过程流体机械简答-(spark)

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资源描述

1.往复活塞式压缩机级的实际循环有哪些特点?答:①存在余隙容积,工作循环多了一个膨胀过程;②进气、排气过程存在压力损失;③气体与汽缸壁面间存在温差,压缩和膨胀过程中多变指数变化;④气缸及其相关部件存在泄漏;⑤吸、排气间歇(或排气压力脉动)(实际气体性质不同于理想气体)2.多级压缩是什么?采用多级压缩的理由?①多级压缩就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。②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3.容积式压缩机的特点是什么?答:工作腔的容积变化规律只取决于机构的尺寸,故机器压力与流量的关系不大,工作的稳定性比较的好。气体的吸入和排出是靠工作腔容积变化,与气体性质关系不大,故机器适应性强并容易达到较高的压力;机器的热效率较高;一般来讲结构比较复杂,尤其是往复式压缩机易于损坏的零件多,一些压缩机的气体吸入和排出是间隙的,容易引起气柱及管道的振动。4.活塞式压缩机气量调节的常用方法及要求?答:1)常用方法:①转速调节②管路调节③压开进气阀调节(2)要求:①容积流量随时和耗气量相等,即所谓连续调节,事实上不是任何情况下都能实现连续调节的,当不能连续调节事可采用分级调节②调节工况经济性好,即调节时单位流量耗功小;③调节系统结构简单,安全可靠,并且操作维修方便。5.简述往复活塞式压缩机影响排气量的因素。答:①容积系数影响最大;②气缸的冷却效果,通过提高膨胀指数可增大容积系数,同时提高温度系数;③良好的密封以减少泄漏;④压缩机的转速直接影响排气量的大小。6.活塞环密封、填料密封的密封原理是什么?答:活塞环通常不是一道,而是需要两道或更多道同时使用,使气体每经过一道活塞环便产生一次节流作用,进一步达到减少泄漏的目的。填料密封原理与活塞环相似,也即利用阻塞和节流两种作用。它由两块平面填料构成一组密封元件,最典型的是朝向气缸的一侧由(三瓣)组成,背离气缸的一块由(六瓣)组成,每一块外缘绕有螺旋弹簧,起(预紧)作用。三瓣的填料从轴向挡住六瓣的(径向切口),阻止气体的(轴向泄漏)。六瓣填料径向切口由其中三个月牙形的瓣盖住.以阻止气体的(径向泄漏)。所以真正起密封作用的是(六瓣填料)。7.往复活塞式压缩机的理论循环有哪些特点?答:①气体通过进、排气阀时无压力损失(或进、排气压力没有波动,保持恒定);②工作腔内无余隙容积(或缸内的气体被全部排除);③工作腔与外界无热交换;④气体压缩过程指数为定值;⑤气体无泄漏。8.简述选泵方法和步骤。答:①列出基础数据。根据工艺条件列出介质的物理性质等基础数据;②估算泵的流量和扬程。选泵时可根据最大流量或取适当安全系数估算泵的流量,根据吸、排管路计算扬程取适当安全系数估算泵的扬程;③选择泵的类型及型号;④核算泵的性能;⑤计算泵的轴功率和驱动机功率。9.简述提高离心泵抗汽蚀性能的主要措施。答:①一是改进泵进口的结构参数,使泵具有较小的汽蚀余量NPSHr,或采用耐汽蚀材料,以提高泵的使用寿命;②另一方面是正确合理地设计吸入管路尺寸、安装高度等,使泵进口处有足够的有效汽蚀余量NPSHa,从而使泵不发生汽蚀。10.简述离心式压缩机的优缺点。答:优点:排气量大;结构紧凑、尺寸小;运转平稳可靠(或机组连续运转时间长);气体不与机器润滑系统的油接触(或不污染被压缩的气体);转速越高。缺点:不适于气量太小及压力比过高的场合;其效率低于活塞压缩机;稳定工况区较窄。11.离心式压缩机的工作原理:利用离心力对气体作功,由扩压通道对气体扩压,以提高气体压力。12.离心式压缩机性能曲线的特点离心式压缩机通常由多级串联而成,其性能曲线与级的性能曲线形状大致相似,只是曲线变得更加(陡峭),稳定工况范围(更窄)。而且压缩机的稳定工况范围的大小主要取决于(最后几级)稳定工况范围的大小。13.