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过程流体机械复习资料

·第1章

绪论

一、填空

1．流体机械按其能量的转换形式可分为（

原动机）和（工作机）二大类。

2．按工作介质的不同，流体机械可分为

（压缩机）、（泵）和（分离机）。

3．按流体机械工作原理的不同，可分为（

往复式）和（旋转式）流体机械。

4．将机械能转变为（气体）的能量，用来给（

气体）增压与输送的机械称为压缩机。

5．将机械能转变为（液体）的能量，用来给（

液体）增压与输送的机械称为泵。

6．用机械能将（混合介质）分离开来的机械称为分离机。

第2章

容积式压缩机

一、填空题

1．容积式压缩机按结构型式的不同分为（

往复式）和（回转式）压缩机。

2．往复式压缩机由（工作腔）、（传动部分）、（机身部分）和（辅助设备）四部分组成。

3．往复式压缩机的工作腔部分主要由（

气缸）、（活塞）和（气阀）构成。

4．活塞通过（活塞杆）由传动部分驱动，活塞上设有（

活塞环）以密封活塞与气缸的间隙。

5．（填料密封）用来密封活塞杆通过气缸的部位。

6．往复式压缩机的传动部分是把电动机的（

旋转）运动转化为活塞的（往复）运动。

7．往复式压缩机的传动部分一般由（

曲柄）、（连杆）和（十字头）构成。

8．曲柄销与连杆（大头）相连，连杆（小头）通过十字头销与十字头相连，最后由十字头与（

活塞杆）相连接。

9．规定气体对活塞作功其值为（

负），活塞对气体作功其值为（

正）。

10．影响压力系数的主要因素一是吸气阀处于关闭状态时的（

弹簧力），另一个是进气管道中的（

压力波动）。

11．温度系数的大小取决于进气过程中加给气体的热量，其值与（

气体冷却）及该级的（压力比）有关。

12．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（降低），温度系数取值（降低）。

13．泄漏系数表示（气阀）、（活塞环）、（填料）以及管道、附属设备等因密封不严而产生的气体泄漏对气缸容积利

用程度的影响。

14．泄漏系数取值与气缸的（排列方式）、气缸与活塞杆的（直径）、曲轴转速、气体压力的高低以及气体的性质有关。

15．采用多级压缩可以节省功的主要原因是进行（中间冷却）。

16．理论上讲，级数越（多），压缩气体所消耗的功就越（接近）等温循环所消耗的功。

17．压缩机的排气温度（过高），会使润滑油粘性降低，性能恶化或形成积炭等现象。

18．压缩机的级数越多，其结构越（复杂），同时机械摩擦损失、流动阻力损失会（增加），设备投资费用也（越大），

因此应合理选取级数。

19．大、中型压缩机级数的选择，一般以（

最省力）为原则。

小型移动压缩机，虽然也应注意节省功的消耗，但往

往（重量）是主要矛盾。

因此级数选择多取决于每级允许的（

排气温度）。

20．多级压缩过程中，常取各级压力比（

相等），这样各级消耗的功（相

等），而压缩机的总耗功（

也最小）。

21．在多级压缩机中，通常第一级压力比取（

小一些），以保证第一级有较高的（

容积系数）。

22．气阀主要由（阀座）、（弹簧）、（升程限制器）和（

阀片）四部分组成。

23．气阀中弹簧的作用是帮助（

阀片）关闭和减轻阀片开启时与（

升程限制器）的撞击。

24

．气阀阀片的开启与关闭由气缸内、外（

气体压力差）和（弹簧力）控制，无须其他驱动机构，故称为自动阀。

25

．压缩机中按照气阀的功能可分为（进气阀）和（排气阀）。

26

．活塞与气缸之间需采用（

活塞环）密封，活塞杆与气缸之间需采用（

填料）密封。

27

．活塞环和填料的密封原理基本相同，都是利用（阻塞）和（节流）的作用以达到密封的目的。

28

．活塞环的切口形式主要有直切口、斜切口和搭切口。

其中（

直切口）制造简单，但泄漏量大，

（塔切口）虽然

制造复杂，但泄漏量少。

29

．平面填料的典型结构是三六瓣结构，即朝向气缸的一侧由（

三瓣）组成，背离气缸的一侧由（

六瓣）组成，每

一块平面填料外缘绕有螺旋弹簧，起（

预紧）作用。

30

．平面填料中三瓣的作用主要用于挡住（

六瓣的径向切口），同时使机器运行时高压气体流入小室，使两块填料

都利用高压气体压紧在（活塞杆）上。

31

．平面填料中三、六瓣的切口应

（错开），三瓣的填料从轴向挡住六瓣的径向切口，

阻止气体的（沿轴向的泄露）。

六瓣填料径向切口由其中三个月牙形瓣所盖住，以阻止气体的（

沿径向的泄露）。

所以真正起密封作用的是（六

瓣）填料。

32

．往复压缩机常用的润滑方式有（飞溅）润滑、（压力）润滑和（喷雾）润滑。

33

．飞溅润滑主要用于（微型）压缩机，压力润滑主要用于（

中大型）压缩机。

34

