流体机械原理总复习
流体机械复习题及答案
流体机械复习题及答案流体机械是机械工程领域中的一个重要分支,主要研究流体在机械中的运动规律及其应用。
以下是一些流体机械的复习题及答案,供学习者参考:一、选择题1. 流体机械中,泵的主要作用是:A. 增加流体的动能B. 提供流体的静压C. 改变流体的流动方向D. 增加流体的势能答案:D2. 离心泵的工作原理是:A. 利用离心力将流体从泵内排出B. 利用压力差将流体从泵内排出C. 利用重力将流体从泵内排出D. 利用流体的动能将流体从泵内排出答案:A3. 以下哪个不是流体机械的分类?A. 泵B. 压缩机C. 涡轮机D. 内燃机答案:D二、填空题1. 流体机械中的_______是指流体在机械中流动时所具有的能量。
答案:能量2. 流体机械中的_______泵是指利用流体的动能来工作的泵。
答案:涡轮3. 流体机械中的_______是指流体在机械中流动时,由于摩擦力而产生的能量损失。
答案:流动损失三、简答题1. 简述流体机械中的泵的分类及其特点。
答案:泵根据工作原理可分为离心泵、轴流泵、混流泵等。
离心泵利用离心力将流体从泵内排出,适用于低扬程大流量的场合;轴流泵利用流体的轴向流动产生推力,适用于高扬程小流量的场合;混流泵结合了离心泵和轴流泵的特点,适用于中扬程中流量的场合。
2. 描述流体机械中的压缩机的工作原理。
答案:压缩机通过压缩气体,增加气体的压力和温度,从而提高气体的势能。
压缩机可以是往复式压缩机,通过活塞的往复运动来压缩气体;也可以是旋转式压缩机,通过转子的旋转来压缩气体。
四、计算题1. 已知某离心泵的流量为20m³/h,扬程为10m,求泵的功率。
答案:首先计算泵的输出功率,公式为P = Q * g * H,其中Q是流量,g是重力加速度,H是扬程。
将数值代入公式,P = 20 * 9.81* 10 = 1962W。
2. 假设一个涡轮机的入口处流体速度为30m/s,出口处速度为10m/s,求涡轮机的效率。
《流体力学与流体机械》最全知识点
Dρ ,而将气体视为可压缩流体。 = 0 ,∇⋅u = 0 ) Dt
4、粘性是流体反抗发生剪切变形的特性,粘性只有在流体质点之间具有相对运动时才表 现出来( τ = 0 ,能否说明是理想流体? )。牛顿流体作一维层流流动时,其粘性内摩擦切应力 符合牛顿内摩擦定律(牛顿剪切公式) : τ = µ du dy 。 µ 是表征流体动力特性的粘度,称为动 力粘度。ν 是表征流体运动特性的粘度( ν = µ ρ ) ,称为运动粘度。 当温度升高时,液体的 粘性降低,而气体的粘性增大。 应用牛顿内摩擦定律做相关计算:平行和旋转缝隙内的剪切流动
等压面的两个重要特性: (1)在平衡的流体中,通过任意一点的等压面,必与该点所受的质量力互相垂直; (2)当两种互不相混的液体处于平衡时,它们的分界面必为等压面。 5、流体静力学基本方程式: z +
p = c 或 p = p0 + ρ gh γ
适用条件:(1)质量力只有重力;(2)不可压缩流体。 6、液体的相对平衡 (1) 等加速直线运动容器中液体的相对平衡(与坐标系选取有关)
u = u ( x, y , z , t ) , p = p ( x, y, z, t )
在同一时刻,上述欧拉表达式就描绘出流动参数在流场中的分布情况。 2、欧拉法中速度的质点导数: a = Du ∂u ∂u ∂u ∂u ∂u = + u ⋅∇u = + ux + uy + uz Dt ∂t ∂t ∂x ∂y ∂z
《流体力学与流体机械》复习
《流体力学》部分 第一章 流体及其物理性质
