过程流体机械第一章
过程流体机械
CYZ-A自吸式离心油泵
150 C Y Z-A-80
扬程（m) 第一次改进 自吸 输送介质为油 能满足船用要求 吸入口径(mm)
YW型液下是排污泵
400 YW 1800-32-250
功率（KW) 扬程(m) 流量（m³/h) 液下-排污 吸入口径（mm)
各类鼓风机
L系列罗茨式鼓风机 SSR系列罗茨式鼓风机 离心式鼓风机
回转鼓风机
罗茨鼓风机 RR系列罗茨式鼓风机
各类通风机
F9-19，9-26高压离心风机 HTFC型箱体离心风机 T35-11系列轴流风机
SJG管道斜流风机
HLF（SWF）型混流风机 离心式屋顶风机
分离机的分类
离心机是工业生产中应用广泛的一种分离机，它分为：
过滤式离心机 沉降式离心机（包括分离机）
三足式：上部卸料 下部卸料
密闭联系系统，再配以必要的控制仪表和设备
，即能平稳连续的把以流体为主要的各种流程
性材料，让其在装置内部经历必要的物理化学
过程，制造出人们需要的新的流程性材料产品
。
重油加氢 脱硫和制 氢装置
设备的 检修
管道
过程装备
在过程工业中过程装备是成套过程装置的 主体，它是单元过程设备（如塔、换热器、反 应器、与储罐等）与单元过程机器（如压缩机 、泵、分离机等）两者的统一。
＜0.15 MPa （ 0.15×105Pa ）
负压
分类 方式
名称
按流 体机 械结 构特 点分 类
往复式 结构
旋转式 结构
特点 压比高、流量小
压比低、流量高
举例
备注
往复式压 缩机
往复式泵
转轮（回 转式）
叶轮（透 平式）
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
第一流体的流动过程与输送机械
(4) 内能 流体由于内部分子运动而具有的能量称为内能 ( 也称热力学能)。分子运动的速度随温度升高而增大, 因而, 内能也随流体的温度升高而增大, 常用U[J·kg-1] 表示每公斤物质所具有的内能。质量为m[ kg] 的流体稳 态流动时, 在任一位置所具有的内能为U·m[ J] 。
质量为m[ kg] 的流体稳态流动时, 在任一位置所具 有的总能量为以上各项能量之和:
3.4.3 实际流体流动过程的能量衡算
实际流体具有粘性, 在稳态流动过程中, 由于有内摩擦阻 力存在, 要消耗一定的能量。为了保证流体在管路内稳态连 续流动, 需要从外界向管路系统补充能量。例如用泵作功给 液体补充能量, 在这种情况下, 实际流体稳态流动的能量衡算 方程式——伯努利方程, 可以写为：
流体稳态流动时, 单位时间内, 流体流经垂直 于流动方向的任一截面的流体体积量, 称为体
积流量。若单位时间内流经管路任一截面的流
体量以质量表示, 则称之谓质量流量。
平均流速与流量的关系为:
平均流速 : 体积流量 : 质量流量:
qV
A
qV A qm A
[m s1]
[m3 s1] [kg s1]
根据静力学基本方程式，可推导出：
p2 p1 p (i )gh
上式为U 形管压强计测量压强差的计算式。由式
中可以看出, 压强差与U 形管两侧指示液液面差 有关, 与指示液和被测流体的密度有关, 与U 形
管的粗细无关。
U 形管压强计中所用的指示液密度应比所测系统流体 的密度大。工业上常用水、硫酸、四氯化碳和水银作为U 形管压差计的指示液。
§3 流体稳态流动时的物料衡算和能量衡算
3 .1 稳态流动与非稳态流动
过程流体机械
第一章流体机械的分类：按能量的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；按结构特点分为：往复式结构和旋转式结构。
第二章往复式（活塞式）压缩机基本构成：工作腔部分（气缸活塞，气阀）；传动部分（曲轴，连杆，十字头）；机身部分（机身，中体，中间接筒）。
级：被压缩气体进入工作腔内完成一次气体压缩为一级，每级由进气压缩排气组成，完成一次该过程为一次循环。
理论循环的特点：气缸没有余隙容积，被压缩气体能全部排出汽缸；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；压缩过程和排气过程无气体泄漏；所压缩气体为理想气体，过程指数为定值；压缩过程为等温或绝热过程。
余隙容积：活塞与气缸盖之间的间隙，汽缸至气阀的通道，汽缸与活塞之间的间隙在第一道活塞环前的部分，活塞杆与气缸座孔的间隙在填料以前的部分。
实际循环（的特点）与理论循环的差别：汽缸有余隙容积；进排气通道及气阀有阻力；气体与气缸各接触壁面存在温差；汽缸容积不可能绝对密封；阀室容积不是无限大；实际气体性质不同与理想气体；在特殊条件下使用压缩机。
容积系数：理想气体 )1(11--=ελαm v实际气体 )1(1134--=ελαm v Z Zα————相对余隙容积，V V s c=α ε————名义压力比，p p 12=εm ————膨胀过程指数 Z 4Z 3————相应于膨胀终了点4和排气终了点3状态时气体的压缩性系数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；降低活塞上的气体功。