．压缩机的冷却方式主要有（

风冷）和（水冷）。

35

．因为压缩机采用的是自动阀，气缸内压力取决于进、排气系统中的压力，所以吸、排气压力是可以（

变变的）。

36

．若被压缩的气体含有水蒸气，随着气体压力的提高水蒸气的分压力也提高，若经过（

冷却器）后，其分压力大

于冷却后气体温度所对应的（

饱和蒸汽压）时，便有水蒸气从气体中（

析）出来。

37

．压缩机的机械效率是（指示功率）和（轴功率）之比。

38

．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）。

39

．压缩机正常运转时，产生的作用力主要有三类：

（1）（气体力）；

（2）（惯性力）；（3）（摩擦力）。

40

．压缩机中所有运动零件的质量都简化成两类：

一类质量集中在活塞销或十字头销中心点处，

且只作（往复运动）；

另一类质量集中在曲柄销中心点处，且只作绕曲轴中心点的（

旋转运动）。

41

．（活塞）、（活塞杆）和（十字头）都属作往复运动部件。

42

．压缩机中的惯性力可分为（

旋转）惯性力和（往复）惯性力。

43

．往复惯性力可看作为（

一阶往复）惯性力和（二阶往复）惯性力之和。

44

．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（

一阶之半）。

45

．往复惯性力始终作用于该气缸（

轴线）的方向，仅其大小随曲轴转角周期地变化。

46

．旋转惯性力的作用方向始终沿曲柄半径方向（

向外），故其方向随曲轴旋转而（变化），而大小（不变为定值）。

47

．活塞力是由（摩擦力）和（惯性力）合成的。

48

．由于活塞上的气体力和往复惯性力作用的结果，在十字头滑道上作用一个（

侧向力），它由导轨产生的反作用

力与之平衡；在曲轴上作用一个（

阻力矩），要由外界供给的驱动力矩与之平衡；在主轴承上作用一个力，它由

主轴承产生的（轴承支撑反力）与之平衡。

49

．作用在主轴承上的力，可以分解为水平方向和垂直方向的两个分力。

垂直方向的分力值恰等于（

侧向力），水

平方向的分力值恰等于（

活塞力）。

50

．气体力只使气缸、中体和机身等有关部分，以及它们之间的连接螺栓等承受拉伸或压缩载荷，故称为（

内力）。

51

．作用在主轴承上的活塞力中，往复惯性力部分未被平衡，它能通过主轴承及机体传到机器外面来，故惯性力称

为（外力）。

52

．侧覆力矩与阻力矩大小相等，两力矩作用的方向相反，但是侧覆力矩作用在（

机身上），阻力矩作用在（主轴

上），故两者在压缩机内并不能互相抵消。

54

．旋转惯性力的平衡比较方便，只需在曲柄的相反方向装上一个适当的（

平衡重），使两者所造成的离心力相互

抵消即可。

55

．为了使压缩机的旋转不均匀度适当，必须在压缩机设计时采取相应的措施，除了合理配置多列压缩机各列的排

列外，通常还采用（

加装飞轮平衡重）的方法，以增大机器的转动惯量。

56

．压缩机的自动调节系统主要包括（

转速调节）、（管路调节）和（压开进气阀调节）。

57

．按排气压力的高低，往复式压缩机可分为（

低压）（中压）（高压）和（超高压）压缩机。

58

．按容积流量的大小，往复式压缩机可分为（

微型）、（小型）、（中型）和（大型）压缩机。

59

．按达到排气压力所需的级数，往复式压缩机可分为（

单级）、（两级）和（多级）压缩机。

60

．按气缸中心线相对地平线位置或其彼此间的关系，往复式压缩机可分为（

立式）、（卧式）和（角度式）压缩机。

61

．角度式压缩机按气缸排列所呈的形状可分为（V）型、（W）型、（L）型、扇型和星型等。

62

．按冷却方式压缩机可分为（

风冷）压缩机和（水冷）压缩机。

63

．在双作用气缸中，为利于填料密封，在曲轴一侧配置（

较低）压力级。

64．被压缩气体进入工作腔内完成一次气体压缩称为一（级）。

65．理论工作循环包括（进气）、（压缩）、（排气）三个过程。

66．实际工作循环包括（进气）、（膨胀）、（压缩）和（排气）四个过程。

67．活塞运动到达主轴侧的极限位置称为（内止点）；活塞运动到达远离主轴侧的极限位置称为（外止点）。

68．活塞从一个止点到另一个止点的距离为（行程）。

69．第一级吸入管道处的气体压力称为活塞压缩机的（吸气压力）；末级排出接管处的气体压力称为活塞压缩机的

（排气压力）。

70．轴功率中的一部分用于

（克服摩擦

），称为（

摩擦

）功率，另一部分用于

（压缩机做功

），称为

（

指示

）功率。

二、选择题

1．活塞在气缸内往复运动，压缩气体，实现压缩机的工作原理，因此属于

A．运动机构B．工作机构C．润滑系统D．冷却系统

