过程流体机械主要知识点

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过程流体机械复习要点

过程流体机械复习要点

1.降低泵必需汽蚀余量的措施有哪些?首级叶轮采用双吸式叶轮;加装诱导轮;采用双重翼叶轮、超汽蚀叶轮。

2.叶片一般分为哪几种形式?各有何优缺点?前弯叶片:能产生较大的能量头,但其效率比较低,容易出现多工况工作的情况。

)径向叶片:产生的能量头界与前弯叶片与后弯叶片之间,效率居中。

后弯叶片:产生的能量头较低,但效率较前弯叶片高,且不容易出现不稳定工作区。

3.降低泵必需汽蚀余量的措施有哪些?(1)首级叶轮采用双吸式叶轮(2)加装诱导轮(3)采用双重翼叶轮、超汽蚀叶轮4.某水泵按图纸要求安装后,开动起来抽不上水,试分析可能原因吸水管路不严密,有空气漏入。

泵内未灌满水,有空气存在。

安装高度太高了.电动机反转了. 叶轮及出水口堵塞后弯型叶轮:图(a),叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相反,叶片出口角<90°前弯型叶轮:图(c),叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相同,叶片出口角>90°径向型叶轮:图(b),叶片出口角=90°对离心压缩机而言,主要考虑效率,多用后弯式叶片叶轮。

级内各种能量损失级内的流动损失(摩阻损失,分离损失,冲击损失,二次流损失,尾迹损失)漏气损失轮阻损失泵串联是为了增加扬程,并联是为了增加流量离心泵的典型结构:吸入室,叶轮,蜗壳,轴利用三角形的余弦定律,欧拉方程也可表示为:上式通常称为欧拉第二方程式,该方程式说明气体从旋转叶轮获得的能量由三部分组成:第一项相当于气体在旋转叶轮内作圆周运动时,由于离心力作用所获得的静压能;第三项是气体在叶道中流动时,由于叶道截面扩大,相对速度降低而获得的静压能;第二项是气体流过叶道后动能的增量.此外理论能量头由二项静压能头的增量和一项动能头的增量组成气蚀:液体在泵叶轮中流动时,由于叶片的形状和液流在其中突然改变方向等流动特点,决定了液道中液流的压力分布。

在叶片入口附近的非工作面上存在着某些局部低压区。

当处于低压区的液流压力降到对应液体温度的饱和蒸汽压时,液体便开始汽化而形成气泡;气泡随液流在流道中流动到压力较高之处时又瞬时消失。

过程流体机械的重点总结

过程流体机械的重点总结

过程流体机械整体概念:过程是指事物状态变化在时间上的持续和空间上的延伸,它描述的是事物发生状态变化的经历、生产过程是人们利用生产工具改变劳动对象以适应人们需要的过程。

流体机械是以流体或流体与固体的混合体为对象进行能量转换、处理、也包括提高其压力进行输送的机械,它是过程装备的重要组成部分。

流体机械的分类:(能量:原动机、工作机)(介质:压缩机、泵、分离机)(结构:往复式结构的流体机械、旋转式结构的流体机械)第一篇活塞式压缩机1.循环功:什么是理论循环功?什么是实际循环功?循环:被压缩气体进入工作腔内完成一次气体压缩称为一级,每个级由进气、压缩、排气等过程组成,完成一次该过程称为一个循环。

理论循环:1.汽缸没有余隙容积,被压缩气体能全部排出汽缸。

2.进排气过程无压力损失,压力波动、热交换、吸排气压力为定值。

3.压缩过程和排气过程无气泄漏。

4.所压缩的气体为理想气体,其过程指数为定值。

5.压缩过程为等温或绝热过程。

1.往复压缩机的理论循环与实际环的差异是什么?1.汽缸有余隙容积2.进、排气通道及气阀有阻力3.气体与汽缸各接触壁面间存在温差4气缸容积不可能绝对密封 5.阀室容积不是无限大6.实际气体性质不同于理想气体7.在特殊的条件下使用压缩机容积系数λv=1-α(ε^1/m-1)=1-V0/Vs[(pd/ps)^1/n-1]α:相对余隙容积,α=V0(余隙容积)/Vs(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=pd/ps=p2/p1,一般单级ε=3~4;n:膨胀过程指数,一般n<=m压缩过程指数。

2.什么是设计循环示功图?什么是实际循环示功图?3.说明容积系数,压力系数,温度系数以及漏泄系数的意义.容积系数:λv=1-α(ε^1/m-1)=1-V0/Vs[(pd/ps)^1/n-1]α:相对余隙容积,α=V0(余隙容积)/Vs(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。

过程流体机械知识点总结

过程流体机械知识点总结

第一章 离心泵 基本概念
Q
H
Q vD2 b2 2 c2r
Q'
Q1 Q2
H h u 2 c2 u
QH N h v m
HT
H T
N

Ne
ha hr Hs
ns
C
定义式和计算式
H g1
一个方程 两个“比转数” 三个定律
表达式、含义、作用
第一章 离心泵 三大知识板块
以欧拉方程(速度三角形)为核心的知识板块
1 K
5
2
3
4
2
3 4
1 K
1
1 2
A-A Section S-S Section
3 4
1-1 Section K-K Section
5
2-2 Section
例题1-3 用2BA-6离心水泵自水井抽水,水面逐渐下降。 若流量为 20m3/h ,吸入管内径 50mm ,吸入管路的阻力损 失为0.2m液柱,[HS]=7.2m,试计算水面下降到离泵中心轴 线几米处,泵开始发生汽蚀? 解:按题意要求是计算泵的最大几何安装高度 Hg1 , 此时泵开始发生汽蚀。知
基本方程
级的无预旋理论能头(2-9)
H T u2 c2u u (1 2 r cot 2 A
2 2

z
sin 2 A )
级的热焓方程(2-20)
c c H tot qtot (id is ) g ( zd zs ) 2
2 d 2 s
级的伯努利方程(2-30)
以相似定律为核心的知识板块 以汽蚀为核心的知识板块
以相似定律为核心的知识板块
扩大离心泵 工作范围的 方法 切割叶轮 改变转速 离 心 泵 相 似 条 件 牛 顿 相 似 准 数 切割定律 相 似 抛 物 线 切割抛物线 切割高效区

过程流体机械复习要点

过程流体机械复习要点

过程流体机械复习要点1绪论1、流体机械的分类。

按能量转换分为原动机和工作机按流体介质分为压缩机泵分离机按流体机械结构分为往复式结构的流体机械和旋转式结构的流体机械2 容积式压缩机1、往复压缩机机构学原理。

1曲柄2连杆3十字头4活塞杆5填料6工作腔7活塞8活塞环9气缸10进气阀11排气阀2、往复压缩机级的理论循环和实际循环,区别,能够绘制示功图。

1气缸有余隙容积2进排气通道及气阀有阻力3气体与气缸各接触壁面存在温度差4气缸容积不可能绝对密封5阀室容积不是无限大6实际气体性质不同于理想气体7在特殊条件下使用压缩机3、多级压缩,定义,优点。

