过程流体机械试题

过程流体机械试题

一、单项选择题(每题1分，共10分)

1.液体从泵入口流到出口的过程中，通常存在的三种损失有流动损失、流量损失和（A）。 A.机械损失B.尾迹损失 C.冲击损失D.泄漏损失

2.下列零部件中属于离心泵过流部件的是（C）。 A.转轴B.轴封箱C.蜗壳D.口环

3.为便于对不同类型泵的性能与结构进行比较，泵的比转数ns是其（B）。 A.任意效率点的比转数B.最高效率点的比转数 C.最低效率点的比转数D.最小流量的比转数 4.在泵出口设有旁路与吸液罐相连通，改变旁路上调节阀的开度调节流量属于（A）。 A.改变管路特性工况调节B.改变工艺参数调节 C.改变尺寸参数调节D.改变泵特性工况调节 5.下列零部件中属于离心压缩机定子的零部件的是（A）。 A．扩压器B．口环C．阀片 D．气缸 6.离心压缩机转速越高，压力比越大，但性能曲线越陡，稳定工作区（D）。 A.不变B.越宽 C.等于零D.越窄 7.保持两机流动过程完全相似的条件为：几何相似、进口速度三角形相似、特征马赫数相等和（C）。 A．多变指数相等B．膨胀指数相等 C．绝热指数相等D．等温指数相等 8.压缩机实际运行中的排气压力并不总是符合设计压力，其值取决于（C）。 A．进气系统的压力B．汽缸的压力 C．排气系统的压力D．活塞的压力 9.各类压缩机的旋转惯性力或旋转惯性力矩都可以用加（B）。 A．气体质量来平衡B．平衡质量来平衡 C．汽缸质量来平衡D．往复质量来平衡 10.在结构尺寸一定时，影响活塞压缩机排气量的主要因素是转速和（C）。 A．凝析系数B．吸气系数 C．排气系数D．抽加气系数 二、多项选择题（每题2分，共10分） 11.离心泵按液体吸入叶轮的方式不同，有（AE）。 Ａ．双吸式泵 Ｂ．多吸式泵 Ｃ．单级泵 Ｄ．多级泵E．单吸式泵 12.下列零件属于活塞压缩机密封零部件的有（ABC）。

Ａ．活塞环 Ｂ．平面填料 Ｃ．锥面填料 Ｄ．连杆E．曲轴

13.根据各列气缸中心线之间的夹角和位置不同，活塞式压缩机分为（ACE）。 Ａ．立式 Ｂ．移动式 Ｃ．卧式 Ｄ．固定式E．角度式

14.下列属于离心压缩机流动损失的是（BD）。

Ａ．泄漏损失 Ｂ．分离损失 Ｃ．机械损失 Ｄ．二次涡流损失E．轮阻损失 15.下列零部件中属于离心压缩机零部件的是（ABD）。 Ａ．叶轮 Ｂ．扩压器

Ｃ．气阀 Ｄ．平衡盘E．活塞

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三、填空题(每空1分，共15分)

16.齿轮泵的工作容积由泵体、侧盖及（齿轮）各齿间槽构成。 17.离心泵的（机械）效率是衡量机械摩擦损失大小的指标。

18.一台离心压缩机总是由一个或几个（级）组成，所以它是离心压缩机的基本单元。 19.旋涡泵属于叶片泵，它的工作机构由（叶轮）和有环形流道的壳体组成。 20.螺杆泵是靠螺杆与衬套或几根相互（啮合）的螺杆间容积变化输送液体的。

21.活塞式压缩机的运动机构主要由曲轴、连杆、（十字头）、皮带轮或联轴器等组成。 22.汽缸是活塞式压缩机工作部件中的主要部分，根据气缸的冷却方式，可分为风冷 和（水冷）两种。