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

5．活塞压缩机的实际工作循环中吸气和排气过程属于过程。

A．热力B．冷却C．升温D．气体流动

6．在理论工作循环中压缩同样质量气体时，密度小的气体功耗。

A．小B．不变C．大D．较小

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

8．活塞式压缩机进气管内的压力称为吸气压力。

A．实际B．名义C．缸内D．开始

9．活塞压缩机排气管内的压力称为排气压力。

A．名义B．实际C．开始D．缸内

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

11．在极限压力比下，容积系数λV为。

A．1B．0C．无穷大D．0.5

12．下列泄漏会影响压缩机排气量。

A．末级缸排气阀B．吸气缓冲罐

C．二级缸双作用活塞环D．一级吸气阀

13．在多级压缩机中，若

i级以前有凝析发生，则

i级以后的所有各级相对湿度

1。

A．>

B．<

C．≠

D．=

14．由于凝析的产生，使得整机的排气量。

A．增加

B．减少很多

C．减少不多

D．不变

15．压缩机中单位时间内消耗于压缩气体的功称功率。

A．有效

B．指示

C．轴

D．比

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

17．当采用多级压缩时若没有冷却，不管采用多少级都不省功。

A．级间B．气缸C．级后D．机后

18．在活塞式压缩机中若各级压力比相等且吸入温度相同，则最少。

A．排气量B．凝液C．总指示功D．泄漏量

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

20．热力学上把称为实际气体。

A．所有气体

C．含有水分的气体

21．下列属于易损件的是

A．活塞

C．阀片

22．在活塞式压缩机中，当

A．行程中点

C．偏向外止点一侧

B．与理想气体状态方程偏差较大的气体

D．所有混合气体

C。

B．十字头销

D．连杆

90°时，活塞处于。

B．偏向内止点一侧

D．外止点

23．活塞式压缩机的指示功率与轴功率之比称为效率。

A．指示B．理论C．多变D．机械

24．气缸中心线夹角为180°，曲柄错角为180°的两列压缩机属于式压缩机。

A．直列B．角C．对置D．对动

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

27．在活塞式压缩机中气阀是依靠两侧的压力差来起闭的。

A．弹簧B．阀座C．阀片D．升程限制器

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

三、名词解释

1.

容积式压缩机

2.

级

3.

内止点

4.

理论工作循环

5.

外止点

6.

行程

7.

余隙容积

8.

多级压缩

9.

吸气压力

10.

排气压力

11.

供气量

12.

压缩机的指示功

13.压缩机的额定容积流量

14.比功率

（7.工作腔在排气结束后残有一部分高压气体，这部分空间称为余隙容积。

8．多级压缩：

是将气体的压缩过程分在若干级中进行并在每级压缩之后将气体导入中间冷却器进行冷却。

11.供气量：

是指压缩机单位时间内排出的气体容积折算到标准态时的干气体积值。

）

五、简答分析

1．容积式压缩机的特点是什么？

P13

2．简述往复式压缩机的基本组成？

P16

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？

P17

5．推导容积系数的计算式，并说明式中各字母的意义。

P19

6．简述多级压缩的优点？

7．往复压缩机的理论循环与实际循环的差异是什么？

8．列出压缩机气量调节的常用方法？

P57

9．如何对压缩机中运动零件的质量进行简化，得出质量简化公式？

P35

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（首级）、（末级

2．离心压缩机的中间级由（叶轮1）、（扩压器2）、（弯道

3．离心压缩机的首级由（吸气管）和（中间级）组成。

）和（中间级

3）、（回流器）组成。

）。

4．离心压缩机的末级由（叶轮）、（扩压器）和（排气蜗壳）组成。

5．离心叶轮的常见型式有（闭式叶轮）、（半开式叶轮）和（双面进气叶轮）叶轮。

6．叶轮结构型式按叶片弯曲型式可分为（后弯型）叶轮、（径向型）叶轮和（前弯型）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（的动能有效地转化为压力能）。