所谓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的过程。

优点:1节省压缩气体的指示功2降低排气温度3提高容积系数4降低活塞上的气体力4、压力比的分配。

P255、往复压缩机的功率和效率。

P316、往复压缩机的气阀和密封,颤振和滞后关闭的害处,马赫数;气阀的种类,密封的原理和方式。

颤振害处:导致气阀时间截面减小阻力损失增加、阀片的反复撞击导致气阀和弹簧寿命缩短。

滞后关闭害处:因为活塞已开始进入压缩行程故使一部分吸入的气体又从进气阀回窜回去造成排气量减少、阀片将在弹簧力和窜出气流推力的共同作用下撞向阀座造成严重的敲击致使阀片应力增加阀片和阀座的磨损加剧导致气阀提前损坏、强烈的敲击还会产生更大的噪声。

马赫数:定义为流场中某点的速度与该点的当地声速之比,即该处的声速倍数。

M=V/a 气阀种类:按气阀职能气阀分为进气阀和排气阀、按启闭原件形状分环状阀网状阀碟状阀菌状阀。

密闭的原理:利用节流和堵塞效应。

方式:1活塞部位的密封 a活塞环密封 b迷宫密封 2活塞杆部位的密封 a填料结构 b填料函结构7、往复压缩机容积流量调节的方式和特点,附属系统有哪些?1单机停转调节简单方便但气量稳定性差频繁开停造成零部件磨损加剧 2多机分机停转多机可以互为备用以防因压缩机故障而停产 3变转速调节可实现连续的气量调节,调节工况比功率消耗小但原动机本身的性能限制了转速调节范围不能太宽 4进汽节流调节可实现连续调节且机构简单,不足单位质量输气量的功耗增加排气温度增高 5进排气管连通调节调节机构简单经济性差6全行程压开进气阀 7部分行程压开进气阀 8全行程连通固定补助与隙容积附属系统:1压缩机润滑与润滑设备2压缩机冷却和冷却设备3气体管路和管系设备8、往复压缩机选型设计的基本流程。

