《过程流体机械》复习资料资料
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
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
《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。
本过程流体机械重点知识点文档
1.过程是指事物状态变化在时间上的连续和空间上的延长,它描绘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淆体为对象进行能量变换、办理,也包含提升其压力进行输送的机械,它是过程装备的重要构成部分。
它是产品生产的能量供给者、生产环节的制作者和物质流通的输送者。
所以,它常常是一个工厂的心脏、动力和重点设施。
4.依照能量的变换分为原动机和工作机。
按介质分类:压缩机、泵、分别机。
按构造分:来去式流体机械、旋转式5.压缩机构造四大多数:工作腔部分、传动部分、机身部分、隶属设施。
工作腔部分包含:气缸、活塞、气阀。
传动部分包含:曲轴、连杆、十字头6.活塞压缩机的机构学原理:曲柄的旋转运动经过往返摇动的连杆换成十字头的来去运动,活塞经过一根修长的活塞环连结在十字头上与其同步运动。
7.活塞均匀速度是一个定值8.角度式压缩机包含: L形、V形、W形、扇形、星形9.理论循环:压缩机达成一次进气、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达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.实质循环与理论循环差异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。
气缸容积不行能绝对密封e,阀室容积不是无穷大。
F实质气体性质不一样于理想气体g 在特别条件下使用压缩机13.所谓多级压缩,是将气体的压缩过程分在若干级中进行,并在每级压缩以后将气体导入中间冷却器进行冷却。
14,推行多级压缩的原由: 1.节俭压缩气体指示功 2.降低排气温度 3.提升容积指数 4.降低活塞上的气体力15.关于大中型压缩机,一般应以最省功为原则,而不惜惜级数增加。
对小型挪动式压缩机,固然也应注意节俭功的耗费,但常常重量是最主要矛盾,所以级数选择多取决于每一级所同意的排气温度。
在排气温度同意范围内,尽量采用较少级数以减少重量。
过程流体机械期末复习课一
• 四、简答题 30分 • 参考作业题
1
•五、计算题 25分 第二章 容积式压缩机 需要掌握的一些图: P14 图2-1、图2-2、图2-3 、P16图2-5、 P17图2-8 P37 图2-31 需要记住的一些公式: P19 (2-10)、P21 (2-15)、 (2-16)、 (2-17)、 (2-18)、 P25 (2-24)、 P28 (2-29)、 P31 (2-39)、 P32 (2-41) 需要熟悉的一些例题: P78-82 2.5.5.2 正常热力计算示例 第三章 离心式压缩机 需要掌握的一些图: P98图3-1、 P99图3-2、 P99图3-3、 P103图3-7、 P112图3-14、 P117 图3-20 、P119 图3-23 需要记住的一些公式: P102 (3-1)、 (3-2)、 (3-3)、 P103 (3-4)、 (3-5)、 P104 (3-8)、 (3-9)、 (3-10)、 P105 (3-14)、 (3-19)、 P106 (3-21)、 P112 (3-32)、 (3-33)、 P113 (3-39) 需要熟悉的一些例题: P145-147 3.4.4.1 通用的空气压缩机选型示例
五、计算题 25分
• 2 、有一台清水离心泵,流量为 0.025m3/s ,出 口管压力表读数为323730Pa,吸入口真空表读 数为 39240Pa,压力表与真空表之间的垂直距 离为0.8m,吸入管与排水管直径分别为100mm 和 75mm 。试计算泵的有效功率。(本小题 12 分)
3、一台离心通风机其进口静压为-367.9Pa,进口 动 压 63.77Pa , 出 口 静 压 186.4Pa , 出 口 动 压 122.6Pa ,求风机的全压和静压各为多少?当通 风网络阻力为600Pa时该风机能否满足要求。 解:由风机全压和静压的定义可得
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。
过程流体机械期末复习
《过程流体机械》思考题参考解答2 容积式压缩机☆思考题2.1 往复压缩机的理论循环与实际循环的差异是什么?☆思考题2.2 写出容积系数λV 的表达式,并解释各字母的意义。
容积系数λV (最重要系数)λV =1-α(n1ε-1)=1-⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛110ns dS p p V V(2-12)式中:α ——相对余隙容积,α =V 0(余隙容积)/ V s (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 =p d / p s =p 2 / p 1 ,一般单级ε =3~4;n ——膨胀过程指数,一般n ≤m (压缩过程指数)。
