泵與壓縮機思考題

第一章離心泵1．離心泵吸入室、葉輪和排出室相應(yīng)有何作用？（形成一定真空，引液體入葉輪；將機械能轉(zhuǎn)化成液體的動能及壓能；減速增壓，將液體動能轉(zhuǎn)為壓能。）2．下列概念相同或相近的有。A．總能頭；B．揚程；C．軸功率；D．有效功率；E．輸入功率；F．輸出功率（A-B，C-E，D-F）3.看圖填空(a)(a)(b)(c)(d)(e)(f)A．N；B．Nh；C．Ne；D．Nm；E．Nv；F．N水損（a-A;b-B;c-C;d-D;e-E;f-F）4．下列速度與葉片數(shù)無關(guān)的是。A．相對速度w；B．圓周速度u；C．絕對速度c；D．液體移動速度。（B）5．離心泵出口方向是垂直于泵軸的。（）（√）6．離心泵要求靜揚程大動揚程小，為什么？（靜揚程能克服流動阻力、提高壓力；動揚程會增大流動損失。）7．離心泵采用后彎式葉片的主要因素是什么？（能獲得較大的靜揚程）作業(yè)：P78-1，28．離心泵銘牌上標注的汽蝕余量是有效汽蝕余量NPSHa還是必需汽蝕余量NPSHr？（后者）9．吸上真空度HS越大，越容易發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。（）（√）10．在倒灌裝置中，泵安裝高度zg應(yīng)取正值。（）（×）11．增大NPSHa有哪些具體措施？（pA↑；zg↓；HS↓；ShA-S↓；液體pv↓）12．減小NPSHr有哪些具體措施？（優(yōu)化泵入口結(jié)構(gòu)；用雙吸式葉輪；用前置誘導(dǎo)輪；用抗汽蝕材料）13．采用雙吸式葉輪，相當(dāng)于。A．增大NPSHa，增大cO；B．增大NPSHr，增大cO；C．減小NPSHa，減小cO；D．減小NPSHr，減小cO（D）作業(yè)：P78-514．曲線具有“陡降”、“平坦”及“駝峰”等典型形狀。A．H-Q；B．N-Q；C．h-Q；D．NPSHr-Q（A）15．對于壓頭變化小而排量調(diào)節(jié)范圍大的場合，形狀的H-Q曲線比較適合。（平坦型）16．離心泵常采用“閉式啟動”方式，其目的是。A．增大揚程；B．增大流量；C．減小流動損失；D．保護電動機（D）17．泵的高效工作區(qū)是以內(nèi)的區(qū)間。A．h7%；B．hmax7%；C．h93%；D．hmax93%（D）18．何為相似泵？（流動相似的/幾何、運動、動力相似的）19．兩臺相似泵的轉(zhuǎn)速一定相等。（）（×）20．比轉(zhuǎn)速ns越大的離心泵，其工作轉(zhuǎn)速越高。（）（√）作業(yè)：P78-321．裝置工況點是指。A．泵特性曲線H-Q上的點；B．管路特性曲線h-Q上的點；C．泵特性H-Q與管路特性h-Q的交點；D．泵的最大效率點hmax（C）22．簡述多臺泵串聯(lián)或并聯(lián)的目的。（串：提高揚程、增加輸送距離、減少泵站數(shù)量等。并：增大流量；使泵處于高效范圍內(nèi)工作等。）23．兩泵串聯(lián)后，其揚程等于單泵單管路時揚程的疊加。（）（×）24．兩泵并聯(lián)后，其總流量Q與單泵單管路時的流量Q1、Q2的關(guān)系是。A．Q<Q1+Q2；B．Q=Q1+Q2；C．Q>Q1+Q2；D．Q=Q1–Q2（A）25．針對改變管路特性的工況調(diào)節(jié)方法有。A．旁路調(diào)節(jié)與改變轉(zhuǎn)速；B．改變轉(zhuǎn)速與切割葉輪外徑；C．切割葉輪外徑與節(jié)流調(diào)節(jié)；D．節(jié)流調(diào)節(jié)與旁路調(diào)節(jié)（D）26．離心泵可能產(chǎn)生不穩(wěn)定工況的兩個條件是和。