1、流体是一种很容易发生剪切变形的物质,流动性是其主要特征。连续介质假定是为以 及流体的宏观机械运动而提出的一种流体模型。质点是构成宏观流体的最小单元,质点本身 的物理量可以进行观测。 2、单位体积流体所包含的质量称为密度 ρ ;重度 γ 是单位体积流体具有的重量, γ = ρ g 。 3、流体受压体积减小的性质称为压缩性;流体受热体积增大的性质称为膨胀性。液体的 可压缩性和膨胀性都比较小,气体的可压缩性和膨胀性都比较大,所以 ,通常可将其视为不 可压缩流体(
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
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 =。
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。
流体机械复习题及答案
流体机械复习题及答案流体机械复习题及答案流体机械是工程领域中重要的一门学科,它研究流体在机械装置中的运动和力学性质。
掌握流体机械的原理和应用对于工程师来说至关重要。
为了帮助大家更好地复习流体机械知识,下面将给出一些典型的复习题及答案。
题目一:什么是流体机械?流体机械的分类有哪些?答案:流体机械是指将流体的能量转化为机械能的装置。
根据流体机械的工作原理和结构特点,可以将其分为离心泵、容积泵、轴流泵、混流泵、涡轮机等多种类型。
题目二:离心泵的工作原理是什么?它有哪些应用领域?答案:离心泵的工作原理是利用离心力将流体加速,然后将其转化为压力能量。
离心泵广泛应用于供水、排水、空调、石油化工等领域,用于输送液体或将液体提升到一定高度。
题目三:容积泵的工作原理是什么?它有哪些特点?答案:容积泵是利用容积变化来输送流体的泵,其工作原理是通过容积变化产生吸入和排出流体的过程。
容积泵具有输送流量稳定、压力脉动小、自吸能力强等特点,适用于高粘度液体的输送。
题目四:轴流泵和混流泵有什么区别?它们的应用领域分别是什么?答案:轴流泵和混流泵都属于离心泵的一种。
轴流泵的特点是流量大、扬程低,适用于大量液体的输送,如排水、灌溉等。
而混流泵则是流量和扬程介于离心泵和轴流泵之间,适用于中等流量和扬程的输送。
题目五:涡轮机的工作原理是什么?它有哪些应用领域?答案:涡轮机是利用流体对叶片的冲击或冲刷产生转动力矩的机械装置。
涡轮机包括水轮机和汽轮机两种类型,广泛应用于水电站、火电站、船舶等领域,用于发电或提供动力。
通过以上的复习题及答案,相信大家对流体机械的相关知识有了更深入的了解。
复习流体机械不仅需要理解其工作原理和分类,还需要掌握其应用领域和特点。
希望大家能够通过不断的学习和实践,提升对流体机械的理解和应用能力,为工程实践做出更大的贡献。
流体机械复习题及答案
流体机械复习题及答案一、选择题1. 流体机械中,泵的工作原理是()。
A. 利用离心力B. 利用重力C. 利用摩擦力D. 利用压力差2. 以下哪项不是流体机械的类型?()。
A. 泵B. 压缩机C. 风机D. 内燃机3. 流体机械中,风机的主要用途是()。
A. 抽水B. 压缩空气C. 产生真空D. 产生压力4. 在流体机械中,下列哪项参数不是泵的性能参数?()。
A. 流量B. 扬程C. 功率D. 转速二、填空题1. 流体机械的效率是指__________与__________的比值。
2. 泵的流量是指单位时间内通过泵的__________。
3. 离心泵的工作原理是利用__________产生压力差。
4. 风机的效率通常用__________来表示。
三、简答题1. 简述泵的分类及其各自的特点。
2. 描述风机和压缩机在工作原理上的主要区别。
3. 解释为什么在流体机械中需要考虑效率,并说明如何提高效率。
四、计算题1. 已知某离心泵的流量为100m³/h,扬程为20m,电机功率为15kW,求该泵的效率。
2. 假设一台风机的功率为10kW,风压为2000Pa,风量为1000m³/min,计算风机的效率。