过程流体机械复习

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过程流体机械复习资料第1章绪论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;7.过程是指事物状态变化在时间上的持续和空间上的延伸,它描述的是事物发生状态变化的经历;第2章容积式压缩机1.容积式压缩机的工作原理是依靠工作腔容积的变化来压缩气体,因为它具有容积可周期变化的工作腔;2.容积式压缩机的主要特点:①工作腔的容积变化规律只取决于机构的尺寸,机器的压力与流量关系不大,工作的稳定性较好;②气体的吸入、排出与气体性质无关,故适应性强、易达到较高压力;③机器热效率高因为泄漏少;④结构复杂,往复式的易损件较多;⑤气体脉动大,易引起气柱、管道振动;3.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;4.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;5.往复式压缩机的工作腔部分主要由气缸、活塞和气阀构成;6.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;7.填料密封用来密封活塞杆通过气缸的部位;8.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;9.往复式压缩机的传动部分一般由曲柄、连杆和十字头构成;10.汽缸的基本形式:①单作用:活塞只有一个工作面,活塞和汽缸构成一个工作腔;②双作用:活塞有两个工作面,活塞和汽缸构成两个工作腔两个工作腔进行相同级次的压缩③级差式:活塞和汽缸构成两个或两个以上工作腔工作腔内进行不同级别的压缩11.级:完成一次气体压缩称为一级;12.平衡腔:不进行气体的压缩的容积腔,其中通入适当压力的气体,以使活塞往返行程中的活塞力比较均衡;13.列:把一个连杆对应的一组汽缸及相应动静部件称为一列;一列可能对应一个汽缸,也可能对应串在一起的几个汽缸;根据汽缸中心线与地平面的相应位置,可分为:立式、卧式、角度式;14.级的理论循环的特点:①气阀无压力损失,且进、排气压力无波动;②压缩过程为绝热或等温过程;③所压缩气体为理想气体,压缩过程指数为定值;④被压缩气体全部排出汽缸;⑤无泄漏;15.级的实际循环与理想循环的差别:①气缸有余隙容积存在②进、排气通道及气阀有阻力③气体与气缸各接触壁面间存在温差④ 气缸容积不可能绝对密封⑤ 阀室容积不是无限大⑥ 实际气体性质不同于理想气体 ⑦ 在特殊的条件下使用压缩机 16. 理想容积系数: 17. 实际气体容积系数:18. 实行多级压缩的理由:节省压缩气体的指示功;降低排气温度;提高容积系数;降低活塞上的气体力;19. 单级的最佳压力比P23级的等温指示效率;20. 吸气/排气压力:往复压缩机的吸气和排气压力分别指第一级吸入管道处和末级排出接管处的气体压力,因为压缩机采用的是自动阀,气缸内的压力取决于进、排气系统中的压力,即由“背压”决定;所以吸、排气压力是可以改变的;压缩机铭牌上的吸、排气压力是指额定值,实际上只要机器强度、排气温度、电机功率和气阀工作许可,他们是可以在很大范围内变化的;21. 排气量 也称为容积流量或输气量,指在单位时间内经压缩机压缩后在压缩机最后一级排出的气体,换算到第一级进口状态的压力和温度时的气体容积值,单位是M3/min 或M3/h;22. 供气量 也称标准容积流量,是指压缩机单位时间内排出的气体容积折算到基准状态时的干气体容积值;23. 压缩机的热效率:① 等温指示效率 压缩机理论等温指示循环功与实际循环指示功之比,反映了压缩机实际耗功与最小接近程度,即经济性;② 等温轴功率 理论等温指示功与轴功之比;③ 绝热指示效率 理论绝热循环指示功与实际循环指示功之比;④ 绝热轴效率 理论绝热循环指示功与轴功之比,简称绝热效率;24. 比功率:压缩机单位排气量消耗的功率之比;比转速是离心泵中的概念25. 压缩机中的惯性力可分为旋转惯性力和往复惯性力;26. 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;27. 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;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;28. 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;29. 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;30. 惯性力平衡主要目的是解决和减轻压缩机与基础的振动问题;31. 惯性力的平衡问题:a. 旋转惯性力可以通过在曲柄反方向上加装平衡质量m0来平衡;b. 单列往复压缩机的往复惯性力不能用平衡重的方法平衡;c. 多列往复压缩机,可以通过合理布置压缩机的整体结构,使往复惯性力和力矩得到全部或部分平衡;合理地配置各列曲拐间的错角;在同一曲拐上配置几列气缸,合理配置各列气缸中心线间的夹角,使合成往复惯性力为一个大小不变的径向力,然后用加装平衡质量的方法解决;32. 飞轮设计的原因: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;33. 压缩机的容积流量调节论述题调节依据,原理方法P57➢用气部门的耗气量可能是变化的,当耗气量与压缩机容积流量不相等时,就要对压缩机进行流量调节,以使压缩机的容积流量适应耗气量的需求; ➢气量调节的理论基础:qv=nVs λv λp λt λl; ➢压缩机的容积流量调节主要包括从驱动机构转速调节、从气体管路调节和压开进气阀调节、从气缸余隙调节; ➢从驱动机构转速调节: 降低压缩机转速,可以减少排气量,功率也按比例降低;此方法经济方便,关键驱动机转速可调; ➢ 从气体管路调节:在压缩机进气管上设置减荷阀,用调节减荷阀的开度来控制进气量;这种调节方法结构简单,经⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=∆-=∆-==1111111s c 111m m s s s s s v V V V V V V V V V εαελ⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=11134m V Z Z εαλ济性较好,主要用于中、小型压缩机的气量的间歇调整;➢压开进气阀调节从气阀进行调节:顶开进气阀,增加气缸的外泄漏量;分为完全顶开进气阀和部分顶开进气阀两种调节方法;调节方便,功耗较小,但阀片频繁受冲击,气阀寿命下降; ➢ 从气缸余隙调节:通过增加气缸的余隙容积从而减小容积系数的方法来调节进气量;余隙容积可分为固定容积式和可变容积式;此调节方法基本不增加功耗,结构较简单,是大型压缩机气量调节经常采用的方法;第3章 离心式压缩机1.速度式压缩机通常借助做高速旋转的叶轮,使气体获得很高的速度,然后让气体急剧降速,使气体的动能转变为压力能;按气体在叶轮内的流动方向不同,可分为离心式和轴流式; 2.离心式压缩机按照零部件的运动方式可概括为转子和定子两大部分; 3.转子包括转轴,固定在轴上的叶轮、轴套、平衡盘、推力盘及联轴器等零件; 4.定子是压缩机的固元件,由扩压器、弯道、回流器、蜗壳及机壳组成,也称固定部件; 5.离心压缩机的级:是离心压缩机实现气体压力升高的基本单元,由一个叶轮和一组与其相配合的固定元件组成; 6.离心压缩机的段:每一进气口到排气口之间的“级”组成一“段”,每个“段”通常由一个或几个“级”组成; “段”之间设置中间冷却器,以减少功耗; 7.离心压缩机的级分为三种型式,即首级、末级 和中间级; 8.离心压缩机的中间级由叶轮1、扩压器2、弯道3、回流器组成; 9. 离心压缩机的首级由吸气管 和中间级组成;10. 离心压缩机的末级由叶轮 、扩压器和排气蜗壳组成;11. 特征截面:in-吸气管进口截面,0-叶轮进口截面;-叶轮叶道进口截面;-叶轮出口截面;-扩压器进口截面;④-扩压器出口截面,也即弯道进口截面;⑤-弯道出口截面,也即回流器进口截面;⑥-回流器出口截面;0’-本级出口截面,也即下一级的进口截面;⑦-排气涡室进口截面;12. 叶轮是外界原动机传递给气体能量的部件,也是使气体增压的主要部件,不是唯一是气体增压的部件,是唯一对气体做功的部件;13. 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;14. 叶轮结构型式按叶片弯曲型式可分为后弯型β2A<90叶轮、径向型β2A =90叶轮和前弯型β2A>90叶轮;15. 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;16. 扩压器的作用是让气流的动能有效地转化为压力能;17. 离心压缩机的流动属于三元、不稳定的流动;其基本方程有连续性方程P102、欧拉方程P103;18. 压缩机级中的能量损失主要有流动损失、漏气损失和轮阻损失;19. 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、二次损失和尾迹损失;20. 