级数的选择：单级压缩机保证级的压力比最佳；多级压缩机从省功的角度选择级数，应使整个机器的等温指示效率最高；其他（大中型压缩机，以最省功为原则；小型移动式压缩机，减轻自重；特殊气体压缩机，满足允许温度）。
压力比各级功耗相等的分配原则活塞式压缩机的气阀组成：阀座，启闭元件，弹簧，升程限制器。
活塞环的类型：整体环，剖分环；切口：直切口，斜切口，搭切口。
过程流体机械教学课件1
vV Vd S SV VSd3vpTl
泄漏影响示 意图
过程流体机械 西安交通大学
2.3 压缩机级的工作过程-9 3、多级压缩
有中间冷却的多次压缩过程，容积式压缩一次冷却 一次
⑴ 实行多级压缩的理由 节省压缩气体的指示功 理论上讲，由于后级冷却不完善，使气体温度比原始
温度每增高3℃，约使下一级的功耗增加1％
过程流体机械 西安交通大学
3.1 压缩机的热力性能和计算-7
理论容积流量——单位时间所形成的压缩机工作容积之和，即每转总工作容积(排量)乘以转速，符 号qVh，单位m3/min
排量－－就是压缩机每转所形成的气缸工作容积，行程容积(多用于发动机、制冷压缩机) 排气量－－实际上是表征压缩机尺寸大小的一个量，而不是用户最终真正得到的气体量 供气量－－是用户从整个压缩机装置得到的有用干气量总和(包括最后一级和中间各级) 排气量的计算：
多级压缩气体力示 意图
多级压缩气体力对比： ➢ 吸气绝对压力1bar ➢ 排气绝对压力9bar ➢ 中间回冷完全，等压比分配 ➢ 两级较单级减少活塞力约40 ％
过程流体机械 西安交通大学
2.3 压缩机级的工作过程-11
⑵ 级数的选择 等温指示效率——理论等温循环指示功与实际循环指示功之比 单级的最佳压力比 存在等温指示效率最大的 因为过程指数与进排气损失 一定压力损失，过程指数越小，级最佳压比越高(图示)
根据末级实测换算
根据Vh值理论计算
qVqVd p psd1T Tsd1zzsd1qVqVc
qVVS1v1 p1T1l1n
理 想 气 体 ， 回 冷 完 全 ， 等 按 压 比 分 配 ： zt
过程流体机械 西安交通大学
2.3 压缩机级的工作过程-14 ⑶ 压力比的分配
《过程流体机械》复习
《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。
4L-20丨8活塞式压缩机过程流体机械课程设计说明书
目录第一章概述 (2)1.1压缩机简介 (2)1.2压缩机分类 (2)1.3活塞式压缩机特点 (2)第二章总体结构方案 (3)2.1设计基本原则 (3)2.2气缸排列型式 (3)2.3运动机构 (3)第三章设计计算 (4)3.1 设计题目及设计参数 (4)3.2 计算任务 (4)3.3 设计计算 (4)3.3.1 压缩机设计计算 (4)3.3.2 皮带传动设计计算 (8)第四章压缩机结构设计 (11)4.1气缸 (11)4.2气阀 (12)4.3活塞 (12)4.4活塞环 (13)4.5填料 (13)4.6曲轴 (13)4.7中间冷却器 (13)参考文献 (14)第一章概述1.1压缩机简介压缩机（compressor），是将低压气体提升为高压气体的一种从动的流体机械，是制冷系统的心脏。
它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，从而实现压缩→冷凝（放热）→膨胀→蒸发 ( 吸热 ) 的制冷循环。
作为一种工业装备，压缩机广泛应用于石油、化工、天然气管线、冶炼、制冷和矿山通风等诸多重要部门；作为燃气涡轮发动机的基本组成元件，在航空、水、陆交通运输和发电等领域随处可见；作为增压器，已成为当代内燃机不可缺少的组成部件。
在诸如大型化肥、大型乙烯等工艺装置中，它所需投资可观，耗能比重大，其性能的高低直接影响装置经济效益，安全运行与整个装置的可靠性紧密相关，因而成为备受关注的心脏设备。
1.2压缩机分类压缩机按工作原理可分为容积式和动力式两大类；按压缩级数分类，可分为单级压缩机、两级压缩机和多级压缩机；按功率大小分类，可分为微小型压缩机、中型压缩机和大型压缩机。
按压缩机的结构形式可分为立式、卧式。
压缩机具有其鲜明的特点，根据其工作原理的不同决定了其不同的适用范围。
1.3活塞式压缩机特点活塞式压缩机与其他类型的压缩机相比，特点是：（1）压力范围最广。
第一章 流体机械概述
流体机械原理, 流体机械原理,设计及应用
第三节: 第三节: 流体机械的主要性能参数
一.流量 流量
泵与风机在单位时间内所输送的流体量, 泵与风机在单位时间内所输送的流体量,通常用体积流量 qV表示,单位为 3/s,m3/h. 表示,单位为m , . 来表示, 对于非常温的水或其他液体可以用质量流量qm来表示, 的换算关系为: 其单位为kg/s,kg/h.qm和qv的换算关系为:
2.从经济角度看: 从经济角度看: 从经济角度看 泵与风机是电厂的耗电大户, 泵与风机是电厂的耗电大户,特别是 给水泵素有"电老虎"之称.据统计, 给水泵素有"电老虎"之称.据统计,各 种泵与风机的耗电量约占厂用电的 70%~80%(采用汽动给水泵除外)约为 (采用汽动给水泵除外) 机组容量的5%~10%左右;其中泵约占 左右; 机组容量的 左右 50%,风机约占 ,风机约占30 %. .
