泵与压缩机习题1

《泵与压缩机》综合复习资料

第一章 离心泵

一、问答题

1．离心泵的扬程是什么意义？其单位是什么？样本上常用单位是什么？两者的关系是什么？

2．离心泵的主要过流部件是哪些？ 对它们的要求是什么？ 3．离心泵开泵前为什么要灌泵？

4．HT∞与哪些因素有关？为什么说它与介质性质无关？ 5．HT??u2?u1222?w1?w2222?c2?c1222中哪些是静扬程？ 由什么作用产生的？哪些是

动扬程？

6．什么叫反作用度？反作用度大好还是小好？离心泵的反作用度与什么参数有关？前弯、径向及后弯叶片的反作用度如何？

7．离心泵中主要是哪种叶片？为什么？β8．汽蚀的机理如何？有何危害？ 9．如何判别是否发生了汽蚀？

A2大致范围是多少？

10．如何确定离心泵的几何安装高度？

11．常减压装置中减压塔的基础为什么比常压塔基础高？

12．如何从装置方面防止汽蚀发生？生产操作中要注意哪些问题？ 13．用?ha?生？

14．离心泵有几条特性曲线？各特性曲线有何特点、有何用途？ 15．离心泵开泵前要关闭出口阀，为什么？

16．离心泵中主要有哪些损失？各影响哪些工作参数？

17．介质密度对离心泵的H、Q、N、η四个参数中的哪些有影响？在生产中如何注意该种影响？

18．离心泵中流量损失产生在哪些部位？流量损失与扬程有无关系？用曲线图表示。

19．离心泵中机械损失由哪几部分组成？

20．写出离心泵效率?的表达式。它与ηv、ηh、ηm有何关系？ 21．输送粘度较大的液体时离心泵的H、Q、N、η、Δhr 如何变化？ 22．写出离心泵相似定律的表达式。

23．什么叫离心泵的比例定律？写出比例定律的表达式。 24．切割定律是在什么近似条件下得来的？切割定律的表达式。 25．切割抛物线与相似抛物线有何区别？

ps??cs22?pv和

ps???pA??cs22?Zg?hf??两式说明如何防止汽蚀发

A?S26．离心泵叶轮外径切割有无限制，一台泵叶轮切割量的大小受什么参数限制？ 27．离心泵的比转数ns是一个什么参数，表达式如何？

'28．试证明一台离心泵转速由n变为n后其比转数不变。

29．两泵串联使用要注意哪些问题？

30．两泵并联目的在于增加流量，若管路特性不变时，并联后工作点的流量小于两泵单独在此管路工作的流量之和，为什么？

31．两泵串联目的在于提高扬程，若管路特性不变时，串联后工作点的扬程小于两泵单独在此管路工作的扬程之和，为什么？

32．两泵并联目的在于增加流量。其泵特性和管路特性平坦好还是陡降好？

33．两泵串联目的在于提高扬程。其泵特性和管路特性平坦好还是陡降好？ 34．泵在交汇管路上工作时，为什么交汇点的剩余能头必须相等？

35．离心泵装置工作点调节方法中最常用的是哪儿种？特点如何？从节能的角度考虑，哪种方法较好？

36．离心泵吸入室有几种形式？对吸入室有何要求？ 37．离心泵的轴向力是如何产生的？

38．单级离心泵轴向力平衡措施有哪儿种？各有何优缺点？ 39．多级离心泵轴向力平衡措施有哪儿种？ 40．试说明自动平衡盘装置自动平衡的原理。 41．离心泵中径向力平衡措施有哪些？ 42．机械密封有几个辅助密封点？