五、论述题1. 论述流体机械在工业生产中的应用及其重要性。
2. 分析影响流体机械性能的主要因素,并提出改进措施。
答案:一、选择题1. A2. D3. B4. D二、填空题1. 有效功率,输入功率2. 流体体积3. 离心力4. 功率三、简答题1. 泵的分类包括离心泵、轴流泵、混流泵等,各自特点如下:- 离心泵:适用于低扬程、大流量的场合。
- 轴流泵:适用于高扬程、小流量的场合。
- 混流泵:介于离心泵和轴流泵之间,适用于中等扬程和流量的场合。
2. 风机和压缩机的主要区别在于:- 风机:主要用于输送气体,压力变化不大。
- 压缩机:主要用于压缩气体,压力变化较大。
3. 效率是衡量流体机械性能的重要指标,它反映了机械的能量转换效率。
流体机械复习题及答案
流体机械复习题及答案流体机械复习题及答案一、选择题1. 下列哪个不是流体机械的分类?A. 泵B. 风机C. 压缩机D. 电机答案:D2. 下列哪个是流体机械的主要功能?A. 输送流体B. 产生压力C. 增加流体速度D. 以上都是答案:D3. 下列哪个不是流体机械的工作原理?A. 动能转换B. 动量转换C. 能量转换D. 热能转换答案:D4. 下列哪个是流体机械的性能指标?A. 流量B. 扬程C. 效率D. 以上都是答案:D5. 下列哪个是流体机械的流量单位?A. m/sB. m^3/sC. N/m^2D. J/kg答案:B二、判断题1. 流体机械的主要功能是增加流体的压力。
答案:错误2. 流体机械的工作原理主要是能量转换。
答案:正确3. 流体机械的性能指标包括流量、扬程和效率。
答案:正确4. 流体机械的流量单位是m/s。
答案:错误5. 泵是一种将机械能转换为流体能的流体机械。
答案:正确三、简答题1. 请简要说明流体机械的分类及其主要功能。
答:流体机械主要分为泵、风机和压缩机三类。
泵主要用于输送流体,将机械能转换为流体能;风机主要用于增加流体速度,产生气流;压缩机主要用于增加气体的压力。
这三类流体机械在不同的工程领域中起到了重要的作用。
2. 请简要说明流体机械的工作原理。
答:流体机械的工作原理主要是能量转换。
通过机械设备的运动,将机械能转换为流体能。
例如,在泵中,电机驱动叶轮旋转,叶轮的运动使得流体受到冲击和压力,从而实现了能量的转换。
3. 请简要说明流体机械的性能指标。
答:流体机械的性能指标主要包括流量、扬程和效率。
流量指的是单位时间内通过流体机械的流体体积;扬程指的是流体机械输送流体时所能产生的压力;效率指的是流体机械能量转换的效率,即输出功率与输入功率的比值。
四、计算题1. 一台泵的流量为200m^3/h,扬程为50m,求其功率。
答:流量单位换算为m^3/s,即200/3600=0.0556m^3/s。
流体机械复习题及答案
流体机械复习题及答案流体机械是机械工程领域中的一个重要分支,它涉及到液体和气体在机械系统中的流动、传递和转换。
复习流体机械时,需要掌握流体力学的基本原理、泵与风机的工作原理、以及流体机械的选型和应用等知识。
以下是一些流体机械的复习题及答案,供学习参考。
题目1:简述流体的基本特性。
答案:流体的基本特性包括连续性、不可压缩性、粘性、表面张力和流动性。
连续性是指流体在没有明显界面的情况下可以连续地流动;不可压缩性是指在流体静力学中,流体体积变化极小,可以忽略不计;粘性是指流体内部分子间的摩擦力,影响流体的流动阻力;表面张力是由于表面分子间作用力导致的表面现象,影响流体的表面形状;流动性是指流体在受到外力作用时,能够发生连续的流动。
题目2:解释伯努利方程,并说明其在流体机械中的应用。
答案:伯努利方程是描述理想流体在封闭管道中沿流线流动的能量守恒关系。
