南京工業(yè)大學(xué)流體機械復(fù)習(xí)題庫修改版

1、流體機械復(fù)習(xí)題庫一、選擇題.活塞壓縮機的實際工作循環(huán)由A個過程組成。A.四B .三 C.二 D .一.氣缸中心線夾角為 180 ,曲柄錯角為180的兩列壓縮機屬于_D式壓縮機。A.直列 B .角 C .對置 D .對動.各類壓縮機的 D慣性力可用加平衡質(zhì)量的方法來平衡。A. 一階 B .二階往復(fù) C .往復(fù) D .旋轉(zhuǎn).在往復(fù)式壓縮機中，活塞與氣缸環(huán)形間隙的密封靠活塞環(huán)來實現(xiàn)?；钊h(huán)通常不是一道,而是多道，承受最大壓差的活塞環(huán)是A 活塞環(huán)。A.第一道B第二道 C.最后一道D. A和B.在離心壓縮機中多變指數(shù)一般為_B qA. m = 1 B. 1 m k.徑向型葉輪，葉片出口角 2A A 。

2、_ _ _A. =90 B. 90D.180 .在離心壓縮機中，為了防止轉(zhuǎn)子軸向移動，需要安裝CA.滾動軸承 B.滑動軸承 C.止推軸承 D.普通圓柱軸承.有效汽蝕余量與 A 有關(guān)。A.吸液管路特性B.離心泵結(jié)構(gòu)C.離心泵轉(zhuǎn)速D. B和C.兩臺性能相同的泵并聯(lián)后AA.總流量等于單泵工作流量的兩倍C.總流量大于單泵工作流量的兩倍.離心泵中蝸殼的作用是 _B oA.收集液體，提高液體有效能頭C.收集液體，將液體均勻引出泵B.總揚程等于單泵工作揚程的兩倍D.總流量小于單泵工作流量的兩倍B.收集液體，將液體部分動能變?yōu)殪o壓能D.收集液體，將液體全部動能變?yōu)殪o壓能二、填空題.往復(fù)式壓縮機級的理論壓縮循環(huán)

3、過程有吸氣；壓縮；排氣 過程；往復(fù)式壓縮機級的實際壓縮循環(huán)過程有 膨脹：吸氣：壓縮：排氣 過程。.往復(fù)式壓縮機進行多級壓縮的理由有節(jié)省壓縮氣體的指示功；降低排氣溫度；提高容積系數(shù)；降低活塞上的氣體力。離心式壓縮機進行多級壓縮的理由有分段與中間冷卻以減少耗功（降低氣體溫度，節(jié)省功率）。.活塞式壓縮機氣量的調(diào)節(jié)方式有轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)；余隙腔調(diào)節(jié)；旁路調(diào)節(jié)；壓開進氣閥調(diào)節(jié).離心式壓縮機氣量的調(diào)節(jié)方式有出口節(jié)流調(diào)節(jié)；進口節(jié)流調(diào)節(jié)；采用可轉(zhuǎn)動的進口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)；采用可轉(zhuǎn)動的擴壓器葉片調(diào)節(jié)；壓縮機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié).往復(fù)式壓縮機中氣閥主要有閥座；啟閉元件；彈簧；升程限制器等四部分;往復(fù)式壓縮機在曲軸上安置平衡塊的目的是平衡旋轉(zhuǎn)

4、慣性力及其力矩 。.離心壓縮機中消除軸向推力的幾種平衡措施有葉輪對排；葉輪背面加筋；采用平衡a。.兩臺離心壓縮機完全相似的條件是幾何相似；葉輪進口速度三角形相似；特征馬赫數(shù)相等；氣體等嫡指數(shù)相等：兩臺離心泵相似的條件是幾何相似；運動相似（僅要求葉輪進口速度三角形相似），雷諾數(shù)相等。.離心壓縮機發(fā)生喘振的兩個條件是小流量；高比壓。.離心壓縮機級內(nèi)的能量損失主要包括： 流動 損失、 漏氣 損失和 輪阻 損失10離心式壓縮機中，流量達(dá)到最大值，葉輪做功全變?yōu)槟芰繐p失，壓力不在升高，這時壓縮機達(dá)到 堵塞工況。11對于往復(fù)式壓縮機的一個氣缸而言，缸內(nèi)僅存在活塞一側(cè)構(gòu)成工作腔并進行壓縮循環(huán)的結(jié)構(gòu)稱之為單作

