2020过程流体机械考试题型及知识点汇总

知识点: 选择题、填空题、判断题、简答题（70分）
一、绪论
1、国际标准化组织把社会经济过程的全部产品分为硬件产品、软件产品、流程性材料产品、服务性产品等四大类。

（填空题）
2、我国和世界许多发达国家就已把“先进制造技术”列为优先发展的战略性高新技术之一。

“先进制造技术”主要是指硬件产品的先进制造技术和流程性材料产品的先进制造技术。

所谓“流程性材料”是指以流体（气、液、粉粒体等）形态为主的材料。

（填空题）
3、过程工业是加工制造流程性材料产品的主要支柱产业之一。

成套过程装置是组成过程工业的工作母机群，它通常是由一系列的过程机器和过程设备，按照一定的流程方式用管道、阀门等连接起来的一个独立的封闭连续系统，再配以必要的控制仪器仪表和设备，让那些以流体为主的各种流程性材料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。

（填空题）
4、单元过程机器和单元过程设备二者统称为过程装备。

（填空题）
5、《过程流体机械》课程，主要讲述的对象就是各种不同的单元过程机器，如往复压缩机、离心压缩机、离心泵、离心机等。

而我们在其他的多门课程中，分别讲述了各种不同的单元过程设备，如塔、换热器、反应器、储罐等。

（填空题）
6、流程性材料产品的先进制造技术主要研究发展领域主要包括四大方面：①过程原理与技术创新；②成套装置技术创新；③过程装备（过程机器和过程设备）技术的创新；④过程控制技术创新。

（选择题）
7、过程装备的技术创新，其着重于装备内件技术创新（装备内件技术创新可以决定产品的使用性能和工艺参数性能），而其内件技术创新又与过程原理的技术创新、成套装置工艺流程技术创新密不可分，他们相互依托、相辅相成。

8、广义上来讲，用来压缩气体借以提高气体压力的机械统称为压缩机。

在生产实践活动中，人们只把排气压力大于0.2MPa的称作真正意义上的压缩机，排气压力小于0.2MPa的为鼓。

在众多不同类型的压缩机中，有相当一部分压缩机不属于
9、容积式压缩机是通过改变工作腔容积的大小，来提高气体压力的压缩机。

动力式压缩机是通过提高气体运动速度，将其动能转化为压力能来提高气体压力的压缩机。

（填空题）10、容积式压缩机分为往复式和回转式两种。

常用的回转式过程工业用容积式压缩机包括：螺杆压缩机、滑片压缩机、液环压缩机、罗兹鼓风机。

（综合选择题）
11、动力式压缩机分为透平压缩机和射流器，离心式压缩机是透平压缩机的一种形式。

（综合选择题）
12、在往复式、回转式、离心式、轴流式4种类型的压缩机中，总体来讲，压缩机最终排气压力是按照往复式、离心式、轴流式排列次序依次降低，而压缩机的排气量则是依次增加。

（判断题）
13、往复式、回转式等容积式压缩机的排气压力控制能力稳定，由系统的被压决定，然而离心式、轴流式等动力式压缩机排气压力随压缩机的流量变化而变化。

14、在往复式、回转式、离心式、轴流式4种类型的压缩机中，往复式和轴流式压缩机热效率较高，而回转式和离心式压缩机的热效率一般。

（判断题）
15、往复式压缩机的零部件结构复杂、易损件较多、可靠性和寿命一般，压缩机的进、排气间歇性比较大，容易引起气柱和管路的振动；而回转式、离心式、轴流式这种旋转式压缩机零部件结构简单、易损件少、机组可靠性高、使用寿命长，运动件的动力平衡性较好，压缩机转速高、机组的结构尺寸相对比较小、重量比较轻，压缩机的的进、排气间歇小，压力脉
动也较小。

（选择题）
16、往复式压缩机虽然存在各种各项的不足，但其工作原理相对浅显、理论计算简便、产品易于设计，零部件加工制造难度小、质量容易达到设计要求，对往复压缩机生产制造的门槛比较低；然而对回转式、离心式、轴流式这种旋转式压缩机而言，这些优点也正是不同旋转式压缩机的短板，此外，旋转式压缩机运动件密封比较困难、压缩机排气力低等性能也是无法与往复式压缩机相比的。