流体机械原理, 流体机械原理,设计及应用 4.全压效率和全压内效率 全压效率和全压内效率
ηst表示,即:
全压效率是指风机的全压有效功率和轴功率之比, 全压效率是指风机的全压有效功率和轴功率之比,用
η st =
Pe × 100 % P
5.静压效率和静压内效率 静压效率和静压内效率
ηst表示,即:
静压效率是指风机的静压有效功率和轴功率之比, 静压效率是指风机的静压有效功率和轴功率之比,用
三.容积式(又称定排量式) 容积式(又称定排量式) 容积式
泵与风机通过工作室容积周期性变化而实现输送流体 的泵与风机.根据机械运动方式的不同还可分为往复式 往复式和 的泵与风机.根据机械运动方式的不同还可分为往复式和 回转式. 回转式.
观看动画1 观看动画1
《过程流体机械第二版》思考题答案_完整版
《过程流体机械第⼆版》思考题答案_完整版第⼀章控制系统的基本概念1.什么叫⽣产过程⾃动化？⽣产过程⾃动化主要包含了哪些内容？答：利⽤⾃动化装置来管理⽣产过程的⽅法称为⽣产过程⾃动化。
主要包含：①⾃动检测系统②信号联锁系统③⾃动操纵系统④⾃动控制系统。
2.⾃动控制系统主要由哪⼏个环节组成？⾃动控制系统常⽤的术语有哪些？答：⾃动控制系统主要有被控对象,测量元件和变送器，调节器，执⾏器等环节组成。
⾃动控制系统常⽤的术语有：被控变量y；给定值ys；测量值ym；操纵变量m；⼲扰f；偏差信号（e）；控制信号u3.什么是⾃动控制系统的⽅框图？它与⼯艺流程图有什么不同？答：⾃动控制系统的⽅框图上是由传递⽅块、信号线（带有箭头的线段）、综合点、分⽀点构成的表⽰控制系统组成和作⽤的图形。
其中每⼀个分块代表系统中的⼀个组成部分，⽅块内填⼊表⽰其⾃⾝特性的数学表达式；⽅块间⽤带有箭头的线段表⽰相互间的关系及信号的流向。
采⽤⽅块图可直观地显⽰出系统中各组成部分以及它们之间的相互影响和信号的联系，以便对系统特性进⾏分析和研究。
⽽⼯艺流程图则是以形象的图形、符号、代号，表⽰出⼯艺过程选⽤的化⼯设备、管路、附件和仪表⾃控等的排列及连接，借以表达在⼀个化⼯⽣产中物料和能量的变化过程，即原料→成品全过程中物料和能量发⽣的变化及其流向。
4.在⾃动控制系统中，什么是⼲扰作⽤？什么是控制作⽤？两者有什么关系？答：⼲扰作⽤是指除操纵变量以外的各种因素引起被控变量偏离给定值的作⽤；控制作⽤是通过对被控变量的测量得到测量值，使其与给定值⽐较，得出偏差信号。
这个信号按⼀定规律计算出控制信号来改变操纵变变量克服⼲扰作⽤。
两者关系是控制作⽤的⼀部分职能就是减⼩或消除⼲扰对被控变量的影响。
5.什么是闭环控制？什么是开环控制？定值控制系统为什么必须是⼀个闭环负反馈系统？答：闭环控制是控制系统的输出信号的改变回返回影响操纵变量的控制⽅式。
开环控制是控制系统的输出信号不会影响操纵变量的控制⽅式。
精品课件-流体机械-第1章 绪论
流体机械课程概述
4. 课程的专业地位
管道流体输送； 流体机械（泵、压缩机、风机、分离机）； 能源动力等 3. 课程的科技、工程地位
流体机械是动力工程、机械工程、石油和化学工 程、城市建筑工程、环境工程、航空航天工程以及生物工 程等诸多领域都有着重要的应用一。参考1.5节的阅读材料 。
流体机械课程概述
5. 课程的内容 1.绪论（2学时）—— 重点是流体机械是什么？如何分类 的。需要复习的基础知识有那些？ 2.叶片泵（16学时）——课程的核心，也是考核的重点； 3.涡轮机（2学时）——与泵的工作过程相反的一种机械， 定向钻井，智能寻向钻井技术广泛应用； 4.液力传动（8学时）——使用了叶片泵、涡轮机原理综合 实的验产授品课。部分，共8学时 课5.外叶拆片装式离气心体泵机。械（12学时）——风机、压缩机等内容。 实验1：离心泵性能合实验 实验2：压缩机性能实验
第1章 绪论
容积式流体机械——能量的交换是通过运动部件和静止部件 或者两个运动部件之间的容积的周期性变化来实现的。流体 与机械之间的相互作用力为静压力。根据运动方式不同，可 分三为、往按复工作式介和质回分转类式两类。
按照工作介质，流体机械可分为水力机械和热力机 械两类．水力机械以液体为工作介质，热力机械以气体为 工作介质。
第1章 绪论
六、生物医学工程
动物体内的液体（例如 血液）及气体（例如空气）的循 环流动是生命活动的最重要的内 容之一。现在生物医学工程中， 小型泵可为衰竭器官提供动力。
《化工过程流体机械》第1章_概述(课件版)
技术原理
性能特点
工程应用
学习建议
化工过程流体机械
①. 掌握扎实的工程技术理论基础 流体力学、热力学、空气动力学、转子动力学等 ②. 了解较多的实践知识和工程结构 生产实习，泵与压缩机结构等 ③. 具有较强的自学思考能力 自学、思考、实践、创新，传授能力非传授知识 ④. 认真阅读掌握教材内容 “ 教与学 ” ；基础课、讲座课、综合课（学习实践应用） 学时精简，尽量重点分析总结，推导论述自学 ⑤. 认真做习题、思考题和实验 ⑥. 重视课堂笔记 读书使人充实，不读书者须有狡诈诡谲之伎俩 讨论使人敏锐，不讨论者须有通权达变之天资 笔记使人严谨，不作笔记者须有过目不忘之记忆_培根 ⑦. 注意课程教学小结和总结