5、用氣缸,工作腔在排氣結(jié)束后，其中仍可能存在一部分高壓氣體，這部分空間稱為余隙容積12往復(fù)式壓縮機中的泄漏分為兩種類型，它們是外泄漏 和 內(nèi)泄漏。一級進氣閥的泄漏為外 泄漏, 內(nèi) 泄漏不直接影響排氣量,但能影響級間的壓力。13離心式壓縮機氣量的調(diào)節(jié)有各種調(diào)節(jié)方式，其中調(diào)節(jié)壓縮機出口管道中的節(jié)流閥開度是一種最簡單的調(diào)節(jié)方法，它的特點是不改變壓縮機的特性曲線,僅隨閥門開度的不同而改變管網(wǎng)阻力 的特性曲線。14離心壓縮機中流體作用在葉輪上的軸向力由兩部分組成，一部分是葉輪兩側(cè)的流體壓力不相等 ，另一部分是流經(jīng)葉輪的流體軸向分動量的變化。15離心壓縮機基本工作原理中包含的方程有連續(xù)方程；歐拉方程；能量方

6、程；伯努利方程16泵發(fā)生汽蝕的后果具體有使過流部件被剝蝕破壞；使泵的性能下降；使泵產(chǎn)生噪聲和振動；嚴(yán)重阻礙水力機械向高流速發(fā)展。17非均一系通過機械分離的主要方法有浮選；沉降；過濾；篩分。18離心機選型的原則可歸納為工藝流程、物料特性、分離任務(wù)和經(jīng)濟性等四個需要滿足和適應(yīng)的方面，當(dāng)工業(yè)過程的工藝操作條件已確定時，具體選擇何種分離機械主要依據(jù)分離任務(wù)和物料特性 而定。19某管式分離機 GF-105 ,其轉(zhuǎn)鼓內(nèi)徑為 105mm ,轉(zhuǎn)鼓高度為 88mm ,轉(zhuǎn)速為16000r/min 則該管式分離機的分離因素是 15039。20級是離心壓縮機使氣體增壓的基本單元，級分為首級、中間級和末級，其中末級由_

7、葉輪；擴壓器；排氣蝸室 組成。21 臺干式雙螺桿壓縮機主要有陰轉(zhuǎn)子，陽轉(zhuǎn)子，氣缸，軸承，軸承箱，同步齒輪組成。22在選用輸送易于堵塞管路液體的離心泵時，應(yīng)該選用陡降形狀的揚程一流量特性曲線；在選用分離乳濁液的離心機時，宜選用管式或碟式離心機。23防止軸承油膜振蕩的措施由提高轉(zhuǎn)子剛度，采用抑振性能好的軸承；離心泵選擇方法有泵型譜 ， 泵性能表兩種。24 泵有效汽蝕余量必須汽蝕余量，泵不發(fā)生氣蝕泵有效汽蝕余量=必須汽蝕余量，泵 開始?xì)馕g泵有效汽蝕余量 必須汽蝕余量，泵 嚴(yán)重氣蝕。25造成離心泵不穩(wěn)定工作需要兩個條件,其一是泵具有駝峰狀的性能曲線苴一是管路中有自由升降的液面或其他儲存能量的部分。26