离心泵的工作原理(灌泵→启动→叶轮旋转带动液体产生离心力→液体不断被甩向叶轮出口→叶轮进口处压力↓→吸液罐和叶轮进口中心线处的液体之间形成压差→吸液罐的液体压差作用→流体经吸入室进入叶轮→使泵连续地工作)14.喘振产生的原因是:内因:流量达到最小流量,气流的边界层严重分离;外因:管路中存在储存能量的空间,即供气管网。15.常用的压缩机的调节方法?①压缩机出口调节流量(改变管网阻力特性曲线从而改变压缩机工况点)②压缩机进口调节流量(改变进气管道中的阀门开度,可以改变压缩机的性能曲线,从而达到改变输送气流的流量或压力)③采用可转动的进口导叶调节(又称进气预旋调节):在叶轮之前设置进口导叶并用专门机构使各个叶片绕自身的轴转动,从而改变导向叶片的角度,可使叶轮进口气流产生预旋c1≠0.Hth随正预旋而减小,随负预旋而增大。④改变压缩机转速的调节(用调节转速的方法可改变压缩机性能曲线的位置)16.灌泵的原因是什么?答:若不灌泵,因泵内空气密度远小于液体,在一般离心泵的运行条件下,气体通过离心泵所得到的压升很小。也就是叶轮入口处真空度很低,不足以吸进液池的液体。17.离心泵调节中,改变泵的特性曲线的调节方法有哪些?答:转速调节、切割叶轮外径调节、改变前置导叶叶片角度的调节、改变半开式叶轮叶片端部间隙的调节、泵的并联或串联调节。18.泵流动相似的条件是什么?答:两泵流动相似应具备几何相似和运动相似,而运动相似仅要求叶轮进口速度三角形相似19.为了省功,采取降低气体温度,对离心压缩机应采取什么装置?答:为了降低气体的温度,节省功率,在离心压缩机中,往往采用分段中间冷却的结构,而不采用气缸套冷却。1.判断汽蚀的判据:NPSHaNPSHr泵不发生汽蚀NPSHa=NPSHr泵开始发生汽蚀NPSHaNPSHr泵严重汽蚀2.采用多级压缩可以省功的主要原因是进行(中间冷却)3.离心压缩机的三大能量损失是(流动损失)、(漏气损失)、(轮阻损失)4.离心压缩机流动相似应具备的条件:几何相似、叶轮进口速度三角形相似、特征马赫数相等和气体等熵指数(绝热指数)相等5.离心压缩机的中间级由(叶轮、扩压器、弯道、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6.往复式压缩机的工作腔部分主要由(气缸)、(活塞)、(气阀)构成7.往复式压缩机由(工作腔部分)(传动部分)(机身部分)(辅助部分)8.飞轮目的:使压缩机转速均匀化20.离心泵和往复压缩机同属流体机械,它们的工作原理有何不同?答:离心泵是由原动机带动叶轮旋转,叶轮上的叶片使泵内液体高速转动,因而液体获得离心力。在离心力的作用下,液体自叶轮飞出,然后经过泵的压液室、扩压管送入排出管。往复压缩机是一种容积式压缩机,它依靠气缸容积进行周期性变化而工作。而曲柄连杆机构推动活塞不断在气缸中往复运动,使气缸通过吸气阀和排气阀的控制,依次地进行吸气——压缩——排气——膨胀过程,从而实现压缩机的工作循环过程。21.往复压缩机所受作用力有哪几种?产生的原因分别是什么?答:压缩机正常运转时,产生的作用力主要有三类:(1)惯性力:往复质量与不平衡旋转质量造成的惯性力;(2)气体力:气体压力所造成的作用力;(3)摩擦力:接触表面相对运动时产生的摩擦力。1.压力比的分配原则遵循(最省功原则)2.所有运动件的运动简化成两类:一类质量集中在活塞销或十字头销中心点A处,只作(往复运动);另一类质量集中在曲柄销中心点B处,只作绕曲轴中心0点的(旋转运动)3.(活塞)、(活塞杆)和(十字头部件)作往复运动4.旋转的(曲拐)可以根据惯性力相等的条件转化为(旋转运动)5.由往复运动不平衡质量产生的惯性力称为(往复惯性力)6.二阶往复惯性力最大值仅为一阶往复惯性力最大值的λ倍。7.往复惯性力始终沿(气缸中心线)的方向8.由旋转运动不平衡质量产生的惯性力称为(旋转惯性力),其作用方向始终沿(曲柄半径方向向外),而大小不变为定值9.气体力的方向始终沿(气缸中心线方向)10.多级压缩机的排气量指包括了级间凝析的水汽量、抽加气量和末级排气量11.机器在一转中:阻力矩所消耗的功(=)驱动力矩所供给的功12.叶轮结构型式通常按叶片出口角分类:后弯型叶轮:叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相反,叶片出口角<90°;前弯型叶轮:方向相同,叶片出口角>90°;径向型叶轮:叶片出口角=90°13.气体无预旋进入叶轮:一般气体径向进入叶轮,此时α1=90°,c1u=014.由于气体本身所具有的惯性作用,在叶轮叶道中将产生与叶轮旋转方向相反的附加的相对运动,即(轴向旋涡)15.在叶轮叶道同一圆周上,气体的相对速度分布不均匀16.轴向旋涡的产生,将使得叶轮进、出口速度三角形发生变化17.在离心压缩机中,还可用(滑移系数)或(环流系数)μ来表示有限叶片数对理论能头的影响压缩机的最小流量工况--(喘振工况)18.冲击损失的实质是边界层分离与旋涡产生的损失19.冲击损失指气体进入叶轮或叶片扩压器的叶道时,气流的方向与叶道进口处的(叶片安置角方向不一致)而产生的能量损失20.产生漏气损失的原因:由于间隙的二端气体压力不相等21.通常将曲线上效率最高点称为(最佳工况点)22.在(喘振工况)与最大流量工况之间的区域是级的稳定工作范围23.造成最大流量工况有两种可能:一是级中流道中某喉部处气流达到临界状态,这时气体的容积流量已是最大值(“阻塞”工况);另一种情况是流道内并未达到临界状态,但压缩机在大的流量下,机内流动损失很大24.工作点必须满足二个平衡条件:能量平衡和流量平衡25.流动相似的相似条件:几何相似、运动相似、动力相似和热力相似26.为了机器运行的安全性,要求工作转速远离(第1、2阶)临界转速27.轴向推力的平衡:(1)叶轮对排(2)叶轮背面加筋(3)采用平衡盘28.离心泵工作需先灌泵,否则产生(气缚现象)29.往复式压缩机的传动部分主要由曲轴、连杆、(十字头)30.多级压缩可以节省压缩气体的指示功;提高气缸(容积)利用率;降低排气温度和降低活塞上的最大气体力31.气体在离心压缩机级中的流动损失有摩阻,分离,冲击,尾迹,二次流32.往复活塞式压缩机的运动机构是一种曲柄连杆机构,把(曲轴)的旋转运动变为十字头的往复运动。33.往复活塞式压缩机多级压缩的气体在进入下一级气缸进行压缩之前,必须经过中间(冷却器)进行等压冷却,并分离出凝液及润滑油。34.液体从泵入口流到出口过程,存在三种损失:流动、流量和机械损失35.在离心压缩机性能曲线上左端点的最小流量,称为(喘振流量)36.对压缩机性能曲线分析:一定转速下,增大流量,压力比将(下降)37.压缩机结构形式:立式,卧式,角度式(L形V形W形)38.膨胀和压缩都是(升温)过程,吸气和排气都是(冷却)过程39.压力比和膨胀指数一定时相对余隙容积越大,使系数越小的是(容积)40.离心压缩机由转子和定子组成,转子:叶轮、主轴、平衡盘、推力盘、联轴器。定子:机壳、扩压器、弯道、回流器、蜗壳、密封、轴承41.活塞与气缸环形间隙的靠(活塞环),活塞杆与气缸间隙靠(填料)42.活塞式压缩机正常工作时,作用力主要有:惯性力、气体力和摩擦力43.活塞式压缩机的指示功率与轴功率之比称为(机械)效率44.离心压缩机级内能量损失包括:(流动),(漏气),(轮阻)损失45.离心泵的过流部件是(吸入室),(叶轮),(蜗壳)46.往复压缩机传动部分把电动机(旋转)运动转化为活塞的(往复运动)47.压缩机的旋转惯性力或旋转惯性力矩都可以用加(平衡质量来平衡)48.朝向气缸一侧由(三瓣)组成,背离气缸—侧由(六瓣)组成,三瓣的填料从轴向挡住六瓣的(径向切口),阻止气体的(轴向泄漏),六瓣填料径向切口由其中三个月牙形瓣盖住,以阻止气体的(径向泄漏)49.活塞力(=摩擦力+惯性力),惯性力可分为(旋转)和(往复)50.气阀阀门的开闭由(流体压力差)控制,进排气压力是(可变)的51.叶轮按结构分为闭式,半开式,双面进气式

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