其表达式为:\[ P + \frac{1}{2}\rho v^2 + \rho gh =\text{常数} \] 其中,\( P \) 是流体的压强,\( \rho \) 是流体的密度,\( v \) 是流体的速度,\( g \) 是重力加速度,\( h \)是流体相对于基准面的势能高度。
在泵和风机等流体机械中,伯努利方程用于计算流体在不同位置的能量变化,帮助设计和优化流体输送系统。
题目3:泵的工作原理是什么?答案:泵的工作原理是通过机械运动将能量传递给流体,使流体的压力和/或速度增加。
泵的基本工作部件包括转子(如叶轮)和定子(如泵壳)。
当转子旋转时,叶轮上的叶片将流体从泵的入口吸入,然后通过离心力或其他力将流体推向泵的出口,从而实现流体的输送。
题目4:离心泵和轴流泵在应用上有何不同?答案:离心泵和轴流泵的主要区别在于它们的工作原理和应用场合。
离心泵通过叶轮的高速旋转产生离心力,适用于输送液体,且液体的流量和压力变化较大。
而轴流泵则通过转子叶片的轴向流动产生推力,适用于输送大流量、低扬程的流体,如在水力发电和大型水循环系统中。
流体机械原理总复习
流体机械原理总复习第一部分:流体机械概述一、流体机械分类⏹按能量传递方向分类⏹按流体与机械的作用方式分类⏹按工作介质分类⏹其它流体机械类二、水力机械主要部件重点:水轮机过流部件泵的主要过流部件三、流体机械主要工作参数的定义重点:1)水头、扬程、压升的定义。
2)工作机与原动机效率的定义。
第二部分:流体机械过流部件工作原理一、流体机械过流部件图示方法(理解轴面,轴面投影图,流面、流线等概念)二、速度三角形的意义及绘制方法三、变工况速度三角形分析四、流体机械基本方程(欧拉方程)1、叶片式流体机械欧拉方程2、理论扬程(水头)3、第二欧拉方程4、反作用度(反击度)5、有限叶片数对能量转换的影响五、水力机械其他过流部件工作原理1、蜗壳(压水室)工作原理(速度矩为常数)2、活动导叶的工作原理1)流量调节方程的推导2)水轮机流量调节方式3、尾水管的工作原理4、水泵的吸入室5、水力机械过流部件内部流动特征比较(重要)六、流体机械能量与损失分析(原动机与工作机的区别!)1、流体机械能量分析(对原动机与工作机,各损失的分析)2、容积损失3、机械损失4、水力损失5、效率(原动机与工作机的区别!)第三部分:相似理论在流体机械中的应用一、水轮机单位参数二、水泵单位参数三、水轮机单位参数换算关系四、泵的单位参数换算关系五、比转速及其与水力机械几何形状、水力性能的关系六、水力机械效率换算关系及单位参数换算第四部分:水力机械的空化、泥沙磨损与磨蚀一、空化的概念及空化发生条件二、水力机械空化参数:装置空化余量,必须空化余量,空化系数,装置空化系数,空化比转速。
吸出高度,名义吸出高度,容许吸出高度,水轮机安装高程吸上高度,容许吸上高度吸上真空度,容许吸上高度,泵的安装高程泵的空化余量与叶片进口安放角的关系三、空化的比尺效应与热力学效应四、空化防护措施第五部分:水力机械特性一、水力机械力特性二、流体机械特性曲线的分类三、泵(风机)的特性曲线不同比转速泵特性曲线特点四、水轮机的特性曲线3类线性特性曲线模型综合特性曲线特点真机运转综合特性曲线特点不同比转速水轮机特性曲线特点五、水轮机模型实验及综合特性曲线绘制方法1)混流式2)轴流转桨式六、泵的模型实验及特性曲线绘制第六部分:泵的运行特性一、泵与管网系统的联合工作1)管路特性曲线2)泵的运行工况点3)工况点稳定性分析二、泵的串并联运行三、泵的工况调节。
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。
《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。
流体机械复习总结 (1)
