泵与压缩机思考题汇总.doc

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1、第一章 离心泵1离心泵吸入室、叶轮和排出室相应有何作用？（形成一定真空，引液体入叶轮；将机械能转化成液体的动能及压能；减速增压，将液体动能转为压能。）2下列概念相同或相近的有 。A总能头；B扬程；C轴功率；D有效功率；E输入功率；F输出功率（A-B，C-E，D-F）3.看图填空(a)(b)(c)(d)(e)(f)AN；BNh；CNe；DNm；ENv；FN水损（a-A;b-B;c-C;d-D;e-E;f-F）4下列速度与叶片数无关的是 。 A相对速度w； B圆周速度u； C绝对速度c； D液体移动速度。（B）5离心泵出口方向是垂直于泵轴的。（ ）（）6离心泵要求静扬程大动扬程小，为什么？（静扬程

2、能克服流动阻力、提高压力；动扬程会增大流动损失。）7离心泵采用后弯式叶片的主要因素是什么？（能获得较大的静扬程）作业：P78-1，28离心泵铭牌上标注的汽蚀余量是有效汽蚀余量NPSHa还是必需汽蚀余量NPSHr？（后者）9吸上真空度HS越大，越容易发生汽蚀现象。（ ）（）10在倒灌装置中，泵安装高度zg应取正值。（ ）（）11增大NPSHa有哪些具体措施？（pA；zg；HS；ShA-S；液体pv） 12减小NPSHr有哪些具体措施？（优化泵入口结构；用双吸式叶轮；用前置诱导轮；用抗汽蚀材料）13采用双吸式叶轮，相当于 。 A增大NPSHa，增大cO； B增大NPSHr，增大cO； C减小NPS

3、Ha，减小cO； D减小NPSHr，减小cO（D）作业：P78-514 曲线具有“陡降”、“平坦”及“驼峰”等典型形状。 AH-Q； BN-Q； Ch -Q； DNPSHr-Q（A）15对于压头变化小而排量调节范围大的场合， 形状的H-Q曲线比较适合。（平坦型）16离心泵常采用“闭式启动”方式，其目的是 。 A增大扬程； B增大流量； C减小流动损失； D保护电动机（D）17泵的高效工作区是 以内的区间。 Ah 7%； Bhmax7%； Ch 93%； Dhmax93%（D）18何为相似泵？（流动相似的 / 几何、运动、动力相似的）19两台相似泵的转速一定相等。（ ）（）20比转速ns越大的离

4、心泵，其工作转速越高。（ ）（）作业：P78-321装置工况点是指 。 A泵特性曲线H-Q上的点； B管路特性曲线h-Q上的点； C泵特性H-Q与管路特性h-Q的交点； D泵的最大效率点hmax（C）22简述多台泵串联或并联的目的。（串：提高扬程、增加输送距离、减少泵站数量等。并：增大流量；使泵处于高效范围内工作等。 ）23两泵串联后，其扬程等于单泵单管路时扬程的叠加。（ ）（）24两泵并联后，其总流量Q与单泵单管路时的流量Q1、Q2的关系是 。 AQQ1+Q2； DQ=Q1Q2（A ）25针对改变管路特性的工况调节方法有 。 A旁路调节与改变转速； B改变转速与切割叶轮外径； C切割叶轮外径

5、与节流调节； D节流调节与旁路调节（D）26离心泵可能产生不稳定工况的两个条件是 和 。（泵的H-Q曲线呈驼峰形 / 管路装置中有自由升降的液面或其他能储存和放出能量的部分）27离心泵叶轮叶片的数目、形状、进出口叶片角等对泵性能有何影响？（叶片数目：多了会；少了会。形状：2种。进出口叶片角：大一点；过大会）28砂泵的叶轮常做成闭式叶轮。（ ）（）29吸入、排出室的作用是什么？（吸：最小损失均匀引液体入叶轮。排：转能。转速度为压力）30单级泵和多级泵分别有哪些平衡轴向力的措施？（单：双吸叶轮、平衡孔、平衡管、平衡叶片；多：对称布置、平衡鼓、平衡盘）第二章 往复泵1双缸双作用泵与三缸单作用泵分别有