（选择题）
二、往复压缩机
17、往复式压缩机由工作腔部分、传动部分、机身部分和辅助设备等四部分组成。

（选择或填空）
18、往复式压缩机工作腔部分是直接处理气体的部分，主要包括气缸、活塞和气阀。

（选择或填空）
19、往复压缩机的工作腔部分、传动部分、机身部分成为压缩机主机，其他辅助设备称为压缩机辅机。

20、被压缩气体在工作腔内完成一次气体压缩的过程，称为级的循环，每个级的循环至少包含进气、压缩、排气过程，对级的实际循环来你讲，由于气缸余隙的存在，还包括膨胀过程。

21、压缩机级的理论循环由“进气、压缩、排气”三个过程组成。

判断题
22、压缩机理论循环级的进气量V s，是活塞一个行程扫过的容积，特称为该级的行程容积，符号用V h表示。

压缩机级的进气量和压缩机各级进气量均用V s表示（理论循环和实际循环均这样称呼）。

虽然压缩机理论循环级的进气量V s用与行程容积V h相等，但二者的概念是不一样的，在今后计算中不能混淆。

概念用在计算题中
23、单、双作用压缩机级的理论循环进气量和气缸行程容积的计算概念用在计算题中
压缩机级的理论循环进气量气缸行程容积
24、为了节省压缩气体时的指示功率、降低排气温度、提高容积系数、降低活塞上的气体力以减小机组尺寸，将气体的压缩过程分在若干级中进行，并在每级压缩之后进行中间冷却，这就是所谓的多级压缩。

（简答题）
25、一台压缩机的排气压力并非恒定，压缩机名牌上的排气压力是指额定排气压力，其实际排气压力的高低并不取决于压缩机本身，而是由压缩机的背压（即排气系统内的实际气体压力）决定的。

概念
26、压缩机第i级吸入的，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，称为第i级的析水系数。

由此可知，从一级到多级的析水系数可能是递减的，也有可能是不变的，如果不同级的析水系数相等的话，这个系数必须为1，并且压缩机第一级的析水系数一定等于1。

简答
27、对多级压缩机来讲，压缩机末级排出的气体体积折算到第i级进口压力和温度状态下的数值，与该级实际吸入的气体体积之比，称为第i级的泄漏系数λi。

也叫排气系数，没有析水系数的情况下，该系数与容积效率相等ηv相等。

简答
28、压缩机中气阀采用自动阀，气阀的开闭完全由阀片两侧的压力差决定。

气阀组件主要由阀座、阀片、弹簧与升程限制器等四部分组成。

填空或选择
29、压缩机气阀按气阀功能分为进气阀和排气阀，进、排气阀的工作原理如图2-3所示。

气阀的工作原理简答
30、压缩机工作腔的密封包括活塞和气缸、活塞杆和气缸座孔等之间的间隙密封，这类间隙均为环形间隙。

概念
31、压缩机工作腔的密封有节流密封和阻塞密封两种方式。

迷宫式密封为节流密封方式，阻塞密封目前很少单独使用。

简答题
32、活塞环密封是一种以反复节流为主，阻塞效应为辅的密封形式。

33、有些气体的纯净度要求较高或不允许与有接触（如氧气压缩机），则活塞与气缸的间隙要采用迷宫密封，这种压缩机称为迷宫压缩机。

迷宫式密封主要解决纯无油润滑密封问题，活塞运动的方向必须是垂直水平面的。

34、活塞杆部位的密封主要包含气缸填料密封、中体填料密封和中体刮油填料密封。

此部位的密封与活塞部位的密封有较大的区别，活塞密封主要利用环的外缘面工作，而填料密封主要利用环的内缘面工作。

35、往复压缩机容积流量的调节需要着重考虑以下问题：①最好能实现容积流量的连续调节，实在不行也可以进行100%、75%、50%、25%、0%的分级调节；②调节工况的经济性要好，即调节时单位容积流量耗工要小；③调节系统结构要简单、操作方便、工作可靠。

