《过程流体机械第二版》)

《《过程流体机械第二版》)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《过程流体机械第二版》)（6页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、过程流体机械思考题参考解答2 容积式压缩机思考题2 过程F往复压缩机的理论循| 理论循环（假设条件）环与实际循环的差异是什么？ 实际循环（工作过程）理论参数工作腔内无（剩）余（间）隙有余隙（阀窝盖端环端3部八）V、a、入工作过程进气、压缩、排气1卩叫 因、 JHLTIU、 叫円川3 口卩丿J / 进气、压缩、排气、膨胀HI A 4-+进排气过程三个过程无压力损失，压力稳定四个过程有压力损失，压力脉动入程与外界无热交换与外界（气缸壁）有热交换工作过程J 八）1 / 匕小、 J/X. 千左召T沁J电43斗有气体泄漏损失T )丄作过程 工作过程无气体泄漏损失有气体泄漏损失rr z幻Sr 田止 4 口

2、丄也来人 赤7 b，、l丄作过程工作介质压缩过丿1 土指数恒定 理想气体（状态方程（26 ）式）压缩和膨胀过程指数变化 实际气体（状态方程（2,7）式）Z减小缸径，增加气阀通道面积等）。思考题 2.9 画出螺杆压缩机过压缩和压缩不足的指示图，并分析其对压缩 机性能的影响。压力比：内压力比（工作腔压缩终压/进气压力）、外压力比（排气管压/ 进气压力）；（图2-42）内外压力比不相等时指示图。过压缩：内压力比外 压力比；欠压缩（压缩不足）：内压力比外压力比；过压缩和欠压缩均增加 功耗，等压力比减少功耗。3 离心压缩机思考题3.1 何谓离心压缩机的级？它由哪些部分组成？各部件有何作用？级典型结构（图

3、3-2）：叶轮、扩压器、弯道、回流器，首级（增加吸气管、） 中间级、末级（无弯道、回流器，增加蜗壳）；叶轮：唯一做功元件。闭式、 半开式、双吸式（双面进气）；后弯（后向）型、径向型、前弯（前向）型； 扩压器：能量转换元件（动能-压能，气流减速增压），无叶（片）型、叶片（有叶）型。思考题2.2写出容积系数-的表达式，并解释各字母的意义。 容积系数入V （最重要系数）入=l-a( o - 1)VnV 厶0dVS2-12)I Ps丿式中：a 相对余隙容积，a =V （余隙容积）/V （行程容积）；a 0s=0.07-0.12 （低压），0.09 0.14 （中压），0.11 0.16 （高压），0.

4、2（超高压）。& 名义压力比（进排气管口可测点参数），& = pd/p = p /p , d s 21一般单级& = 34; n膨胀过程指数，一般n m （压缩过程指数）。压缩机&缩流量输出压力转速与 结往复 体积 重量易损 件运对比 单级 压比级热效率价 格制造要求适用主要问题离心式量大压力稳定速高构 紧 凑重量较小件 少转可 靠压比低y-K多入十较格高高大流量问题 不适用 小流量往复式中小脉动低复大多靠故障高少低高低较低中低压中高压ZJ -纠L里 故障维修 rr 4前亠优缺点荷，、亠/卜易/ter亠呈离心式|儿、往复式差荷，、亠呈舜/ter亠/卜离心式差、往夂式优选用条件思考题3.2 离心

5、压缩机与活塞压缩机相比，它有何特点？23-4、 5)思考题2.3 比较飞溅润滑与压力润滑的优缺点。飞溅润滑（曲轴或油环甩油飞溅至缸壁和润滑表面），结构简单，耗油量 不稳定，供油量难控制，用于小型单作用压缩机；压力润滑（注油器注油润滑气缸，油泵强制输送润滑运动部件），结构复 杂（增加油泵、动力、冷却、过滤、控制和显示报警等整套供油系统油站）， 可控制气缸注油量和注油点以及运动部件压力润滑油压力和润滑油量，适用 大中型固定式动力或工艺压缩机，注意润滑油压和润滑油量的设定和设计计 算。思考题2.4 多级压缩的好处是什么？多级压缩优点：.节省功耗（有冷却压缩机的多级压缩过程接近等温过程）；. 降低排气

