2022年泵和压缩机复习题 .pdf

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1、1 泵和压缩机复习材料考试时间：11 月 11 日（周五）晚19:00-21:00 地点： 5-303 一、思考题1. 离心泵有哪些主要性能参数？P7 答：离心泵的主要工作参数包括流量Q、扬程 H、功率 N 、效率、转速 N、汽蚀余量rh吸入真空度Hs、比转速 ns等。2. 什么叫泵的流量？离心泵的理论流量如何计算？（理论流量计算公式）P7 答：流量是指泵在单位时间内输送的液体量，通常用体积流量Q表示。理论流量计算公式:222rQD b c3. 什么叫泵的扬程？离心泵的理论扬程如何表达？（离心泵的欧拉方程式）P8、P13 答：泵的扬程是指单位质量液体从泵进口（泵进口法兰）到泵出口（泵出口法兰）

2、的能头增值，也就是单位质量流量通过泵后获得的能头，用符号H表示。欧拉方程式：221 1THu cu c4. 有限叶片数对离心泵的理论扬程有何影响？P19 答：由于液体流动不完全符合管道轨迹，于是产生横向涡流，涡流方向与轴向方向相反，使22uucc，因此造成实际扬程TH理论扬程TH。5. 离心泵在工作时主要存在哪些损失？P20-23 答：流动损失（包括摩擦阻力损失和冲击损失）、流量损失（内漏和外漏）、机械损失（轴封、轴承）。6. 什么叫离心泵的容积效率？哪些因素会影响容积效率？P24 答：衡量离心率泄漏量大小的指标常用容积效率v表示， 等于实际流量Q与理论流量TQ之比。影响因素： 内漏阻漏环与外

3、漏轴环密封的密封情况。7. 什么叫离心泵的水力效率？哪些因素影响水力效率？P24 答：单位时间内泵的叶轮给出的能量，用eN表示。影响因素：泵流道形状、工况（压力、流速、转速）、流体种类、表面光洁度。8. 什么叫离心泵的机械效率？哪些因素影响机械效率？P24 答：机械效率用来衡量机械损失的大小，用m表示。影响因素：轴承的摩擦损失、叶轮盘的摩擦损失等。9. 为什么离心泵的叶轮通常都采用后弯型叶片？（叶片出口安装角）P17 答：叶轮出口处叶片角290A的叶轮称为后弯叶片型叶轮，后弯叶片型叶轮具有最大的反作用度，同时液体获得的静扬程potH在理论扬程TH中所占比例较大、动扬程较小，液体流动损失小、泵效

4、率较高。10. 离心泵由哪些主要部件组成？P3 答：叶轮、轴、吸入室、蜗壳、轴封箱和口环等11. 离心泵有哪些密封部位？答：轴封、前阻漏环、后阻漏环12. 填料轴封的水封环有何作用？P91 答：冷却轴封、润滑轴封、防止空气进入泵内。13. 双吸式叶轮有什么优点？主要应用在什么情况？答： （1）增加吸入通流面积，增大流速，减小流动阻力；（2）防止轴向力产生；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - - 2 （3）抗气蚀性能好，适

5、用于流量大的情况14. 离心泵的轴向力是怎样产生的？P97 答：叶轮两侧液体压力分布不均匀，前盖板侧压力大于后盖板侧压力，造成指向入口处的轴向力。15. 通常采用哪些方法平衡离心泵的轴向力？P99-103 答：单级离心泵： （1）采用双级叶轮； （ 2）开平衡孔或装平衡管；（3）采用平衡叶片. 多级离心泵： （1）对称布置叶轮； （ 2）采用平衡鼓； （3）采用自动平衡盘； （4）采用平衡盘与平衡鼓组合的平衡装置16. 什么叫离心泵的性能曲线？P20 答：表示HQ、NQ、Q和rhQ的关系曲线称为性能曲线。17. 什么叫管路的性能曲线？P67 答：管路中流量与克服液体流经管路时流动损失所需的能头

