过程流体机械期末复习课一

风机静压小于网络阻力，故不能满足要求。
2
5. 离 心 式 水 泵 最 高 效 率为 86% ， 轴 功 率 为 122.5kw，流量为720吨/时，扬程为50m流体 介质密度为1000kg/m3 。求有效功率和效率 。
解： 有效功率 N1= =9800*720/3600*50=98000w=98kw 效率η=N1/N=98/122.5=0.8
• 二、判断题 10分 • 参考讲义 • 三、名词解释和结构识图题 15分 • • • • • • • 1. 离心压缩机 2. 离心压缩机的级 3. 离心压缩机的调节 4. 工况点 5. 轴功率 6. 最佳工况点 7. 喘振 8. 容积式压缩机 9. 级 10. 内止点 11. 理论工作循环 12. 外止点 13. 行程 14. 余隙容积 15. 多级压缩
C1u u1 w1 cos 1 2.36 2.59 cos 60 1.07m / s C2 u u2 w2 cos 2 4.71 1.99 cos 30 2.99m / s HT u2C2 u u1C 1u g 4.71 2.99 2.36 1.07 1.18m / s 9.8
1
C1 u1 w1 2u1w1 cos1 2.362 2.592 2 2.36 2.59cos60 2.48m / s
2 2
2 2 D 0.300 u2 2 10 4.71m / s 2 2
1
C2 u2 w2 2u2w2 cos2 4.712 1.992 2 4.711.99cos30 3.15m / s
H 矿水 H= = 337m 337m 矿水
3
• 8. 图示为一轴流风机，已测得进口相对压力p1= ‐103 Pa，出口 相对压力p2 = 150 Pa。设截面1‐2间压力损失 100Pa，求风机的 全压P ( P为风机输送给单位体积气体的能量 ) 。 • 解：
• 9.已知离心泵叶轮的内径D1=150mm，外径D2=300mm，叶轮 旋转的角速度ω=10π/s。片的进水角β1=60°（w1与-u1的交 角），出水角β2=30°（w2与-u2的交角），w1=2.59m/s、 w2=1.99m/s。计算叶轮进出口处水流的牵连速度u、绝对速度 c，并计算叶轮所产生的理论扬程。 D 0.150 u 10 2.36m / s • 解：
提示：
0 pw1=700Pa 0 1 2 pw2=400Pa 3 1 2 3
2.取1 90 HT u2C2 u 16.08 15.04 24.68m g 9.8 HT 24.68 0.85 16.78m 1 p 1 0.25
风机的全压：单位体积气体从风机进口截面经叶轮到风机出口截面所获得的机械能； 风机的全压：单位体积气体从风机进口截面经叶轮到风机出口截面所获得的机械能； 风机的静压：风机的全压减去风机出口截面处的动压（通常将风机出口截面处的动 风机的静压：风机的全压减去风机出口截面处的动压（通常将风机出口截面处的动 压作为风机的动压 ）称为风机的静压。 压作为风机的动压）称为风机的静压。
7. 某矿井输水高度Hs+Hd=300m，排水管直径d2=0.2m,流量Q =200m3/h，总水头损失hw =0.1H，试求水泵扬程H应为多少?(扬程是单位重量流体流经泵时获得的能量) 解：1.取研究截面1-1、2-2 2.取基准面1-1 3.取相对压强。 4Q 4.列方程 v
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d 22
z1
过程流体机械期末复习课一
• 一、填空题 20分
• 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。
• 四、简答题 30分 • 参考作业题
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•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
3.取1 90, h 0.85, p 0.25时 H h
解法1： 取距风机吸入风道无穷远处为0－0截面，风机入口、出口处分别为1－ 1、2－2截面，风机的压出风道出口为3－3截面，设风机的全压为p。 1）列0－0及3－3截面的伯努利方程得：
p0
2）由于风机的吸入管道和压出管道直径均为500mm，因此风机进口和出口处的速 度分别为：
P 1250
Pa
10.已知离心泵叶轮的内径D1=180mm，外径D2=320mm，叶轮的转速为 960r/min。α1=60°，α2=20°，C1=2.5m/s，C2=16m/s。 1.求理论扬程HT。 2.当α1=90°时，求理论扬程HT。 3.当α1=90°，该泵的水力效率ηh=0.85，修正系数p=0.25，求 实际扬程H。 nD1 nD1 1.u1 9.04m / s, u 2 16.08m / s 解： 60 60 C1u C1 cos 1 2.5 cos 60 1.25m / s C2u C2 cos 2 16 cos 20 15.04m / s
• 压缩机正常运转时，产生的作用力主要有三类：（气体 力）、（惯性力）、（摩擦力）。 • 压缩机中所有运动零件的质量都简化成两类：一类质量集 中在活塞销或十字头销中心点处，且只作（往复运动）； 另一类质量集中在曲柄销中心点处，且只作绕曲轴中心点 的（旋转运动）。 • （活塞）、（活塞杆）和（十字头）都属作往复运动部件。 • 压缩机中的惯性力可分为（旋转）惯性力和（往复）惯性 力。 • 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。
• 离心压缩机的末级由（叶轮 ）、（扩压器 ）和（排 气蜗壳）组成。 • 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。 • 叶轮结构型式按叶片弯曲型式可分为（后弯型）叶轮、 （径向型）叶轮和（前弯型）叶轮。 • 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。 • 扩压器的作用是让气流的（动能有效地转化为压力能）。 • 离心压缩机级内的能量损失主要包括：（ 流动）损失、 （漏气）损失和（轮阻）损失。
1 2 3 26.172