6、温度（单级压力比小）；增加容积流量（排气量，吸气量）（单级 压力比&降低，一级容积系数入丫提高）；.降低活塞力（单级活塞面积减少， 活塞表面压力降低）。缺点：需要冷却设备（否则无法省功）、结构复杂（增 加气缸和传动部件以及级间连接管道等）。思考题2.5 分析活塞环的密封原理。活塞环原理：阻塞和节流作用，密封面为活塞环外环面和侧端面（内环面受压 预紧）；关键技术：材料（耐磨、强度）、环数量（密封要求）、形状（尺寸、 切口）、加工质量等。思考题 2.6 动力空气用压缩机常采用切断进气的调节方法，以两级压缩机 为例，分析一级切断进气，对机器排气温度，压力比等的影响。两级压缩机分析：1级切断进气-节流

7、（实际& t）-停止进气排气-2 级节流（实际S2t）-（短暂）排气温度T2t-（逐渐）停止进气排气（级 间存气）；活塞力t（s t），阻力矩变化。思考题2.7 分析压缩机在高海拔地区运行气量的变化规律并解释其原因。高海拔地区当地大气压力即吸气压力P-,若排气压力Pd不变，则名义 压力比& t，根据（2-12 ）式和（2-11 ）式：容积系数入一，实际吸气量VVs0-，容积流量 qV-。思考题2.8 一台压缩机的设计转速为200 r/min,如果将转速提高到400 r/min,试分析气阀工作情况。定性分析，定量分析难。如压缩机结构参数（行程S、缸径D、阀片尺寸 等）不变，则容积流量qvtt（理

8、论增加一倍），使气阀流速和阻力损失tt （激增），进排气频率t，阀片启闭速度t，阀片撞击阀座程度t （加剧）， 阀片寿命一（缩短），故障概率t （增加）。解决问题需改变结构（缩短行程、思考题3.3 何谓连续方 程？试写出叶轮出口的连续方程表达式，并说明式 中b /D和化的数值应在何范围之内？ 连续方程：质量守恒（流经任意截面流量）qm= PiqVi= Pin%in= P 2 广 P 2 Cr f =泅航（D式中：q为质量流量，kg/s; qV为容积流量，m3/s; P为气流密度；f为 mV截面面积； c 为法向流速；qm= P2qV2= P2 b2 H D 2 T2 j = P,260 3 d

9、D 2D H （ n 丿 222式中：D2为叶轮外径；b2为叶轮出口轴向宽度；b2/D2为叶轮出口相对宽 度（0.0250.065）；2 为流量系数（径向叶轮0.240.40，后弯叶轮0.18 2r0.32，0” 30强后弯叶轮0.10-0.20）； T2为叶轮出口通流系数。思考题 3.4 何谓欧拉方程？试写出它的理论表达式与实用表达式，并说明 该方程的物理意义。欧拉方程：（叶轮机械基本方程）理论和实用表达式L =H =c u-c uth th2u 21u 1式中：Lh为叶轮输出欧拉功；Hh为理论能量头（接受能量/单位重流体）,ththkJ/kg;物理意义：3部分能量，（离心力做功转静压能）+

10、 （动能增量）+ （w 减速转静压能）。思考题 3.5 何谓能量方程？试写出级的能量方程表达式，并说明能量方程的物理意义。能量方程：（热焓方程） Hth= thc2 c2c2 c2 kRc2 c2C （ T, T）+ r = h,h + r =（ T, T）+ 厂p 2 1 2 1 2 122 k 12（ 3-12）式中：c为定压比热，h为焓值，k为绝热指数，R为气体常数；物理意义：焓值+（动能增量）。思考题 3.6 何谓伯努利方程？试写出叶轮的伯努利方程表达式，并说明该 式的物理意义。伯努利方程：（压能损失方程）叶轮功（叶片功）（含流动损失）Hh = f 0,dp + c 0 - c 0 +