6、之间关系曲线称为管路特性，其方程为：2pothHkQ。18. 什么叫离心泵系统的工况点？P67 答：将泵的扬程性能曲线HQ与管路特性hQ画在一张图上，这两条性能曲线的交点即为泵的工作点。19. 为什么离心泵常采用封闭启动？如何实现封闭启动？P27 答：封闭启动时启动功率最小，启动电流较小，保护电动机。关闭排出调节阀即可实现封闭启动20 离心泵常采用封闭启动时应注意什么问题？答： （1）应注意泵吸入管内充满液体；（ 2）防止泵长时间封闭运行；（ 3）平缓打开排出调节阀21、离心泵的工况调节常用哪些方法？各有什么特点？(P72) 答：改变工作点有两种途经：（1）改变管路特性进行工况调节.管路节流调

7、节这种调节方法使整个装置的效率不高，长期这样调节是不经济的。特别是对有陡降扬程性能曲线的离心泵，采用这种方法调节就更不经济了。但由于其调节装置简单且调节很方便，故仍被广泛地用于离心泵工况调节中。旁路调节这种调节方法也不经济，因为旁路中的流量白白浪费了功耗。泵的轴功率随流量增加而减小时时用此方法调节较适宜。改变泵的性能曲线进行工况调节改变工作转速用变速调节流量是比较经济的，因为它没有节流引起的附加能量损失。但是，这种调节方法要求使用能改变转速的原动机来驱动。切割叶轮外径这种调节方法虽然没有附加能量损失，但叶轮切割后不能恢复原有特性，故适用于长期调节。除上述工况调节的方法外，还有改变叶片角度的调节

8、，改变前置导叶叶片角度的调节以及入口管路节流调节等。前两种方法多用于轴流泵和混流泵中，后者虽为防止离心泵的气蚀而很少采用，但却常用于风机的调节中。22、离心泵性能相似的条件有哪些？(P31) 答： （1）几何相似指进行比较的模型泵和原型泵通流部分的几何形状相似，即对应的线性尺寸之比等于比例常数L。（2）运动相似指在俩泵的对应点上，液体的同名速度方向相同，速度的比值等于速度的比例常数c （3）动力相似要求表征动力相似的雷诺相似准数对应相等来保证俩泵动力相似。有了几何相似和叶道的进口速度相似，叶轮出口就自动满足运动相似，保证了流动过程相似，从而俩泵相似条件可以归结为几何相似和运动相似。名师资料总结

9、 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - - 3 23、相似的离心泵各性能参数之间的关系如何？（P33）答：nnQQ3L22L)(nnHH35L)(nnNN以上三个公式统称为相识定律表达式。它们反映了两台几何相识泵在相识工况下性能参数之间的换算关系。24、离心泵的比转速的表达式如何？(P37) 正确理解比转速对离心泵性能的影响。(P39) 答： （1）4365. 3HQnns（2）扬程 ：在低比转速时，随着流量的增加，扬程下降较为缓和，即

10、H-Q 曲线比较平坦；比转速增大时，扬程曲线变陡，甚至出现阶梯状。功率 ：在低比转速时，功率随着流量的增加而增加，功率曲线呈上升状；当比转速再增加时，随着流量的增加，功率反而减小，功率曲线呈下降状，甚至出现阶梯状。效率 ：在低比转速时，曲线比较平坦，高效率区域较宽；比转速越大，效率曲线越陡，高效率区域变得越窄。25、什么叫离心泵的必需气蚀余量？与哪些因素有关？(P46) 答：泵必需的气蚀余量反映液流从泵进口到叶轮内最低压力点K 处的全部能头损失。影响 rh大小的主要因素是泵的结构（如吸入室与叶轮进口的几何形状）以及泵的转速和流量等，而与吸入管路系统无关。26、什么叫离心泵的有效气蚀余量？与哪些

