《泵与压缩机》期末复习资料

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2．简述离心压缩机多级性能曲线和单级性能曲线的相似处和差异点，说明多级性能曲线陡， 稳定工作区窄，喘振和堵塞流量改变等特点。 3．简述往复压缩机的理论工作循环和实际工作循环的基本过程、假设条件和实际条件，说明 压缩、排气、吸气以及膨胀热力过程。 4. 简述离心泵扬程、功率、效率和吸入（汽蚀）性能曲线的名称、基本形状和主要用途。 5. 简述离心压缩机喘振和堵塞工况的原理过程、危害特点和防控措施， 指出对离心压缩机性能 影响较大的喘振工况。 6. 简述往复压缩机改变转速、切断进气、旁路回流、顶开气阀和补助余隙等排气量调节方法， 指出较为实用有效的工况调节方法。 7. 简述离心泵叶轮、吸入室、蜗壳、轴封等主要零部件的作用，阐述离心泵叶轮旋转对流体做 功的工作原理。 8．简述往复压缩机的惯性力平衡和切向力（转矩）均衡的主要内容和主要参数，说明动力平 衡的基本方法。 9．简述离心泵速度三角形的速度和角度等参数，简述欧拉方程的表达形式、适用范围和物理 意义。 10.简述离心压缩机阀门节流、 转动导叶和改变转速等调节方法， 指出较为节能实用的工况调节 方法 11．简述往复压缩机多级压缩的优点和缺点，说明多级压缩的压力比分配和级数确定等基本原 则。 二、计算题 1. 解：进出口管径相同，cD＝cS ，
Baidu Nhomakorabea
( )
A−S
两式说明如何防
止汽蚀发生？ 14．离心泵有几条特性曲线？各特性曲线有何特点、有何用途？ 15．离心泵开泵前要关闭出口阀，为什么？ 16．离心泵中主要有哪些损失？各影响哪些工作参数？ 17．介质密度对离心泵的H 、Q、 N、η四个参数中的哪些有影响？在生产中如何注意该 种影响？ 18．离心泵中流量损失产生在哪些部位？流量损失与扬程有无关系？用曲线图表示。 19．离心泵中机械损失由哪几部分组成？ 20．写出离心泵效率 η 的表达式。它与ηv 、ηh 、ηm有何关系？ 21．输送粘度较大的液体时离心泵的H、Q、N、η、Δhr 如何变化？ 22．写出离心泵相似定律的表达式。 23．什么叫离心泵的比例定律？写出比例定律的表达式。 24．切割定律是在什么近似条件下得来的？切割定律的表达式。 25．切割抛物线与相似抛物线有何区别？ 26．离心泵叶轮外径切割有无限制，一台泵叶轮切割量的大小受什么参数限制？ 27．离心泵的比转数 ns 是一个什么参数，表达式如何？ 28．试证明一台离心泵转速由 n 变为 n 后其比转数不变。 29．两泵串联使用要注意哪些问题？ 30．两泵并联目的在于增加流量，若管路特性不变时，并联后工作点的流量小于两泵单独 在此管路工作的流量之和，为什么？ 31．两泵串联目的在于提高扬程，若管路特性不变时，串联后工作点的扬程小于两泵单独 在此管路工作的扬程之和，为什么？ 32．两泵并联目的在于增加流量。其泵特性和管路特性平坦好还是陡降好？ 33．两泵串联目的在于提高扬程。其泵特性和管路特性平坦好还是陡降好？ 34．泵在交汇管路上工作时，为什么交汇点的剩余能头必须相等？ 35．离心泵装置工作点调节方法中最常用的是哪儿种？特点如何？从节能的角度考虑， 哪 种方法较好？ 36．离心泵吸入室有几种形式？对吸入室有何要求？ 37．离心泵的轴向力是如何产生的？ 38．单级离心泵轴向力平衡措施有哪儿种？各有何优缺点？ 39．多级离心泵轴向力平衡措施有哪儿种？ 40．试说明自动平衡盘装置自动平衡的原理。 41．离心泵中径向力平衡措施有哪些？ 42．机械密封有几个辅助密封点？ 43．若介质中含有固体颗粒时动静环材料应怎样选用？ 二、计算题 1．一台离心泵从开口水池吸水，其装置如图所示： H g1 设泵的流量为 34 m
=
Q ＝0.6/(0.798×0.9 ×1200)＝0.00070 m3 λv λ p λT λl n
= 4V h 4 × 0.0007 ＝0.090 m = πSi π × 0.055 × 2
m −1 m
双缸结构，i＝2 单作用气缸 D
8． 解：ε' ＝p'2/p' 1＝422741/92910 ＝4.55