43．若介质中含有固体颗粒时动静环材料应怎样选用？

二、计算题

1．一台离心泵从开口水池吸水，其装置如图所示：H3g1?4.4m，吸入管径d1?0.1m，设

泵的流量为34m/s，吸入管内摩擦阻力系数λ=0.02，吸入管总当量长度为18m，试计算输水时，泵入口处真空表读数为多少汞柱，其绝对压力为多少水柱？ [解] 取1-1，2-2界面能量平衡方程，

gZ1?p2p1?c12?p12?gZ2?p2?2?c222?hf,

2?p1???g(Z2?Z1)?4c2?c122?hf

??10.13?10Pa1000Kg/m3?101.3m/s

22g(Z2?Z1)?9.8?4.4?43.12m

/s

2c2?240?d22?4?34/3600??0.122?1.2m/s

c2?c12hf???1.222?0.72m/s

180.11.222lc2d2?0.02???2.95J/Kg?264m

p2??(101.3?43.12?0.72?2.59)?1000Kg/m?54.27m32/s2

?54270Pap2?54270?10?5?10.2?5.54m,H2O柱

=54270?105?750.2?407.13mm,Hg柱 真空度H=760-407.13=352.87mm Hg=4.79mH2o

2．离心泵传送密度为750Kg/m3汽油，实测得泵出口压力表读数为147100Pa,入口真空表读数为300mm汞柱，两表垂直距离（表位差）0.5m,吸管与排除管直径相同，试求以液柱表示的泵实际扬程。 [解]泵扬程 H?P2?P1?C2?C12g22?g?Z(2?1)?hf

P2?147100pa?101300pa?248400pa

P1?760?300750?460750?105?61333pa

C2?C1 进出管直径相同，

Z(2?1)?0.5m, ??750Kgm2 hf?0 很短

H?248400?61333750?9.8?0.5?25.95m?26m

33．设某离心水泵流量Q=0.025m/s,排除管压力表读数为323730Pa,吸入管真空表读数为39240Pa，表位差 0.8m，吸入管直径为100mm，排除管直径为75mm。电动机功率表读数为12.5KW,电动机的效率为0.93，泵与电动机采用直联。试计算离心泵的轴功率，有效功率和泵的总功率。

解：H?py?ps?g?zsd?CD?CsZg22?hf

pD?323730Pa?101300Pa?425030Pa ps?101300Pa?39240Pa?62060Pa

3??1000Kgm

CD?4Q?d22?4?0.025??(0.075)4?0.0252?5.66ms

Cs?4Q?d21???(0.1)2?3.18ms

hf?0

H?425030?620601000?9.8?0.8m?5.66?3.18Zg22?37.04m?1.12m?38.95m?381.8Jkg有效功率

Ne??HQ1000?1000?381.8?0.0251000?9.545K?

9.31轴功率

N?ND.?D?12.5?0.93?11.63K?

泵总效率 ??NEN?9.54511.63?82%

4．谋输送油品的离心泵装置如图，试计算泵需要提供的实际扬程为多少？ 已知：油品密度850kgm3

缸Ⅰ内压力p1?196133pa(缩) 缸Ⅱ内压力p2?176479.7pa(缩) H1?8mH2?14mH3?4m

吸入管损失hs?1m 排出管损失ha?25m

经加热炉压降?P?1372930Pa

吸入排出管相同 解 H?p2?p1?(?a??s)?cD?cszg22?g?hf

p2?176479.7pa p1?196133pa

?d??s?H2?H3?H1?14?4?8?10m cD?cs

hs?ha?1?25?26m

h炉??p?g?1372930850?9.8?165m

H?176479.7?196133850?9.806?10?165??2.36?10?165?172.64m

5．有一离心水泵其叶轮外径D2=22cm，转速n=2980rpm，叶轮出口叶片角?2A?45?，出口处的径向速度C2r?3.6ms，设流体径向流入叶轮，试按比例画出出口速度三角形，并计算无

r限叶片叶轮的理论扬程HT?为多少？设叶片数Z=8，1解：（1）无限叶片的理论扬程

HT??u2c2u?u2?u2?c2rctg?2A?

r2?0.5，求有限叶片数时的理论扬程？

?1????34.33?34.33?3.6?c45??y???34.33?34.33?3.6??1054.95Jkg u2??D2n60???0.22?29860

?34.33ms 19.8u2?u2?c2rctg?2A?

?1g1u2c2u??9.8?34.33?34.33?3.6?cy45?