23.多级压缩可以节省压缩气体的指示功；提高气缸（容积）利用率；降低排气温度和降低活塞上的最大气体力。

24.自吸泵的排液处都有一个容积较大的气液（分离器），其作用是把从叶轮甩出的气液混合物中的气体分离出来。 25.往复泵是依靠活塞在泵缸中（往复）运动，使泵缸工作容积量周期性的扩大与缩小来吸排液体。 26.离心泵的（hQ）关系曲线反映了泵在各种流量下的汽蚀性能。 27.活塞式压缩机中的轴功率是压缩机驱动轴所需的功率。它等于（内功率）加上机械损失功率。 28.液环泵工作时，叶片搅动液体而产生的能量损失称为（水力）损失。 29.活塞式压缩机中由于惯性力的存在，使机器产生振动，消除振动的最有效方法是在机器内部（平衡）惯性力和惯性力矩。 30.离心压缩机工况调节方法中的变转速调节，通过降低转速可减小（喘振）区等。 四、名词解释（每题3分，共15分） 31.灌泵：在离心泵启动之前，泵内应灌满液体，此过程为灌泵 32.凝析系数：经判断，已知在第i级前有凝液析出，则第i级吸入的湿气容积V1i与一级吸入的湿气容积之比称为该级的凝析系数。 33.实际排气量：是经压缩机压缩并在标准排气位置排出气体的容积流量，换算到第一级进口标准吸气位置的全温度、全压力及全组分状态的气体容积值。 34.离心泵的总效率：它等于有效功率与轴功率之比（或等于容积效率、水力效率和机械效率三者的乘积）。

35.堵塞工况：当流量增大到某一值时，气体获得的能量全部消耗在流动损失上，压力无法提高或使液道喉部截面上气速达到音速，这时的流量工况称为堵塞工况。 五、简答题（本大题3小题，每题5分，共15分） 36.简述选泵方法和步骤。 答：①列出基础数据。根据工艺条件详细列出介质的物理性质等基础数据； ②估算泵的流量和扬程。选泵时可根据最大流量或取适当安全系数估算泵的流 量，根据吸、排管路计算扬程取适当安全系数估算泵的扬程； ③选择泵的类型及型号； ④核算泵的性能；

⑤计算泵的轴功率和驱动机功率。

37.要想达到良好的迷宫密封效果，应从哪三个方面入手？ 答：①一方面是减小齿缝面积；

②另一方面是增加密封片数，减小每个密封片前后的压差；

③第三方面是增加局部阻力，使气流进入空腔时动能尽可能转变为热量而不是恢 复为压力能，曲折形迷宫密封效果之所以好，原因就在于此。 38.往复活塞式压缩机的理论循环有哪些特点？

答：①气体通过进、排气阀时无压力损失（或进、排气压力没有波动，保持恒定）； ②工作腔内无余隙容积（或缸内的气体被全部排除）；

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③工作腔与外界无热交换； ④气体压缩过程指数为定值； ⑤气体无泄漏。

六、计算题（本大题3小题，共35分）

39.（本题11分）有一台离心清水泵，流量为0.025m3/s，出口管压力表读数为323730Pa，吸入口真空表读数为39240Pa，压力表与真空表之间的垂直距离为0.8m，吸入管与排水管直径分别为100mm和75mm。试计算泵的有效功率。 解：因为