漏气损失的原因:叶轮出口压力大于进口压力;级出口压力大于叶轮出口压力;在叶轮两侧与固定部件之间存在间隙;21. 级的总能量头分配示意图22. 能量头的含义是什么,总能量头包含哪几部分1kg 气体从叶轮中获得的能量称为能量头;总能量头包含理论能量头、轮阻损失能量头和叶轮漏气损失能量头三部分; 23. 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; 24. 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; 25. 通常将曲线上的效率最高点称为最佳工况点;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; 26. 压缩机的踹振机理:旋转脱离P115;压缩机的踹振P116;旋转脱离是踹振的前奏,而踹振是旋转脱离进一步恶化的结果;发生踹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特性曲线有关;27. 踹振的危害:压缩机的性能恶化,压力效率显着降低,机器出现异常噪声、吼叫和爆声;使机器出现强烈振动,致使机器的轴承、密封遭到损坏,甚至发生转子和固定部件的碰撞,造成机器的严重破坏;Hl :漏气损失; Hdf :轮阻损失;Hth :气体的理论能量头;ΔC2/2:气体获得的动能;Hhyd :气体的流动损失;Hpol :气体的多变能量头静压能头增量;28. 防踹振的措施:由于踹振对机器的危害严重,应严格防止压缩机进入踹振工况,一旦发生踹振,应立即采取措施消除或停机;① 操作者应具备标注踹振线的压缩机性能曲线,随时了解压缩机工况点处在性能曲线图上的位置;为便于运行安全,可在比踹振线的流量大出5%—10%的地方加注一条防踹振线,已提醒操作者注意;② 降低运行转速,可使流量减少为不致进入踹振状态,但出口压力随之降低;③ 在首级或各级设置导叶转动机构以调节导叶角度,是流量减少时的进气冲角不致太大,从而避免发生踹振; ④ 在压缩机出口设置旁通管道;⑤ 在压缩机进口安置温度、流量监视仪表,出口安置压力监视仪表,一旦出现异常货踹振及时报警,最好还能与防踹振控制操作联动或紧急停车联动;⑥ 运行操作人员应了解压缩机的工作原理,随时注意机器所在的工况位置,熟悉各种监测系统和调节控制系统的操作,尽量使机器不致于进入踹振状态;29. 压缩机与管网联合工作P117:压缩机工况点:压缩机特性曲线与管网特性曲线的交点;30.管网特性曲线决定于管网本身的结构和用户的要求; 31. 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; 32. 符合流动相似的机器其相似工况的效率相等;33. 转速调节时压力和流量的变化都较大,从而可显着扩大稳定工况区,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;34. 通过改变管网特性曲线的位置来调节压缩机的工况P121-P122;35. 油膜振荡:当转子转速升高到2倍于第1阶临界转速时,此时半速涡动的角速度恰好等于第1阶临界转速,则转子-轴承等于发生共振性振荡;36. 油膜振荡的危害:转子—轴承系统振动,油膜破裂,轴承温度突然升高,导致转子和轴承损坏;37. 防止油膜振荡的方法:①提高转子刚度;主要是提高转子第一阶临界转速;②采用抑振性能良好的轴承,改变轴承的结构或参数,不涉及整个系统的结构,相对来说较易实现,这包括:增加轴承压比;减小轴承间隙;采用抗振性好的结构型式;第4章 泵1.泵:将机械能转变成液体包括气液、固液、气固液等的能量,用来增压输送液体的机械; 2. 泵的分类:按工作原理:叶片式泵:离心式、轴流式、混流式、旋涡泵;容积式泵:往复泵活塞泵、柱塞泵等、回转泵齿轮泵、螺杆泵、滑片泵等;其它:喷射泵、水锤泵、真空泵;按流体压力:低压泵低于2MPa ;中压泵2~6MPa ;高压泵高于6MPa;3.离心泵的主要部件有吸入室、叶轮、蜗壳和轴,其他的还有轴向推力平衡装置和密封装置等; 4.离心泵的命名;IS80-65-160:吸入口直径为80mm,压出口直径为65mm,叶轮直径为160mm 的单级单吸清水泵;P155 5.离心泵的性能参数 ➢扬程:泵使单位重量N 的液体获得的有效能量头,即泵抽送液体的液柱高度;符号H,单位为m; ➢有效功率:单位时间内液体从泵中获得的有效能量,用Ne 表示; ➢泵的能量损失:容积损失;水力损失;机械损失; 6. 汽蚀的机理:泵内的压力变化,在叶片入口附近K 处存在低压区;当K 处压力低于液体相应温度下饱和蒸汽压时,液体汽化,产生气泡;随着叶轮做功压力上升,高于饱和蒸汽压时气泡凝结溃灭;周围液体瞬间冲击空穴,形成水击;金属表面因冲击疲劳而剥裂;7.汽蚀的危害:使过流部件主要是叶轮表面被剥蚀破坏;使泵的性能下降;产生噪声和振动;④是水利机械向高速发展的障碍; 8. 汽蚀余量:又叫净正吸入压头,是表示汽蚀性能的主要参数,用NPSH 表示,单位是m;吸入装置——有效汽蚀余量NPSHa ;泵本身——必需汽蚀余量NPSHr;S A g s S H H g c H -∆++=22)(1000kW H q g N v e ρ=9. 当液体一定时,泵发生汽蚀是由吸入装置和泵本身两方面决定的;10. 有效汽蚀余量是指液体自吸液罐到达吸入口S-S 后,高出汽化压力pv 所富余的部分能量头,用NPSHa 表示;NPSHa与泵的吸入装置有关,而与泵本身无关; 11. 必需汽蚀余量:是指泵入口 S-S 到叶轮最低压力点K 处的静压头降低值,用NPSHr 表示;12. 泵发生气蚀的判别式二:当NPSHa 大于NPSHr 时,不发生汽蚀;当NPSHa 等于NPSHr 时,开始发生汽蚀;当NPSHa 小于NPSHr 时,发生严重汽蚀;13. 提高离心泵抗汽蚀性能的措施:1提高离心泵本身抗汽蚀的性能:A 改进泵的吸入口至叶轮叶片入口附近的结构设计;B 采用前置诱导轮;C 采用双吸式叶轮;D 设计工况采用稍大的正冲角;E 采用抗汽蚀的材料;2提高进液装置汽蚀余量的措施:A 增加泵前储液罐中液面上的压力;B 减小泵前吸上装置的安装高度;C 将吸上装置改为倒罐装置;14. 吸上真空度:泵入口S-S 处的真空度,用Hs 表示;可通过安装在泵入口法兰处的真空压力表测量;15. 泵的特性曲线:H-qv 曲线:平坦状、陡降状、驼峰状;N-qv 曲线:是选择原动机和启动泵的依据;η-qv 曲线:衡量泵工作的经济性;NPSHr-qv 曲线:是否发生汽蚀的依据;P16316. 离心泵运行工况的调节:① 改变泵的特性曲线:调节转速——n 增大,特性曲线向右上方移动;切割叶轮外径——特性曲线向左下方移动;改变前置导叶叶片的角度;泵的串连或并联; ② 改变管网的特性曲线:阀调节;如:调节阀门A 的开度,曲线由Ⅰ变为Ⅱ液位调节;如:调节阀门B 使液位升高,曲线由Ⅱ 变为Ⅲ;旁路分流调节; 1) 同时改变泵和管网的特性曲线:17.离心泵的相似条件:两泵流动相似应具备几何相似和运动相似;几何相似:是指泵过流元件的对应线性尺寸比值相等,无量纲值相同;运动相似:是指对应点上同名速度的方向一致,比值相等,表现为进出口速度三角形相似; 18. 通常取泵最佳工况下的比转数作为泵的比转数,我国泵的比转数计算式表示为:19. 比转数高的泵,最佳工况时的流量大,扬程小;而低比转数的泵则相反,它适用于较小的流量和较高的扬程;第5章 离心机 1. 分离形式按照分离机理的不同分为沉降和过滤两种: ① 沉降:混合物在某种装置中,由于两相在力场中所受力的大小不同而沉淀分层,轻相在上层形成澄清液,重相在下层形成沉淀物而实现分离;最简单的例子就是带有沙子的水的澄清过程;② 过滤:混合物在多孔材料层装置中,由于受力场的作用,液体通过多孔材料层流出形成滤液,固体被留在材料层上形成滤渣而实现分离;2. 离心机分离原理① 沉降离心机 组成:无孔转鼓,轴和其它部件;工作过程和原理:转鼓高速回转时,物料中各相由于位置比重不同受到不同的场外力作用而分层沉淀,质量最大,颗粒最粗的在最外层,反之在最内层,澄清液则从机上溢流;适用场合:分离固体量较少,固体颗粒较细的悬浮液;② 过滤离心机 组成:转鼓开孔,滤网,轴;工作过程:滤液穿过转鼓上的孔流出,固体颗粒截留在滤布上形成滤渣;适用场合:固体量较多而颗粒较大的悬浮液;③ 离心分离机:针对于乳浊液的分离;组成:无孔转鼓和碟片,轴等;工作原理和过程:液体按重度不同分为里外两层,重量大的在外层,重量小的在里层,固相沉于鼓壁,通过一定的装置分别引出;3. 分离因数:表征离心机分离能力的主要参数; Ps 吸入口s-s 处的压力;吸入口s-s 处的液体速度S A g v A a H H g p p NPSH -∆---=ρρg PA 为吸入装置压力; Hg 为泵的安装高度;ΔHA-S 为吸入管的流动损失; 说明: ● ns 定义为比转数,它是判别离心泵是否相似的相似准数;即:若泵几何相似,则比转速相等的工况为相似工况;● 由于一台泵只有一个设计工况点即最佳工况点,故几何相似泵的比转数具有唯一值;● 比转速是有量纲的,计算时注意单位统一; ● 离心泵的比转数大小与输送液体性质无关,而与叶轮形状和泵的特性曲线形状有关;故可按比转速对泵的几何形状和性能曲线的趋势进行分类;表4-44/365.3H q n n Vs =。