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《泵与压缩机》综合复习资料 一、简述题 1．简述离心泵的抗汽蚀措施，说明较为有效实用的抗汽蚀措施。 2．简述离心压缩机的单级压缩和多级压缩的性能特点。 3．简述往复活塞式压缩机的工作循环，指出工作循环中的热力过程。 4．简述离心泵的性能曲线，说明性能曲线的主要用途。 5．简述离心压缩机的喘振工况和堵塞工况，说明对离心压缩机性能影响较大的特殊工况。 6．简述往复活塞式压缩机的排气量调节方法，说明较为实用有效的调节方法。 7．简述离心泵的主要零部件，说明离心泵的工作原理。 8．简述往复活塞式压缩机的动力平衡性能，说明动力平衡的基本方法。 9．简述离心泵的速度三角形和基本方程式。 10．简述离心压缩机的工况调节方法，说明较为节能实用的工况调节方法。 11．简述往复活塞式压缩机多级压缩的性能特点。 二、计算题 1．一台离心水泵，实测离心泵出口压力表读数为 0.451 MPa ，入口真空表读数为 256 mmHg， 出口压力表和入口真空表之间的垂直距离 ZSD＝0.5 m，离心泵入口管径与出口管径相同， 水密度ρ＝1000 kg/m3。求离心泵的实际扬程 H（m） 。 2．一台单级双吸式离心水泵，流量 Q＝450 m3/h，扬程 H＝92.85 m，转速 n＝2950 r/min。 求 离心泵的比转数 ns。 3．一台单级离心式空气压缩机，压缩机叶轮圆周速度 u2＝255.235 m/s，流量系数φ2r＝0.28， 叶片出口安装角β2A＝50º，叶片数 z＝20。求离心压缩机的理论能头 HT（J/kg） 。 4． 一台离心泵流量 Q1＝100.0 m3/h， 扬程 H1＝80.0 m， 功率 N1＝32.0 kW， 转速 n1＝2900 r/min。 求离心泵转速调节至 n2＝1450 r/min 时的流量 Q2（m3/h） 、扬程 H2（m）和功率 N2（kW） 。 5．一台离心水泵，离心泵样本允许汽蚀余量[Hs]＝ 5.0 m，使用当地大气压 pa′ ＝0.07 MPa， 使 用当地饱和蒸汽压 pv′ ＝1400 Pa，水密度 ρ＝1000 kg/m3。求离心泵在当地使用的允许真空 度[Hs]′（m） 。 6． 一台多级离心式空气压缩机， 第一级理论能头 HT＝44786.0 J/kg， 内漏气损失系数βl＝0.012， 轮阻损失系数βdf＝0.030， 有效气体流量 m＝27000 kg/h。 求离心压缩机第一级的总功率 Htot （kW） 。 7 ． 一台往复活塞式空气压缩机，单级双缸单作用结构型式，标准吸入状态排气量 Q ＝ 0.60 m3/min， 容积系数λv＝0.798 ， 一级系数λp λT λl ＝0.900， 转速 n＝1200 r/min， 活塞行程 S＝0.055 m。求往复压缩机的气缸工作容积 Vh（m3）和气缸直径 D （m） 。 8．一台单级往复活塞式空气压缩机，容积系数λv＝0.800，气缸工作容积 Vh＝0.1330 m3 ，压缩 机转速 n＝330 r/min，当量过程指数 m＝ 1.33，平均实际吸气压力 p1' ＝92910 Pa ，平均实 际排气压力 p2'＝422741 Pa。求往复压缩机的指示功率 Ni （kW） 。 9．一台往复活塞式空气压缩机，单级双缸双作用结构型式，压缩机容积系数λv＝0.768，系数 λp λT λl ＝0.890，转速 n＝440 r/min，气缸直径 D＝0.420 m，活塞行程 S＝0.240 m。求往复 压缩机的排气量 Q（m3/min） 。 （忽略双作用气缸中活塞杆直径尺寸） 10． 一台单级往复活塞式空气压缩机，吸气压力 p1＝0.10 MPa，排气压力 p2 ＝0.45 MPa，吸 气温度 t1＝18.25℃，多变压缩过程指数 m＝1.33。求往复压缩机的排气温度 t2（℃） 。 三、综合题 1.某平原地区石化装置选用冬季经常使用的高扬程、小流量的输送粘油泵设备。试选择适当类 型的泵设备，说明选型理由和使用注意问题。 2. 某室内石化装置选用高排气压力和小排气量的固定式天然气压缩机设备。 试选择适当类型的 压缩机设备，说明选型理由和使用注意问题。 参考答案： 一、简述题 1．简述离心泵增大装置有效汽蚀余量、减小泵本身汽蚀余量和改进叶轮材料等措施，指出较 为有效实用的抗汽蚀措施。