?107m（2）有限叶片理论扬程HT

（2）绝热压缩 Had

k?1??k??pdk??RTs???1? ???p?k?1?s?????1.4?1????288.4?293?1.5?1.4?1??1.4?1??Had1.4?3.5?288.4?293?1.1228?1??36325.79Jkg

（3）Hp01多变压缩

m?1??m??pmd? ??RTs???1??p??m?1?s?????Hp011.59?1????288.4?293?1.5?1.59?1??1.59?1??1.59?2.695?288.4?293?1.162?1??36975.2JH

kgp01?Ha01?His

第三章 往复活赛式压缩机

一、思考题

1．活塞式压缩机由哪儿部分组成？

2．试说明活塞压缩机型号WWD-0.8/10的意义。 3．试说明活塞压缩机型号P?3/285?320的意义。

4．活塞式压缩机的理论循环指示图是作了哪些假设后所得？画出理论循环指示图。 5．活塞式压缩机的实际工作循环与理论工作循环有何区别？

6．为什么活塞式压缩机中膨胀过程与压缩过程的多变过程指数是变化的？ 7．试写出活塞式压缩机理论排气量与实际排气量的公式。

8．写出活塞式压缩机容积系数的表达式，并分析哪些因素影响容积系数。在设计计算中如何提高容积系数？在操作中如何提高容积系数？

9．余隙容积包括哪儿部分？哪些所占比例较大？

10．活塞式压缩机实际排气量是什么状态的排气量？该排气量说明什么的大小？它是否说

明供气量的大小？

11．什么是标准排气量，它是否说明一台压缩机尺寸的大小？

5512．某活塞式压缩机名义吸气压力为了1?10Pa,排气压力为8?10Pa（绝）使用时排气压力为5?105Pa，其它条件不变时，容积排量有何变化？排气系数中的各系数如何变化？ 13．如何调节活塞式压缩机的排气量？其理论根据什么？每种调节方法的实质是在改变什么？

14．顶开吸气阀调节的实质是调节什么系数？调节后的指示图如何？

15．活塞式压缩机的排气温度与哪些因素有关？排气温度的高低受哪些条件的限制？

516．活塞式压缩机的铭牌上写明排气压力为8?10Pa，压缩机运转时排气压力是否就是

8?10Pa，为什么？

517．一台空气压缩机吸入压力为大气压力，铭牌上写明排气压力为7?10Pa，问该压缩机的最大压力比为多少？

5?18．?v?1?????1m'?式中的压力比是名义压力比还是气缸中的实际压力比？ ?1??19．什么叫行程容积？

20．什么叫活塞式压缩机的指示功率，实际指示功率的计算式是如何得来的？ 21．活塞式压缩机的多级压缩有何优点？

22．用指示图说明在总压力比相同时多级压缩的气缸容积利用率较高。 23．为什么说多级压缩可以降低活塞式压缩机活塞上的气体力？ 24．为什么说多级压缩可以节省压缩功？

25．活塞式压缩机的多级压缩中各级压力比如何分配最省功？实际设计时经常如何调整各级压力比？

26．活塞式压缩机名义压力比和缸内实际压力比哪一个大，为什么？ 27．活塞式压缩机的等温指示效率可说明什么问题？绝热指示效率可说明什么问题？同一压缩机中哪个值大？

28．比功率是评价何种活塞式压缩机的功率消耗先进性的指标？ 29．为什么说多级活塞式压缩机的排气量取决于第一级？

30．在压缩过程中水气或易凝组分凝析的条件是什么？

31．若在某级前有水气凝析出来，该级的相对湿度φ应为多少？

32．活塞式压缩机的排气压力不变吸气压力下降时，排气量与指示功率如何变化？ 33．活塞式压缩机的吸气压力不变排气压力下降时，排气量与指示功率如何变化？ 34．活塞组件受哪些力的作用？