6、多少个进液阀、排液阀？（4进4排，3进3排）2“3NB-1000”代表什么意义？（输入功率为1000马力的三缸单作用钻井泵）3往复泵具有自吸能力，所以缸内即使无液体，启动也不会造成什么影响。（ ）（）4“流量”与“排量”概念有何异同？（谁与时间无关？）5双作用往复泵活塞前、后的排量是相同的。（ ）（）6往复泵的流量曲线能反映出（ ）。 A排量均匀度dQ B地面泥浆管路振动情况 C泵的冲程尺寸 D泵的冲次快慢（B）7往复泵效率由几部分组成？它们各自是怎样定义的？反映哪个方面的损耗？（ 机械效率hm，功率比，机械摩擦； 容积效率hv，流量比，泵内泄漏；水力效率hh，扬程比，泵内沿程阻力）8往复泵的

7、临界特性曲线表达了哪几方面的含义？（井深加大，缸径减小；流量、压力均有最大值；泵为恒功率输出）作业：见附页9往复泵传动轴上的小齿轮与传动轴有几种结构方式？（整体式齿轴结构，齿圈与轴热套结构）10为什么三缸单作用往复泵比双缸双作用泵使用更广泛？（1）缸径小，冲程短，冲次较高。体积小，重量轻。（2）缸套在液缸外部用夹持器（卡箍等）固定，活塞杆与介杆也用夹持器固定，因而拆装方便；活塞杆无需密封，工作寿命长。（3）活塞单面工作，可后部喷进冷却液体对缸套和活塞进行冲洗和润滑，有利于提高缸套与活塞的寿命。11动力端的连杆大头与曲轴之间的连接方式是 ？A热套连接；B过盈配合连接；C过渡配合连接；D轴承连接（

8、D）1设置活塞杆（或介杆）密封盒是为了减轻活塞杆（或介杆）的磨损。（ ）（）2.简述往复泵空气包的作用。3泵常用的安全阀结构是销钉剪切式。（ ）（）第三章 离心压缩机3-1离心压缩机扩压器、弯道、回流器各自有何作用？（转能，换向，导流）3-2多级离心压缩机的各级之间均需要设置冷却装置。 （ ）（是各段之间需设置。一段由多级组成） 3-3离心压缩机的效率包含有 。（多选） A容积效率 B水力效率 C机械效率 D多变效率 E等熵效率 F等温效率（C，D，E，F）3-4离心压缩机作用于实际气体的相关计算比其作用于理想气体时复杂得多，其复杂性体现在哪些参数的确定上？（比定压热容cP，比定容热容cV，容

9、积绝热指数kV，温度绝热指数kT以及对比态参数pr，Tr，cr等。）5可用能头是怎样定义的？怎样理解可用能头？ （可用能头：压缩机中叶轮对气体做的功可用来使气体压力增高和克服损失的能头。 可用能头即为气体的焓差（hd-hs）。该能头除了提高气体的压力，还要克服压缩机中一系列的损耗。）作业：P193-36冲击损失中的气体分离现象何时发生于叶片的什么地方？ （GGe时，发生于叶片工作面；任何流量下，叶片出口附近都会发生。）7在什么情况下会发生分离损失？（在很多情况下都会发生，是一种伴生的耗能损失。如流量偏移Ge时；发生二次涡流及尾迹效应时；气流速度过高时。）8试比较离心压缩机与离心泵产生“喘振”的