11、因素有关？(P46) 答：有效气蚀余量是指液流自吸入罐经吸入管路到达泵吸入口后，所具有的推动和加速液体进入叶道而高出汽化压力以上的有效压力或能头。因素 ：有效气蚀余量数值的大小与泵装置的操作条件有关，而与泵本身的尺寸结构无关。27、如何改善离心泵吸入性能？答：(1)合理设计流量、额定吸入量和吸入速度；（2）改进泵入口的结构参数，采用抗气蚀材料；（3）泵的实际吸入管路安装高度不超过glH值； （4）控制泵的转速n 不高于泵不发生气蚀的允许转速。28、离心泵串联运行时应注意什么问题？（P69）答： （1）提高泵输出压头满足管路所需能头；（2）泵的性能尽可能相同。29、离心泵并联运行时应注意什么问题

12、？(P68) 答： （1）提高泵输流量（2）泵的性能尽可能相同（3）泵的额定压头尽可能相等。30、在离心泵的调速过程中，如何实现只改变流量而使压力不变？答：调节转速的同时，关小排出阀。31、采用哪些措施能有效地减少离心泵的能耗？(P107) 答： （1）采用乏气作为动力； （2）改善吸入管和排出管，减少弯头、阀门；（3）提高离心泵轴封、叶轮口环间隙及泵体隔舌间隙等处的密封性。32、什么叫射流泵的喉嘴面积比？(P297) 答：喉、嘴面积比：喷嘴出口截面积喉管截面积m33、相对余隙容积与哪些因素有关？(P218) 答：汽缸余隙容积取决于汽缸的实际结构，通常包括一下三个部分：（1）活塞在止点位置时，

13、活塞端面与端盖（或缸座）之间的间隙容积；（2）第一道活塞环前活塞外圆与汽缸间的间隙容积；（3）汽缸盖内端面或汽缸内壁圆柱面到气阀阀片间的通道容积，包括阀窝容积和气阀内部余隙容积两部分。34、什么叫离心压缩机的流动效率？（P132）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - - 4 答：流动效率hy d是指级的多变压缩功polH与叶轮对气体做功所获得的理论能头TH之比。即：ThydsdTTpolHhccHHH222hy d35、齿

14、轮泵哪个密封间隙对容积效率影响最大？为什么？答：端面间隙。理由：因为端面间隙泄漏途经最短，泄漏方向与齿轮转动方向一致。（内漏：齿顶间隙、啮合间隙、端面间隙；外漏：轴封）36、什么叫压缩机的凝析系数？（P224）答：若经判断，已知在第i 级前有凝液析出，则第i 级吸入的湿气容积iV1与一级吸入的湿气容积之比（均折算到一级标准吸入状态容积）称为该级的凝析系数。37、离心式压缩机由哪些主要部件组成？（P118）答： （1）叶轮。（2）扩压器。（3）弯道。（4）回流器。（5）吸气室。（6）蜗壳。除了上述组件外，为减少气体向外泄漏，在机壳两端还装有轴封；为减少内部泄漏，在隔板内孔和叶轮轮盖进口外圆面上还

15、分别装有密封装置；为了平衡轴向力，在机器的一端装有平衡盘，等等。38、同 4 39、什么叫活塞压缩机的容积系数？（P217）答：余隙容积对汽缸有效利用系数的影响用容积系数V表示：hhVVV1VVhV40、什么叫离心式压缩机的周转系数？（P122）答：222uucu式中 -2uc圆周分速度2u叶轮出口圆周速度41、活塞式压缩机的理论流量与哪些因素有关？（不确定P223）答：当压缩机结构尺寸一致时，影响排气量（或称流量）的主要因素是转速n 和排气系数 。综合了各种系数对排气量的影响，可归纳为：（1）余隙容积； （2）汽缸的冷却效果； （3）密封性；（4）压缩机的转速。42、往复式活塞压缩机由哪些部