（泵的H-Q曲線呈駝峰形/管路裝置中有自由升降的液面或其他能儲存和放出能量的部分）27．離心泵葉輪葉片的數(shù)目、形狀、進出口葉片角等對泵性能有何影響？（葉片數(shù)目：多了會……；少了會……。形狀：2種。進出口葉片角：大一點……；過大會……）28．砂泵的葉輪常做成閉式葉輪。（）（×）29．吸入、排出室的作用是什么？（吸：最小損失均勻引液體入葉輪。排：轉(zhuǎn)能。轉(zhuǎn)速度為壓力）30．單級泵和多級泵分別有哪些平衡軸向力的措施？（單：雙吸葉輪、平衡孔、平衡管、平衡葉片；多：對稱布置、平衡鼓、平衡盤）第二章往復(fù)泵1．雙缸雙作用泵與三缸單作用泵分別有多少個進液閥、排液閥？（4進4排，3進3排）2．“3NB-1000”代表什么意義？（輸入功率為1000馬力的三缸單作用鉆井泵）3．往復(fù)泵具有自吸能力，所以缸內(nèi)即使無液體，啟動也不會造成什么影響。（）（×）4．“流量”與“排量”概念有何異同？（誰與時間無關(guān)？）5．雙作用往復(fù)泵活塞前、后的排量是相同的。（）（×）6．往復(fù)泵的流量曲線能反映出（）。A．排量均勻度dQB．地面泥漿管路振動情況C．泵的沖程尺寸D．泵的沖次快慢（B）7．往復(fù)泵效率由幾部分組成？它們各自是怎樣定義的？反映哪個方面的損耗？（①機械效率hm，功率比，機械摩擦；②容積效率hv，流量比，泵內(nèi)泄漏；③水力效率hh，揚程比，泵內(nèi)沿程阻力）8．往復(fù)泵的臨界特性曲線表達了哪幾方面的含義？（①井深加大，缸徑減小；②流量、壓力均有最大值；③泵為恒功率輸出）作業(yè)：見附頁9．往復(fù)泵傳動軸上的小齒輪與傳動軸有幾種結(jié)構(gòu)方式？（整體式齒軸結(jié)構(gòu)，齒圈與軸熱套結(jié)構(gòu)）10．為什么三缸單作用往復(fù)泵比雙缸雙作用泵使用更廣泛？（1）缸徑小，沖程短，沖次較高。體積小，重量輕。（2）缸套在液缸外部用夾持器（卡箍等）固定，活塞桿與介桿也用夾持器固定，因而拆裝方便；活塞桿無需密封，工作壽命長。（3）活塞單面工作，可后部噴進冷卻液體對缸套和活塞進行沖洗和潤滑，有利于提高缸套與活塞的壽命。11．動力端的連桿大頭與曲軸之間的連接方式是？A．熱套連接；B．過盈配合連接；C．過渡配合連接；D．軸承連接（D）1．設(shè)置活塞桿（或介桿）密封盒是為了減輕活塞桿（或介桿）的磨損。（）（×）2.簡述往復(fù)泵空氣包的作用。3．泵常用的安全閥結(jié)構(gòu)是銷釘剪切式。（）（√）第三章離心壓縮機3-1．離心壓縮機擴壓器、彎道、回流器各自有何作用？（轉(zhuǎn)能，換向，導(dǎo)流）3-2．多級離心壓縮機的各級之間均需要設(shè)置冷卻裝置。（）（×／是各段之間需設(shè)置。一段由多級組成）3-3．離心壓縮機的效率包含有。（多選）A．容積效率B．水力效率C．機械效率D．多變效率E．等熵效率F．等溫效率（C，D，E，F(xiàn)）3-4．離心壓縮機作用于實際氣體的相關(guān)計算比其作用于理想氣體時復(fù)雜得多，其復(fù)雜性體現(xiàn)在哪些參數(shù)的確定上？（比定壓熱容cP，比定容熱容cV，容積絕熱指數(shù)kV，溫度絕熱指數(shù)kT以及對比態(tài)參數(shù)pr，Tr，cr等。）5．可用能頭是怎樣定義的？怎樣理解可用能頭？（可用能頭：壓縮機中葉輪對氣體做的功可用來使氣體壓力增高和克服損失的能頭?？捎媚茴^即為氣體的焓差（hd-hs）。該能頭除了提高氣體的壓力，還要克服壓縮機中一系列的損耗。）作業(yè)：P193-36．沖擊損失中的氣體分離現(xiàn)象何時發(fā)生于葉片的什么地方？（①G<Ge時，發(fā)生于葉片非工作面；②G>Ge時，發(fā)生于葉片工作面；③任何流量下，葉片出口附近都會發(fā)生。）