8、泵選用步驟 搜集原始數(shù)據(jù) 、泵參數(shù)的選擇及計算 、選型和世I。27離心機按分離過程的操作原理 ，可分為離心過濾 和離心沉降，各自有各自的特點和適用范圍。28多級往復(fù)式壓縮機的排氣量是指在所要求的排氣壓力下，壓縮機最后一級單位時間排出 的氣體體積，折算到第一級進口壓力和溫度時的容積值。29離心機的基本選型方法有表格法和圖表法。30在活塞壓縮機中，氣體力屬于 內(nèi)力 ，一般不傳到機器外部， 往復(fù)慣性力和回轉(zhuǎn)慣 性力是 自由力，能傳到機器外部，并能導(dǎo)致機器振動。31對于往復(fù)式壓縮機的一個氣缸而言，缸內(nèi)僅存在活塞一側(cè)構(gòu)成工作腔并進行壓縮循環(huán)的 結(jié)構(gòu)稱之為單作用 氣缸,在活塞兩側(cè)構(gòu)成兩個工作腔并進行相同級

9、次壓縮循環(huán)的結(jié)構(gòu)稱之為雙作用 氣缸。32在往復(fù)式壓縮機中，傳動部分把電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為活塞的往返運動，傳動部分包 括 曲柄；連桿；十字頭，往復(fù)運動的活塞通過活塞桿 ,與 十字頭 連接。33往復(fù)式壓縮機的供氣量也稱標(biāo)準(zhǔn)容積流量，是指壓縮機在單位時間排出的氣體容積折算 到 基準(zhǔn)狀態(tài)下的 干氣體 容積值。34在往復(fù)式壓縮機中，工作腔部分是直接處理氣體的部分，包括活塞 ， 氣缸缸庫 等.構(gòu)成進和出通道的封閉空間，活塞桿穿出工作腔端板部分設(shè)有填料 用以密封間隙。35活塞式壓縮機氣量調(diào)節(jié)常采用氣體管路調(diào)節(jié)方法，該調(diào)節(jié)方法包括進氣節(jié)流調(diào)節(jié)：截斷進氣口調(diào)節(jié)；進排氣管連通調(diào)節(jié)。三、分析問答題（每題 7分；共

10、35分）.何為轉(zhuǎn)子軸系的臨界轉(zhuǎn)速？影響其大小因素有哪些？軸安全工作轉(zhuǎn)速的要求是什么？工作轉(zhuǎn)速能否等于二倍的第一界臨界轉(zhuǎn)速，并說明理由？a.轉(zhuǎn)子軸系的轉(zhuǎn)速與軸系固有頻率相等，引起軸系共振，此時的固有頻率稱為轉(zhuǎn)子軸系的臨界轉(zhuǎn)速；b.影響因素有：轉(zhuǎn)子的質(zhì)量，幾何形狀，轉(zhuǎn)子的位置，軸的直徑與長度等； c.軸安全工作轉(zhuǎn)速的要求：剛性 n0.75n% 撓，f1.3n cin0.7n c2 d.不能，為防止 可能出現(xiàn)軸承油膜振蕩。.離心式壓縮機級由那些主要元件構(gòu)成？在什么工況下會發(fā)生喘振？首級由吸氣管和中間級組成；中間級由葉輪，擴壓器，彎道，回流器組成；末級由葉 輪，擴壓器和排氣蝸室組成。在小流量，高壓比工

11、況下可能會發(fā)生喘振,兩列對動式往復(fù)壓縮機，若兩列往復(fù)運動質(zhì)量相等均為ms,兩列旋轉(zhuǎn)不平衡質(zhì)量也相等均為mr ,兩列氣缸中心線相距為 a,曲柄半徑為r,角速度為，試分析該壓縮機在慣性力和慣性力矩方面平衡情況？答:以I列為基準(zhǔn)列，由題可知，曲柄轉(zhuǎn)角為9,8=180, 丫 =180 2=法丫+0=0I 歹U: I：=m so/rcos 0 , 21= m s 32r 入 cos2 0II 歹U: iJ= m so/rcos d I2 = m s 32r 入 cos2 0合慣T力：Ii=I J + I 11=0; |2=| 2II + | 2I=0;Ir=0合慣性力矩：M = m S32racos 0