10、原因、现象、危害及防范措施。（离心压缩机：流量太小；气流脉动、振动加剧、平均排气压力降低；机件及密封等损坏；回流调节、间歇工作或安装防喘振装置等。）（离心泵：H-Q曲线呈驼峰形，管路中有自由升降的液面等；水击、噪声和振动等；工作点不稳定、机件及密封易损；不选用驼峰H-Q曲线的泵。）9离心压缩机的“阻塞工况”是因为 。 AQs过小； BQs过大； Ce 过小； De 过大（B）10离心压缩机转速过大有何不利？（气流速度近声速，出现激波波阻损耗）11离心压缩机工况调节，其经济性高低顺序应是 。 A出口节流调节进口节流调节调速调节进气预旋调节； B出口节流调节进口节流调节进气预旋调节调速调节； C进

11、口节流调节出口节流调节调速调节进气预旋调节； D调速调节进气预旋调节进口节流调节出口节流调节；（B）12属于改变管网特性来调节工况的方法是 。 A出口节流调节； B进口节流调节； C调速调节； D进气预旋调节（A）13对于离心压缩机或离心泵等，平衡系统可平衡掉几乎全部轴向力。（ ）（）14一般平衡掉转子气体轴推力的 %，剩余的由推力轴承承担。 A50； B60； C70； D80（C）15离心压缩机密封类型中，属于非接触密封，而密封效果又最好的是 ；属于油膜密封的是 ；而属于气膜密封的是 。 A机械密封； B迷宫密封； C浮环密封； D干气密封（C；C；D）16干气密封系统中的辅助密封气在 情

12、况下注入压缩机；在 时关闭。 A压缩机正常运行； B压缩机启动； C检修压缩机； D压缩机停机（B；A）17干气密封系统中 去火炬系统； 去放空管。 A主密封气与部分泄露气； B主密封气与辅助密封气； C隔离气与辅助密封气； D隔离气与极少泄露气（A；D）18磁悬浮轴承无需润滑和密封，则整个压缩机也无需密封。（ ）（）第四章 往复活塞式压缩机1往复活塞式压缩机的理论循环与实际工作循环相比，少了 过程。 A膨胀； B吸气； C压缩； D排气（A）2余隙容积指的是实际存在的而又无法利用的那部分空腔。 （ ）（）3通常中大型压缩机均配有冷却系统，其目的是让实际工作过程尽量接近 过程。 A等温； B绝

13、热； C多变； D吸热（A）4往复式活塞压缩机实际工作循环多一个膨胀过程，是因为余隙容积的存在。（ ）（）5往复式活塞压缩机实际循环中的膨胀与压缩过程，均为 过程。 A吸热； B放热； C绝热； D既有吸热又有放热（D）作业：P248-16多级压缩机比单级压缩机省功是因为其更接近于等温压缩。（ ）（）作业：P249-27多级压缩机能提高气缸容积利用率，主要因为 。 A每级压力比提高； B每级压力比降低； C每级温度比增加； D每级温度比减小（B）8余隙容积对吸气量的影响主要体现在 。 A余隙容积的压力大小； B余隙容积的温度高低； C余隙容积的体积大小； D余隙容积的几何形状（A）9影响实际吸

14、气量的3个系数是 ， ， 。（lv，lp，lT）10影响容积系数lv的3个主要因素是 ， ， 。关键是看 容积的大小。（a，e，m，DV）11影响压力系数lp的2个主要因素是 ， 。(吸气压力，吸气压力的波动)12影响温度系数lT的2个主要因素是 ， 。（气体性质，缸壁温度）13泵吸入口压力 被送介质饱和蒸汽压pv时易出现汽蚀；而压缩机排出口压力 介质的pv时会出现凝析。 A； B； C； D（B，A）14压缩机的内功率Nn就是指的压缩功。（ ）()15通常海拔越高，压缩机的排气量越小。（ ）（）16对于单级压缩机来说，排气压力是不是越大越好？为什么？（不是。因e 会l v V1易出现喘振现象