课程历史
化工过程流体机械
《化工过程流体机械》课程 主要讲述在石油化工生产过程中 发挥重要作用的能量传递机械设备——流体机械 讲述流体机械结构型式、工作原理、性能特点和工程应用 课程教学目标为培养学生从事流体机械 使用维护、调节控制和设计改造工作的基本能力 达到掌握现代工程技术、增强工程实践意识 和解决工程实际问题的培养目标 实现对学生知识、能力、素质的培养要求 《化工过程流体机械》课程 2004 年 6 月授予石油大学（华东）第五次校级优质课程 2004 年11月石油大学（华东）第一次校级精品课程建设立项 2007 年 1 月通过中国石油大学校级精品课程建设项目验收
1.3.3 二十一世纪流体机械技术展望
新型流体机械研究：环保型流体机械、可再生能源流体机械 （太阳能、风、地热、海洋、生物能） 微型流体机械、高能量密度流体机械 流体机械设计理论研究： 定常附体→定常脱体涡混合→非定常脱体涡流型
§1
概述
2．流体机械在石油化工行业的应用 3．（化工）过程流体机械
过程流体机械教学课件1
添加标题
应用：流体机械在能源、化工、环保、航空航天等领域有着广泛的应用。
流体机械主要结构
流体机械的基本 组成：包括叶轮、 蜗壳、导叶等部 件它们的作用分 别是实现能量的 转换、汇集和导 出。
流体机械的分类： 按照工作原理和 应用领域可以分 为离心式、轴流 式、混流式等类 型它们在结构上 有一定的差异。
流体机械的工作 原理：基于牛顿 第三定律通过叶 轮旋转产生离心 力或轴向推力使 流体获得能量如 压力、速度等。
流体机械的应用： 广泛用于能源、 化工、环保等领 域如泵、压缩机、 鼓风机等设备。
流体机械性能参数
工作压力：流体机械在正常工作时所承受的压力 流量：流体机械在单位时间内输送的流体量 转速：流体机械旋转的速度 效率：流体机械在工作过程中能量的转换效率
08
总结与展望
总结课件内容重点
过程流体机械的基本概念和分 类
过程流体机械的工作原理和特 点
过程流体机械的应用范围和案 例分析
过程流体机械的发展趋势和未 来展望
对未来学习与实践的建议
深入学习过程流 体机械的基本理 论掌握其核心原 理。
关注流体机械领 域的新技术、新 发展不断更新知 识储备。
结合实际工程项 目提高解决实际 问题的能力。
01
课件封面
课件标题
内容1：过程流体机械教学课件1
内容3：包含课程名称、授课老师 姓名等信息
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
内容2：封面设计简洁明了突出主 题
内容4：整体风格统一符合教学课 件的规范要求
课件作者
作者姓名：张三
H《化工过程流体机械》第1章概述&第2章泵_总结思考公式习题
《化工过程流体机械》总结、思考、公式、习题（第一、二章）2009.9.30（内容总结）第一章概述§ 1.1 流体机械的定义与分类§ 1.2 流体机械的工程应用§ 1.3 流体机械的技术发展小结：1．流体机械的分类叶片式、容积式；2．流体机械在石油化工行业的应用；3．（化工）过程流体机械。
（内容总结及思考题）第二章泵§ 2.1 离心泵的结构类型2.1.1 离心泵的基本结构2.1.2 离心泵的类型2.1.3 离心泵的典型结构2.1.4 主要零部件小结：1．离心泵的基本结构单级单吸悬臂式；2．离心泵的类型单级、多级；单吸、双吸；水平中开、节段式；3．叶轮开式、闭式。
§ 2.2 离心泵的工作原理2.2.1 离心泵的工作参数2.2.2 离心泵的工作原理2.2.3 叶轮中液体流动规律——速度三角形2.2.4 离心泵基本方程式2.2.5 叶片结构型式对能量转换的影响2.2.6 有限叶片对叶轮能量转换的影响小结：1．工作参数流量Q、扬程H、功率N、效率η等；2．速度三角形速度u、w、c，分速度c u、c r；液流角α、β，叶片安装角βA2等；3．基本方程欧拉方程（表达形式两种、物理意义三项）、理论扬程H T∞、静扬程H pol、动扬程H hyn等；4．叶片结构分析后弯、前弯、径向叶片型（βA2＜＝＞90º）；反作用度ρR∞，βA2极限值βA2min、βA2max等；5．叶片有限影响轴向涡流，β2＜βA2、c u2＜c2∞，滑移系数μ；（叶片有限无损失）理论扬程H T＜H T∞等。
思考题：[2] 4-1．离心泵有哪些性能参数？其中扬程是如何定义的？它的单位是什么？[2] 4-2．试写出表达离心泵理论扬程的欧拉方程式和实际应用的半经验公式。
§ 2.3 离心泵的工作性能2.3.1 离心泵的吸入性能2.3.2 离心泵的特性曲线2.3.3 离心泵的性能换算小结：1．吸入特性汽蚀机理与危害，汽蚀参数（p、NPSH、H S、z g），汽蚀判别、安全条件，汽蚀特性（[NPSH]、[H S]），抗汽蚀措施。