泵的有效功率

NegqVH1000= 10009.810.02538.92=9.55 kW1000

40.（本题12分）某离心式压缩机，第一级进口容积流量为QS=125m3/min，叶轮外径为D2=380mm，压

缩机进口与该级叶轮出口截面上的气体比体积比为kV2=1.194，叶轮出口面积为F2=0.027m2，叶片出口角为β2A=42o，叶片数为Z=16，叶轮转速为n=13800r/min。求该级叶轮使1kg气体所获得的理论能头HT。 解：u2D2n603.140.3813800274.6 m/s60c2rQ2Q125s64.6 m/sF2F2kV20.0271.19460 41.（本题12分）某单级双作用往复压缩机，压缩比为3，活塞行程S=200mm，汽缸直径D=500mm，活塞杆直径d=90mm，余隙容积为0.0085m3，压缩过程多变指数为m=1.4，膨胀过程多变指数为m'=1.2，吸气温度为t1=20℃。试求：（1）该压缩机的容积系数V；（2）。排气温度t2 解：（1） 2Vh40.077 m3s(2Dd2)40.2(20.52-0.092)11.2V00.00850.11Vh0.077V1(1m'1)=10.11(31)=0.84（2） 过程流体机械试题2 一、单项选择题(每题1分，共10分) 1.泵在高效工作区工作时，其效率不低于最高效率的(B)。 A．90%B．93% C．95%D．97%

2.改变泵的性能曲线进行工况调节的方法有(C)。 A．管路节流调节B．液位调节 C．改变转速调节D．旁路调节

3.若液流进入叶轮流道时无预旋，则(B)。 A．C1=0B．C1u∞=0 C．C1r=0D．W1=0

4.比转数相同的离心泵，其几何形状(D)。 来源：网络转载

A．基本相等B．一定相似 C．一定不相似D．不一定相似

5.两台离心压缩机流动相似，在几何相似 、进口速度三角形相似和特征马赫数相等的 同时，还必须(D)。

A.多变指数相等B.气体常数相等 C.等温指数相等 D.绝热指数相等

6.离心压缩机设置扩压器的目的是让(B)。 A．气流加速流动B．动能转化为静压能 C．气流减压增速D．气流平稳流动

7.离心压缩机性能曲线上右端点的最大流量，称为(C)。 A．喘振流量B．设计流量 C．堵塞流量D．工艺流量 8.等压力比分配原则是：在各级压力比相等，且吸入温度相同时，总指示功为(C)。 A．等于零B．任意值 C．最少D．最多 9.下列属于易损件的有(B)。 A．机身B．气阀 C．十字头销D．曲轴 10.压缩机的实际排气压力取决于(A)。 A．排气系统的压力B．实际吸气压力 C．排气温度D．缸内压力 二、多项选择题（每题2分，共10分） 11.下列叶轮的结构形式属于离心泵的有（ABC）。 Ａ．闭式Ｂ．半开式 Ｃ．开式 Ｄ．对置式E．对动式 12.下列零件中属于活塞压缩机工作机构的有（BCD）。 Ａ．机身 Ｂ．气阀 Ｃ．气缸 Ｄ．活塞E．曲轴 13.下列系统属于活塞式压缩机辅助系统的有（BDE）。 Ａ．运动系统 Ｂ．调节系统 Ｃ．装配系统 Ｄ．润滑系统E．冷却系统 14.根据使用要求的不同，活塞式压缩机的排气量调节除了连续调节外，还有（AC）。 Ａ．间断调节 Ｂ．转动扩压器叶片调节 Ｃ．分等级调节 Ｄ．转动进口导叶调节E．液位调节 15.下列属于气体在离心压缩机级中的流动损失有（BCE）。 Ａ．内漏气损失 Ｂ．摩阻损失Ｃ．冲击损失 Ｄ．轮阻损失功E．尾迹损失 三、填空题(每空1分，共15分)

16.在离心压缩机内部的级间、轮盖以及平衡盘的密封中，广泛采用（迷宫（或梳齿）密封。

17.单级离心泵平衡轴向力采用的措施有：采用双吸叶轮、（开平衡孔或装平衡管）和采用平衡叶片。 18.离心泵的（N-Q）性能曲线是合理选择驱动机功率和操作启动泵的依据。

19.离心压缩机级数越多则气体密度变化影响越大，性能曲线越陡，稳定工况区（越窄）。

20.在叶轮尺寸、工作转速和流量一定的情况下，液体所获得的静扬程比例与（叶片）型式有关。

21.往复活塞式压缩机的运动机构是一种曲柄连杆机构，把（曲轴）的旋转运动变为十字头的往复运动。 来源：网络转载

22.往复活塞式压缩机多级压缩的气体在进入下一级气缸进行压缩之前，必须经过中间（冷却器）进行等压冷却，并分离出凝液及润滑油。

23.两个理论扬程HT∞与HT的差别，说明了由于轴向涡流的存在，使液体获得的能头有所（减少）。 24.离心压缩机叶轮按叶片弯曲方式的不同有后弯、径向和（前弯）等三种形式。