过程流体机械重点知识点

过程流体机械重点知识点

1.过程是指事物状态变化在时间上的持续和空间上的延伸,它描述的是事物发生状态变化的经历。

2.生产过程是指人们利用生产工具改变劳动对象以适应人们需要的过程。

3.流体机械是以流体或流体与固体的混合体为对象进行能量转换、处理,也包括提高其压力进行输送的机械,它是过程装备的重要组成部分。

它是产品生产的能量提供者、生产环节的制作者和物质流通的输送者。

因此,它往往是一个工厂的心脏、动力和关键设备。

4.按照能量的转换分为原动机和工作机。

按介质分类:压缩机、泵、分离机。

按结构分:往复式流体机械、旋转式5.压缩机结构四大部分:工作腔部分、传动部分、机身部分、附属设备。

工作腔部分包括:气缸、活塞、气阀。

传动部分包括:曲轴、连杆、十字头6.活塞压缩机的机构学原理:曲柄的旋转运动通过来回摆动的连杆换成十字头的往复运动,活塞通过一根细长的活塞环连接在十字头上与其同步运动。

7.活塞平均速度是一个定值8.角度式压缩机包括:L形、V形、W形、扇形、星形9.理论循环:压缩机完成一次进气、压缩、排气过程成为一个工作循环10.被压缩气体进入工作腔内完成一次气体压缩称为一级11.规定气体对活塞做功,其值为正;活塞对气体做功其值为负12.实际循环与理论循环差别A.气缸有余隙容积,b.进、排气通道及气阀有阻力c。

气体与气缸各接触壁面存在温差d。

气缸容积不可能绝对密封e,阀室容积不是无限大。

F实际气体性质不同于理想气体g在特殊条件下使用压缩机13.所谓多级压缩,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。

14,实行多级压缩的理由:1.节省压缩气体指示功2.降低排气温度3.提高容积指数4.降低活塞上的气体力15.对于大中型压缩机,一般应以最省功为原则,而不吝惜级数增多。

对小型移动式压缩机,虽然也应注意节省功的消耗,但往往重量是最主要矛盾,因此级数选择多取决于每一级所允许的排气温度。

在排气温度允许范围内,尽量选用较少级数以减轻重量。

流体机械原理知识点总结

流体机械原理知识点总结

流体机械原理知识点总结流体机械是指利用流体流动能量进行能量转换的机械设备。

在工程实践中,流体机械广泛应用于各种领域,如水泵、风力发电机、涡轮等。

流体机械原理是研究流体机械的原理和工作规律的一门学科,对于理解和设计流体机械具有重要的意义。

本文将对流体机械的基本原理和知识点进行总结。

一、流体机械的基本原理1. 流体机械的基本工作原理流体机械利用流体的动能进行能量转换,主要包括两种方式:一种是利用流体的动能产生机械功,如水泵将液体的动能转化为机械能,提高水的压力或提高水的流速;另一种是利用外界机械能来驱动流体,如涡轮利用水流动的动能产生机械功,驱动发电机发电。

在不同的流体机械中,流体的工作形式各异,但其基本原理都是利用流体的动能进行能量转换。

2. 流体机械的工作过程流体机械的工作过程一般包括流体入口、流体动能转换、机械功输出和流体出口四个环节。

流体从入口进入机械设备,经过流体动能转换,将流体的动能转化为机械能,最终输出机械功,然后流体从出口排出。

在不同的流体机械中,其工作过程会有所不同,但都遵循这一基本流程。

3. 流体机械的工作原理流体机械的工作原理主要包括动能原理、能量方程、动量方程等。

在流体机械的研究和设计过程中,需要运用这些原理进行分析和计算,以确保流体机械的性能和效率。

二、流体机械的基本原理知识点1. 流体的性质流体是指能够流动的物质,包括液体和气体。

流体的性质主要包括密度、黏度、压力等。

在流体机械中,需要考虑流体的性质对机械性能的影响,进行合理的选择和设计。

2. 流体的运动流体的运动可以分为定常流和非定常流、层流和湍流等。

在流体机械中,需要考虑流体的运动状态对机械性能的影响,合理选择流体机械的结构和参数。

3. 流体的动能转换流体机械利用流体的动能进行能量转换,主要包括动能转换和机械功输出两个环节。

在流体机械的设计和分析中,需要深入理解流体动能转换的原理和方法,进行合理的设计和优化。

4. 流体机械的性能参数流体机械的性能参数主要包括流量、压力、效率等。

过程流体机械

过程流体机械

名词解释:1.过程流体机械:是以流体或流体与固体的混合体为对象进行能量转换、处理,也包括提高其压力进行输送的机械,是过程装备的重要组成部分。

2.容积流量:单位时间内压缩机最后一级排出的气体,换算到第一级进出口状态的压力和温度是的气体容积值单位是min /3m3.行程:活塞从一个止点到另一个止点的距离。

4.理论工作循环:压缩机完成一次进气、压缩、排气的过程称为一个工作循环。

5.余隙容积:是由气缸盖断面与活塞断面所留必要的间隙而形成容积,气缸至进气,排气阀之间通道所形成德容积,以及活塞与气缸径向间隙在第一道活塞之间形成的容积等三部分构成。

6.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。

7.灌泵:离心泵在启动之前,应关闭出口阀门,泵内应灌满液体,此过程称为灌泵。

8.有效气蚀余量:是指液流自吸液罐经吸入管路到达泵吸入口后,高出汽化液体v P 所富余的那部分能量头。

9.一元流动:指气流参数仅沿主流方向有变化,而垂直于主流方向的截面上无变化。

10.离心压缩机:结构操作原理与鼓风机相似,是多级式的能使气体获得较大压强,处理量大,效率较高。

11.排气量(容积流量):指在所要求的排气压力下,压缩机最后一级单位时间内排出的气体容积折算到第一级进口压力和温度是的容积值。

12.理想气体:不考虑分子间作用力与其占有体积,这样的气体称为理想气体。

13.综合活塞力:压缩气体的气体力与惯性力与摩擦力的合力。

14.级:是离心压缩机使气体增压的基本单元。

15.欧拉方程:是用来计算原动机通过轴和叶轮将机械能转换给流体的能量,他是叶轮机械的基本方程。

16.比功率:是指单位排气量所消耗的轴功率。

17.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流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状态的气体容积值。

18.离心泵总效率:他等于有效功率与轴功率之比。

19.离心液压:离心机工作时,处于转鼓中的液体和孤日物料层,在离心立场的作用下降给转鼓内壁相当大的压力,称为离心液压。

过程流体机械主要知识点

过程流体机械主要知识点

离心压缩机工作原理:利用离心力对气体作功,由扩压通道对气体扩压,以提高气体压力。

离心叶轮的欧拉方程:L th=H th=C2u U2—C1u U1欧拉方程的物理意义:方程说明气体获得的理论能量头只与叶轮叶道进、出口流体的速度积有关,而与流体的性质无关。

由于气体本身所具有的惯性作用,在叶轮叶道中将产生与叶轮旋转方向相反的附加的相对运动, 即轴向旋涡伯努利方程物理意义:表明外加能头(机械功), 一部分作压缩功,提高气体的静压能,一部分增加动能,一部分克服各种能量损失,即:外加能头=压缩功+动能+克服损失压缩机的最小流量工况--喘振工况当级中流量减小到某最小值时,会产生喘振现象, 这时级或机不能正常工作,如不及时采取措施解决,将会造成恶性事故。

喘振产生的原因是:内因: 流量达到最小流量,气流的边界层严重分离;外因: 管路中存在储存能量的空间,即供气管网。

流动相似, 就是指流体流经几何相似的通道或机器时, 其任意对应点上同名物理量如压力、速度等比值相等。

流动相似的相似条件:模型与实物或两机器之间几何相似、运动相似、动力相似和热力相似。

对于离心压缩机而言, 其流动相似应具备的条件:几何相似、叶轮进口速度三角形相似、特征马赫数相等,即M’2u=M2u 和气体等熵指数相等,即k’=k。

压缩机的调节方法:压缩机出口调节流量、压缩机进口调节流量、采用可转动的进口导叶调节(又称进气预旋调节)、改变压缩机转速的调节。

理论压缩循环:由进气→压缩→排气三个热力过程组成实际工作循环由吸气—压缩—排气—膨胀四个过程组成。

实际工作循环的特点■存在余隙容积■进气、排气过程存在压力损失■气体与汽缸壁面间存在温差,压缩和膨胀指数不是定值■汽缸存在泄漏■实际气体性质不同于理想气体压缩机排出的气体容积流量换算到压缩机进气状态下的气体容积流量,称为单级压缩机的排气量。