12、, M2 = m s w2racos2 0, m so2ra,由上可以看出，該壓縮機的往復(fù)慣性力和旋轉(zhuǎn)慣性力完全可以自相互平衡，合力矩不能自相互平衡，但只要 a設(shè)計較小，則合力矩也就較小，故該壓縮機平衡性能較好。4簡述離心機選型的原則？若某管式分離機的轉(zhuǎn)鼓內(nèi)徑為 105mm ,轉(zhuǎn)鼓高度為88mm ,轉(zhuǎn) 速為16000r/min ,其分離因素是多大？說明提高分離因素的主要途徑有哪些？離心機選型的原則：（1）工藝流程；（2）物料特性；（3）分離任務(wù)；（4）經(jīng)濟性。分離因素：F=Rco2/g; 3=（16000/60）*2 兀=1675.52rad/sF=R co2/g=（52.5*1675.522

13、*10-3）/9.8=15039提高分離因素的途徑：在提高角速度的同時適當(dāng)?shù)臏p小轉(zhuǎn)鼓的半徑，以保證轉(zhuǎn)鼓的機械強度5離心式壓縮機流量調(diào)節(jié)方法有哪些？請任舉其中一種調(diào)節(jié)方法加以說明？ 壓縮機出口節(jié)流調(diào)節(jié)；壓縮機進口節(jié)流調(diào)節(jié)：采用可轉(zhuǎn)動的進口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)：采用可轉(zhuǎn)動的擴壓器葉片調(diào)節(jié)：改變壓縮機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)改變壓縮機轉(zhuǎn)速：改變壓縮機性能曲線，轉(zhuǎn)速增大，管路特性曲線并未改變，故壓縮機性能曲線與管路特性曲線的交點隨轉(zhuǎn)速的改變而改變，從而改變壓縮機的工作點，以達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。6在過程工業(yè)中，有各種類型的離心機，請寫出五種類型的過濾離心機， 并任舉其中的一種，說明其工作原理和主要用途？三足式離心機：三足式自動卸

14、料離心機；臥式刮刀卸料離心機；離心力卸料離心機：活塞式推料 離心機等。以三足式離心機為例說明其工作原理：主機全速運轉(zhuǎn)后，懸浮液經(jīng)進料管到大全速運轉(zhuǎn)的布料盤，由于離心力的作用，懸浮液均勻地分布在轉(zhuǎn)鼓的過濾介質(zhì)上，液相穿過過濾介質(zhì)經(jīng)轉(zhuǎn)鼓孔而泄出，固相則被集留在過濾介質(zhì)上形成圓筒狀過濾餅，當(dāng)達(dá)到分離要求后，關(guān)閉電源，啟動輔電機，低速啟動轉(zhuǎn)鼓，然后用刮刀卸料。三足式離心機適用于含細(xì)粒度和 中等粒度固相或短纖維狀懸浮液的分離，廣泛應(yīng)用于化工、輕工、制藥、食品等部門。7氣閥是往復(fù)式壓縮機中最關(guān)鍵的一個組件，請注明圖中數(shù)字代表的零件名稱并說明該氣閥是吸氣閥還是排氣閥？若氣閥設(shè)計不合理，會出現(xiàn)滯后關(guān)閉的現(xiàn)象，

15、試分析氣閥滯后關(guān)閉現(xiàn)象并說明滯后關(guān)閉的危害。（附圖書本p43圖2-36 ）1-閥座；2-起閉元件；3-彈簧；4-升程限制器；吸氣閥現(xiàn)象：彈簧力過弱，導(dǎo)致閥片停留在升程限制器上的時間延長，閥片將在活塞更接近止點位置，氣流達(dá)到更低一些的速度才開始回落，以至于活塞到達(dá)止點的位置時閥片來不及落到閥座上，出現(xiàn)滯后關(guān)閉的現(xiàn)象。危害：造成排氣量減少；閥片和閥座磨損加劇，導(dǎo)致氣閥提前損壞；產(chǎn)生更大的噪聲。圖IZ38試說明何為往復(fù)活塞式壓縮機的綜合活塞力？在定性分析壓縮機零部件強度時，常用最 大活塞力來計算，為什么？在往復(fù)活塞式壓縮機中，試分析設(shè)置飛輪的目的。壓縮機中的氣體力， 往復(fù)慣性力，往復(fù)摩擦力，都是沿著

