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1、泵与风机-湘潭大学机械工程学院,过程流体机械,张建平过程装备与控制工程系Tel: 18711309885Email: ,期末总复习,过程流体机械,泵与风机期末总复习,往复活塞压缩机；离心压缩机；离心泵离心分离机,基本概念；基本原理；基本结构；基本性能；基本应用；,过程流体机械：它是过程装备的重要组成部分之一，以流体为介质进行能量转换/处理/输送的机械。分类：原动机、工作机；压缩机、泵、分离机；往复式、旋转式；趋势：高压比、大流量、超音速；高速、自动化、检测；,绪论,往复活塞压缩机,依靠工作腔容积周期变化压缩气体；压力与流量、气体性质无关；增压较高，热效率较高；结构复杂、易损件多；间歇吸排气体，
2、引起气柱振动。,往复活塞压缩机,往复活塞压缩机,理想与实际循环区别：工作腔都存在余隙容积。进气/排气阀/压力损失。气体与壁面间存在换热。气缸与外界存在换热。阀室容积不是无限大。,往复活塞压缩机,多级压缩的优点： 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力,多级压比理论分配1=2=i,压比进行必要调整 第1级压比略小些；末级压比应小5-15%；为了平衡活塞力，需要进行调整。,往复活塞压缩机,设计计算,往复活塞压缩机,变工况计算,往复活塞压缩机,压缩机调节：转速调节管路调节压开进其阀调节连通补助容积,离心压缩机,优点：（1）排气量大/连续气流/流通面积较大/转速很高；（2）结构紧凑/尺
3、寸小，它比同气量的活塞式小得多；（3）平稳可靠/运转时间长/维护费用省/操作人员少；（4）气体清洁/不污染气体，这对化工生产是很重要的；（5）转速较高/适宜用蒸汽轮机或燃气轮机直接拖动。缺点：（1）单级压比不高/不适用于较小的流量；（2）稳定工况区较窄/调节较方便，经济性较差；（3）设计/制造/装配要求较高；,离心压缩机,气体轴向进入叶轮通道，在高速旋转的通道内增压/增速/增温；然后进入扩压通道，在通道内减速再增压；,离心压缩机,离心压缩机,离心压缩机多为多级串联式的结构。对于高增压，需要两缸或多缸离心压缩机串联。压缩重气体时，由于大/多变能量头小， u2主要受制于马赫数，级数较少；压缩轻气体
4、时，由于小/多变能量头大， u2主要受制于叶轮材料强度，级数较多；重气体比轻气体容易压缩。,离心压缩机,喘振：流量小较时，进气正冲角较大，叶片非工作面出现严重分离，有效通道减少。迫使气体流向临近通道，从而改善了上游通道A，但进一步恶化了下游通道C。这样循环往复，出现反向的旋转分离。,离心压缩机,离心压缩机,轴向推力的平衡措施叶轮对排叶轮背面加筋采用平衡盘/平衡活塞。,如果轴颈与轴承间存在收敛/楔形间隙(油膜)，以及相对运动；间隙内的油膜会产生较高的动压力而托起轴颈，从而防止摩擦和碰撞。,离心压缩机,轴流压缩机的特点流量较大；级的压比较小；效率较高；变工况性能差；,离心压缩机,离心泵,泵是把机械
5、能转换成液体的压力能量，用来增压输送液体的机械。,汽蚀机理在叶片入口附近K点，若pk pv，会产生气泡。在高压区域，周围液体高速冲击气泡，使局部压力/温度剧增，产生化学/电化学反映。汽蚀危害对叶轮/泵壳产生冲击/疲劳/腐蚀。使泵性能下降。产生噪音、振动。,离心泵,离心泵,泵的四条性能曲线,离心泵,泵的稳定/非稳定工况,离心泵,同一泵不同转速时,离心泵,离心泵,离心泵,Hg,Hp,离心泵,离心机（不考）,第一加速阶段 加料阶段 第二加速阶段 洗涤阶段 甩干阶段 减速阶段 卸料阶段,过程流体机械整体概念,1.什么是过程工业？什么是生产过程？2.阐述过程流体机械的作用.3.什么叫过程流体机械?它有哪
6、些类型?原理是什么?请列举出其典型机械结构.,第一篇 活塞式压缩机,1.循环功:什么是理论循环功?什么是实际循环功?2.什么是设计循环示功图?什么是实际循环示功图?3.说明容积系数，压力系数，温度系数以及漏泄系数的意义.4.典型结构及工作原理.什么是单作用?什么是双作用?(弄清结构图2-1等)5.气体的状态方程,压缩过程方程,循环压缩功方程（2-15）式。6.采用多级压缩的理由是什么?7.活塞式压缩机往复惯性力的推导过程，1，2阶往复惯性力的性质有那些? P33P378.活塞式压缩机的基本结构型式。P14，P16。9.思考题:1,2,4,5.练习题1题.,第二篇 离心式压缩机,1.离心式压缩机
7、的典型结构工作原理及特点.2.热力方程组:连续性方程，能量方程，伯努利方程，殴拉方程，气体压缩方程。3.级中能量分配。（主要理解P90图的能量分配图）4.叶轮叶片的弯曲形式与速度三角形(p7475).5.级中流动的气体有哪些损失?6.级效率及级效率的表达式.7.何谓喘振工况和阻塞工况?8.叶轮的受力分析.轴向力的产生及平衡方法. ?(弄清结构图)9.思考题:114,第三篇 离心泵,1.离心泵的参数(N,H,Q,)定义及计算.2.叶轮速度三角形及意义.3.欧拉方程,伯努利方程的应用.4.离心泵的特性曲线,(及如何测量?).管道特性曲线如何计算?5.汽蚀原理,安装高度,允许吸上真空度,汽蚀曲线.6.相似定律(关系式)原理,比转速定义及物理意义.7.相似定律的应用,离心泵的节能原理(水泵调节).8.转速调节,等效抛物线.9.叶轮切割定律,大泵切割等效抛物线,小泵切割等效抛物线.10.如何确定泵的扬程?11.离心泵的典型结构与工作原理. ?(弄清点型结构图)12.思考题:114，练习题1题，P188,第四篇 离心机（不考）,1.沉降离心机的工作原理。?(弄清结构图)2.过滤式离心机的工作原理。?(弄清结构图)3.三足式离心机的结构原理，特点。4.活塞推料，刮刀卸料，离心机属于哪种离心机？5.卧螺式离心机的结构原理，特点。6.碟片式离心机的结构原理，特点。,