容积系数λv:---反映气缸行程容积的有效利用程度容积系数=实际进气容积/行程容积泄漏系数λl ---表示气阀、活塞环、填料函等泄漏对汽缸容积利用程度的影响多级压缩就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。

过程流体机械

过程流体机械

1.过程工业:以流体型材料(气、液、粉)为处理原料的工业,叫过程工业。

2.过程工业特点:大型化、管道化、连续化、自动化、智能化。

生产效率高、成本低、节能环保、安全可靠、控制先进、人员少。

3.过程设备(静设备):压力容器、塔、反应釜、换热器、储罐、加热炉、管道 等。

也称为:化工设备;压力容器。

4.过程机械(动设备):压缩机、泵、分离机(二机一泵);电机、风机、制冷机、蒸汽轮机、废气轮机 等。

也称为化工机器;流体机械;动力设备;泵与压缩机。

5.流体(Fluid): ①:液体和气体的总称叫流体。

②:具有流动性,又有相似运动规律的介质叫流体③:受任何微小剪切力都能连续变形的物质叫流体。

6.原动机:将流体的能量转化为机械动力能的机械为原动机。

7.工作机:将机械能转化为流体的能量的机械为工作机8.压缩机:将机械能转变为气体的能量,给气体增压与输送气体的称为压缩机。

9.泵:将机械能转变为液体的能量,给液体增压与输送液体的称为泵。

10.分离机:用机械能将混合介质分离开来的机械为分离机.1.容积式压缩机分类:(1)按结构分:① 往复式:活塞式、柱塞式、隔膜式②回转式(2) 按排气压力分:① 低压: p< 1 MPa ② 中压: p = 1~10 MPa③ 高压: p = 10~100 MPa ④ 超高压: p > 100 MPa (3)按容积流量分:① 微型压缩机:② 小型压缩机:③ 中型压缩机: ④ 大型压缩机:(4)按输送介质类型分:① 输送气体—压缩机②输送液体—泵 ③ 输送粉体—风机2.容积式流体机械的特点:优点:① 压力范围宽。

有真空;低压;中压;高压;超高压。

② 效率高。

热效率达80%以上。

③ 适应性强,可输送各种介质。

④ 品种多样,适应各种工况及用途。

缺点:① 结构较复杂,易损件多。

② 排出不连续,产生脉动,往复惯性力。

③ 转速低,排量小。

④ 介质易受油污染。

3.容积式流体机械靠容腔容积的变化来输送介质或转换能量为容积式流体机械。

过程流体机械讲义

过程流体机械讲义

注册机械工程师资格考核认定测试培训班过程装备(二)过程流体机械⏹流体机械是以流体为工质进行能量转换、处理与输送的机械,是过程装备的重要组成部分。

⏹流体机械一般可以从三个方面进行分类:按能量转换分类按处理流体介质按流体机械结构特点流体机械分类⏹过程流体机械按能量转换分类⏹原动机利用高压蒸汽或气体的压力能膨胀做功推动转子旋转。

如蒸汽轮机、燃气轮机。

⏹工作机机械的转子被原动机拖动,通过转子的叶片将能量传递被输送的流体。

流体输送机械如:泵、压缩机等流体分离设备如离心式分离机等。

流体机械分类⏹按处理流体介质气体-压缩机、鼓风机、通风机 液体(或含固)-泵气、液(或含固)混合体-分离机、搅拌机⏹按流体机械结构特点往复结构的流体机械旋转结构的流体机械⏹测试教材中过程流体机械部分重点是:离心泵和离心压缩机泵的分类P140⏹泵:增压输送液体,把机械能转换成液体的能量的机械⏹泵的种类很多,其分类方法也多:按流体介质可分为水泵、油泵、耐腐蚀泵、杂质泵;按用途可分为工艺装置用泵、公用设施用泵、辅助设施用泵;按叶轮的布置方式可分为悬臂式、两端支承式、立置悬臂式。

泵的分类-按流体介质P140水泵:清水泵、锅炉给水泵、热水泵油泵:冷油泵、热油泵、液态烃泵耐腐蚀泵:耐酸泵、耐碱泵杂质泵:浆料泵、污水泵、泥浆泵泵的分类-按工作原理和结构形式P140泵的分类-按流体压力P141 低于2MPa的称低压泵,压力在2~6MPa之间的称中压泵,压力高于6MPa的称高压泵。

泵的分类-按用途P141⏹工艺装置用泵:进料泵、回流泵、循环泵、塔底泵、冲洗泵、排污泵……⏹公用设施用泵:锅炉用(给水泵、凝水泵、热水泵、余热泵)、凉水塔(冷却水泵、循环水泵)、消防用泵、卫生用泵……⏹辅助设施用泵;润滑油泵、液压传动用泵……⏹管路输送用泵:输油管线用泵、装卸车用泵……泵的分类-按叶轮布置方式P140⏹按叶轮的布置方式可分为:⏹悬臂式:挠性连轴节传动(卧式、立式)、刚性连轴节传动(立式)、共轴式传动(立式)⏹两端支承式:单级和两级、多级⏹立置悬臂式:单层壳体()、双层壳体泵的用途P141⏹用来输送液体的泵种类繁多,用途很广。

过程流体机械复习

过程流体机械复习

1.什么是原动机、工作机、压缩机、泵?并举例说明.2.按排气压力压缩机又分为哪几类?3.流体机械按结构分为哪几类?并举例说明.4.容积式压缩机的工作原理是什么?容积式压缩机是指依靠改变工作腔来提高气体压力的压缩机。

5.容积式压缩机按其结构可分为哪几类?活塞式压缩机:往复活塞—往复式压缩机回转活塞(螺杆、滑片)—回转式压缩机6.容积式压缩机的特点是什么?7.简述往复压缩机的工作过程.曲轴旋转一周,活塞往复运动一次,气缸内相继实现进气,压缩,排气的过程,即完成一个工作循环.8.往复压缩机的理论压缩循环与实际压缩循环的区别是什么?(或往复压缩机的理论压缩循环与实际压缩循环的特点是什么?)9.画图示意往复压缩机的理论压缩循环指示功的大小,并写出计算式.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=⋅⋅=⎰212211V V ppdVVp V p pV S Ap W 排气过程功:压缩过程功:吸气过程功:,功10.实际压缩循环的排气量与哪些因素有关?如何提高压缩机的排气量?行程容积如何计算?11.什么是容积系数?其含义是什么?提高它的方法有哪些?以图说明.λ定义:对于理想气体:V⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=-=-='=11111110nnS SSS SSV V V V VV VV V V εαε∆∆λVλ含义:行程容积的有效利用程度。