16、件组成？（P197）答：活塞式压缩机主要由三大部分组成，运动机构（曲轴、轴承、连杆、十字头、皮带轮或联轴器等）、工作机构（汽缸、活塞、气阀等） 、机身。此外它还有三个辅助系统，即润滑系统、冷却系统、调节系统。43、同 34 44、什么叫离心压缩机的多变效率？（P130）答：多变效率pol为：222polsdtotpolccHH该式表示级的多变压缩功与级的可用能头之比。第 24 章复习材料一、基本概念名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 9 页 - - - - -

17、 - - - - 5 1.叶片阻塞系数；2.流量系数；3.周速系数；4.理论能头；5.内漏气损失系数；llmm为内漏气损失系数6.轮阻损失系数；1000dfdfTNmH7.多变效率；8.绝热效率；9.等温效率；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - - 6 10.流动效率；11.喘振工况；答：离心压缩机当流量减小到某一值（称为流量最小值minQ）时，就不能稳定工作，发生强烈震动及噪音，这种不稳定工况称为喘振工况。12.堵塞工

18、况；13.实际排气量；答：实际排气量是指压缩机单位时间内所排送的相当第一级吸气状态的空气体积。14.容积系数；15.相对余隙容积；答：气缸余隙容积取决于气缸的实际结构，通常包括以下三个部分：(1)活塞在止点位置时，活塞端面与缸盖(或缸座 )之间的间隙容积；(2)第一道活塞环前活塞外圆与气缸间的间隙容积；(3)气缸盖内端面或气缸内壁圆柱面到气阀阀片间的通道容积，包括阀窝容积和气阀内部余隙容积两部分。16.压力系数；答：压缩机的吸气量取决于吸气终了时的状态。由于吸气管道及气阀的阻力，吸气终了时缸内实有压力pA 低于吸气压力 p1 因此，pA 下的气体比体积较大，折算到吸气压力p1 时吸气量就会有所

19、减少。考虑这部分因压力损失而影响的吸气量用压力系数p表示。17.温度系数； 气体被加热而对气缸吸气能力的影响用温度系数T表示。18.泄漏系数； 压缩机泄漏量的大小用泄漏系数l 表示。19.排气系数； v pTl20.凝析系数；21.射流泵的喉嘴面积比。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - - 7 二、工作原理或工作过程1.离心式压缩机的工作过程；答：离心式压缩机工作时气体由吸气室吸入，通过叶轮对气体做功后，使气体的压力、温

20、度、速度都得到提高，然后进入扩压器，将气体的速度能头转变为压力能。当不能满足输送条件时，就必须把气体输送的下一级继续压缩，气体经过弯道和回流器，使气体由离心方向变为向心方向，均匀进入下一级叶轮进口，如此多级压缩，并对气体进行必要的冷却，最后由排气管输出。2.活塞式压缩机的实际工作循环答： 压缩机在每转中，气缸内都有膨胀、吸气、压缩、排气四个过程组成一个工作循环。3.旋涡泵的工作原理；答:当叶轮旋转时，由于叶轮中运动液体的离心力大于流道中液体的离心力，两者之间产生一个漩涡运动，其旋转中心线是沿流道纵长方向，在纵向旋涡作用下，液体从吸入室至排出的整个过程中，可以多次进入与流出叶轮，液体没进入叶轮一

21、次就获得一次能量，并与流道中的液体混合，把能量交换给流道中的液体，使其能量也增加，所以液体可以获得比较高的能头。4.三螺杆泵工作过程；答： 当螺杆转动时，吸入腔一端的密封线连续的向排出腔一端做轴向移动，使吸入腔容积增大，压力降低，液体在泵内外压力差作用下研吸入管进入吸入腔。随着螺杆的转动，密封腔内的液体连续而均匀的压阵轴向移动到排出腔。随着排出腔一端的容积逐渐减小，即将液体排出。5.外齿轮泵工作过程；答： 简单概括为吸入过程-携带过程 -排出过程。6.射流泵工作过程。答： 当具有一定压力的液体通过喷嘴以一定速度喷出时将吸入室内的液体带走吸入室形成低压，在吸入管内外压差的作用下将液体不断的送入吸