2
m/s
风机入口处和出口处的动压 为： 风机入口处和出口处的动压为：

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02 p p 3

2
32 p w1 p w 2
pd1 pd 2
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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
2 2
p1 1

2
v12 z 2 z1 g a p p2 2

2
HT
2 v2 ghw
u 2 u1 w1 w2 C2 C1 1.18m 2g 2g 2g
2
2
2
2
2
2
1000 0 p 150 100
HT u 2C2 u u1C1u 16.08 15.04 9.04 1.25 23.52m / s g 9.8
11 、 离 心 风 机 的 吸 入 风 道 及 压 出 风 道 直 径 均 为 500mm ， 送 风 量 qV=18500m3/h 。 试 求 风 机 产 生 的 全 压 及 风 机 入 口 、 出 口 出 的 静 压 ， 设吸入风道的总压力损失为 700Pa ，压出风道的总阻力损失为 400Pa 。 （未计压出风道出口的阻力损失）空气的密度 =1.2kg/m3。
叶片泵可以分为（离心泵） 、 （轴流泵 ）、（混流泵）。 离心泵的工作原理是（利用装有叶片的叶轮的高速旋转时所 产生的离心力来工作的泵）。 水泵的功率主要有（有效功率 ）、（轴功率）和配套功率。 水泵的汽蚀危害有（使水泵的性能变坏 ） 、 （ 使过流部 件损坏 ）、（产生噪音和震动，缩短机组的使用寿命）。 轴流泵应采用（开阀）启动方式，离心泵应采用（关阀 ）启 动方式。
第四章 泵 需要掌握的一些图： P152图4-1、 P157图4-4、 P158图4-5、 P163图4-12、 P170图4-16 需要记住的一些公式： P155 (4-1)、 (4-4)、 P156 (4-5)、 (4-6)、 (4-10)、 P157 (4-11)、 (4-12)、 (4-13)、 (4-14)、 P159 (4-15)、 P160 (4-17)、 (4-18)、 (4-20)、 P162 (4-22)、 P168 (4-34)、 (4-35)、 (4-36)、 P169 (4-38) 、 P170 (4-39) 、 P172 (4-40) 需要熟悉的一些例题： P185-187 4.5.3 泵的选用示例：例1和例2
p1


v p v H z2 2 hw 2g 2g
1 4Q 1 4 hw 2g d 2
2
Leabharlann Baidu
2 1
2 2
2
H Hs Hd
300
1 4 200 1 0.1H 2 9.8 3600 3.14 0.2 4
• • • • • • • •
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（辅助设备）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。 （填料密封）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。