影响V λ的因素: ①α(0V )↓↓↑↑0,,则S V V ,V λα0α与气阀布置、气体压力范围(高、中、低压)有关。

②ε↓↓↑0,则S V V ,λε特殊的,只有余隙气体时nmaxV ,1110⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⇒=αελ③n↓↓↑⇒⇒↓0V S V V n ,,)吸热多、趋向等温过程膨胀线平缓(冷却差、λ∆12.简述采用多级压缩的理由. ①省功(因为有中间冷却器)②降低排气温度d Tmm mm s d s d p p T T 11--=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ε↓⇒↓d T εdT 过高,则:润滑油失效(积炭、变质、粘性下降)。

过程流体机械考试重点

过程流体机械考试重点

往复式,旋转式。

从被试液体中产生的蒸汽与空气形成的混合物,可利用外部火源点燃时的最低温度,闪点是判断可燃性气体被点燃的标准。

将物质在空气中加热时,开始并维持继续燃烧的最低温度叫因而它具有容积可周期变化的工作腔。

1、工作腔部分 (汽缸,活塞,气阀 )2、传动部分:把电动机的旋转运动转化为活塞的往复运动,包括曲轴,连杆,十字头。

3、机身部分。

压缩机结构示意图。

单作用,双作用,级差式。

1、汽缸没有余隙容积,被压缩其他能全部排出汽缸。

2、进排气过程无压力损失,压力波动、热交换,吸、排气压力为定值。

3、压缩过程和排气过程无气体泄漏。

4、所压缩的气体为理想气体,其过程指数为定值。

5、压缩过程为等温或绝热过程。

1、汽缸有余隙容积。

2、进排气通道及气阀有阻力。

3、气体和汽缸各接触壁面间存在温差。

4、汽缸容积不可能绝对密封。

5、阀室容积不是无限大。

6、实际气体性质不同于理想气体。

7、在特殊的条件下使用压缩机。

1、节省压缩气体的指示功。

2、降低排气温度。

3、提高容积系数。

4、降低活塞上的气体力。

及攻率和效率。

:压缩机铭牌上标出的排气压力是指额定排气压力。

的气体温度。

机最后一级单位时间内排出的气体容积,折算到第一级进口压力和温 度时的容积值。

体容积值。

2-27 含义 排气量由哪几部分组成力矩消耗的功与驱动力矩供给的功相同,所以要是主轴产生加速和减 速现象。

气体力(内力),往复、回转惯性力(自由力) 、侧向力,倾覆力 矩属自由力矩: 密封靠填料实现, 自紧式,填料密封原理是阻塞为主,反复节流效应 主辅。

三瓣六瓣式工作原理:三瓣缚于活塞杆上时,径向切口扔留有 间隙,以便压缩机运行时高压气体从该处导入填料外周的小室, 使两 块填料都利用高压气体抱紧在活塞杆上。

填料结构形式:由两块平面填料构成一组密封元件,三瓣(朝向汽缸) 六瓣 (背离汽缸) 三瓣缚于活塞杆上时,径向切口仍留有间隙,以便 压缩机运行时高压气体从该处导入填料外周的小室,使两块填料都利 用高压气体抱紧在活塞杆上。

过程流体机械

过程流体机械

概念1 过程流体机械:流体机械是以流体或流体与固体混合物为对象进行能量转换、处理也包括提高其压力进行输送的机械。

它是过程装备的重要组成部分。

2 压缩机:将机械能转变为气体的能量,用来给气体增压与输送气体的机械。

泵:将机械能转变为液体的能量,用来给液体增压与输送液体的机械。

3 排气温度:压缩机级的排气温度是在该级工作腔的排气法兰接管处测得的气体温度。

4 排气量:是指在所要求的排气压力下,压缩机最后一级单位时间内排出的气体容积,折算到第一级进口压力和温度时的容积值。

5 供气量:是指压缩机单位时间内排出的气体容积折算到基准状态时的干气体容积值。

6 理论容积流量:是单位时间内所形成的压缩机工作容积之和。

即等于每转总工作容积或排量乘以转速。

7 凝析现象:用于压缩湿气体的压缩机,中间各级或末级经冷却后,气体的含湿量会增大,如果其中水蒸气的分压达到相应的温度下的饱和蒸汽压,就会有水分从气体中析出的现象。