☆思考题2.3 比较飞溅润滑与压力润滑的优缺点。
飞溅润滑(曲轴或油环甩油飞溅至缸壁和润滑表面),结构简单,耗油量不稳定,供油量难控制,用于小型单作用压缩机;压力润滑(注油器注油润滑气缸,油泵强制输送润滑运动部件),结构复杂(增加油泵、动力、冷却、过滤、控制和显示报警等整套供油系统油站),可控制气缸注油量和注油点以及运动部件压力润滑油压力和润滑油量,适用大中型固定式动力或工艺压缩机,注意润滑油压和润滑油量的设定和设计计算。
☆思考题2.4 多级压缩的好处是什么?多级压缩优点:①.节省功耗(有冷却压缩机的多级压缩过程接近等温过程);②.降低排气温度(单级压力比小);③.增加容积流量(排气量,吸气量)(单级压力比ε降低,一级容积系数λV 提高);④.降低活塞力(单级活塞面积减少,活塞表面压力降低)。
缺点:需要冷却设备(否则无法省功)、结构复杂(增加气缸和传动部件以及级间连接管道等)。
☆思考题2.5 分析活塞环的密封原理。
活塞环原理:阻塞和节流作用,密封面为活塞环外环面和侧端面(内环面受压预紧);关键技术:材料(耐磨、强度)、环数量(密封要求)、形状(尺寸、切口)、加工质量等。
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
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
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。
《流体机械》复习
《流体机械》部分第一章 泵与风机的分类及工作原理1、泵与风机的分类基工作原理2、泵与风机的特性参数水泵:流量,扬程H (单位重量的液体在泵内所获得的总能量,单位为m ),转速,功率(轴功率、有效功率()1000kW Na HQ γ=),效率,允许吸上真空度。
风机:风量,风压P (单位体积的气体在风机内所获得的总能量,单位为Pa ),转速,功率(轴功率、有效功率()1000kW Na HQ =),效率。
第二章 泵与风机的基本理论1、速度三角形2、离心式泵与风机的基本方程式 (1)理论流量:222T r Q D b c ψπ=(2)叶片无限多时的理论压头基本方程:()22111T u u H u c u c g∞=± 222222211221222T u u w w c c H g g g∞---=++(3)叶片出口安装角对压头分配的影响(前弯290β> 、径向290β= 、后弯290β< 叶片叶轮的性能)3、离心式泵与离心风机的典型特性曲线4、轴流风机的速度三角形和基本方程式()21T u u uH c c g=±,()21T u u P u c c ρ=± 5、轴流通风机的特性曲线(特点)全压特性曲线静压特性6、泵与风机的相似理论(1)相似条件:几何形似、运动相似、动力相似(含义)(2)相似定律:彼此相似的泵或风机在相似工况点的压头、流量、功率之间的比例关系,利用相似定律可以将依据模型实验的结果推算出实物的特性,以及当工作介质、转速发生变化后的特性。
2222m m m m D P n P n D ρρ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭322m m m D Q n Q n D ⎛⎫= ⎪⎝⎭3522m m m m D N n N n D ρρ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(3)比例定律:当泵或风机转速变化时,对应工况点的压头、流量和功率分别按转速比的平方、一次方和三次方而变化。
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。
陕西科技大学过程流体机械期末考试复习资料总结
泵课程内容主要复习参考公式习题[1]参考教材[1]《石油化工流体机械》张湘亚等主编.石油大学出版社.1996.8参考教材[2]《过程流体机械》姜培正编.化工工业出版社.2001.81 扬程计算sdsdsd zzgccgppH-+-+-=222ρ(1-1.2))(222inoutinoutinout ZZccgppH-+-+-=ρ(4-4)1-11-21-31-42 理论扬程)(11122∞∞∞-=uuTcucugH(1-2.8)gcucuH uut1122-=(4-11)1-51-63 汽蚀计算SAgvA hzgpp-∑---=ρaNPSH(1-3.4)10][][-'-'+='gppHH vaSSρ(1-3.13)gSAVAaHHpp-∆--=-γγNPSH(4-17)1-91-101-111-121-134 比例定律2121nnQQ=(1-6.8)22121⎪⎪⎭⎫⎝⎛=nnHH(1-6.9)32121⎪⎪⎭⎫⎝⎛=nnNN(1-6.10)nnqqVV'='(4-31)2⎪⎭⎫⎝⎛'='nnHH(4-32)3⎪⎭⎫⎝⎛'='nnNN(4-33)1-161-171-185 切割定律22DDQQ'='(1-6.12)222⎪⎪⎭⎫⎝⎛'='DDHH(1-6.13)322⎪⎪⎭⎫⎝⎛'='DDNN(1-6.14)22DDqqVV'='(4-37)222⎪⎪⎭⎫⎝⎛'='DDHH(4-38)322⎪⎪⎭⎫⎝⎛'='DDNN(4-39)1-211-221-236 比转数4/365.3HQnns=(1-6.16)4/365.3Hqnn Vs=(4-35)1-191-20叶片式压缩机课程内容主要复习参考公式习题[1]参考教材[1]《石油化工流体机械》张湘亚等主编.