36、在过程工业生产中，常用于往复压缩机气量调节方法主要有：①驱动机构调节；②气体管路调节；③气阀调节；④余隙容积调节
37、气阀调节是往复压缩机进行气量调节的主要方式之一，包含全行程压开进气阀、部分行程压开进气阀。

前者结构简单，只能实现分级调节；后者结构复杂，需要控制机构参与进气阀关闭的控制，可以实现一定范围的连续调节，部分结构还可以实现0-100%的连续调节。

38、余隙容积调节是往复压缩机气量调节的另一种主要方式，包含全行程连通固定补充余隙容积、全行程连通可变补充余隙容积、部分行程连通补充余隙容积。

39、往复压缩机的润滑通常分气缸润滑和传动机构润滑两种。

气缸润滑的方式包括飞溅润滑、喷雾润滑和压力润滑三种形式。

过程工业生产中的往复压缩机，通常都是采用压力润滑方式；在单作用无十字头结构情况下，通常采用飞溅润滑；而在一些特殊情况下，比如气缸壁无法接触到飞溅的润滑油，同时气缸上又没有设置注油点的情况下，可以在气缸进口处喷入一定量润滑油，对气缸进行润滑。

40、往复压缩机气缸部位的压力润滑包括气缸润滑和填料润滑，通常采用独立的注油器进行强制润滑，广泛应用于各种中型、大型往复压缩机。

41、往复压缩机传动机构的润滑主要包括，主轴承与主轴颈、连杆大头瓦和曲柄销、活塞销（十字头销）与连杆小头套、十字头与滑道等摩擦副之间的润滑。

42、往复压缩机主气体管路包括，管道、阀门、滤清器（可选）、消声器（可选）、缓冲器、冷却器、液气分离器以及储气罐等设备。

43、往复压缩机辅助气体管路包括，通向安全阀、压力传感器和压力表等元器件的气体管路，用来调节气量和放空的气体管路、工艺流程所需的抽气管路、排放油水的排污管路等，此外，还包括仪表风管路和保护气管路（如填料处充氮和漏气回收等保护气管路）。

44、压缩机方案设计的选择，通常是根据容积流量、进排气压力、压缩介质、具体使用条件（如工艺流程和现场条件等）等要求，选择压缩机的结构型式、冷却方式、作用方式（单作用、双作用或级差式）、有无十字头、压缩机的级数、气缸的列数、气缸在列中的位置、各列曲柄错角、各列气缸中心线夹角、驱动机类型以及传动方式等。

同时，还要根据压缩机制造方产品系列构成、生产条件、加工设备等进行综合考虑才能确定压缩机的方案。

45、压缩机驱动级的选择要根据能源供应情况、使用场合、使用要求、总的经济效果等因素来决定，常用的有电动机、内燃机（也包括燃气轮机）、汽轮机等。

46、往复压缩机的种类和用途很多，几种典型的工艺压缩机，如M型往复压缩机、MH型对动式合成氨用氮氢气压缩机、对置式超高压乙烯压缩机、撬装天然气压缩机、立式迷宫压缩机等。

（选择题增加回转式压缩机、透平压缩机等干扰项）。

三、离心压缩机
47、离心压缩机是动力式压缩机的主要机型之一，动力式压缩机通常借助高速旋转的叶轮，使气体获得很高的速度，然后让气体急剧降速，使气体的动能转化为压力能，从而实现气体的压缩。