15、。）17对于改变转速、间隙停车、切断吸气调节、旁路调节、顶开吸气阀调节、连通辅助容积等往复活塞式压缩机的排气量调节方法而言， 最不经济； 使工作条件变坏； 对阀工作不利。（填）（旁路调节；间隙停车；顶开吸气阀调节）18下列曲线分别属于哪一种排气量调节方式？（填 ）pOVpdpspOVpdpspOVpdpsVsVaVcpOVpdps计算题（P78习题）1某离心泵输送密度为800kg/m3的油品，实测到泵出口压力表读数为147100Pa，入口真空表读数为300mm汞柱，两表测点的垂直距离（表位差）为0.5m，吸入管与排出管直径相同，试求泵的实际扬程。 解：入口压力的换算：入出口管径相同，说明动能差

16、不大，即：此时泵的扬程为：2有一台离心泵用来输送清水，转速n480r/min，总扬程 H136m，流量为Q5.7m3/s，轴功率N9860kW，设hvhm0.92，求水力效率hh为多少？解法一：计算理论流量QT：由容积效率可得：计算理论扬程HT：因为水力功率而机械效率所以理论扬程则水力效率 解法二：因为泵的总效率 而有效功率 所以3.某离心油泵装置如1-75图所示，已知罐内油面压力pA与油品饱和蒸汽压pv相等。该泵转速n1450r/min，试分别计算： 当Zg8m，Q0.5m3/min时，泵的NPSHr4.4m，吸入管路阻力损失hf2m，此时泵能否正常吸入？ZgPA=Pv保持Q0.5m3/mi

17、n时，液面下降到什么位置时，泵开始发生汽蚀？当Zg8m，Q0.5m3/min时，若将泵的转速提高到n2900r/min，还能否正常吸入？解： 方法一：用汽蚀判别式判断。因此时吸入装置有效汽蚀余量为： 所以此时泵可以正常吸入。 方法二：计算允许安装高度Zg来判断。所以该泵能正常吸入。 考虑罐内压力及管路流量不变。由的结论可知，当NPSHaNPSHr4.4m时，开始出现汽蚀现象。此时液面高度为：即液面下降了1.6m后开始出现汽蚀。 这是一个相似泵的汽蚀比转速问题。（P37）转速提高到2900r/min后，由汽蚀相似定律可知： 所以，泵不能正常吸入。附加题：1已知3NB-1300型钻井泵，泵的总效率

18、为0.75，最小缸套时其最大允许压力为30MPa，泥浆重度=1200Kg/m3，泵的冲次不变。试求此泵的有效压头H、有效功率N、实际排量Q。解：查表得3NB-1300型钻井泵：单作用泵，额定功率960kW，冲程长度305mm，额定泵速120r/min，最大排出压力35.6MPa，最大流量不小于46.6L/s。有效压头有效功率根据得：2已知某钻井泵（往复泵）的平均理论排量为1600 L/min，排出口表压力为140大气压，吸入口真空度为0.25大气压，两表高差为1.8米，泵的机械效率和转化效率均为0.9，传动效率为0.95，泥浆重度为1200Kg/m3。试求泵的有效功率、输入功率及发动机功率。解

19、：泵的转化效率ht容积效率hv水力效率hh泵的总效率h总机械效率hm转化效率ht0.90.90.81设排量系数a100%，所以Q实aQ理论1600L/min有效压头：有效功率输入功率发动机功率P193-3已知离心式空气压缩机某级叶轮的有效流量G=6.95kg/s，漏气损失系数为b l=0.013，轮组损失系数为bdf=0.03。叶轮对单位质量气体做功HT=45895J/kg。试计算叶轮对气体做的理论功率、轮阻损失功率、漏气损失功率、叶轮对气体做功消耗的总功率和叶轮对单位质量有效气体的总耗功。解：共有5个涉及叶轮功的参数需要求解。（不是压缩机的） 叶轮对气体做的理论功率： 轮阻损失功率： 漏气损