11、h（3-14）th Jhyd 0-00 P 2总功（全部损失）H = f odp +tot0 Ploss 0-0=f 0 dP +0 PC 2 c 2c f +H +H +H2hyd l df（3-15） 物理意义：（三部分）压能、动能、损失，忽略热交换和位能。思考题3.7试说明级内有哪些流动损失？流量大于或小于设计流量时冲角 有何变化？由此会产生什么损失？若冲角的绝对值相等，谁的 损失更大？为什么？级内流动损失（1）摩阻损失Hf - q2 （ C2平均气速）;（2）分离损失：边界层（C-0）V m分离（回流），控制通道扩张角（锥度、扩压度，图3-8）; （3）冲击损失（叶 轮、扩压器）：（叶

12、轮为例，扩压器类似分析）；叶轮进气角叶片进口角0冲击分离损失 流量/设计流量（相当于扩张角t）；分离区（漩涡区）损失原因（进气冲角）;=0 0冲击面 0工作面非工作面（相同冲角）较大分离区曰.丄宀琨（刖面丿（背面丿易扩散 损失、=（设计qv）（大 qV）零冲角1 = u负冲角i0无非工作面 （背面）无工作面（前面无较小损失 分离区（4）二次流损失：垂直环流；（5 ）尾迹损失：叶尖绕流;思考题3.8多级压缩机为何要采用分段与中间冷却？分段与中间冷却：分段（冷却、抽气）、中间冷却（耗功一-等温过程）、 工艺（排温，防腐蚀、分解、化合）。思考题3.9试分析说明级数与圆周速度和气体分子量的关系。 级数

13、与叶轮圆周速度u2和气体分子量M的关系u t，单级L t-级数一，但叶轮材料强度、气流马赫数M和M、叶轮2thw1c2费肝.h / n 了詰田 n nxn、 阳 生 丫 厂 xnann 仙 /相对宽度b/d （范围2 2.0|25 - 0. 065 丿限制i（ H H H H H （ c 2 c 2 ）/2tot thpolhyd df l思考题3.11何谓级的多变效率？比较效率的高低应注意哪几点？比较效率注意：.（教材）通流进出口（单级0-0、整机多级in-out）;.（教材）热力过程（多变、等熵、绝热）；.（教材）设计工况点（最佳效 率）；.常用（多变效率）n ,；.（多级）整机效率n （

14、各级平均内效pol率），含分段中间冷却等作用；.判别：同效率n对比（nt优），知某n 算总功h或N对比（H -或N-优）。totitoti思考题3.12若已知级的多变压缩功和总耗功，尚须具备什么条件可求出级 的能量损失和级内的流动损失？由（3-32）（3-15）式（级能量损失）H +H+Hf = H - （c 2 c 2 ）/2 - Hhyd l df totoopol（1-H/H ） H =（1 -n ） Hpol tot totpol tot由（3-14）式（级内流动损失）H =H - （c 2 c 2 ）/2-H （1-H /H ）hyd thoopolpol thh = （ 1 -n

15、） h = 1 - （1 +0 +0 ）n H/（1 +0 +0）thhyd thldf pol totldf式中：流动效率n. = H /h”=（1+ 0广0,f） n ,，c0 c0,片为漏气hyd pol thldfpol00 l耗功、H为轮阻耗功。另有：多变能头系数 , = n. 4）2=（1+0+0.f）2 n ,（3-36）pol hyd 2ul df2u pol求级能量损失和级内流动损失须知n ，- （ 0. + 0df）.以及（准确）poll df（c2 c2）/2；多变效率n 1反映级能量损失大小，流动效率nh”反映级内流 oo pol hyd动损失大小。思考题3.13 何谓

