，第I级吸气压力p1I＝0.10 MPa，吸气温度下饱和蒸汽压p v I＝4240 Pa，吸气相对湿度φI＝0.80；第II级吸气压力p1 II＝0.30 MPa，吸气温度下饱和蒸汽压p v II＝7248 Pa，吸气相对湿度φII＝1.0。求往复压缩机的第二级凝析系数μd II。 泵与压缩机第1页共4页
《泵与压缩机》复习思考题 第一章 离心泵 一、思考题 1．离心泵的扬程是什么意义？其单位是什么？样本上常用单位是什么？两者的关系是什么？ 2．离心泵的主要过流部件是哪些？ 对它们的要求是什么？ 3．离心泵开泵前为什么要灌泵？ 4．∞T H 代表什么意义？在什么假设条件下得到的扬程？ 5．∞T H 与哪些因素有关？为什么说它与介质性质无关？ 6.介质压力与扬程有何关系？ 7．222212222212122c c w w u u H T -+-+-=∞ 中哪些是静扬程？ 由什么作用产生的？哪些是动扬程？ 8．什么叫前弯叶片、径向叶片、后向叶片？用欧拉方程和速度三角形导出理论扬程∞T H 与T Q 的关系，并画出三种叶片的T T Q H -∞曲线()0190=α。 9．什么叫反作用度？反作用度大好还是小好？离心泵的反作用度与什么参数有关？前弯、径向及后弯叶片的反作用度如何？ 10．离心泵中主要是哪种叶片？为什么？A 2β大致范围是多少？ 11．离心泵的排量与哪些结构和工作参数有关？ 12．有限叶片叶轮中轴向涡流是由与什么原因产生的？轴向涡流对出口及进口速度三角形有何影响？哪个影响是主要的？ 13．试画出叶片无限多与叶片有限时叶轮出口速度三角形图。 14．滑移系数影响扬程提高是不是由于环流而产生了损失？ 15．汽蚀的机理如何？有何危害？ 16．ha ?的含义是什么？ 17．hr ?的含义是什么？ 18．如何判别是否发生了汽蚀？ 19．生产中如何提高ha ?? 20．在设计、操作中如何减小hr ?? 21．吸入真空度为何可以表示hr ?的大小？ 22．允许的吸收入真空度在什么条件下要进行修正？为什么？ 23．如何确定离心泵的几何安装高度？ 24．什么是吸入头？什么是灌注头？ 25．常减压装置中减压塔的基础为什么比常压塔基础高？ 26．为什么炼厂油罐区的泵房地面比当地地面低？
泵与压缩机习题1
收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 《泵与压缩机》综合复习资料 第一章 离心泵 一、问答题 1．离心泵的扬程是什么意义？其单位是什么？样本上常用单位是什么？两者的关系是什么？ 2．离心泵的主要过流部件是哪些？ 对它们的要求是什么？ 3．离心泵开泵前为什么要灌泵？ 4．H T ∞与哪些因素有关？为什么说它与介质性质无关？ 5．H uu w w c c T ∞ =-+-+-221212222212222 中哪些是静扬程？ 由什么作用产生的？哪些是动扬程？ 6．什么叫反作用度？反作用度大好还是小好？离心泵的反作用度与什么参数有关？前弯、径向及后弯叶片的反作用度如何？ 7．离心泵中主要是哪种叶片？为什么？βA2大致范围是多少？ 8．汽蚀的机理如何？有何危害？ 9．如何判别是否发生了汽蚀？ 10．如何确定离心泵的几何安装高度？ 11．常减压装置中减压塔的基础为什么比常压塔基础高？ 12．如何从装置方面防止汽蚀发生？生产操作中要注意哪些问题？ 13．用ρ ρv s s a p c p h -+=?22和() p p c Z h s A s g f A S ρρ=----2 2两式说明如何防止汽蚀发生？ 14．离心泵有几条特性曲线？各特性曲线有何特点、有何用途？ 15．离心泵开泵前要关闭出口阀，为什么？ 