7．在什么情況下會發(fā)生分離損失？（在很多情況下都會發(fā)生，是一種伴生的耗能損失。如①流量偏移Ge時；②發(fā)生二次渦流及尾跡效應(yīng)時；③氣流速度過高時。）8．試比較離心壓縮機與離心泵產(chǎn)生“喘振”的原因、現(xiàn)象、危害及防范措施。（離心壓縮機：流量太小；氣流脈動、振動加劇、平均排氣壓力降低；機件及密封等損壞；回流調(diào)節(jié)、間歇工作或安裝防喘振裝置等。）（離心泵：H-Q曲線呈駝峰形，管路中有自由升降的液面等；水擊、噪聲和振動等；工作點不穩(wěn)定、機件及密封易損；不選用駝峰H-Q曲線的泵。）9．離心壓縮機的“阻塞工況”是因為。A．Qs過?。籅．Qs過大；C．e過小；D．e過大（B）10．離心壓縮機轉(zhuǎn)速過大有何不利？（氣流速度近聲速，出現(xiàn)激波波阻損耗）11．離心壓縮機工況調(diào)節(jié)，其經(jīng)濟性高低順序應(yīng)是。A．出口節(jié)流調(diào)節(jié)＜進口節(jié)流調(diào)節(jié)＜調(diào)速調(diào)節(jié)＜進氣預(yù)旋調(diào)節(jié)；B．出口節(jié)流調(diào)節(jié)＜進口節(jié)流調(diào)節(jié)＜進氣預(yù)旋調(diào)節(jié)＜調(diào)速調(diào)節(jié)；C．進口節(jié)流調(diào)節(jié)＜出口節(jié)流調(diào)節(jié)＜調(diào)速調(diào)節(jié)＜進氣預(yù)旋調(diào)節(jié)；D．調(diào)速調(diào)節(jié)＜進氣預(yù)旋調(diào)節(jié)＜進口節(jié)流調(diào)節(jié)＜出口節(jié)流調(diào)節(jié)；（B）12．屬于改變管網(wǎng)特性來調(diào)節(jié)工況的方法是。A．出口節(jié)流調(diào)節(jié)；B．進口節(jié)流調(diào)節(jié)；C．調(diào)速調(diào)節(jié)；D．進氣預(yù)旋調(diào)節(jié)（A）13．對于離心壓縮機或離心泵等，平衡系統(tǒng)可平衡掉幾乎全部軸向力。（）（×）14．一般平衡掉轉(zhuǎn)子氣體軸推力的%，剩余的由推力軸承承擔(dān)。A．50；B．60；C．70；D．80（C）15．離心壓縮機密封類型中，屬于非接觸密封，而密封效果又最好的是；屬于油膜密封的是；而屬于氣膜密封的是。A．機械密封；B．迷宮密封；C．浮環(huán)密封；D．干氣密封（C；C；D）16．干氣密封系統(tǒng)中的輔助密封氣在情況下注入壓縮機；在時關(guān)閉。A．壓縮機正常運行；B．壓縮機啟動；C．檢修壓縮機；D．壓縮機停機（B；A）17．干氣密封系統(tǒng)中去火炬系統(tǒng)；去放空管。A．主密封氣與部分泄露氣；B．主密封氣與輔助密封氣；C．隔離氣與輔助密封氣；D．隔離氣與極少泄露氣（A；D）18．磁懸浮軸承無需潤滑和密封，則整個壓縮機也無需密封。（）（×）第四章往復(fù)活塞式壓縮機1．往復(fù)活塞式壓縮機的理論循環(huán)與實際工作循環(huán)相比，少了過程。A．膨脹；B．吸氣；C．壓縮；D．排氣（A）2．余隙容積指的是實際存在的而又無法利用的那部分空腔。（）（√）3．通常中大型壓縮機均配有冷卻系統(tǒng)，其目的是讓實際工作過程盡量接近過程。A．等溫；B．絕熱；C．多變；D．吸熱（A）4．往復(fù)式活塞壓縮機實際工作循環(huán)多一個膨脹過程，是因為余隙容積的存在。（）（√）5．往復(fù)式活塞壓縮機實際循環(huán)中的膨脹與壓縮過程，均為過程。