16、离心压缩机的内功率、轴功率？试写出其表达式，如何据 此选取原动机的输出功率？多级功率（3-37式）总内功率N +机械损失N 机械效率n （ 96 % 98 %） imm（3-39式）轴功率N +功率增量30%（3-40式）原动机功率N。ze思考题3.14如何计算确定实际气体的压缩性系数Z？实际气体压缩性系数Z 计算：范德瓦尔对比态方程（对应态原理），（3-41）式，压缩性系数 Z=f （对比参数P、T ）CC思考题3.15 简述混合气体的几种混合法则及其作用。实际混合气体 法则：凯法则（局限性）、徐忠法则（精确度）、极性物质混合法则。思考题3.16 示意画出离心压缩机的性能曲线，并标注出最佳工

17、况点和稳定 工况范围。性能曲线 性能参数关系，列表、曲线和方程 3 种表示方法，有级（机）性能曲线， 图3-15、图3-16。特点：.曲线（主要3条）：压比s -q流量或压力Vinp-q”、多变效率n，-q”、功率n - qv.；形状：s -q”为形、n lVipol ViViVipol-qv.为/形、N - q为形（有n点）；.最佳工况点：n设计工况; ViVimaxmax.极限（危险）工况：最小qv.（喘振）一最大qv.（堵塞）；.稳定工ViVi作范围：极限工况之间；.来源：试验测试；.要求：n t，稳定工作max范围t （宽）；.多级（机）特性：（与单级对比）（qv. ） 、（qv. ）

18、 t，Vi maxVi mi稳定工作范围一（窄），曲线斜度t （更陡峭）。思考题3.17 简述旋转脱离与喘振现象，说明两者之间有什么关系？说明喘 振的危害，为防喘振可采取哪些措施？喘振工况现象：流量-个别叶道产生漩涡（边界层分离）-“旋转脱离”（叶道 漩涡区逆向转动）-流量-大部叶道堵塞（旋转脱离漩涡团）-出口压 力p管网气流倒流一出口压力p t管网正流供气一流量一反复倒流正流 喘振工况；危害：强烈振动、噪声、性能（p、n ）下降、轴承和密封损坏、 转子定子碰撞一机器严重破坏；特点：旋转脱离频率t、振幅一、影响叶片， 管网影响较小；喘振频率一、振幅t、机组管网影响极大；防喘振措施：出 口降压（

19、放空、旁路回流），调节（变速、预旋（导叶）、气量t、停机），监 测（q、” 、 p）；咫3.调节方法8WAJX PL措施/J口 J I/U 妆、优上o厶久、伶入丄a m调节方法 出口节流 调节原理节流捡从士入丄朋垃变特性管措施 阀门优点简单方便问题流动损失经济性差应用 常备调节进口节流调节管特性斜率节流机阀门简便省功节流损失好不常用常用调节可调、进口导叶进气预旋c /H 、机可调导叶qVmin经济性好机构复杂很好轴流机进口导叶 可调扩压HP严卜p-C1u（ th） 调进口角机导叶可调导叶改善喘振机构太复杂较好常用不常用器叶片变速调节3A平移机特性机导叶变速 驱动“Vmin连续调节 g用入丄电M

20、 经济1 土最好需变速驱动机1最佳常用思考题 3.19 离心压缩机的流动相似应具备哪些条件？相似理论有何用 处？相似条件：几何（尺寸）相似、运动（进口速度）相似、动力相似（重 力、粘滞力、压力、弹性力、惯性力等相似、准数R、E、M相等）、热力相 eu似（热力过程相似，k、m、n l相等）；离心压缩机流动相似条件：几何相似、 叶轮进口速度相似、特征马赫数M =M、等熵指数k =k；应用：新型 设计、模化试验（同机性能换算）、相似换算（不同机性能换算）、产品系列 化（通用标准化）；性能换算：完全相似换算（比例参数转速n、流量、功 率N和相等参数压比s、效率n、系数，3-54 - 59式）；近似相似