35．十字头销上受哪些力，各力的关系如何表示？ 36．曲轴上受哪些力和力矩？

37．曲轴上所受力矩在瞬时是否平衡，会出现什么问题？

38．活塞式压缩机机身上受哪些力和力矩，哪些力在机内平衡，哪些力和力矩要传到基础上？

39．活塞式压缩机中什么叫对称平衡型压缩机，什么叫对置式压缩机？

40．L型压缩机两列往复运动质量不等时，一阶往复惯性力变化规律如何，能否用平衡质

量平衡？

41．什么叫综合活塞力，它由哪几个力代数相加而成？ 42．活塞式压缩机中为什么要有飞轮？

43．如何使活塞式压缩机的切向力较均衡？即如何使相对剩余功较小？ 44．气阀在气缸上有几种布置形式，哪一种的余隙容积较小？ 45．气阀靠什么力打开和关闭的？ 46．气阀有哪儿个主要参数？

47．阀片升程的大小对气阀有何影响？ 48．如何提高气阀寿命？ 49．对气阀弹簧有何要求？

50．试说明活塞环的密封原理。

51．无油润滑压缩机活塞环多用什么材料？ 52．试述三、六瓣填料的工作原理？

二、计算题

1．用一台往复活塞式压缩机压缩油田气。进口压缩为1×10Pa（绝），出口压缩为3×10Pa（绝），进口温度为300C。若将油田气看作理想气体，求压缩过程分别为（1）等温过程；（2）多变过程(m?1.15);(3)绝热(K?1.25)过程时,压缩每立方米进口状态油田气所有耗的功及其温度.

解: （1）功

等温过程

WT?p1V1?n55

5

p2p1?1?10?1??n(53?101?1055)?1?10?1.098612?109861N.m多变过程

?p1m?1?mWpd?p1V1)?1??(m?1?p2?m?3?1051.15?1?1.15?1?10?)?1??(51.15?1?1?10?51.15?1?10?7.667?1.1541?1??118122N.m5

绝热过程

?p2k?1?kWs?p1V1（）?1??K?1?p1?K?31.25?1?1.25?1?10?（?1??）1.25?1?1?5

1.25?1?10?（51.2457?1）?122865N.m5（2）温度

等温过程 T2?T1?273?300C?303K t2?300C 多变过程T2?T1(p2p1m?1)m?303()131.15?11.15?349.7K

t2?349.7?273?76.7

绝热过程T2?T1(p2p1k?1)k?303()131.25?11.25?377.5k

t2?377.5?273?104.4

2.某单级空气压缩机的相对余隙容积α=0.05在某地区使用，该地区大气压力为

551?10pa，气温为2℃设多变膨胀过程指数m??1.2，压力机排气压力为4?10pa(表)其质

量排气量m1=200 kg/h。现该机欲用于一地区，该地区大气压力为0.94?105pa，气温为28℃。排气压力为p2同前地区。若两地区使用中压力系数?p，温度系数?T及泄漏系数?不变，试求在两地区使用时该机的容积排量和质量各为多少？

解：（1）两地区吸气状态下的容积排量不同是由于??不同引起的

（2）地区质量排量不同是由于容积排量变化及状态不同而引起的

1第一地区 ?v1?1??(?m?m1=200 kg/h V1?mRT1p1??51??1)?1?0.05?()1.2?1??0.86

?1?200?287.64?2931?1015?168.6m3h吸气状态

第二地区??2?1??(?m?1?5??1)?1?0.05?()1.2?1??0.85

?0.94?

V2?V1.??2??1??168.6m3h0.865.0.85?166.6m3h吸气状态

m2?pV2RT20.94?166.6?10287.64?301?180.9kgh

3.2Z?1.57型空压机为双缸、立式、单作用、单级压缩机结构如图：

已知，热力参数 名义吸气压力 p1?1?105pa(绝) 名义排气压力 p2?8?105pa(绝) 吸气压力 250C

结构尺寸参数 活塞行程S?128 缸径D?125m 缸数 Z 转速n?620rpm 活塞外止点与缸盖间隙1.5mm 汽缸镜面倒角 6?30 每个缸气阀总余隙容积为78cm（冲液法测得） 试计算

（1） 每个缸的相对余隙容积是多少？其中哪部分余隙占的比例最大？ （2） 计算容积系数??

（3） 若实际使用中名义排气压力为5?10pa（绝）此时容积系数??为多大？

解：（1）每个缸的相对余隙吞积

503??VcVh 止点Vc1??4D???4?12.5?0.15cm23?18.41cm?

3

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/nxl8.html