2 2 cD − cS 2g
＝0
pD＝0.451×1000000＝451000 Pa（正表压） pS＝(256/750)×100000＝34133 Pa（负表压）
H=
2 pD − pS c 2 − cS + Z SD + D ρg 2g
＝[451000－(－34133)]/(1000 ×9.8)＋0.5 ＋0＝50.0 m
1 m ′ Ni = p1′λvVh n[( p′ 2 / p) 1000 m − 1
− 1]
＝(1/1000)×1.33/(1.33-1)×92910×0.8×0.133×330/60×(4.55(1.33-1)/1.33-1)＝100 kW 9． 解：双缸结构，i＝2 双作用缸忽略活塞杆， V h
T2 = T1ε
= T1 ( p 2 / p1 )
m −1 m
= 291.25 × (0.45 / 0.1) 1 .33
1 .33 −1
＝423.0 K
t2＝T2―273＝423.0―273＝150.0 ℃ 三、综合题 不设标准答案，根据实际情况和相关知识进行论述说明。 《泵与压缩机》综合复习资料
第一章 离心泵 一、问答题 1．离心泵的扬程是什么意义？其单位是什么？样本上常用单位是什么？两者的关系是什 么？ 2．离心泵的主要过流部件是哪些？ 对它们的要求是什么？ 3．离心泵开泵前为什么要灌泵？ 4．HT ∞与哪些因素有关？为什么说它与介质性质无关？ 5． H T ∞
2． 解：双吸式离心泵，计算流量 Q＝450/2＝225 m3/h
ns =
3．
3.65n Q
H
3/4
=
3.65 × 2950 × 225 / 3600 ＝90.0 92.853 / 4
解： H T
2 = u2 (1 − ϕ 2 r ctg β 2 A −
π sin β 2 A ) z
＝255.2352×[1―0.28×ctg50°―(π/20)×sin50°]＝42000.4 J/kg 4． 解：比例定律 Q2＝Q1(n2/n1)＝100.0×(1450/2900)＝50.0 m3/h H2＝H1(n2/n1)2＝80.0×(1450/2900)2＝20.0 m N2＝N1(n2/n1)3＝32.0×(1450/2900)3＝4.0 kW 5． 解：p′ a＝0.07×1000000＝70000 Pa
=
π 2 π D Si × 2 = × 0.42 2 × 0.24 × 2 × 2 ＝0.1330 m3 4 4
Q = λv λ p λT λl V h n ＝0.768×0.890 ×0.1330×440＝40.0 m3/min
10． 解：T1＝t1＋273＝18.25＋273＝291.25 K
m −1 m
[ H S ]′ = [ H S ] − 10 +
6．
p′ a − p′ v ρg
＝5.0 －10＋(70000－1400)/(1000×9.8)＝2.0 m
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解：G＝27000/3600＝7.50 kg/s
N tot =
7． 解： Vh
mH T (1 + β l + β df ) ＝(7.50×44786)/1000×(1＋0.012＋0.030)＝350.0 kW 1000
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10．如何确定离心泵的几何安装高度？ 11．常减压装置中减压塔的基础为什么比常压塔基础高？ 12．如何从装置方面防止汽蚀发生？生产操作中要注意哪些问题？ 13．用 ∆ha
ps cs2 pv = + − ρ 2 ρ
和
p s p A c s2 = − − Zg − hf ρ ρ 2
2 2 2 u2 − u12 w12 − w2 c2 − c12 = + + 2 2 2
中哪些是静扬程？ 由什么作用产生的？
哪些是动扬程？ 6． 什么叫反作用度？反作用度大好还是小好？离心泵的反作用度与什么参数有关？前弯、 径向及后弯叶片的反作用度如何？ 7．离心泵中主要是哪种叶片？为什么？βA2 大致范围是多少？ 8．汽蚀的机理如何？有何危害？ 9．如何判别是否发生了汽蚀？