21、换算（特 征 M kM，或 k Kk）。思考题 3.20 离心压缩机有哪些附属系统？它们分别起什么作用？它们由 哪些部分组成？管网系统：输送，含管道、阀门、过滤器、消声器等；增（减）速设备： 传动，齿轮变速箱；油路系统：润滑，管道和油站（油泵、油箱、过滤、冷却、仪表等）；水路系统：冷却，含冷却器、管道、阀门、水箱等；检测系统 调节控制，信号检测（传感器、仪表）、传输（电缆）、处理（计算机）、记录 （显示）等。思考题 3.21 何谓转子的临界转速？采用什么方法汁算它？工作转速如何 校核？临界转速：（转子弯曲振动）固有频率转速，1阶n、2阶n n阶c1c2n等，主要考虑前3阶；计算方法：传递矩阵法

22、（初参数法，精确解）、能量 （瑞利）法（近似计算）、特征值法（求固频）、影响系数法（求强迫振幅）；校 核条件：（3-60 ）刚性转子n0.75n ； （3-61 ）柔性转子1.3n n0.7n。c1c1c2思考题 3.22 转子的轴向推力是如何产生的？采用什么措施平衡轴向推 力？为防止转子轴向窜动，对轴向推力及轴承有什么要求？ 轴向力：叶轮两侧压差、流体轴向动量差，方向指向叶轮入口；轴向力 平衡措施：叶轮对排（对称平衡）、双吸（双面进气）叶轮、叶轮背叶片（背 压J）、平衡盘（末级叶轮后，盘前高压，盘后引入口低压，反向平衡力）； 防轴向串动要求：止推轴承、保留（3000 8000 N）轴向力、（

23、设置轴向）位 移限制器、监测（轴向）位移。思考题 3.23 何谓滑动轴承的动态特性？何谓油膜振荡？哪几种滑动轴承 具有抑振特性？滑动轴承特性：静态特性，轴颈中心稳定（偏心距e和偏位角e不变）， （油压、油量、承载、阻力、温升/动态特性，轴颈中心涡动（e和e变化， 径向速度e = dd和涡动角速度0 =）；半速涡动：涡动角速度3涡涡dtdt1/23 （转子角速度），同方向持续，振幅较小；.收敛（阻尼力推动力）； .稳定（等功，轴心椭圆轨迹）；.发散（阻尼力推动力）；油膜振荡：（涡动角速度）3”=n （1阶临界转速），频率保持，振幅极 涡 c1大;（油膜振荡）防止方法：转子（转子刚度仁n仁n J，

24、n作2n ），1工作工作1轴承（抑振轴承）；抑振轴承：原理（双多油楔、自调整、动压收敛）（图3-41） 椭圆轴承、多油叶（不对称三油叶Three Lobe ）轴承、多油楔（四油楔）轴 承、可倾瓦Tilting Pad （活支五瓦块）轴承、垫块式止推轴承等。思考题3.28 试简述三种选型的方法。.产品选型：商品机型。由已知条件要求直接查找产品目录选型，简单 （单级）选型；.厂商选型：设计机型（技术装备储备）。由已知条件要求, 方案计算、初选型式，与制造厂商议选型（大企业常用）；.软件选型：优 化机型。由已知条件要求，软件优化选型与性能预测，委托厂商设计制造； 选型软件（美国、中科院、西交大）。价

25、格、成本、厂商协作等问题。4泵思考题 4.1 离心泵有哪些性能参数？其中扬程是如何定义的？它的单位是 什么？体积流量质量流量能量（压力）功率(kW)效率（%）转速汽蚀余量（m）q、，(kg/s， kg/h)qm(m， j/kg) 扬程H m = N m/N有效Ne轴N 1n，nv， n .，n InNPSHm4-4)扬程 H H= PouPi” + C2ut -Cin + (Z t-Z, ) mout in2out inoutgp说明：压能+动能+位能，泵内主要压能（动能和位能J 0），单位Nm/N =m （单位重量液体能量增值）。思考题 4.2 试写出表达离心泵理论扬程的欧拉方程式和实际应用