48、动力式压缩机按气体在叶轮内的流动方向不同，可分为离心式和轴流式两种。

离心式压缩机的气体自轴向进入，从径向排出，而轴流压缩机的气体从轴向进入叶轮后，还是从轴向排出。

49、离心压缩机气体通过单个叶轮所获得的能量较小，故通常需要许多级串联进行多级压缩，直到达到所需压力。

50、离心压缩机按照零部件的运动关系可以概括为转子和定子两大部分。

（填空）
51、离心压缩机的转子包括：转轴、固定在转轴上的叶轮、轴套、平衡盘、推理盘、联轴器等。

（填空）
52、离心压缩机的定子是压缩机的固定元件，由扩压器、弯道、回流器、蜗壳及机壳组成。

（填空）
53、级是离心压缩机使气体增压的基本单元，是由一个叶片及其相配合的固定元件组成，级分为首级、中间级、末级三种形式。

（填空）
54、中间级由叶轮、扩压器、弯道和回流器组成；首级由吸气管和中间级组成；末级由叶轮、扩压器、排气蜗室组成。

（填空）
55、离心叶轮和扩压器是研究压缩机级内气流参数最重要的两个部件。

（填空）
56、离心叶轮是外界传递给气体能量的部件，也是使气体增压的主要部件，是压缩机最重要的部件。

（填空）
57、离心叶轮结构按照叶片的弯曲形式和叶片出口角分为后弯型叶轮、径向叶轮、前弯型叶轮。

58、离心叶轮按结构分为闭式叶轮、半开式叶轮和双面进气叶轮。

最常见的离心叶轮是闭式叶轮，它的漏气量小、性能好、效率高，但因为存在轮盖影响叶轮的强度，使得叶轮的圆周
速度受到限制。

59、半开式叶轮不设轮盖，一侧敞开，适宜于承受离心惯性力，使叶轮速度与闭式叶轮相比可以较高。

60、双面进气叶轮两套轮盖和叶片，共用一个轮盘，适应大流量，且叶轮轴向力能够自身平衡，由于进气从两侧进入，适合中间级叶轮。

61、扩压器是定子部件中的重要部件，其功能主要是使从叶片出来的具有较大动能的气流速度减速，把气体的动能有效的转化为压力能。

扩压器包含无叶扩压器和有叶扩压器两种。

62、无叶扩压器结构简单，压缩机级的变工况效率高，稳定工作范围宽；有叶扩压器由于导叶的作用，气流流出扩压器的路程短，扩压器直径D4不需要太大、压缩机设计工况效率高，但其结构复杂、变工况效率低，稳定工作范围窄。

较多采用的是无叶扩压器。

63、离心压缩机与往复压缩机式压缩机相比，存在这许多优点，如流量大、转速高、结构紧凑、运转可靠维修费用低等。

（综合选择题）
64、离心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。

65、级内的流动损失主要包括：摩阻损失、分离损失、冲击损失、二次流损失、尾迹损失。

66、冲击损失是气流对叶片产生冲击所造成的。

（简答题）
67、漏气损失主要发生在，叶轮轮盖与固定件、隔板与轴套、整机轴的端部等部位。

68、离心压缩机的性能曲线，主要指离心压缩机ε、ηpol、N等性能参数随压缩机流量q vin 的变化曲线。

69、离心压缩机流量小于一定数值时，机组出现喘振现象。

（判断）
70、离心压缩机流量大于一定数值时，机组出现堵塞现象。

（判断）
71、压缩机喘振流量和堵塞流量值一般由制造厂家给出，分别在性能曲线左、右两端。

（判断）
72、离心压缩机叶轮的形状和尺寸都是根据额定流量设计的，以额定流量设计时，气体进入叶轮时的速度方向角与叶片的进口角一致，气体可以平稳地进入叶轮；当流量小于额定流量时，气体进入叶轮时的速度方向角小于叶片进口角，这样气体会冲击叶片的工作面，最终出现离心压缩机的喘振现象。

（简答）
73、离心压缩机叶轮的形状和尺寸都是根据额定流量设计的，以额定流量设计时，气体进入叶轮时的速度方向角与叶片的进口角一致，气体可以平稳地进入叶轮；当流量大于额定流量时，气体进入叶轮时的速度方向角大于叶片进口角，气体冲向叶片的非工作面，在叶片的工作面上形成气流分离现象，最终出现离心压缩机的堵塞现象。