16．离心泵中主要有哪些损失？各影响哪些工作参数？ 17．介质密度对离心泵的H 、Q 、N 、η四个参数中的哪些有影响？在生产中如何注意该种影响？ 18．离心泵中流量损失产生在哪些部位？流量损失与扬程有无关系？用曲线图表示。 19．离心泵中机械损失由哪几部分组成？ 20．写出离心泵效率η的表达式。它与ηv 、ηh 、ηm 有何关系？ 21．输送粘度较大的液体时离心泵的H 、Q 、N 、η、Δh r 如何变化？ 22．写出离心泵相似定律的表达式。 23．什么叫离心泵的比例定律？写出比例定律的表达式。 24．切割定律是在什么近似条件下得来的？切割定律的表达式。 25．切割抛物线与相似抛物线有何区别？
一离心泵的工作原理？种类？用途？动力机通过泵轴带动叶轮旋转，充满叶片间流道中的液体随叶轮旋转；液体在离心力的作用下，以较大的速度和较高的压力，沿着叶片间的流道从中心向外缘运动；泵壳收集从叶轮中高速流出的液体并导向至扩散管，经排出管排出。液体不断被排出，在叶轮中心形成真空，吸入池中的液体在压差的作用下，源源不断地被吸入进叶轮中心；泵形成连续的吸入和排出过程，不断地排出高压力的液体。 二离心泵的三种叶轮结构及用途、三种形式的叶片出口角。 闭式叶轮由前盖板、后盖板、叶片及轮毂组成。闭式叶轮一般用于清水泵。半开式叶轮由后盖板、叶片及轮毂组成；半开式叶轮一般用于输送含有固相颗粒的液体。开式叶轮由叶片及轮毂组成；开式叶轮一般用于含有输送固相颗粒较多的液体。1）后弯式叶片—叶片向旋转方向后方弯曲，即β2k＜90°；2）径向式叶片—叶片出口沿半径方向，即β2k=90°；3）前弯式叶片—叶片向旋转方向前方弯曲，即β2k＞90° 三离心泵的轴向力产生的原因、方向、消除或减小轴向力的措施。离心泵的叶轮上要产生绐终指向泵的吸入口的轴向力轮左侧的压力小于作用在叶轮右侧的压力，叶轮上产生向左的轴向力。1）开平衡孔：在叶轮后盖板上开一圈平衡孔，使前后盖板密封环内的压力基本相等，大部分轴向力可被平衡。该方法一般用于单级离心泵。2）采用双吸叶轮：液体从两边吸入，轴向力互相抵消。3）叶轮对称安装：对多级泵，将叶轮背靠背或面对面地安装在一根泵轴上，轴向力互相抵消4）安装平衡管：用平衡管将多级泵的出口与进口连通。即将高压区与低压区连通，从而平衡压力而降低轴向力５）安装平衡盘 四离心泵的扬程、流量、各种功率、各种效率的基本概念及各参数的相关计算。1）输出功率N—液体通过离心泵得到的功率，即离心泵实际输出的功率。输出功率又叫离心泵的有效功率。2）转化功率Ni—叶轮传递给液体的功率。3）轴功率Na—泵的输入功率。式中:Q—泵的实际平均流量，m3／s，可实际测量；H—泵的实际输出压头或有效压头，m液柱，可实际测量；ρ—被输送液体的密度，Kg／m3；Qi—泵的转化流量;Hi—泵的转化压头;η—离心泵的总效率。机械损失是由于叶轮盖板两侧面与液体之间的摩擦损失，泵轴与盘根、轴承等机件间旋转时所产生的摩擦损失所引起的。前者是主要的。如果用Nm表示上述摩擦产生的机械功率，则泵的机械效率为：2）容积损失及容积效率容积损失是由于高压液体在泵内的内漏（窜流）和外漏引起的。其中，窜流是主要的。设漏失量为q，实际有效排量为Q，则泵的容积效率为：KW gHQ N310KW Q gH N i i i310KW N N a a i a m a m N N N N N q Q Q v 五离心泵的基本方程式、离心泵的特性曲线及应用 从离心泵的特性曲线可以得出：1）离心泵的压头（杨程）随着流量的增加而降低。因此，离心泵的流量和杨程很容易通过调节排出阀门来控制。2）离心泵的轴功率（输入率）随着流量的增加而增加。