22、入室，然后由喷嘴及吸入管来的两股液体在混合段及喉管中混合并进行能量交换，直到喉管出口，它们的速度趋于一致，最后经扩散管排出。三、基本公式和计算1.式 23 2.式 29 3.式 212 4.式 214 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 9 页 - - - - - - - - - 8 5.式 223 22()12baabbacckRHTTk6.式 235 7.式 239 8.式 254 9.式 314 10. 式 315 v pTl11. 式 317 Qn V

23、2l Vh1 n v1p1T1l Vh 1n 12. 式 330 12111()1100010001mmivhpnmNiWpV nmp四、基本结构 （自己看图理解记忆）图 21、图 2 70、图 31、表 39、图 42 图、 432。五、主要性能 （此部分主要为理解不便总结，所以希望大家自己对照看书）1.离心压缩机级的性能；见 P147-P150 第二章第四节2.离心压缩机串联工作性能（图233） ； 见 P168；3.离心压缩机入口调节性能（图238） ； 见 P173；4.离心压缩机出口压力不变时的性能曲线（图248） ；见 P1795.射流泵的工作性能。见 P297六、主要特点1.离心

24、压缩机的特点；答：结构简单紧凑、尺寸小。运转工作可靠、易损件少、维修方便。工质与润滑系统不直接接触，有利于防止气体发生化学反应。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 9 页 - - - - - - - - - 9 排气量大。可高速运转，可有效利用石化工厂生产过程的余热，节能。不适用于气量小、压力比较高的场合。效率低于活塞式压缩机。稳定工况区较窄。2.往复式活塞压缩机的特点；答： （1）有较强的自吸能力。（2）理论流量与工作压力无关，只取决于转速、泵缸尺寸和作用数

25、。（3）额定排出压力与泵的尺寸和转速无关，主要取决于泵原动机的功率、轴承的承载能力、泵的强度和密封性能等。（4）流量不均匀，从而会导致排出压力波动。（5）转速不宜太快。（6）运送含固体杂质的液体时，泵阀容易磨损和泄漏。（7）结构比较复杂，易损件(活塞环、泵阀、填料等)较多。3.自吸式离心泵的特点：与一般离心泵相比具有自吸能力4.旋涡泵的特点；答： （1）在小流量范围内可获得较高压头；（2）H-Q 曲线陡降， P-Q 曲线下降形；（3）效率低；（4）开式漩涡泵有自吸能力；（5）气蚀能力较差；（6）叶轮承受不平衡径向力和轴向力；（7）不宜输送带固体颗粒的液体和粘度较大的液体（8）结构简单、重量轻、

26、体积小、制造和维修方便。5.射流泵的特点；答： （1）没有运动部件；（2）结构简单、工作可靠、安装维护方便、密封性好；（3）自吸能力很强；（4）便于综合利用废水、废气等有压能源；（5）能量损失大，效率低。6.螺杆泵的特点；答;(1)具有自吸能力；(2)理论流量仅取决于运动部件的尺寸和转速；(3)流量连续均匀，无脉动；(4)没有困油现象，流量和压力均匀，故工作平稳，噪声和振动较少。(5)额定排出压力与运动部件的尺寸和转速无直接关系，主要受密封性能、结构强度和原动机功率的限制。(6)具有回转泵无需泵阀、转速高和结构紧凑的优点。7.齿轮泵的特点。答：齿轮泵有自吸能力；理论流量是由工作部件的尺寸和转速决定的，与排出压力无关；额定排出压力与工作部件尺寸、转速无关，主要取决于泵的密封性能和轴承承载能力；流量连续，但流量和压力脉动较大；结构简单，工作可靠，价格低廉；磨擦面较多，适用于排送不含固体颗粒并具有润滑性的油类。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 9 页 - - - - - - - - -