过程流体机械习题及答案-推荐下载
A．气体流动 B．热力 C．冷却 D．升温
7．吸、排气管内的压力取决于_____。
A．气缸内吸、排气压力
C．气阀通流面积
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
16．压缩机的实际排气压力取决于______。
A．缸内压力
C．排气温度
10．理论上讲，级数越（ ），压缩气体所消耗的功就越（ ）等温循环所消耗的
功。
14．气阀主要由（ ）、（ ）、（ ）和（
16．活塞环和填料的密封原理基本相同，都是利用（ ）和（ ）的作用以达
到密封的目的。
19．压缩机正常运转时，产生的作用力主要有三类：（1）（
（2）（
22．压缩机中的惯性力可分为（ ）惯性力和（ ）惯性力。
40．第一级吸入管道处的气体压力称为活塞压缩机的（
的气体压力称为活塞压缩机的（
二、选择题
2．活塞式压缩机的理论工作循环由______个过程组成。
A．一
B．二
3．活塞压缩机的实际工作循环由______个过程组成。
A．四
B．三
C．三
C．二
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。
23．一阶往复惯性力的变化周期为（
期为（
）。
）；（3）（
25．旋转惯性力的作用方向始终沿曲柄半径方向（ ），故其方向随曲轴旋转而（
），而大小（
）。
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术通关，1系电过，力管根保线据护敷生高设产中技工资术艺料0不高试仅中卷可资配以料置解试技决卷术吊要是顶求指层，机配对组置电在不气进规设行范备继高进电中行保资空护料载高试与中卷带资问负料题荷试2下卷2，高总而中体且资配可料置保试时障卷，各调需类控要管试在路验最习；大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试，况卷要下安加与全强过，看度并22工且22作尽22下可22都能22可地护以缩1关正小于常故管工障路作高高；中中对资资于料料继试试电卷卷保破连护坏接进范管行围口整，处核或理对者高定对中值某资，些料审异试核常卷与高弯校中扁对资度图料固纸试定，卷盒编工位写况置复进.杂行保设自护备动层与处防装理腐置，跨高尤接中其地资要线料避弯试免曲卷错半调误径试高标方中高案资等，料，编试要5写、卷求重电保技要气护术设设装交备备置底4高调、动。中试电作管资高气，线料中课并敷3试资件且、设卷料中拒管技试试调绝路术验卷试动敷中方技作设包案术，技含以来术线及避槽系免、统不管启必架动要等方高多案中项；资方对料式整试，套卷为启突解动然决过停高程机中中。语高因文中此电资，气料电课试力件卷高中电中管气资壁设料薄备试、进卷接行保口调护不试装严工置等作调问并试题且技，进术合行，理过要利关求用运电管行力线高保敷中护设资装技料置术试做。卷到线技准缆术确敷指灵设导活原。。则对对：于于在调差分试动线过保盒程护处中装，高置当中高不资中同料资电试料压卷试回技卷路术调交问试叉题技时，术，作是应为指采调发用试电金人机属员一隔，变板需压进要器行在组隔事在开前发处掌生理握内；图部同纸故一资障线料时槽、，内设需，备要强制进电造行回厂外路家部须出电同具源时高高切中中断资资习料料题试试电卷卷源试切，验除线报从缆告而敷与采设相用完关高毕技中，术资要资料进料试行，卷检并主查且要和了保检解护测现装处场置理设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
《过程流体机械》绪论课件
作为辅助性生产环节的动力气源、控制仪表的 用气、环境通风等。
第八页，编辑于星期一：十四点 五十四分。
1.1.2 教学目标 全面熟悉典型的过程流体机械的基本结构、
工作原理、工作特性以及能够表征其生产能力 的技术的经济指标，达到能够初步学会选用各 种流体机械的目的。
第十五页，编辑于星期一：十四点 五十四分。
流体机械的应用
（1）流体机械广泛应用在国民经济各部门，社会生活各领域。 （2）科学技术越发展流体机械应用越广泛，起的作用越大。
– 如现代电力工业中，发电量的3/4由汽轮机承担，1/4由水轮 机承担，近年来西电东送，水电发展越来越多；
– 而用电量中1/3用于驱动水泵、风机、压缩机。特别是水泵 占的比例很大；
38*105MW 已开发仅10%
我国水力资源总蕴藏量
3.78*105MW 已开发<15%
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
长江三峡电站，是目前世界上最大的水电站，向家坝、 溪洛渡、九滩……
水轮机是水力发电的关键部件。
水力发电的生产过程：主机系统、辅机系统。
除水轮机外，水电厂油气水等辅机系统中，要应用大量的水泵、 油泵、压缩机等流体机械。
– 水下油气混输泵：下图0-12
第二十二页，编辑于星期一：十四点 五十四分。
图0-12 水下油气混输泵
第二十三页，编辑于星期一：十四点 五十四分。
– 5．钢铁工业