26、的半经验 公式。基本方程基本方程欧拉方程离心泵H = (u c-u c )/g= u 2 - u 2+ w 2w 2 + c 2- c 2t 22u11/ / &112212g(4 11、12)12 g-m思考题3.24 有哪几种轴端密封？试简述它们的密封原理和特点。机械密封：动静环，径向间隙（轴面）密封J轴向间隙（端面）密封， 效果、寿命好，成本高，替代填料；液膜（浮环）密封：浮动径向间隙密封 （液体润滑）+双端面密封，封液（气压）强制向内外输送（回收）；干气 （气膜）密封：动静环J动环开槽J （旋转）气体动压J端面间隙J气封（润 滑），启动、装配、振动问题；离心压缩机：状态监测+干气密封J

27、工业实用 保证（解决重大技术问题）。思考题3.25 试简述选型的基本原则，为何要确定经常运行的工况点？技术指标：参数、&、n、N，工作点（余量）、变工况（调节）、安全 （振动、装配）；经济指标：价格、生产（周期）、寿命、备件、维护（技术） 等；其他：管网（系统）、原动机、仪表（监测）、控制（调节）、安装、场地等。确定经常运行工况点：节能（高效点）、安全（防喘振、堵塞）、变工况(余量 qV15%、Ap26%,q v in计算&= P +计算in性能换算)。=(1.011.05) qvin(1.02 1.06 )Ap/pin3-72)3-74)思考题3.26 有哪几种选型分类？为何按流量选型？为何

28、按结构分类？ 选型分类：流量、压力、介质特点、结构型式；流量选型原因：不同流 量J要求不同结构形式（回转、活塞、离心、轴流）、叶轮型式（普通、三元）; 结构分类原因：不同结构型式（级、气缸、叶轮）J适应不同流量、压力、 性能要求；轴压缩机纠L1八P鬥，7八结构压缩机性能比较:原理性能应用机轴流 式轴流叶轮、 扭曲叶片 （关键部件） 级间导流器 （机进口导流 器 出口扩压器）c 2 c 2 W2 W2H = 21 +12 , c = 0th221r级Ct, s i， n t大流量、 低压 多级 串联离心 式出口扩 /丄器丿 离心叶轮、 柱面叶片 扩压器、 弯道、回流器u 2 一 u 2 c 2

29、一 c 2 W2 一 W2H = 21 + 21 +12th222级c i， s t， n i大中 流量 中低压（变工 况差）思考题3.27 试简要分析比较轴流式与离心式压缩机的性能特点？欧拉方程实用半经验Stodola 公式（有限叶片影响）（P滑移系数）H =M H =( 1 C2r ctg Ptt82Au2sin P ) 2.2A2Zgm(413、14)思考题4.3 简述汽蚀现象，并说明汽蚀的危害。汽蚀Cavitation:空化、空蚀，（来源）空洞、空泡、气泡；水力机械特 有的，在一定条件下因流体与气体相互转化引起的破坏现象。汽蚀发生机理：PKii局部PK Pv i液体汽化J气泡逸出体积叶

30、轮做 功Ptl气泡凝结溃灭体积空穴形成，液体合围i撞击、冲击流道（高 压数百at、高温300C、高频3000 Hz ）1剥蚀表面、扩展裂纹、电化学腐蚀;（液体汽化、凝结、冲击、破坏）。 严重后果：部件损坏（过流表面剥蚀、麻点、蜂窝、裂纹、穿孔）；性能 下降（流量qv扬程H效率n I）；噪声振动（气泡溃灭、液体撞击）；机器失 效（抽空断流，气泡堵塞流道）；机器破坏（叶轮损坏、共振破坏）。易汽蚀泵：高温泵（锅炉给水泵）、轻油泵（夏季高温储运鹤管）， Pvt。思考题 4.4 何谓有效汽蚀余量？何谓泵必需的汽蚀余量？并写出它们的表 达式。有效汽蚀余量NPSH （泵装置）：液流自吸液罐（池）经吸入管路到