1、绪论1.1.1过程与生产过程过程:指事物状态变化在时间上的持续和空间上的延伸,描述的是事物发生状态变化的经历生产过程:利用工具改变劳动对象以适应需要的过程,一般指从劳动对象进入生产领域到制成产品的全部过程1.1.2过程装备1.1.3过程流体机械流体机械: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流体机械是过程装备中的动设备1.2.1按能量分类原动机:将流体的能量转变为机械能,用来输出轴功工作机:将动力能转变为流体的能量,用来改变流体的状态1.2.2按流体介质分类压缩机: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分离机:用机械能将混合介质分离开来的机械1.2.3按流体机械结构特点分类往复式:压比高、流量小旋转式:压比低、流量大2、容积式压缩机2.1.1基本构成和工作原理总体结构和组成:(1)工作腔——气缸、活塞、气阀(2)传动部分——曲轴、连杆、十字头(3)机身部分——曲轴箱、中体、中间接筒工作原理:依靠工作腔容积的周期性变化实现气体吸入、压缩和排出压缩机结构形式:立式、卧式、角度式容积式压缩机按结构型式的不同可分为(往复式)和(回转式)压缩机2.1.2压缩机级的工作过程被压缩气体进入工作腔内完成一次气体压缩称为一级,每级由进气、压缩、排气等过程组成,完成一次该过程称为一个循环。
影响压力系数的主要因素一是进气阀关闭状态的(弹簧力),另一个是进气导管中的(压力波动)。
温度系数的大小取决于进气过程中传给气体的热量,其值与(气体冷却)与该级的(压力比)有关泄露系数取值与(汽缸的排列方式)、(汽缸与活塞杆的直径)、(曲轴转速)、(气体压力的高低)、(气体性质)有关。
理论工作循环包括(进气)(压缩)(排气)三个过程实际工作循环包括(进气)(膨胀)(压缩)(排气)四个过程2.1.3多级压缩多级压缩: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实行多级压缩的理由:(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)降低活塞上的气体功2.2压缩机的热力性能活塞压缩机的热力性能是指:排气压力、排气量、排气温度、功率和效率排气压力:压缩机铭牌上标出的是额定排气压力,实际排气压力由“背压”决定排气量: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,用qv表示。
流体机械重点
1、泵与风机的定义:是将原动机的机械能转化为流体的压力能和动能,从而实现流体的定向输出的动力设备。
输送液体的是泵,输送气体的是风机,液体和气体均属流体,故又称流体机械。
2、离心式泵与风机工作原理:利用旋转的叶轮带动流体一起旋转,借离心力的作用,使流体的压力能和动能得到增加,流体沿轴向进入叶轮转90度后沿径向流出。
3、轴流式泵与风机工作原理:利用叶轮上的翼型叶片在流体旋转所产生的升力,使流体的能量增加。
4、流量:单位时间内泵与风机所输送的流体的量称为流量。
扬程:流经泵的出口断面与进口断面单位重量流体所具有总能量之差称为泵的扬程。
全压:流经风机出口断面与进口断面单位体积的气体具有的总能量之差称为风机的全压有效功率:有效功率表示在单位时间内流体从泵与风机中所获得的总能量。
轴功率:原动机传递到泵与风机轴上的输入功率为轴功率泵与风机总效率:泵与风机的有效功率与轴功率之比为总效率绝对速度:是指运动物体相对于静止参照系的运动速度;相对速度:是指运动物体相对于运动参照系的速度;牵连速度:指运动参照系相对于静止参照系的速度。
5、叶轮的分类:封闭式(单吸,双吸)、半开式、开式6、离心泵各部件的主要作用。
叶轮是将原动机输入的机械能传递给液体,提高液体能量的核心部件。
轴是传递扭矩的主要部件。
离心泵吸人管法兰至叶轮进口前的空间过流部分称为吸人室。