（简答）
74、当管网特性曲线交于压缩机特性曲线的右支时，如果系统发生小扰动后，系统仍能够恢复到原工作点A，平衡工况都是稳定的；当两者交于压缩机特性曲线的左支时，如果系统生小扰动，系统将不能够恢复到原来的平衡点，而将会发生旋转失速或喘振等不稳定现象。

（简答题）
75、应用相似理论进行性能换算，可以解决许多重要问题：按照性能良好的模型级或机器，可以简化快速地设计出性能良好的新机器；利用模化试验的结果，进行同类机器的性能换算；可以使产品系列化、通用化、标准化等。

（综合选择）
76、在流体力学和流体机械中，流动相似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。

由此就可获得机器的流动性能（如压力比、流量、效率等）相似。

（综合选择）
77、流体机械的流动相似应具备：几何相似（尺寸）、运动相似（矢量速度）、动力相似（雷诺数）和热力相似（气体介质）等条件；离心压缩机的流动相似应具备：几何相似、叶轮进口速度三角形相似、特征马赫数相等条件。

符合相似条件的两台机器，其运行转速、流量和功率需要进行性能换算，而其压比є、效率ηpol、多变能头系数ϕpol等保持不变。

（综合选择）78、调节离心压缩机运行的方式主要包括：压缩机出口节流调节、压缩机进口节流调节、采用可旋转的进口导叶调节、采用可转动的扩压器调节、改变压缩机转速调节。

79、流体作用在叶轮上的轴向力由两部分组成，一部分是叶轮两侧流体的压力不等（轮盖侧高于轮盘侧）；一部分是流经叶轮的流体轴向的分动量的变化。

（填空题）
80、为了防止离心压缩机转子轴向移动，需要安装止推轴承，如果轴向力过大，还需要采取平衡措施，确保止推轴承工作的可靠。

（填空题）
81、轴向力的平衡方法通常包括：①叶轮对称排列（轴向力基本抵消，但结构和管路布置比较复杂）；②叶轮背面加筋（在叶轮背面相当于增加半开叶轮，对密度大的高压机器减小轴向力很有效）；③采用平衡盘。

（选择题）
82、离心压缩机滑动轴承静态性能主要包括油压、油量、承载能力、摩擦阻力耗工和轴承温升，此时转轴只是沿自身的转轴O'进行旋转。

（填空题）
83、离心压缩机轴承在动态工作状态下，油膜压力兼有弹簧和阻尼的性质，称为轴承的油膜刚度阻尼特性，它是指轴承油膜对轴径产生位移和速度干扰的反应特性。

（填空题）84、在离心压缩机选型过程中，首先需要明确压缩机的经常运行工况点。

离心压缩机是可以在一定工况范围内运行的，但离心压缩机是按一个工况点进行设计和制造的，而这个工况点就是通常说的最佳工况点。

随着流量远离这一工况点的程度越大，其效率越低、能耗越大，且越接近喘振或堵塞等不稳定工况。

因此，从节能与安全运行的观点出发，都要求压缩机的经常运行工况点与最佳运行工作点处于同一个工况。

（简答题）
85、轴流式压缩机与离心式压缩机相比，具有流量更大、级的压力比低、效率高、变工况特性差等特点。

（综合选择）
86、广义上的压缩机通常从以下几个不同角度进行选型，主要包括按照气体的流量与压力选型、按照工作介质选型、按机器的结构选型、按原动机的类型选型等。

（选择题）
87、按工作介质选型主要考虑：①工作介质是轻气体还是重气体；②工作介质是否有毒、易燃、易爆、贵重和排气压力是否很高等；③工作介质是否为气固、气液两相介质。

（选择题）88、透平压缩机按机器的结构选型主要考虑：①结构采用单级压缩还是多级压缩；②结构采
用单轴还是多轴压缩机；③是否采用多缸串联结构；④气缸采用上下中分型、竖直剖分型、还是采用高压筒型结构；⑤叶轮结构选用的是开式、闭式还是双吸结构，叶片弯曲角度采用的是后弯、径向还是前弯，叶轮是否采用三元叶轮，叶轮排布是采用顺排还是对排；⑥扩压器采用有叶还是无叶结构；⑦是否采用轴流与离心混合型压缩机结构。