8析水系数:压缩机第i级的吸入的析出水分后的湿饱和气体体积,折算至一级进口压力和温度状态下的数值,与一级实际吸入容积之比。

9抽气系数:压缩机第i级吸入的经抽气或补气的气体体积折算至一级进口压力和温度状态的数值,与一级实际吸入容积之比。

10 等温指示效率:压缩机理论等温循环指示功与实际循环指示功之比。

11 等温轴效率:理论等温循环指示功与轴功之比。

12 绝热轴效率:理论绝热循环指示功与轴功之比。

13 比功率:单位排气量消耗的功率。

14 离心压缩机的级:级是离心压缩机的使气体增压的基本单元。

15 多变能头系数:表示叶轮圆周速度用来提高气体压力比的能量利用程度。

16 级的多变效率:多变效率ηpol级中的气体由Po 升高到Po*所需的多变压缩功与实际总耗功之比。

17 机械损失:不是在压缩机通流部件内,而是在轴承、密封、联轴器以及齿轮箱中所引起的机械摩擦损失。

18 最佳工况点:通常将曲线上效率最高点称为最佳工况点。

19 稳定工作范围:压缩机性能曲线的左侧受到喘振工况的限制,右侧受到堵塞工况的限制,在这两个工况之间的区域称为压缩机的稳定工作范围。

过程流体机械复习资料汇总

过程流体机械复习资料汇总

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。

过程流体机械复习吐血整理仅供参考

过程流体机械复习吐血整理仅供参考

过程:事物状态变化在时间上的持续和空间上的延伸。

它描述的是事物发生状态变化的经历。

状态:当系统的温度、压力、体积、物态、物质的量、相、各种能量等等一定时,我们就说系统处于一个状态(state)。

系统从一个状态(始态)变成另一个状态(终态),我们就说:发生了一个过程(process)。

等温过程:始态和终态的温度相等的过程。

过程工业:以流程性物料(如气体、液体、粉体等)为主要对象,以改变物料的状态和性质为主要目的工业。

现代生产过程的特点:大型化、管道化、连续化、快速化、自动化。

过程装备:实现过程工业的硬件手段。

如机械、设备、管道、工具和测量仪表以及自动控制用的电脑、调节操作机构等。

过程装备:三大部分:1.过程设备 2.过程机械 3.过程控制过程设备(静设备):压力容器、塔、反应釜、换热器、储罐、加热炉、管道等。

也称为:化工设备;压力容器过程机械(动设备):(Process Machinery)压缩机、泵、分离机(二机一泵);电机、风机、制冷机、蒸汽轮机、废气轮机等。

也称为:化工机器;流体机械;动力设备;泵与压缩机。

占过程工业总设备投资的20 ~25%,系统运行的心脏过程控制测控仪表、阀、电气源、转换器、计算机,监控设备,记录设备等。

也称为:控制仪表;自动化设备过程控制内容:压力、温度、流量、液位、浓度、密度、粘度等流体机械:以流体为工质进行能量转换、处理与输送的机械。

流体机械分类:原动机、工作机、液力传动机。

(1)原动机:将流体的能量转化为机械动力能的机械为原动机。

↓↓势能(压能)动能机械能特点:流体能→机械能;流体产生动力。

例如:水轮机、蒸汽轮机、燃气轮机、废气轮机、涡轮发动机、蒸汽机、内燃机等。

(2)工作机:将机械能转化为流体的能量的机械为工作机。

特点:机械能→流体能;流体吸收动力。

例如:压缩机、泵、分离机、鼓风机、通风机、制冷机等。

(3)液力传动机:将机械能转化为流体能,然后流体能又转化为机械能。

过程流体机械总复习

过程流体机械总复习

Hth
c22c12 2
1222
2
过程流体机械总复习
离心压缩机
确定各级基本尺寸
D2、n、u2、2A、Z、2
计算出口流通系数
2
1
z 2 D2 sin
2A
选取流量系数2r
计算各级的理论能量头
Hth
(12rctg2A
4
sin2A)u22
选取各级的漏气、系 轮数 阻df、l
计算 H to总 t(1功 dfl)H th
1
u1
离心压缩机
Hthcp(T2T1)c22 2c12
Hth
d(p)c22 c12
2
12dpW M 1Lpol Hpol m m 1RT1p p1 2m m 11
流动损失 级内损失漏气损失
轮阻损失
摩阻损失 冲分击离损损失失 二次流损失 尾迹损过失程流体机械总复习
离心压缩机
离心压缩机多为多级串联式的结构。 对于高增压,需要两缸或多缸离心压缩机串联。 压缩重气体时,由于μ大/多变能量头小, u2主要 受制于马赫数,级数较少; 压缩轻气体时,由于μ小/多变能量头大, u2主要 受制于叶轮材料强度,级数较多; 重气体比轻气体容易压缩。
i
z
pd ps
为了平衡活塞力,需要 进行调整。
过程流体机械总复习
往复活塞压缩机
➢设计计算
1 2 n n
pd ps
V VpTl
2
ps1 p 1 sa1 ps2 p 2 sa2
1
D1
2Vs1 d2
s 2
m1
Td Ts m
N ij6 1n 0 (1 s)jVp jsV jsm jm j j1 j(1 0j)m m j j1 1
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离心压缩机工作原理:
利用离心力对气体作功,由扩压通道对气体扩压,以提高气体压力。

离心叶轮的欧拉方程:L th=H th=C2u U2—C1u U1
欧拉方程的物理意义:方程说明气体获得的理论能量头只与叶轮叶道进、出口流体的速度积有关,而与流体的性质无关。

由于气体本身所具有的惯性作用,在叶轮叶道中将产生与叶轮旋转方向相反的附加的相对运动, 即轴向旋涡
伯努利方程物理意义:表明外加能头(机械功), 一部分作压缩功,提高气体的静压能,一部分增加动能,一部分克服各种能量损失,即:外加能头=压缩功+动能+克服损失
压缩机的最小流量工况--喘振工况
当级中流量减小到某最小值时,会产生喘振现象, 这时级或机不能正常工作,如不及时采取措施解决,将会造成恶性事故。

喘振产生的原因是:
内因: 流量达到最小流量,气流的边界层严重分离;
外因: 管路中存在储存能量的空间,即供气管网。

流动相似, 就是指流体流经几何相似的通道或机器时, 其任意对应点上同名物理量如压力、速度等比值相等。

流动相似的相似条件:模型与实物或两机器之间几何相似、运动相似、动力相似和热力相似。

对于离心压缩机而言, 其流动相似应具备的条件:几何相似、叶轮进口速度三角形相似、特征马赫数相等,即M’2u=M2u 和气体等熵指数相等,即k’=k。

压缩机的调节方法:压缩机出口调节流量、压缩机进口调节流量、采用可转动的进口导叶调节(又称进气预旋调节)、改变压缩机转速的调节。

理论压缩循环:由进气→压缩→排气三个热力过程组成
实际工作循环由吸气—压缩—排气—膨胀四个过程组成。

实际工作循环的特点
■存在余隙容积
■进气、排气过程存在压力损失
■气体与汽缸壁面间存在温差,压缩和膨胀指数不是定值
■汽缸存在泄漏
■实际气体性质不同于理想气体
压缩机排出的气体容积流量换算到压缩机进气状态下的气体容积流量,称为单级压缩机的排气量。

容积系数λv:---反映气缸行程容积的有效利用程度
容积系数=实际进气容积/行程容积
泄漏系数λl ---表示气阀、活塞环、填料函等泄漏对汽缸容积利用程度的影响
多级压缩就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。

采用多级压缩的理由
■节省压缩气体的指示功
■降低排气温度
■提高容积系数
■降低活塞上的气体力
级数的选择-------选择原则
●各级排气温度限制在一定范围内
●总功耗最小
●机器价格低,投资少
●结构简单,易操作维修
压力比的分配原则遵循最省功原则,即:多级压缩中,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,此时各级压力比称为最佳压力比。

多级压缩机的排气量指包括了级间凝析的水汽量、抽加气量和末级排气量,然后折算到压缩机进气状态时的气量。

压缩机中的气体力,往复惯性力,往复摩擦力均沿汽缸中心线方向,其代数和称为列的综合活塞力
供给能量有多余,加速,面积对应的功为盈功;
供给能量有不足,减速,面积对应的功为亏功;
飞轮及飞轮矩
目的:使压缩机转速均匀化。

原理:通过储存和释放能量,调节压缩机的角速度,使压缩机转速均匀化。

离心泵的原理:
灌泵→启动→叶轮旋转带动液体产生离心力→液体不断被甩向叶轮出口→叶轮进口处压力↓→吸液罐和叶轮进口中心线处的液体之间形成压差→吸液罐的液体压差作用→流体经吸入室进入叶轮→使泵连续地工作。

表示旋转叶轮传递给单位重量液体的能量,亦称为理论扬程
气蚀的机理:流体的压力随着从泵入口到叶轮入口而降低,在叶轮入口附近,液体压力达最低,此后,由于叶轮对液体做功,压力很快上升,当叶轮叶片入口附近的压力<=液体输送温度下的饱和蒸汽压时,液体汽化;同时,还可能溶解在液体内的气体逸出,它们形成很多气泡。

当气泡随着液体流到叶道内压力较高处时,外面的压力大于气泡内的汽化压力,则气泡会凝结溃灭形成空穴,瞬间周围的液体以极高的速度向空穴冲来,造成液体相互撞击使局部的压力骤升。

气蚀:这种液体汽化、凝结、冲击、形成高温、高压、高频冲击载荷,造成金属材料的机械剥裂,和电化学腐蚀破坏的综合现象。

提高离心泵抗汽蚀性能的措施
提高离心泵本身抗汽蚀性能-NPSHr↓
▲改进泵的吸入口至叶轮叶片入口附近的结构设计
▲采用前置诱导轮
▲采用双吸式叶轮
▲采用抗汽烛的材料
▲如果条件许可,可减少泵的转速及流量.
提高进液装置汽蚀余量的措施- NPSHa↑
▲增加泵前储液罐中液面上的压力pA;
▲合理确定泵的安装高度Hg≤[Hg];
▲将吸上装置改为倒罐装置,使Hg减小;
▲减少泵前管路上的流动损失ΔHA-S ;。

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