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。

10．离心压缩机级内的流动损失分为（摩阻）损失、（分离）损失、（冲击）损失、（二次流）

损失和（尾迹）损失。

11．对于多级离心压缩机，若要达到同样的压力比，压缩重气体时，所需的多变压缩功（小），因而级数就（少）；

反之，压缩轻气体时，所需的多变压缩功就（大），因而级数就要（多）。

12．离心压缩机的工作特性可简要地表示为，在一定转速和进口条件下的（压力比）与流量、（效率）

与流量的性能曲线。

13．就压力比与流量的性能曲线而言，在一定转速下，增大流量，压缩机的压力比将（下降），反之则（上升）。

14．在每个转速下，每条压力比与流量关系曲线的左端点为（喘振点）。

各喘振点联成（喘振线），压缩

机只能在喘振线的（右侧）性能曲线上正常工作。

15．从节能的观点出发，要求选用机器时，尽量使机器运行在（最佳工况点上）或尽量靠近（最佳工况点上），以

减小能量的消耗与浪费。

16．压缩机性能曲线的左边受到（喘振工况）的限制，右边受到（堵塞工程）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，旋转脱离是（喘振）的前奏，而（喘振）是旋转脱离进一步

恶化的结果。

18．发生喘振的内在因素是叶道中几乎充满了（气流的脱离），而外在条件与管网的（容积）和管

网的（特征曲线）有关。

19．离心压缩机发生堵塞工况时，其（气流压力）得不到提高，（流量）也不可能再增大，故压缩机

性能曲线的（右边）受到堵塞工况的限制。

20．在离心压缩机中，往往对小流量的不稳定工况通称为（喘振）。

21．离心压缩机的级数愈多，压缩机的性能曲线愈（陡），喘振流量愈（大），堵塞流量愈（小），其稳定工

作范围也就愈（窄）。

22．就压缩机的性能好坏而言，其最佳效率愈（高），效率曲线愈（平坦），稳定工作范围愈（宽），压缩

机的性能愈（好）。

23．管网特性曲线决定于管网本身的（结构）和用户的要求。

24．压缩机串联工作可增大气流的（排出压力），压缩机并联工作可增大气流的（输送流量）。

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。

26．离心压缩机的自动控制系统用于机器的（启动）、（停车）、原动机的变转速、压缩机工况点保持稳定

或变工况调节，以使压缩机尽量处于最佳工作状态。

27．符合流动相似的机器其相似工况的（效率）相等。

28．转速调节时压力和流量的变化都较大，从而可显著扩大（稳定工况区），且并不引起其他附加（损失），亦

不附加其他（结构），因而它是一种经济简便的方法。

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

2.在压缩机关键截面的统一规定中，代表回流器进口截面。

A．3B．4C．5D．6

3.在后弯叶片型叶轮中，的叶轮称为压缩机型叶轮。

A．β

=15°～

20°

B．β=15°～30°

A2

A2

C．β

=25°～40°

D．β=30°～60°

A2

A2

4.在后弯叶片型叶轮中，的叶轮称为水泵型叶轮。

A．βA2=10°～20°B．βA2=15°～30°

C．βA2=25°～40°D．βA2=30°～60°

5.根据斯陀道拉的理论，由于有限叶片数叶轮中轴向涡流的影响，所引起的滑移速度是。

A.

u2sin

A2

B.

u2cos

A2

Z

Z

C.

Cu2sin

A2

D.

Cu2cos

A2

Z

Z

6.级中任意截面上的气流温升为。

KR

Ci2

C2j

K1

C22

C12

A.

Htot

2

B.

RHtot

2

K1

K

K1

RHtot

Ci2C2j

Ci2C2j

C.

2

D.

KR

K

2R

1

K

7.离心压缩机级的多变效率可以用表示。

n

1

A.

pok

n

B.

pok

k

1

k

Tb

lg

pb

k1

lg

pa

C.

Ta

D.

k

pol

lgpb

pol

Tb

k

k1lg

pa

Ta

8.在离心压缩机中多变指数一般为。

A.n=1B.1k

9.为了评价压缩机级中气流的流动情况好坏，引入一个流动效率的概念，其定义为。

A.

Hpol

B.

Hpol

hyd

Hth

pol

Htot

C.hyd

1

D.

1

Hhyd

1

df

pol

pol

Htot

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

2A。

A.>90°

B.<90

°

C.>180

°

D.<180

°

11．径向型叶轮，叶片出口角

2A。

A.=90°

B.<90

°

C.>90

°

D.<180

°