其作用是在最小水力损失情况下,引导液体平稳地进入叶轮,并使叶轮进口处的流速尽可能均匀地分布。
液体从叶轮中流出,由螺旋线部分收集起来,而扩散管将大部分动能转换为压能,进入过渡区,起改变流动方向的作用,再流入反导叶,消除速度环量,并把液体引向次级叶轮的进口。
由此可见,导叶兼有吸入室和压出室的作用。
压水室是指叶轮出口到泵出口法兰(对节段式多级泵是到后级叶轮进口前)的过流部分。
其作用是收集从叶轮流出的高速液体,并将液体的大部分动能转换为压力能,然后引入压水管。
密封装置是减小叶轮与泵体之间的泄漏损失;另一方面可保护叶轮,避免与泵体摩擦。
流体力学及流体机械复习资料
"流体力学与流体机械"复习考试资料仅供内部学习交流使用平安131班编制绪论:1.流体力学是以研究流体〔包括液体和气体〕为研究对象,研究其平衡和运动根本规律的科学。
主要研究流体在平衡和运动时的压力分布、速度分布、与固体之间的相互作用以及流动过程中的能量损失。
2.流体力学的主要研究方法:实验研究、理论分析、数值计算。
第一章流体及其物理性质1.流体:在任何微小剪切力下能产生连续变形的物质即为流体。
主要特征:流动性2.连续介质假说:质点〔而不是分子〕是组成宏观流体的最小基元,质点与质点之间没有间隙其物理性质各向同性,且在空间和时间上具有连续性。
3.流体的粘性(1)流体产生粘性的原因:流体的内聚力;动量交换;流体分子和固体壁面之间的附着力。
(2)流层之间的内摩擦力:带动力和阻力〔一对大小相等、方向相反的作用力〕(3)流体内摩擦切应力:τ=μ·〔du/dy) (N/m2)τ=F/A=μ·U/h (N/m2)(4)相对运动的结果使流体产生剪切变形。
流体的粘性就是阻止发生剪切变形的一种特性,而内摩擦力则是粘性的动力表现。
(5)粘性的度量:动力粘度μ=τ/〔du/dy) (pa·s)运动粘度ν=μ/ρ (m2/s)温度升高时,流体的粘性降低,气体的粘性增加。
4.课后习题答案第二章流体静力学1.作用在流体上的力〔1〕外表力:作用在被研究流体的外表上,其大小与被作用的面积成正比,如法向压力和切向摩阻力。
〔平衡流体不存在外表切向力,只有外表法向力〕〔2〕质量力:作用在被研究流体的每个质点上,其大小与被研究流体的质量成正比,如重力和惯性力。
质量力常用单位质量力表示,所谓单位质量力,是指作用在单位质量流体上的质量力。
2.流体静压力及其特性流体处于平衡状态时,外表力只有压力,称其为静压力,单位面积上作用的静压力称为静压强。
静压力有两个重要特性:①静压力垂直于作用面,并沿着作用面内法线方向;②平衡流体中任何一点的静压力大小与其作用面的方位无关,其值均相等。
流体力学及流体机械复习习题及答案
第一部分:流体力学1.力按物理性质的不同分类:重力、摩擦力、惯性力、弹性力、表面张力等.2. 力按作用方式分:质量力和面积力。
3 质量力是指作用于隔离体内每一流体质点上的力,它的大小与质量成正比4 最常见的质量力有:重力、惯性力。
5 比较重力场(质量力只有重力)中,水和水银所受的单位质量力f水和f水银的大小?A. f水〈f水银; C. f水>f水银;B. f水=f水银; D、不一定。
6 试问自由落体和加速度a向x方向运动状态下的液体所受的单位质量力大小(f X。
f Y. f Z)分别为多少?自由落体:X=Y=0,Z=0。
加速运动:X=—a,Y=0,Z=—g。
7.静止的流体受到哪几种力的作用?理想流体受到哪几种力的作用?重力与压应力,无法承受剪切力。
重力与压应力,因为无粘性,故无剪切力8判断:在弯曲断面上,理想流体动压强呈静压强分布特征. 对错9如图所示的密闭容器中,液面压强p0=9.8kPa,A点压强为49kPa,则B点压强为39。
2kPa , 在液面下的深度为3m 。
10.露天水池水深5m处的相对压强为:A. 5kPa;B. 49kPa;C. 147kPa; D。