31、泵入口，高出汽化压力Pv所富余的能量头（4-15、4-17式等）；NPSH =+ 年HS= PA PV AHa-s_Hg2 g丫 丫泵必需汽蚀余量NPSH （泵本身）：液流自泵入口到泵叶轮内压力最低PK处 所消耗的能量头（静压能量头降低值）；NPSH =入 C0r + 入m（4-18）r 1202g2 g式中：入=1.051.3（流速及流动损失），入=0.20.4 （流体绕流叶片 压降）。 1 2思考题 4.5 试写出泵汽蚀基本方程式。如何根据该方程式判断泵是否发生 汽蚀及严重汽蚀？汽蚀基本方程式（发生汽蚀判别式）NPSH =NPSH，即ar冬+先-却咼+入2吒（4-19）丫2 g丫2 g2

32、g汽蚀条件：=泵开始发生，严重汽蚀。思考题 4.6 提高离心泵抗汽蚀性能应采取哪些措施？试举例说明之。3 / 4根据汽蚀安全条件（4-17）、（4-18）式NPSHa-PA 埠A H“Hg 入 1 空 + 入 2 W0 = NPSHry y2 g2 g抗汽蚀措施：三方面措施：NPSH f、NPSH J、改进叶轮材料；.p仁吸液罐增 arA压仁叶轮入口诱导轮（叶轮前增压）；.pV J :降温tJ（pV = f（t）、吸 液罐冷却（夏季轻油品输送）；.AHAF :改善吸入特性，阻力损失流 量qvJ、转速nJ、管径df、管长1 J、阀门弯头管件数量J、局部阻力损 失阀门开度f；.H J：泵安装位置Z

33、, J、吸液罐位置ZAf（灌注头）;gSA.入入：改进叶轮入口（图4-9，阻力损失J,流线型，缓慢绕流）， 微正冲角（i=0*0丿；.C。、W/ :叶轮入口 D0f、轮毂直径dhJ、叶 轮入口宽度bj：双吸叶轮；.叶轮材料：强度f硬度f、韧性f、化 学稳定性f、表面光洁度f,抗腐蚀、抗疲劳、抗剥落；不锈钢2Cr13、稀土 合金铸铁、高镍铬NiCr合金、铝铁AlFe青铜9-4等。rt行亍特性（四1条形状用途类型特性曲线Hq形状用途选型操作类型1扬程2功率HqvNq选型操作启动运行选驱动机T缓、陡降、驼峰 平缓、陡峭/估，、石 V- tei剂任 石 re. ten3 效率工作范围经济性（离心泵关阀

34、、轴流泵丿I阀） 峰值n（ 7% n高效工作范围）J 7yT4吸入4从土3n qvMnOTTc71工作范围经济1丄判断汽蚀工况峰值1 |（ /% 1 |高效工作 范围）maxmax镇 询“、為3UU 5UU鴉滋石：JUU 1UUU土占&茶泵类型叶轮形状I KM j IT /41j IT 7 /JJj 7/HjVILi /JJ-TU4 VILi /JJsss瘦高J矮胖，叶轮外径D /进口古径D 30 1 10（轴流叶轮）叶片形状叶扌L外径 D2 / 进一口古1径 D03.UJ 1.U（ 轴流叶扌L）丄卜够 1 LT 41井山 LT丄卜够 1 41井1 剂爲去酉够 /亠询叶片形状入丄Ak乩厶4柱形

35、J入口扭曲出口柱形J扭曲J轴流翼形（叶型丿性能曲线表4 3中图示平缓1陡峭1力性能曲线H 匕1缓J陡峭J %，%1-.71 1 VT7 厶翠 1 VT7 厶翠-kiz 丄能曲线N Uy 性能曲线nq缓，J丨缓J丨缓转%平坦J较平坦J急/、，有n比转数 n :n = 3.65 nss相似判别数（几何相似泵工况相似），判别叶轮出口相似工况；思考题4.14 何谓泵的高效工作区？并画出它的示意图。 高效工作区（范围）高效一切割（变速）范围组成的四边形HqV工作区（图4-16OABCD ）； 左右范围：（图4-16AD、BC），相似（等效率n ）抛物线（相似工况点轨 迹），上下范围：（图4-16AB、D