高炉鼓风机： 轴流压缩机，风量大，10000m3/min，功率60MW
空气压缩机： 流量72000 m3/min，压力3.5mpa，功率12.15MW。
通风机
0.15～0.3 MPa
＜0.15 MPa
流体机械(1)
原动机---流体能量→机械能 工作机---机械能→流体能量
§1.1 流体机械的定义和分类
二、流体机械的分类 2、按工作介质的性质分： 水力机械---工作介质为液体
（水轮机、泵等）--不可压
热力机械---工作介质为气体
（压缩机、风机等）---可压
§1.1 流体机械的定义和分类
水头（扬程）=高压侧流体能量—低压侧流体能量
三、转速
叶轮（转轮）的旋转速度（r/min）
四、功率（出力）N和效率η 原动机：N—输出功率（kW） 工作机：N—输入功率（kW） 单位时间内，液体通过机器作的功或获得的能量为：
N e = γ QH (kW )
γ = 9.81kN / m , Q − m / s, H − m
流体机械原理
余志毅 机械与车辆学院流体力学实验室
第一章 流体机械概述
§1.1 流体机械的定义和分类
一、流体机械的定义 一般的说，流体机械是指能够将流体能量和 机械能量相互转换的机械设备 流体是工作介质 流体是能量载体 转换是通过流体和过流部件之间的相互作用
§1.1 流体机械的定义和分类
二、流体机械的分类 1、按能量传递方向分：
3 3
§1.5 叶片式流体机械的主要性能参数
对于水轮机：
水流对机器做功，Ne为机器得到的总能量 N = N e − ∆N ∆N − 损失
N 效率： η = Ne
对于泵：
机器对水流做功，Ne为水流得到的总能量
N e = N − ∆N Ne 效率： η = N
∆N − 损失
§1.5 叶片式流体机械的主要性能参数
V2 E=Z+ + γ 2g P (m )
过程流体机械复习资料含试题和答案
第1章绪论一、填空按照国际公约的约定，社会经济过程中的全部产品通常分为三类，即（软硬件产品）、（流程性材料产品）和（服务型产品）。
过程流体机械是（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。
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。
按工作介质的不同，流体机械可分为（压缩机）、（泵）和（分离机）。
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。
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。
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。
用机械能将（混合介质）分离开来的机械称为分离机。
二、名词解释1. 流程性材料2. 过程3. 生产过程4. 过程装备5. 过程流体机械6. 压缩机7. 泵8. 分离机5.是以流体为工质进行能量交换，处理与输送的机械，是过程装备重要组成三、简答与分析1．《过程流体机械》课程的教学目标是什么？2．简述过程流体机械的发展趋势？第2章容积式压缩机一、填空题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。
往复式压缩机由（工作腔）、（传动部分）、（机身部分）和（设备）四部分组成。
往复式压缩机的工作腔部分主要由（气缸）、（活塞）和（气阀）构成。
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。
（原料）用来密封活塞杆通过气缸的部位。
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。
往复式压缩机的传动部分一般由（曲柄）、（连杆）和（十字头）构成。
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。
规定气体对活塞作功其值为（正），活塞对气体作功其值为（负）。
？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（压力液动）。
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石油化工
制药工业
食品工业
橡胶工业
橡胶产品（丁苯橡胶）
炼油厂
化肥厂
甲醇、丁辛醇厂
占过程工业总设备投资的 20 ~25%，系统运行的心脏。
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（3）过程控制 (Survey-control Equipment)
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、浓度、密度、粘度、液位等
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三、高速转子动力学的研究与应用