A．吸熱；B．放熱；C．絕熱；D．既有吸熱又有放熱（D）作業(yè)：P248-16．多級壓縮機比單級壓縮機省功是因為其更接近于等溫壓縮。（）（√）作業(yè)：P249-27．多級壓縮機能提高氣缸容積利用率，主要因為。A．每級壓力比提高；B．每級壓力比降低；C．每級溫度比增加；D．每級溫度比減?。˙）8．余隙容積對吸氣量的影響主要體現(xiàn)在。A．余隙容積的壓力大?。籅．余隙容積的溫度高低；C．余隙容積的體積大小；D．余隙容積的幾何形狀（A）9．影響實際吸氣量的3個系數(shù)是，，。（lv，lp，lT）10．影響容積系數(shù)lv的3個主要因素是，，。關(guān)鍵是看容積的大小。（a，e，m'，DV）11．影響壓力系數(shù)lp的2個主要因素是，。(吸氣壓力，吸氣壓力的波動)12．影響溫度系數(shù)lT的2個主要因素是，。（氣體性質(zhì)，缸壁溫度）13．泵吸入口壓力被送介質(zhì)飽和蒸汽壓pv時易出現(xiàn)汽蝕；而壓縮機排出口壓力介質(zhì)的pv時會出現(xiàn)凝析。A．＞；B．＜；C．＝；D．≠（B，A）14．壓縮機的內(nèi)功率Nn就是指的壓縮功。（）(×)15．通常海拔越高，壓縮機的排氣量越小。（）（√）16．對于單級壓縮機來說，排氣壓力是不是越大越好？為什么？（不是。因e會↑→lv↓→V1↓→易出現(xiàn)喘振現(xiàn)象。）17．對于改變轉(zhuǎn)速、間隙停車、切斷吸氣調(diào)節(jié)、旁路調(diào)節(jié)、頂開吸氣閥調(diào)節(jié)、連通輔助容積等往復(fù)活塞式壓縮機的排氣量調(diào)節(jié)方法而言，最不經(jīng)濟；使工作條件變壞；對閥工作不利。（填）（旁路調(diào)節(jié)；間隙停車；頂開吸氣閥調(diào)節(jié)）18．下列曲線分別屬于哪一種排氣量調(diào)節(jié)方式？（填）pOpOVpdpspOVpdpspOpOVpdpsVs′VaVcpOVpdps

計算題（P78習(xí)題）1．某離心泵輸送密度為800kg/m3的油品，實測到泵出口壓力表讀數(shù)為147100Pa，入口真空表讀數(shù)為300mm汞柱，兩表測點的垂直距離（表位差）為0.5m，吸入管與排出管直徑相同，試求泵的實際揚程。解：①入口壓力的換算：②入出口管徑相同，說明動能差不大，即：③此時泵的揚程為：2．有一臺離心泵用來輸送清水，轉(zhuǎn)速n＝480r/min，總揚程H＝136m，流量為Q＝5.7m3/s，軸功率N＝9860kW，設(shè)v＝m＝0.92，求水力效率h為多少？解法一：①計算理論流量QT：由容積效率可得：②計算理論揚程HT：因為水力功率而機械效率所以理論揚程③則水力效率解法二：因為泵的總效率而有效功率所以3.某離心油泵裝置如1-75圖所示，已知罐內(nèi)油面壓力pA與油品飽和蒸汽壓pv相等。該泵轉(zhuǎn)速n＝1450r/min，試分別計算：⑴當(dāng)Zg＝8m，Q＝0.5m3/min時，泵的[NPSHr]＝4.4m，吸入管路阻力損失hf＝2m，此時泵能否正常吸入？ZgPA=PvZgPA=Pv⑶當(dāng)Zg＝8m，Q＝0.5m3/min時，若將泵的轉(zhuǎn)速提高到n’＝2900r/min，還能否正常吸入？解：⑴方法一：用汽蝕判別式判斷。因此時吸入裝置有效汽蝕余量為：所以此時泵可以正常吸入。方法二：計算允許安裝高度[Zg]來判斷。所以該泵能正常吸入。⑵考慮罐內(nèi)壓力及管路流量不變。由⑴的結(jié)論可知，當(dāng)NPSHa＝[NPSHr]＝4.4m時，開始出現(xiàn)汽蝕現(xiàn)象。此時液面高度為：即液面下降了1.6m后開始出現(xiàn)汽蝕。