16、氣缸中心線作用的，將他們的 代數(shù)和稱為列的綜合活塞力。在定性分析壓縮機零部件的強度時，常用最大活塞力來計算，因為最大活塞力并不等于綜合活塞力的最大值。設(shè)置飛輪的目的：設(shè)置飛輪的辦法來提高J,可以降低角速度的變化，即減小主軸的旋轉(zhuǎn)不均勻度，提高壓縮機運行的穩(wěn)定性。9離心壓縮機中轉(zhuǎn)子的軸向推力是如何產(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，對軸向推力及軸承有什么要求？轉(zhuǎn)子軸向推力的產(chǎn)生：由于葉輪兩側(cè)的流體壓力不相等以及流經(jīng)葉輪的流體軸向分量的變化，流體作用在各個葉輪上的軸向力之和就是轉(zhuǎn)子承受的軸向推力。平衡軸向推力的措施：葉輪對排；葉輪背面加筋；采用平衡盤。要求：軸承應(yīng)采用軸向止推軸承

17、；且轉(zhuǎn)子必須保留30008000N 的軸向力使其作用在止推軸承上。10離心機按分離過程的不同可分為哪兩類？分析它們的各自的特點和適用范圍。主要分為離心沉降和離心過濾兩類；離心沉降主要用于分離含固體量較少的，固體顆粒較細(xì)的懸浮液，也可以用來分離乳濁液。離心過濾主要課用來分離含固體量較多的且固體顆粒 較大的懸浮液。11下圖為某壓縮機結(jié)構(gòu)簡圖，試寫出圖中標(biāo)號代表的構(gòu)件名稱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P 進氣壓力，P2排氣壓力。H” 級的總能量頭; Hi級的漏氣損失 ；H一級的輪阻損失; H更 級的理論能量頭：zC2/2級的動能

18、增量 ； Hhyd級的流動損失; Hpoi級的多變壓縮13簡述離心泵發(fā)生汽蝕的機理？提高離心泵抗汽蝕性能應(yīng)采取哪些措施？如何根據(jù)泵的汽蝕余量判斷泵是否發(fā)生汽蝕及嚴(yán)重汽蝕？離心泵運行時，葉輪葉片入口附近的壓力小于液體輸送溫度下的飽和蒸汽壓力時，液體汽化，形成許多氣泡，當(dāng)氣泡隨液體流到葉道壓力較高處時，氣泡凝結(jié)潰滅形成空穴， 造成液體相互撞擊。這種液體汽化、凝結(jié)、沖擊、形成高壓高溫高頻沖擊載荷，形成金屬材料的 破壞的綜合現(xiàn)象。改進泵本身的結(jié)構(gòu)參數(shù)或結(jié)構(gòu)形式，提高泵本身抗汽蝕的能力；提高進液裝置汽蝕余量的措施當(dāng)NPSHa （泵的有效汽蝕余量）=NPSHr （必須汽蝕余量），泵開始發(fā)生氣蝕；當(dāng)NPSHa2.0m 3;故該壓縮機能完成此任務(wù)。若不能完成任務(wù)可采取提高壓縮機的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)。(2)氣缸中進行絕熱壓縮時排氣溫度為多少？壓縮過程為絕熱壓縮(設(shè)空氣溫度為常溫293K)則：T1P1(1-k)/K =FP2(1-k)/KT2=Ti(Pi/P2)(1-k)/K =29