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四、新型制造工艺技术的发展
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五、流体机械的自动控制
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六、流体机械的故障诊断
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三大专业课所用基础课程： 数 学
固体力学
主要基础理论：
＋
力学
理论力学 材料力学 弹性力学 塑性力学
过程设备
过程机械
工程热力学 流体力学
三大力学:
过程控制 电工电子学 数字控制 计算机 固体力学 热力学 流体力学
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（二）按流体介质分类（工作机）
（1） 压缩机：给气体增压与输送气体的称为压缩机。 分为：容积式压缩机；离心式压缩机
如：氮氢气压缩机，氨气压缩机，活塞式压缩机等
（2） 泵：给液体增压与输送液体的称为泵。 分为：容积式泵；离心式泵
如：离心泵，轴流泵，液压泵，容积泵等
（3） 分离机：把液体与固体；液体与液体分离的设备为 分离机。
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流体机械的故障诊断实例（专家出诊）
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七、虚拟样机技术在流体机械中的应用
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压缩机测绘及Pro/E模型建立
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功质 作 功
知道多 少？
流体机械种类： 水力机械： 水轮机、水斗、水波轮等。 汽轮机械： 蒸汽轮机、废气轮机、燃气轮机 等。 化工机器： 压缩机、泵、制冷机 等。 通风机械： 通风机、鼓风机、风扇 等。 透平机械： 涡轮机、透平压缩机、飞机发动机 等。 液压机械： 液压泵、液压马达、液压缸 等。 液力机械： 液力变矩器、液力偶合器、液力制动器。
气体类(gas)：空气(air) 、化学气（H2、O2、N2）、 蒸汽(steam)、燃气(gas)、石油气(oil gas) 液体类(liquid)：水、油、化学液体、乳浊液、混合液….. 粉粒类(powder) ：植物粉、食物粉、药物粉、化学粉、 矿物粉等。
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装配及拆卸
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压缩机转子系统的运动
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虚拟样机的建立
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由实验数据得到的气体力
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仿真结果的动态显示
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如：过滤式离心机，沉降式离心机，离心机
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按流体介质分类（原动机）
应用什么流体称为什么机。
如： 汽油——汽油机 柴油——柴油机 蒸汽——蒸汽机 废气——废气机 水——水轮机 风——风机
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*世界能源形式：
石油、煤炭 、水利 、核能 、风能、 太阳能、地热能。 这些能源利用率高低，直接由流体机械来决定。
绪论
用ADAMS输出FEA载荷
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进一步在ANSYS中求解连杆
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在ANSYS中的变形
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总结
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八、实现国产化和参与国际竞争
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1.过程设备 2.过程机械 3.过程控制 （ Process Equipment） ( Process Machinery） （ Survey-control Equipment ）