⑶這是一個相似泵的汽蝕比轉(zhuǎn)速問題。（P37）轉(zhuǎn)速提高到2900r/min后，由汽蝕相似定律可知：所以，泵不能正常吸入。附加題：1．已知3NB-1300型鉆井泵，泵的總效率為0.75，最小缸套時其最大允許壓力為30MPa，泥漿重度γ=1200Kg/m3，泵的沖次不變。試求此泵的有效壓頭H、有效功率N、實際排量Q。解：查表得3NB-1300型鉆井泵：單作用泵，額定功率960kW，沖程長度305mm，額定泵速120r/min，最大排出壓力35.6MPa，最大流量不小于46.6L/s。①有效壓頭②有效功率③根據(jù)得：2．已知某鉆井泵（往復(fù)泵）的平均理論排量為1600L/min，排出口表壓力為140大氣壓，吸入口真空度為0.25大氣壓，兩表高差為1.8米，泵的機械效率和轉(zhuǎn)化效率均為0.9，傳動效率為0.95，泥漿重度為1200Kg/m3。試求泵的有效功率、輸入功率及發(fā)動機功率。解：泵的轉(zhuǎn)化效率t＝容積效率v×水力效率h泵的總效率總＝機械效率m×轉(zhuǎn)化效率t＝0.9×0.9＝0.81設(shè)排量系數(shù)＝100%，所以Q實＝Q理論＝1600L/min①∵有效壓頭：∴有效功率②輸入功率③發(fā)動機功率P193-3．已知離心式空氣壓縮機某級葉輪的有效流量G=6.95kg/s，漏氣損失系數(shù)為l=0.013，輪組損失系數(shù)為df=0.03。葉輪對單位質(zhì)量氣體做功HT=45895J/kg。試計算葉輪對氣體做的理論功率、輪阻損失功率、漏氣損失功率、葉輪對氣體做功消耗的總功率和葉輪對單位質(zhì)量有效氣體的總耗功。解：共有5個涉及葉輪功的參數(shù)需要求解。（不是壓縮機的）①葉輪對氣體做的理論功率：②輪阻損失功率：③漏氣損失功率：④葉輪對氣體做功消耗的總功率：⑤葉輪對單位質(zhì)量有效氣體的總耗功（即總能頭Htot）：或：例3-2．已測得一臺離心式壓縮機進口和出口的參數(shù)為ps=1.05×105Pa，Ts=293K，cs=30m/s，pd=1.953×105Pa，Td=371.1K，cd=40m/s。又已知氣體常數(shù)Rg=287J/(kg·K)，絕熱指數(shù)k=1.4。假定內(nèi)漏氣損失系數(shù)bl=0.03，輪阻損失系數(shù)bdf=0.05。試求該壓縮機的多變效率hpol、多變能量頭Hpol、總能量頭Htot和流動效率hhyd。解：該壓縮機壓力不高，溫度也不太低，可視為對理想氣體做功。①求多變效率hpol先確定多變指數(shù)m：得：m=1.615再計算多變效率hpol②求多變能頭Hpol和總能頭Htot先求總能頭Htot：再由多變效率的定義多變能頭Hpol為：③求流動效率hhyd因為理論能頭HT：則流動效率為：例4-1：已知單級空壓機的吸氣壓力為1×105Pa，吸氣溫度為20℃，排氣壓力為7×105Pa(表壓)。試求吸入每1m3空氣的理論工作循環(huán)耗功及排氣溫度。按等溫、絕熱、多變(m=1.25)過程分別計算，并比較其結(jié)果。解：因排氣壓力不高，可按理想氣體計算。⑴等溫過程⑵絕熱過程⑶多變過程Wis<Wpol<Wad，Tis<Tpol<Tad，所以需冷卻，盡量接近等溫。P248-1．用一臺往復(fù)活塞式壓縮機壓縮油田氣，進口壓力為1.0×105Pa（絕壓），出口壓力為3.0×105Pa（絕壓），進口溫度為20℃。若將油田氣看作理想氣體，求壓縮過程分別為：⑴等溫過程；⑵多變過程（m=1.15）；⑶絕熱（k=1.25）過程時，壓縮每立方米進口狀態(tài)油田氣所消耗的功及其溫升。解：由題可知V1=1m3。⑴等溫過程等溫功為：等溫出口溫度為：，⑵多變過程多變功為：多變出口溫度為：，⑶絕