因此，离心泵应采取闭式启动，以防止电机过载。3）离心泵的最高效率在其额定流量时，大于、小于该流量时，效率都会降低。3、特性曲线的应用(1)根据对流量和压头变化特征的要求，选择H～Q曲线比如，当工作压力P变化较大，而希望流量变化较小时，应该选择陡降式的H～Q曲线；当流量变化较大，而希望工作压力基本保持不变时，应选择平坦式的H～Q曲线。此外，当泵的H～Q曲线是驼峰形状时，应该避免使用最高点左边的不稳定工作区。(2)从Na～Q曲线可以看出某种工况下轴功率最小要选择在该工况下启动泵，以防止动力机过载。一般的离心泵在Q=0时轴功率最小，所以通常在关闭排出阀门的条件下启动离心泵最为有利。(3)η～Q曲线是判断离心泵经济性能的依据一般应选择在最高效率点或其左右区域内(最高效率以下7%范围内)工作。 六离心泵的相似条件、相似公式、比转数。 1、相似公式1）两台相似泵的相似公式为：2）同一台泵的相似公式为：23、比转数ns比转数ns是一个能说明离心泵结构和性能特点的参数，即：各个相似泵在相似工况下的排量、压头、功率等特性参数和转速n及叶轮直径之间存在一定的关系，并可用一系列相似公式来表示。经推导得：1）单级单吸泵：2）多级单吸泵：K为多级泵的级数3）单级双吸泵：比转数的实用意义：（1）比转数反映了系列离心泵性能上的特点。比转数大其流量大而压头小；比转数小其流量小而压头大。（2）比转数反
过程流体机械试题 一、单项选择题(每题1分，共10分) 1.液体从泵入口流到出口的过程中，通常存在的三种损失有流动损失、流量损失和（）。 A.机械损失 B.尾迹损失 C.冲击损失 D.泄漏损失 2.下列零部件中属于离心泵过流部件的是（）。 A.转轴 B.轴封箱 C.蜗壳 D.口环 3.为便于对不同类型泵的性能与结构进行比较，泵的比转数n s是其（）。 A.任意效率点的比转数 B.最高效率点的比转数 C.最低效率点的比转数 D.最小流量的比转数 4.在泵出口设有旁路与吸液罐相连通，改变旁路上调节阀的开度调节流量属于（）。 A.改变管路特性工况调节 B.改变工艺参数调节 C.改变尺寸参数调节 D.改变泵特性工况调节 5.下列零部件中属于离心压缩机定子的零部件的是（）。 A．扩压器 B．口环 C．阀片 D．气缸 6.离心压缩机转速越高，压力比越大，但性能曲线越陡，稳定工作区（）。 A. 不变 B. 越宽 C. 等于零 D. 越窄 7.保持两机流动过程完全相似的条件为：几何相似、进口速度三角形相似、特征马赫数相等和（）。 A．多变指数相等 B．膨胀指数相等 C．绝热指数相等 D．等温指数相等 8.压缩机实际运行中的排气压力并不总是符合设计压力，其值取决于（）。 A．进气系统的压力 B．汽缸的压力 C．排气系统的压力 D．活塞的压力 9.各类压缩机的旋转惯性力或旋转惯性力矩都可以用加（）。 A．气体质量来平衡 B．平衡质量来平衡 C．汽缸质量来平衡 D．往复质量来平衡 10.在结构尺寸一定时，影响活塞压缩机排气量的主要因素是转速和（）。 A．凝析系数 B．吸气系数
C．排气系数 D．抽加气系数 1. 泵在高效工作区工作时，其效率不低于最高效率的( )。 A．90% B．93% C．95% D．97% 2. 改变泵的性能曲线进行工况调节的方法有( )。 A．管路节流调节 B．液位调节 C．改变转速调节 D．旁路调节 3. 若液流进入叶轮流道时无预旋，则( )。 A．C1=0 B．C1u∞=0 C．C1r =0 D．W1=0 4. 比转数相同的离心泵，其几何形状( )。 A．基本相等 B．一定相似 C．一定不相似 D．不一定相似 5. 