205kPa.重力作用下静水压强的分布规律,如图2—9所示。
图2-911。
仅受重力作用处于静止状态的流体中,任意点对同一基准面的单位势能为一常数,即各点测压管水头相等,位头增高,压头减小。
12。
在均质连通的液体中,水平面必然是等压面13:仅在重力作用下,静止液体中任意一点对同一基准面的单位势能为_b__ A. 随深度增加而增加; C。
随深度增加而减少; B。
常数; D. 不确定。
14:试问图示中A、 B、 C、 D点的测压管高度,测压管水头。
(D点闸门关闭,以D点所在的水平面为基准面)A:测压管高度,测压管水头B:测压管高度,测压管水头C:测压管高度,测压管水头D:测压管高度,测压管水头A:0m,6m B:2m,6m C:3m,6m D:6m,6m15:如图2—10所示,,下述两个静力学方程哪个正确?图2-1016.求淡水自由表面下2m 深处的绝对压强和相对压强。
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·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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流体机械原理总复习
第一部分:流体机械概述
一、流体机械分类
⏹按能量传递方向分类
⏹按流体与机械的作用方式分类
⏹按工作介质分类
⏹其它流体机械类
二、水力机械主要部件
重点:水轮机过流部件
泵的主要过流部件
三、流体机械主要工作参数的定义
重点:1)水头、扬程、压升的定义。
2)工作机与原动机效率的定义。
第二部分:流体机械过流部件工作原理
一、流体机械过流部件图示方法(理解轴面,轴面投影图,流面、流线等概念)
二、速度三角形的意义及绘制方法
三、变工况速度三角形分析
四、流体机械基本方程(欧拉方程)
1、叶片式流体机械欧拉方程
2、理论扬程(水头)
3、第二欧拉方程
4、反作用度(反击度)
5、有限叶片数对能量转换的影响
五、水力机械其他过流部件工作原理
1、蜗壳(压水室)工作原理(速度矩为常数)
2、活动导叶的工作原理
1)流量调节方程的推导
2)水轮机流量调节方式
3、尾水管的工作原理
4、水泵的吸入室
5、水力机械过流部件内部流动特征比较(重要)
六、流体机械能量与损失分析(原动机和工作机的区别!)
1、流体机械能量分析(对原动机和工作机,各损失的分析)
2、容积损失
3、机械损失
4、水力损失
5、效率(原动机和工作机的区别!)
第三部分:相似理论在流体机械中的应用
一、水轮机单位参数
二、水泵单位参数
三、水轮机单位参数换算关系
四、泵的单位参数换算关系
五、比转速及其与水力机械几何形状、水力性能的关系
六、水力机械效率换算关系及单位参数换算
第四部分:水力机械的空化、泥沙磨损与磨蚀
一、空化的概念及空化发生条件
二、水力机械空化参数:
装置空化余量,必须空化余量,空化系数,装置空化系数,空化比转速。
吸出高度,名义吸出高度,容许吸出高度,水轮机安装高程
吸上高度,容许吸上高度
吸上真空度,容许吸上高度,泵的安装高程
泵的空化余量与叶片进口安放角的关系
三、空化的比尺效应和热力学效应
四、空化防护措施
第五部分:水力机械特性
一、水力机械力特性
二、流体机械特性曲线的分类
三、泵(风机)的特性曲线
不同比转速泵特性曲线特点
四、水轮机的特性曲线
3类线性特性曲线
模型综合特性曲线特点
真机运转综合特性曲线特点
不同比转速水轮机特性曲线特点
五、水轮机模型实验及综合特性曲线绘制方法
1)混流式
2)轴流转桨式
六、泵的模型实验及特性曲线绘制
第六部分:泵的运行特性
一、泵与管网系统的联合工作
1)管路特性曲线
2)泵的运行工况点
3)工况点稳定性分析
二、泵的串并联运行
三、泵的工况调节。