（选择题）
89、离心压缩机的选型方法通常包括三方面的内容：①用户可以根据已知介质、流量、进出口压力、温度等基本条件和要求，直接查找生产厂家的产品目录进行选型；②用户根据已知条件和要求，进行初步的方案计算，选择合适的机型、结构和压缩机级数等，并与制造厂商协商解决；③用户根据已知条件和要求，委托制造厂利用现成的计算软件进行产品优化选型与性能预测，使选型产品性能能最佳。

（简答）
四、泵
90、泵是把机械能转换成液体的能量，用来增压输送流体的机械。

根据泵的工作原理和结构形式，可分为叶片泵、往复泵、回转泵和其他形式的泵。

91、叶片泵包括：离心泵、轴流泵、混流泵、旋涡泵、杂质泵；往复泵包括：活塞泵、柱塞泵、隔膜泵；回转泵包括：螺杆泵、滑片泵和齿轮泵；其他形式的泵包括：射流泵（喷射泵）、水锤泵和真空泵。

92、离心泵的主要性能参数有流量、扬程、转速、汽蚀余量、功率和效率。

93、泵的效率分容积效率、水力效率和机械效率三种。

94、射流泵内没有运动部件，结构简单，工作可靠，安装维护方便，密封性好；射流泵可利用废水、废气等有压流体为工作介质，节省能源，经济效益高；射流泵适用于输送有毒，易燃易爆及含有固体颗粒的流体。

水电站水轮机尾管和蜗壳检测时，可以利用射流泵进行排水；火电站中射流泵用于汽轮发电机冷凝器抽真空；在原子能电站中，大型射流泵可以用作水循环泵；在化工生产中，射流泵用于真空干燥、蒸馏、结晶提纯、过滤等工艺过程。

（综合选择题）
95、真空泵的主要作用是对设备、容器等进行抽真空，以获得需要的真空度。

在石油、化工生产中，常用的真空泵有水环真空泵和罗茨真空泵。

（综合选择题）
96、水环真空泵是利用偏心叶轮上多个叶片与旋转的水环形成多个封闭空间，在叶轮旋转过程中，这些封闭空间被不断的压缩和吸气，从而实现吸排气过程。

（综合选择题）
97、罗茨真空泵是利用两个反向旋转的茧型转子与泵壳形成封闭空间，在转子转动过程中，封闭空间减小的地方为排气处，封闭空间增加的位置为吸气处。

（综合选择题）
98、水环真空泵与罗茨真空泵都属于容积式泵和压缩机；水环真空泵适用于输送易燃、易爆、高温易分解及具有腐蚀性的气体；当采用水环真空泵输送不宜与水接触的气体时，可以选用一种不与气体反应的其他液体作为工作介质；水环真空泵不适用于输送带磨料的气体，也不允许工作液中含有磨料，否则会使端面很快磨损。

（综合选择题）
99、液体在离心泵叶轮内的气化、凝结、冲击等行为，引起叶轮内局部出现高压、高温、高频冲击载荷等，造成金属材料腐蚀和对离心泵正常工作产生不利影响的综合现象，称为离心泵的气蚀现象。

（简答题）
100、气蚀的发生对离心泵产生很大的危害：①汽蚀使过流部件被剥蚀破坏；②汽蚀使泵的性能下降；③汽蚀使泵产生噪音和振动；④阻碍水力机械向高流速发展。

101、离心泵的有效气蚀余量与泵吸入装置的安装高度、操作条件、吸入管的尺寸等有关，与泵自身结构尺寸无关。

有效气蚀余量也叫装置气蚀余量，有效气蚀余量是装置所具备的性能参数。

102、必需气蚀余量是一台离心泵抗气蚀性能的标志，是离心泵的重要性能之一。

必需气蚀余量主要取决于泵的吸入室，叶轮进口几何形状及流量、转速等参数，与吸入管路的装置无关。

必需气蚀余量是泵所具备的性能参数。