36、C），允许切割（变速）特性曲线。An = 1=58%nmax思考题 4.15 有哪些其他类型的泵？试任例举一种类型泵的工作原理和用 途。轴流泵、旋涡泵、杂质泵、往复活塞泵、螺杆泵、滑片泵、齿轮泵等。原理平移泵特性切割定律预旋调节泄漏调节设备联合节流增阻平移管特性平缓管特性主要特点节能系列产品节能简便满足r -H8- rffi* !-t工艺要求简便节能简便主要问题调速驱动机切割范围机构复杂流量损失设计匹配能量损失 装置复杂 损失浪费以机/） IX最好较差较好应用常用差并联较好串联较差不常用设计要求较好-差-常用特殊情况备用思考题 4.10 启动离心泵应如何操作才是正确安全的？ 离心泵正确安全操作

37、：执行操作规范、安全制度，岗位培训等；认为盘 车、关阀重要。思考题 4.11 两泵流动相似，应具备哪些条件？泵流动相似条件：几何相似、进口速度相似（运动相似）；相似工况: 满足相似条件，相似工况点运行，应用相似定律。思考题 4.12 试写出泵的相似定律表达式和叶轮切割定律表达式，并说明它 们的用途。比例定律（尺寸、液体相同，转速不同）2, N =（圧，耳=耳（ 4-31,32,33,相似条件）Nqn ， Hq n HV 式中：入为尺寸比例系数（模型缩放比）。 叶轮切割定律（相似定律简化特例）问题：现场需要同类型泵系列流量范围（小范围），无变速条件，变尺寸 （成套叶轮）成本f；简单方法：切割叶轮

38、外径（同叶轮不同外径D2）。V 二D二-2H _马、2，N _qVD2H _DJ 2丿NDJ 2丿3,耳 （ 4-37,38,39,表 4-思考题4.16 轴流泵有何特点？试述轴流泵的工作特性，并说明为何启动轴 流泵前要使出口管道的阀门全开？结构：轴流叶轮（叶片固定、半调节、全调节）、导叶、吸入排出管（排 出弯管）、机壳等；立式、卧式、斜式；（叶轮外径D达34m）；原理：动力 型叶片式。欧拉方程（同轴流压缩机）；特性：H%，马鞍形凹下工作区（叶 片翼型表面脱流与二次回流损失f的qV范围）；NqV，下降形（开阀启动， 启动轴流泵前全开出口管道阀门）；n qV，高效工作范围J； hqV，综合特 性

39、曲线（图 4-21，含等效率、等功率特性）。思考题4.17 选用泵应遵循哪些原则？主要 3 方面：工艺要求（流体、参数）、经济性能（效率、吸入）、应用 性能（特殊、使用）；原则：.流体性质：清水、粘液、含杂质；.额定 （设计）参数：流量q* （裕量1015%）、扬程H* （裕量510%），裕量 过大效率J、裕量过小不满足工艺要求；.经济性能：节能高效；.吸 入性能：防止汽蚀（汽蚀余量NPSH，泵前装置NPSH、吸上真空度HS、泵安 raSmax装高度H ）；.特殊性能：防燃、爆、毒、腐、漏，含气、液化气、热油、 药液，冷却、消毒措施等；.使用性能：结构简单、维修方便、体积重量 J、价格J；.综合优选：多种规格泵优选，综合性能J效率J可靠性J 价格。思考题4.18 简述选用泵的选型步骤。泵的选用步骤原始数据：介质、参数（扬程H、流量）、泵前后设备（装置）等；选 择计算：合理裕量、运行工况（参数）、工作范围（高效工作区）、选泵参数 等；对比选型：选泵要求J若干型式J比较性能J确定型号；校核验证：工 况参数（工况点）、高效工作区、扬程和流量校核（裕量）、吸入性能（汽蚀 裕量）校核等。