两台离心压缩机流动相似，在几何相似、进口速度三角形相似和特征马赫数相等的同时，还必须( )。 A.多变指数相等 B.气体常数相等 C.等温指数相等 D.绝热指数相等 6. 离心压缩机设置扩压器的目的是让 ( )。 A．气流加速流动 B．动能转化为静压能 C．气流减压增速 D．气流平稳流动 7.离心压缩机性能曲线上右端点的最大流量，称为( )。 A．喘振流量 B．设计流量 C．堵塞流量 D．工艺流量 8. 等压力比分配原则是：在各级压力比相等，且吸入温度相同时，总指示功为 ( )。 A．等于零 B．任意值 C．最少 D．最多 9. 下列属于易损件的有( )。 A．机身 B．气阀 C．十字头销 D．曲轴 10. 压缩机的实际排气压力取决于( )。 A．排气系统的压力 B．实际吸气压力 C．排气温度 D．缸内压力 1.液体从泵入口流到出口的过程中，通常存在的三种损失有（）。 A.流动、流量和机械损失 B.二次流、尾迹和流动损失
计算部分 Y ● 1.有一台离心式水泵，转速n=1480r/min,流量=110L/s,叶片进口宽度=45mm ，叶轮出口直径=400mm,叶片出口安装角=45，叶轮进出口的轴面速度相等。设流体沿径向流入叶轮，求无限多叶片叶轮的理论扬程。 解：===354(m) ===30.98(m/s) =-ctg=30.98-3.54ctg45=27.44（m ） 因为流体沿径向流入， 所以，===86.66（m ） Y ● 3、有一台离心泵用来输送清水 ，转速 n =640r/min ，总扬程H=130m ， 流量 Q=6.4m 3 /s ，轴功率N=10860kw ，设 m η =0.92，v η=0.88，求 水力效率 h η，总效率 η，理论扬程。 总效率 η =ηm ηh ηv =0.92×0.88×0.93=0.75 Y ●有一离心泵，其叶轮外径=220mm ，转速n=2980r/min ，叶轮出口叶片角，出口处的径向速度=3.6m/s 。设流体轴向流入叶轮，是按比例画出出口速度三角形，并计算无限多叶片叶轮的理论扬程为多少？设叶片数z=8，r1/r2=0.5，滑移系数μ=0.76.求有限叶片数时的理论扬程。 解、===34.31m/s =ctg=34.31-3.6ctg38=29.7m/s 为=90，所以=0，因此 =（）==103.98m 已知滑移指数=0.76 则理论扬程==0.76=79m M ● 某输送油品的离心泵装置如题附图所示。试计算泵需要提供的实际扬程为多少？已知：油品密度为850kg/m3，罐内压力p1=196133Pa （绝），罐外压力p2=176479.7Pa （绝），Z 1=8m ； Z 2=8m ；Z 3=4m ；吸入管内损失hs=1m ；排出管内损失hd=25m ，经过加热炉时的压降为Δp =1372930Pa 。吸入管与排出管管径相同。 解、根据伯努力方程，以泵入口处为基准，则有 其中 P A =196133Pa ，P B =176479.7+1372930=1549409.7Pa ，ρ =850kg/m3， Z A =8m ，Z B =14+4=18m ， 由于吸入管与排出管直径相同，所以 CA = CB ， 代入上式，求得 则泵需要提供的实际扬程为 198.5m 水柱。 M ● 某离心油泵装置如附图所示。已知罐内油面压力p A 与油品饱 和蒸汽压p v 相等，该泵转速n=1450r/min ，最小汽蚀余量NPSHr=k 0Q 2 ， 吸入管内流动损失h s = k 1Q 2 ，试分别计算： （1）当Zg=8m ，Q=0.5m 3 /min 时，泵的[NPSHr]=4.4m ，吸入管路阻力损失hs = 2m ， 此时泵能否正常吸入？ （2）保持Q=0.5m 3 /min 时，液面下降到什么位置泵开始发生汽蚀？ （3）当 Zg=4m 时，若保证泵安全运转，泵的最大流量时多少（设k0,k1不变）？ 解： （1）由题可知，P A =P v ，Zg =-8m ，Σh A -S = 2m ， 此泵的有效汽蚀余量NPSHa=(P A -P V )/ ρg- Zg-Σh A-s = 8-2=6m ， 同时泵的必需汽蚀余量[NPSH r ] = 4.4m 则NPSH a ＞[NPSH r ] ，所以此时泵能够正常吸入。 （2）因为流量保持不变，所以最小汽蚀余量、流动阻力损失不变。 当泵开始发生汽蚀时满足 NPSH a =[NPSH r ] ，即NPSH a = [NPSH r ]= 4.4， 所以NPSHa=(P A -P V )/ ρg- Zg-ΣhA-s =-Zg -4.4时，开始发生汽蚀 求得 Zg =-6.4m ，即液面下降到6.4m 位置时，泵开始发生汽蚀。
1 比较活塞式压缩机理论工作循环和实际工作循环的区别，定性画出相应的工作循环图。 （1）由于存在余隙容积，实际工作循环由膨胀、吸气、压缩和排气四个过程组成，而理论循环则无膨胀过程，这就使实际吸气量比理论值少。 （2）实际吸气和排气过程存在阻力损失，使实际气缸内吸气压力低于吸气管内压力Ps，实际气缸内排气压力高于排气管内压力Pd，而且压力有波动，温度有变化。 （3）压缩机工作中，活塞环、填料和气阀等不可避免会有泄漏。 （4）在膨胀和压缩过程中，气体与缸壁间的热交换使膨胀过程指数m’和压缩过程指数m不断变化。 图书上P199 图4.3 书上P203 图4.4 2 用简图说明压缩机吸气阀和排气阀的工作原理压缩机气阀主要靠缸内外气体压力差控制启闭，只有当缸内气体膨胀到压力低于吸气管内压力P1并足以客服流动阻力时，才能顶开吸气阀，开始吸气。在吸气过程中缸内压力有波动，活塞到内止点A时吸气终了，吸气阀关闭。活塞自内止点回行时，缸内容积减小，气体进行压缩过程。当缸内压力P高于排气管内压力P2并足以克服阻力而顶开排气阀时才开始排气过程。图如书上P20 3 图4.4 3 何为压缩机的标准排气量与实际排气量 实际排气量是经压缩机压缩并在标准排气位置排出气体的容积容量，换算到第一级进口标准吸气位置的全温度、全压力及全组分的状态的气体容积值。标准排气量是将压缩压缩在标准排气位置的实际容积容量，换算到标准工况（760mmHg，0℃）的气体容积值称为标准排气量。 4 了解活塞压缩机功率和效率的定义方法 （1）指示功率 压缩机中直接消耗于压缩气体的功即由示功器记录的压力—容积图所对应的功称为指示功。 （2）轴功率 轴功率是压缩机驱动轴所需要的功率。 （3）驱动功率 驱动功率是原动机输出轴的功率。 效率 （1）等温理论效率 压缩机理论循环所需的等温理论功率是理想的最小功率，与相同吸气压力、相同吸气量下的实际指示功率的比值。 （2）等温总效率 等温总效率是等温理论功率与相应条件下的轴功率之比。 （3）绝热理论效率 压缩机的绝热理论功率与相同吸气压力、相同吸气量下的实际指示功率之比。（4）绝热总效率 绝热总效率是绝热理论功率与相同条件下的轴功率的比值。 5 分析多级压缩的特点 （1）节省压缩气体的指示功 （2）提高气缸容积利用率