石油大学出版社.1996.8参考教材[2]《过程流体机械》姜培正编.化工工业出版社.2001.81 容积流量22222vSr kbDQcτπ=(2-2.2)svrQkuDbn2232222)/(9.33τϕ=(114页)222322229.33⎪⎭⎫⎝⎛=nkuQDbvrsτϕ(推导)23222222260VVinrV kqunDbq=⎪⎭⎫⎝⎛=πτϕ(3-2)232222229.33⎪⎭⎫⎝⎛=nukqDbrVVinϕτ(141页)增补习题[2]3-22 理论能头)sinctg1(22222AArT zuHβπβϕ--=(2-2.9)22222)sinctg1(uZHAArthβπβϕ--=(3-10)2-13 总耗功总功率)1(dflTtotHHββ++=(2-2.12))1(dflTtotGHNββ++=(2-2.11))1(dflthtotHHββ++=(3-32))1(dflthmtotHqNββ++=(3-33)2-24 能量方程2)(12)(2222ababababpabccTTkkRccTTcH-+--=-+-=(2-2.15)2)(12)(212212212212ccTTkkRccTTcHpth-+--=-+-=(3-12)2-55 等温绝热多变能头sdsis ppRTH ln=(2-2.27)]1)[(11--=-kksdsad ppRTkkH(2-2.28)]1)[(11--=-mmsdspol ppRTmmH(2-2.29)1211lnppVpWi=(2-4)]1)[(11121--=-mmpol ppRTmmH(3-19)2-46 多变效率)1/()1/(--=kkmmpolη(2-2.31))1/()1/(--=kkmmpolη(3-35)2-37(附加)相似换算ssLeq RTTRnnn''=='λ(2-5.11)sLsQnnQ''=31λ(2-5.21)1122)]1()(11[-'-'-'''+=mmmmssLRTTRnnελε(2-5.23)totssssLtotNppRTTRnnN''''⎪⎭⎫⎝⎛'=351λ(2-5.25)ininLRTTRnn''='λ(3-54)vininLVqRTTRq''='2λ(3-55)εε='(符合相似条件)(3-56)NppRTTRNininininL'''='2λ(3-59)2-7增补习题[2](3-2):已知某压缩机第i级进口容积流量Q s=1.543 m3/s,该级D2=0.65 m,u2=170 m/s,βA2=30˚,δ2=4 mm,φr2=0.l34,k v2=1.094,z=22片,试计算该级叶轮出口相对宽度b2/D2,并判断该值是否符合要求?解:(1-2.3)2222sin1ADzβπδτ-==0.9138(1-2.1推导)2260Dunπ==4995 r/min(2-2.2或141页公式推导)222322229.33⎪⎭⎫⎝⎛=nkuQDbvrsτϕ=0.0510.025<b2/D2=0.051<0.065符合要求2-1 已知某离心式空气压缩机的第一级叶轮直径D2=380 mm,D1=202 mm,βA2=40°,z=16,叶轮转速n=13800 r/min,流量系数φr2=0.233,α1=90°。
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。
(完整word版)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。
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《过程流体机械》复习资料《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=n*Vs*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,经济性较好,主要用于中、小型压缩机的气量的间歇调整。
⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=∆-=∆-==1111111s c 111m m s s s s s v V V V V V V V V V εαελ⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=11134mV Z Z εαλ➢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;①-叶轮叶道进口截面;②-叶轮出口截面;③-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:①叶轮出口压力大于进口压力;②级出口压力大于叶轮出口压力;③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)。
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:①旋转脱离(P115);②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。