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（1）过程设备（静设备）： （Process Equipment）
???
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现代重要作用
物理工程 化学工程
新材料生产的基础 能源开发转化的核心 现代农业生产的后盾 生物技术产业化的依托 信息技术发展的支撑 电子与控制 环境治理的手段
过程工业
过程装备
生物工程
机械工程
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过程装备： (Process Equipment ) 三大部分：
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（3）传动机械（流体）： 将机械能转化为流体能，然后流体能又转化为机械能。 特点：机械能→流体能→机械能；流体传递动力。
例如： 液压与气压机械： 液压泵、液压马达、气压缸 等。 液力机械： 液力变矩器、液力偶合器、液力制动器。
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原动机与工作机： 本质相似，作用结果相反。
本质： 工作原理、理论基础、基本结构、分析计算方法、 设计维修等相同或相似。
流体机械：包括原动机，工作机，传动机械（流体）
以前：一种机器可能就是一个专业，专业面窄，分工细。 现在：一个专业包括多种机器，专业面拓宽，便于就业。
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1.2 过程流体机械
①压缩机（容积式/离心式） ②泵 ③分离机与过滤机 （二机一泵）
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关系： 过程流体机械 二机一泵
过程工业中全部 动设备 以流体为工作介质 的机械设备
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过程机械
流体机械
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1.3 流体机械
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
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1.4 流体机械分类
(Fluid Machinery Classify)
（一）按能量转换与传动分类：
原动机
流体机械
工作机 传动机械（流体）
流体机械分为：原动机；工作机；传动机械（流体）
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（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。
科学技术越发达，过程工业就越多、越大。 他是现代工业的主要体现，国民经济的支柱产业之一。
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过程工业：
原料
（液体,气体, 粉体）
化学,物理,生物变化
产品
工艺过程
过程工业
对口工业： 化工、石油化工、煤化工、冶金、建材、制药、化肥、轻 工、燃烧、制氢、合成材料、环境、生态 、食品、产汽、 制药工业 新能源 新材料 循环工业
↓ 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。
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（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、鼓风机、通风机、制冷机 等。
也称应釜、换热器、储罐、加 热炉、管道 等。
占过程工业总设备投资的 80 ～85%
教材：
《过程设备设计》 《化工容器设计》
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（2）过程机械（动设备）： （Process Machinery） 压缩机、泵、分离机（二机一泵）；风机、制冷机、 电机、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
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本课程学习要点：
讲述基本原理、基本理论、基本计算； 注重前后知识应用,理论联系实际,分析解决问题能力。 参考书： （1）《化工机器》
高慎琴主编，潘永密审定.化学工业出版社
张克危主编，机械工业出版社
（2）《流体机械原理》