20、失功率： 叶轮对气体做功消耗的总功率： 叶轮对单位质量有效气体的总耗功（即总能头Htot）：或： 例3-2已测得一台离心式压缩机进口和出口的参数为ps=1.05105Pa，Ts=293K，cs=30m/s，pd=1.953105Pa，Td=371.1K，cd=40m/s。又已知气体常数Rg=287J/(kgK)，绝热指数k=1.4。假定内漏气损失系数bl=0.03，轮阻损失系数bdf=0.05。试求该压缩机的多变效率hpol、多变能量头Hpol、总能量头Htot和流动效率hhyd。 解：该压缩机压力不高，温度也不太低，可视为对理想气体做功。求多变效率hpol 先确定多变指数m： 得：m=1.6

21、15再计算多变效率hpol 求多变能头Hpol和总能头Htot 先求总能头Htot：再由多变效率的定义多变能头Hpol为： 求流动效率hhyd 因为理论能头HT：则流动效率为：例4-1：已知单级空压机的吸气压力为1105 Pa，吸气温度为20，排气压力为7105Pa(表压)。试求吸入每1m3空气的理论工作循环耗功及排气温度。按等温、绝热、多变(m=1.25)过程分别计算，并比较其结果。 解：因排气压力不高，可按理想气体计算。 等温过程 绝热过程 多变过程 WisWpolWad，TisTpolTad，所以需冷却，尽量接近等温。P248-1用一台往复活塞式压缩机压缩油田气，进口压力为1.0105P

22、a（绝压），出口压力为3.0105Pa（绝压），进口温度为20。若将油田气看作理想气体，求压缩过程分别为： 等温过程； 多变过程（m =1.15）； 绝热（k =1.25）过程时，压缩每立方米进口状态油田气所消耗的功及其温升。解：由题可知V1=1m3。 等温过程等温功为：等温出口温度为：， 多变过程多变功为： 多变出口温度为： ， 绝热过程绝热功为： 绝热出口温度为：，P249-2 若压缩机的相对余隙容积a =0.1，若膨胀过程多变指数与压缩过程多变指数相同，即m =m=1.2，求压力比e 为6，12，17.8三种情况的容积系数l v值。 又若压力比e =6，m =m=1.2时，求当相对容积系

23、数a 为0.1，0.15，0.2，0.29四种情况下的l v值，并以计算结果作l v-e 和l v-a 曲线。 l v=0和l v=1在什么情况下出现？ 试分析在出现这两种情况时气缸内的工作过程怎样？用p -V图说明。解： 由可得：时，时，时， 此时l v为：时，时，时，时，l v-e 和l v-a 曲线如下图所示：lvaO0.10.20.30.40.50.60.70.10.150.200.250.30lveO0.10.20.30.40.50.60.7246810121416181 由以上计算及曲线，分析得出： l v=0的情况：在相对余隙容积a =0.1，膨胀多变指数m=1.2条件下，此时最

24、大名义压力比为e max=17.8（如上左图）。即在此条件下，当e =17.8时，余隙容积中的气体膨胀过程占据了整个气缸（工作容积Vh）（如下左图）。或者，在e =6，m=1.2条件下，此时最大相对余隙容积a max= 0.29（如上右图）。否则就会出现膨胀过程占据了整个工作容积Vh，无法出现压缩过程，即压缩机无流量输出（如下右图）。 l v=1的情况：在有余隙容积Vc存在（即a 0）的前提下，要想使容积系数l v=1，只能是使e =1（因为，如上左图），但这样又失去了压缩气体的目的（如下左图）。若能消除Vc（即a =0），则l v=1（如上、下右图），但那只是一种理想状态，实际中只能是尽可能减小Vc。pO1612V18e =17.8e =12e =6pO12Va =0.13654a =0.2a =0.29 m=1.2，a =0.1 m=1.2，e =6