《泵和压缩机》复习题 一、填空 1、前弯叶片式叶轮的理论能量头随流量的减小而（ ）。 2、离心泵叶轮的叶片安装角βA2越大，反作用度（ ）。图1-15 3、泵的基本方程式是根据（ ）导出的。 4、理想叶轮的理论扬程与输送介质（ ）。 5、按液体进入叶轮方式离心泵可分为（ ）和（ ）泵。 6、离心泵中唯一的作功部件是（ ）。 7、往复压缩机的排气量调节方法有：（ ），（ ），（ ），（ ），（ ）。 9、往复压缩机采用多级压缩可（ ）排气温度，（ ）功率消耗。 10、往复压缩机理论工作循环中，（ ）过程为热力过程。 11、后弯叶片式叶轮的理论能量头随流量的减小而（ ）。 13、相同性能的离心泵串联后，性能曲线（ ）。 14、增大叶轮直径能（ ）理论能量头，降低转速能（ ）离心压缩机压力比。 16、多变效率与多变指数的关系是（pol 1 ησ-=k k ）。P.131 17、流动效率与多变效率的关系是（()pol df l hyd 1ηββη++=） 。P.134 19、边界层分离损失常发生在（ ）流道。 20、离心压缩机级压力比随流量增加而（ ）。 21、级数越多，压力比性能曲线（ ），稳定工况区（ ）。 22、活塞压缩机的型式很多，根据各列气缸中心线之间的夹角和位置不同，可分为三大类，分别为（直列式压缩机）、（对置式压缩机）和（角度式压缩机）。 二、判断 1、为提高往复压缩机第一级容积利用率，常将第一级压力比取得低些。（ ）P.237 2、往复压缩机的压力比是影响排气温度的直接因素。（ ） 4、若离心泵的流量为零，则效率一定为零。（ ） 5、离心泵的比转数是汽蚀判别数。（ ） 6、径向叶片式叶轮的理论能头为常数。（ ） 7、往复压缩机进气过程中的气阀阻力使气缸内的进气压力高于名义进气压力。（ ） 8、在余隙容积和压力比确定以后，膨胀过程指数越大，进气量越多。（ ） 9、输送液体的温度提高，泵装置的抗汽蚀性能下降。（ ） 10、两离心泵串联后的总扬程为各单泵在同一管路中工作的扬程之和。（ ） 11、吸气过程中气体与气缸热交换越大，吸入的新鲜气体量越多。（ ）
1—1解：1）基本计算 吸入管过流断面面积：32210854.71.044-?=?==π π D A 吸入管内平均流速：s m A Q /203.110 854.73600343=??==-υ, 吸入管的沿程损失:m g d L h 266.08 .92203.11.01802.022 2=???=??=υλ 2）求泵入口处的压强 设吸水池液面为1—1断面,泵入口处为2-2断面。根据伯努里方程，有： h g g p H g p g +++=222211υρρ Pa h g Hg g p p 55 52 522112105485.0104645.010013.1266.08.92203.14.48.9100010013.12?=?-?=??? ? ??+?+??-?=??? ? ??++-=υρ mmHg H 46.34854.41176028 .133105485.07605=-=?-=真
O mmH O mH p H 225 25597597.59800 105485.09800==?== 1—2解：设泵入口处为1-1断面,泵出口处为2-2断面。根据伯努里方程，有： g g p z H g g p z 2222222111υρυρ++=+++ 入口和排出管径相同，有21υυ=。 g p g p z z H ρρ1212-+-= Pa p 613168.9136003.010013.151=??-?= Pa p 24840014710010013.152=+?= m H 95.258 .9750613162484005.0=?-+= 1-3解：吸水管内平均流速:s m d Q /183.31.04025.042 211=?==ππ υ 排出管内平均流速:s m d Q /659.5075.04025.042 222=?==ππ υ 设泵入口处为1—1断面,泵出口处为2—2断面。根据伯努里方程，有: