流体机械1.doc

l 第1章 绪论l 一、填空l 1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。l 2按工作介质的不同，流体机械可分为（压缩机）、（泵）和（分离机）。l 3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。l 4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。l 5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。l 6用机械能将（混合介质）分离开来的机械称为分离机。l 第2章 容积式压缩机l 一、填空题l 1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。l 2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。l 3往复式压缩机的工作腔部分主要由（气缸）、（活塞）和（气阀）构成。l 4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。l 5（填料密封）用来密封活塞杆通过气缸的部位。l 6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。l 7往复式压缩机的传动部分一般由（曲柄）、（连杆）和（十字头）构成。l 8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。l 9规定气体对活塞作功其值为（负），活塞对气体作功其值为（正）。l 10影响压力系数的主要因素一是吸气阀处于关闭状态时的（弹簧力），另一个是进气管道中的（压力波动）。l 11温度系数的大小取决于进气过程中加给气体的热量，其值与（气体冷却）及该级的（压力比）有关。l 12如果气缸冷却良好，进气过程加入气体的热量（少），则温度系数取值（较高）；传热温差大，造成实际气缸工作容积利用率（降低），温度系数取值（降低）。l 13泄漏系数表示（气阀）、（活塞环）、（填料）以及管道、附属设备等因密封不严而产生的气体泄漏对气缸容积利用程度的影响。l 14泄漏系数取值与气缸的（排列方式）、气缸与活塞杆的（直径）、曲轴转速、气体压力的高低以及气体的性质有关。l 15采用多级压缩可以节省功的主要原因是进行（中间冷却）。l 16理论上讲，级数越（多），压缩气体所消耗的功就越（接近）等温循环所消耗的功。l 17压缩机的排气温度（过高），会使润滑油粘性降低，性能恶化或形成积炭等现象。l 18压缩机的级数越多，其结构越（复杂），同时机械摩擦损失、流动阻力损失会（增加），设备投资费用也（越大），因此应合理选取级数。l 19大、中型压缩机级数的选择，一般以（最省力）为原则。小型移动压缩机，虽然也应注意节省功的消耗，但往往（重量）是主要矛盾。因此级数选择多取决于每级允许的（排气温度）。l 20多级压缩过程中，常取各级压力比（相等），这样各级消耗的功（相等），而压缩机的总耗功（也最小）。l 21在多级压缩机中，通常第一级压力比取（小一些），以保证第一级有较高的（容积系数）。l 22气阀主要由（阀座）、（弹簧）、（升程限制器）和（ 阀片）四部分组成。l 23气阀中弹簧的作用是帮助（阀片）关闭和减轻阀片开启时与（升程限制器）的撞击。l 24气阀阀片的开启与关闭由气缸内、外（气体压力差）和（弹簧力）控制，无须其他驱动机构，故称为自动阀。l 25压缩机中按照气阀的功能可分为（进气阀）和（排气阀）。l 26活塞与气缸之间需采用（活塞环）密封，活塞杆与气缸之间需采用（填料）密封。l 27活塞环和填料的密封原理基本相同，都是利用（阻塞）和（节流）的作用以达到密封的目的。l 28活塞环的切口形式主要有直切口、斜切口和搭切口。其中（直切口）制造简单，但泄漏量大，（塔切口）虽然制造复杂，但泄漏量少。l 29平面填料的典型结构是三六瓣结构，即朝向气缸的一侧由（三瓣）组成，背离气缸的一侧由（六瓣）组成，每一块平面填料外缘绕有螺旋弹簧，起（预紧）作用。l 30平面填料中三瓣的作用主要用于挡住（六瓣的径向切口），同时使机器运行时高压气体流入小室，使两块填料都利用高压气体压紧在（活塞杆）上。l 31平面填料中三、六瓣的切口应（错开），三瓣的填料从轴向挡住六瓣的径向切口，阻止气体的（沿轴向的泄露）。六瓣填料径向切口由其中三个月牙形瓣所盖住，以阻止气体的（沿径向的泄露）。所以真正起密封作用的是（六瓣）填料。l 32往复压缩机常用的润滑方式有（飞溅）润滑、（压力）润滑和（喷雾）润滑。l 33飞溅润滑主要用于（微型）压缩机，压力润滑主要用于（中大型）压缩机。l 34压缩机的冷却方式主要有（风冷）和（水冷）。l 35因为压缩机采用的是自动阀，气缸内压力取决于进、排气系统中的压力，所以吸、排气压力是可以（变变的）。l 36若被压缩的气体含有水蒸气，随着气体压力的提高水蒸气的分压力也提高，若经过（冷却器）后，其分压力大于冷却后气体温度所对应的（饱和蒸汽压）时，便有水蒸气从气体中（析）出来。l 37压缩机的机械效率是（指示功率）和（轴功率）之比。l 38活塞平均速度是联系机器结构尺寸和转速的一个参数，对压缩机的性能有很大影响。对一台机器来讲，活塞平均速度是一个（定值）。l 39压缩机正常运转时，产生的作用力主要有三类：（1）（气体力）；（2）（惯性力）；（3）（摩擦力）。l 40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）。l 41（活塞）、（活塞杆）和（十字头）都属作往复运动部件。l 42压缩机中的惯性力可分为（旋转）惯性力和（往复）惯性力。l 43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。l 44一阶往复惯性力的变化周期为（曲轴旋转一周的时间）；二阶往复惯性力的变化周期为（一阶之半）。l 45往复惯性力始终作用于该气缸（轴线）的方向，仅其大小随曲轴转角周期地变化。l 46旋转惯性力的作用方向始终沿曲柄半径方向（向外），故其方向随曲轴旋转而（变化），而大小（不变为定值）。l 47活塞力是由（摩擦力）和（惯性力）合成的。l 48由于活塞上的气体力和往复惯性力作用的结果，在十字头滑道上作用一个（侧向力），它由导轨产生的反作用力与之平衡；在曲轴上作用一个（阻力矩），要由外界供给的驱动力矩与之平衡；在主轴承上作用一个力，它由主轴承产生的（轴承支撑反力）与之平衡。l 49作用在主轴承上的力，可以分解为水平方向和垂直方向的两个分力。垂直方向的分力值恰等于（侧向力），水平方向的分力值恰等于（活塞力）。l 50气体力只使气缸、中体和机身等有关部分，以及它们之间的连接螺栓等承受拉伸或压缩载荷，故称为（内力）。l 51作用在主轴承上的活塞力中，往复惯性力部分未被平衡，它能通过主轴承及机体传到机器外面来，故惯性力称为（外力）。l 52侧覆力矩与阻力矩大小相等，两力矩作用的方向相反，但是侧覆力矩作用在（机身上），阻力矩作用在（主轴上），故两者在压缩机内并不能互相抵消。l 54旋转惯性力的平衡比较方便，只需在曲柄的相反方向装上一个适当的（平衡重），使两者所造成的离心力相互抵消即可。l 55为了使压缩机的旋转不均匀度适当，必须在压缩机设计时采取相应的措施，除了合理配置多列压缩机各列的排列外，通常还采用（加装飞轮平衡重）的方法，以增大机器的转动惯量。l 56压缩机的自动调节系统主要包括（转速调节）、（管路调节）和（压开进气阀调节）。l 57按排气压力的高低，往复式压缩机可分为（低压）（中压）（高压）和（超高压）压缩机。l 58按容积流量的大小，往复式压缩机可分为（微型）、（小型）、（中型）和（大型）压缩机。l 59按达到排气压力所需的级数，往复式压缩机可分为（单级）、（两级）和（多级）压缩机。l 60按气缸中心线相对地平线位置或其彼此间的关系，往复式压缩机可分为（立式）、（卧式）和（角度式）压缩机。l 61角度式压缩机按气缸排列所呈的形状可分为（V）型、（W）型、（L）型、扇型和星型等。l 62按冷却方式压缩机可分为（风冷）压缩机和（水冷）压缩机。l 63在双作用气缸中，为利于填料密封，在曲轴一侧配置（较低）压力级。l 64被压缩气体进入工作腔内完成一次气体压缩称为一（级）。l 65理论工作循环包括（进气）、（压缩）、（排气）三个过程。l 66实际工作循环包括（进气）、（膨胀）、（压缩）和（排气）四个过程。l 67活塞运动到达主轴侧的极限位置称为（内止点）；活塞运动到达远离主轴侧的极限位置称为（外止点）。l 68活塞从一个止点到另一个止点的距离为（行程）。l 69第一级吸入管道处的气体压力称为活塞压缩机的（吸气压力）；末级排出接管处的气体压力称为活塞压缩机的（排气压力）。l 70轴功率中的一部分用于(克服摩擦)，称为(摩擦)功率，另一部分用于(压缩机做功)，称为(指示)功率。l 二、选择题l 1活塞在气缸内往复运动，压缩气体，实现压缩机的工作原理，因此属于_B_l A运动机构 B工作机构 C润滑系统 D冷却系统l 2活塞式压缩机的理论工作循环由_C_个过程组成。l A一 B二 C三 D四l 3活塞压缩机的实际工作循环由_A_个过程组成。l A四 B三 C二 D一l 4活塞式压缩机的实际工作循环中膨胀和压缩过程属于_D_过程。l A气体流动 B热力 C冷却 D升温l 5活塞压缩机的实际工作循环中吸气和排气过程属于_B_过程。l A热力 B冷却 C升温 D气体流动l 6在理论工作循环中压缩同样质量气体时，密度小的气体功耗_C_。l A小 B不变 C大 D较小l 7吸、排气管内的压力取决于_A_。l A气缸内吸、排气压力 B气阀弹簧力l C气阀通流面积 D外界系统l 8活塞式压缩机进气管内的压力称为_B_吸气压力。l A实际 B名义 C缸内 D开始l 9活塞压缩机排气管内的压力称为_A_排气压力。l A名义 B实际 C开始 D缸内l 10在压力比和膨胀指数一定时，相对余隙容积越大则_C_系数越小。l A压力 B温度 C容积 D泄漏l 11在极限压力比下，容积系数V为_B_。l A1 B0 C无穷大 D0.5l 12下列_D_泄漏会影响压缩机排气量。l A末级缸排气阀 B吸气缓冲罐l C二级缸双作用活塞环 D一级吸气阀l 13在多级压缩机中，若i级以前有凝析发生，则i级以后的所有各级相对湿度_D_1。l A B C D=14由于凝析的产生，使得整机的排气量_C_。A增加 B减少很多 C减少不多 D不变15压缩机中单位时间内消耗于压缩气体的功称_B_功率。A有效 B指示 C轴 D比16压缩机的实际排气压力取决于_D_。A缸内压力 B实际吸气压力C排气温度 D排气系统的压力17当采用多级压缩时若没有_A_冷却，不管采用多少级都不省功。A级间 B气缸 C级后 D机后18在活塞式压缩机中若各级压力比相等且吸入温度相同，则_C_最少。A排气量 B凝液 C总指示功 D泄漏量19在活塞式压缩机中若各级压力比相等且吸入温度相同，则总指示功最少，这就是_D_原则。A最佳压力 B最佳温度 C等压力分配 D等压力比分配20热力学上把_B_称为实际气体。A所有气体 B与理想气体状态方程偏差较大的气体C含有水分的气体 D所有混合气体 21下列属于易损件的是C 。A活塞 B十字头销C阀片 D连杆22在活塞式压缩机中，当a=90时，活塞处于_B_。A行程中点 B偏向内止点一侧C偏向外止点一侧 D外止点23活塞式压缩机的指示功率与轴功率之比称为_D_效率。A指示 B理论 C多变 D机械24气缸中心线夹角为180，曲柄错角为180的两列压缩机属于_D_式压缩机。A直列 B角 C对置 D对动25各类压缩机的_D_惯性力或力矩可用加平衡质量的方法来平衡。A一阶 B二阶往复 C往复 D旋转26在活塞式压缩机中加装飞轮的目的使用来_C_。A调整活塞力 B降低功率消耗C均衡转速 D降低压力脉动27在活塞式压缩机中气阀是依靠_C_两侧的压力差来起闭的。A弹簧 B阀座 C阀片 D升程限制器28压缩机铭牌上的排气量指的是_A_排气量。A额定 B标准 C实际 D理论三、名词解释1. 容积式压缩机 2. 级 3. 内止点 4. 理论工作循环5. 外止点 6. 行程 7. 余隙容积8. 多级压缩9. 吸气压力 10. 排气压力 11. 供气量 12. 压缩机的指示功13.压缩机的额定容积流量 14. 比功率 （7.工作腔在排气结束后残有一部分高压气体，这部分空间称为余隙容积。8多级压缩：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。11.供气量：是指压缩机单位时间内排出的气体容积折算到标准态时的干气体积值。）四、改错1往复式压缩机的工作腔部分主要由气阀、活塞和活塞杆构成。（ ）气缸2活塞通过连杆由传动部分驱动，活塞上设有乱油环以密封活塞与气缸的间隙。（ ）活塞环3填料用来密封活塞杆通过气缸的部位。（对）4往复式压缩机的传动部分是把电动机的直线运动转化为活塞的旋转运动。（ ）旋转5往复式压缩机的传动部分一般由连杆、曲轴和十字头构成。（对）6曲柄销与连杆小头相连，连杆大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。（ ）大 小7规定气体对活塞作功其值为负，活塞对气体作功其值为正。（ ）正 负8如果气缸冷却良好，进气过程加入气体的热量少，则温度系数取值较高；传热温差大，造成实际气缸工作容积利用率低，温度系数取值较低。（对）9采用多级压缩可以节省功的主要原因是进行等压力比分配。（ ）中间冷却10理论上讲，级数越多，压缩气体所消耗的功就越接近等温循环所消耗的功。（对）11活塞运动到达主轴侧的极限位置称为外止点；活塞运动到达远离主轴侧的极限位置称为内止点。（ ）内 外12多级压缩过程中，常取各级压力比相等，这样各级消耗的功相等，而压缩机的总耗功最小。（对）13气阀中弹簧的作用是帮助阀片关闭和减轻阀片开启时与阀座的撞击。（ ）升程限制器14气阀阀片的开启与关闭由吸、排气压力和弹簧力控制，无须其他驱动机构，故称为自动阀。（ ）排气压力差15压缩机中按照气阀的功能可分为进气阀和排气阀。（对）16活塞与气缸之间需采用填料密封，活塞杆与气缸之间需采用活塞环密封。（ ）活塞环 填料17活塞环的切口形式主要有直切口、斜切口和搭切口。其中直切口制造简单，但泄漏量大，斜切口虽然制造复杂，但泄漏量少。（ ）塔切口18平面填料的典型结构是三六瓣结构，即朝向气缸的一侧由六瓣组成，背离气缸的一侧由三瓣组成。（ ）三瓣六瓣19平面填料中三、六瓣的切口应错开，三瓣的填料从轴向挡住六瓣的径向切口，阻止气体的径向泄漏。六瓣填料径向切口由其中三个月牙形瓣所盖住，以阻止气体的轴向泄漏。所以真正起密封作用的是三瓣填料。（ ）轴向 六瓣20飞溅润滑主要用于大型压缩机，压力润滑主要用于小型压缩机。（ ）大21压缩机的冷却方式主要分为有油和无油。（ ）风冷 水冷22因为压缩机采用的是自动阀，气缸内压力取决于进、排气系统中的压力，所以吸、排气压力是不可变的。（ ）可变23若被压缩的气体含有水蒸气，随着气体压力的提高水蒸气的分压力也提高，若经过冷却器后，其分压力小于冷却后气体温度所对应的饱和蒸汽压时，便有水蒸气从气体中凝析出来。（ ）大于24压缩机的机械效率是指示功率和比功率之比。（ ）轴功率25活塞平均速度是联系机器结构尺寸和转速的一个参数，对压缩机的性能有很大影响。对一台机器来讲，活塞平均速度是一个定值。（对）26压缩机正常运转时，产生的作用力主要有三类：惯性力、气体力和活塞力。（）摩擦力27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，且只作平面运动；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。（ ）往复运动28活塞、活塞杆和连杆都属作往复运动部件。（ ）十字头29压缩机中的惯性力可分为一阶往复惯性力和二阶往复惯性力。（对）30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。（对）31一阶往复惯性力的变化周期为曲轴旋转一周的时间；二阶往复惯性力的变化周期为一阶的一半。（对）32往复惯性力始终作用于该气缸轴线的方向，仅其大小随曲轴转角周期地变化。（对）33旋转惯性力的作用方向始终沿曲柄半径方向向外，故其方向随曲轴旋转而变化，而大小不变为定值。（对）34活塞力是由气体力和摩擦力合成的。（对）35作用在主轴承上的力，可以分解为水平方向和垂直方向的两个分力。垂直方向的分力值恰等于活塞力，水平方向的分力值恰等于综合活塞力。（ ）侧向力36气体力只使气缸、中体和机身等有关部分，以及它们之间的连接螺栓等承受拉伸或压缩载荷，故称为外力。（ ）内力37作用在主轴承上的活塞力中，往复惯性力部分未被平衡，它能通过主轴承及机体传到机器外面来，故惯性力称为外力。（对）38侧覆力矩与阻力矩大小相等，两力矩作用的方向相反，但是侧覆力矩作用在主轴上，阻力矩作用在机身上，故两者在压缩机内并不能互相抵消。（ ） 机身 主轴39按达到排气压力所需的级数，往复式压缩机可分为单作用和双作用压缩机。（ ）单级、两级和多级40按气缸中心线相对地平线位置或其彼此间的关系，往复式压缩机可分为V型、W型和L型压缩机。（ ）立式 卧式 角度式41在双作用气缸中，为利于填料密封，在曲轴一侧配置较高压力级。（ ）低42理论工作循环包括膨胀、进气、压缩、排气四个过程。（ ）没有膨胀这个过程43实际工作循环包括进气、压缩、排气和膨胀四个过程。（对）44、活塞式压缩机，压缩过程开始时，汽体向缸内放热。（对）45活塞式压缩机，膨胀过程结束时，汽体向汽缸壁放热。（）46活塞式压缩机在排汽过程中，汽体的温度始终高于汽缸壁的温度。 （错）47活塞式压缩机在吸汽过程中，汽体的温度高于汽缸壁的温度。（错）48活塞式压缩机膨胀过程开始时，汽体向汽缸放热。(对)五、简答分析1容积式压缩机的特点是什么？P132简述往复式压缩机的基本组成？P163级的理论循环的特点是什么？4级的实际循环的特点是什么？P175推导容积系数的计算式，并说明式中各字母的意义。P196简述多级压缩的优点？7往复压缩机的理论循环与实际循环的差异是什么？8列出压缩机气量调节的常用方法？P579如何对压缩机中运动零件的质量进行简化，得出质量简化公式？P35