25.旋转惯性力的特点是数值大小不变，而方向随曲柄转动，这可以用加（平衡重）的办法来平衡它。 26.在离心压缩机中，习惯将扩压器、弯道、回流器、吸气室和蜗壳等称为（固定）元件。 27.活塞杆与（气缸）间隙采用填料密封。

28.螺杆泵流量均匀。当螺杆旋转时，（密封）腔连续向前推进，各瞬时排出量相同。

29.往复泵的工作原理和活塞式压缩机类似，但因介质为液体，因此它的工作循环只有吸入和（排出）两个过程。

30.齿轮泵依靠（齿轮）相互啮合过程中所形成的工作容积变化来输送液体。 四、名词解释（每题3分，共15分） 31.泵必须的汽蚀余量：泵必须的汽蚀余量是表示泵入口到叶轮内最低压力点K处的静压能量头降低值。 32.余隙容积：实际压缩机中，为避免活塞与缸盖相撞以及气阀结构、气阀安装的需要，在气缸端部都留有一定的空间，该部分空间称为余隙容积。 33.比功率：是指单位排气量所消耗的轴功率。它反映了同类型压缩机在相同吸、排气条件下能量消耗指标的先进性。 3334.离心泵的流量：是指离心泵单位时间内输送的液体量，通常用体积单位表示（m/s，m/h）。 35.转子：通常把叶轮与轴的组件或工作时转动的零部件称为转子，主要包括叶轮、轴、推力盘、平衡盘等。

五、简答题（本大题3小题，每题5分，共15分） 36.汽蚀对泵工作的影响主要表现在哪些方面？ 答：①噪音和振动。气泡溃灭时，液体质点互相冲击，会产生各种频率范围的噪音。 ②对泵性能曲线的影响。当汽蚀发展到一定程度时，气泡大量产生，堵塞流道，使泵内液体流动的连续性遭到破坏，使泵的流量、扬程和效率均会明显下降。 ③对叶轮材料的破坏。发生汽蚀时，由于机械剥蚀和电化学腐蚀的共同作用，使叶轮材料受到破坏。 37.离心压缩机工况调节方法有哪些？ 答：出口节流、旁路调节、变转速调节； 入口节流调节； 转动可调进口导叶调节； 转动扩压器叶片调节。 38.往复活塞式压缩机级的实际循环有哪些特点？ 答：①由于余隙容积存在，工作循环多了一个膨胀过程； ②由于进、排气阀开启等的压力损失； ③压缩和膨胀过程中多变指数变化； ④气缸及其相关部件存在泄漏； ⑤吸、排气间歇（或排气压力脉动）。 六、计算题（本大题3小题，共35分）

39.（本题12分）有一离心泵，转速为n=2900r/min，扬程为H=120m，流量为Q=10.2m3/min，轴功率为N=183.8kW。现用一台D2为该泵2倍的相似泵。试求：当转速为n'=1450r/min时，流量Q'、扬程H'和轴功率N'各应为多少？ 解：（1）由

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得：

n'231450Q'lQ()10.240.8 m3/minn129003n'22214502H'l()H()()120120mn12900

240.（本题12分）某一单级离心鼓风机的性能要求是：ps=1×105Pa，pd=1.5×105Pa，T=293K，R=288.3J/kg·K，

k=1.4。叶片数为Z=18，叶片出口角为β2A=45o，流量系数为φ2r=0.23，取叶轮的圆周速度为u2=267.3m/s，多变效率为ηpol=0.77。试计算叶轮的多变能头Hpol、理论能头HT及流动效率ηhyd。 解：

mk1.4pol0.772.695m1k11.41Hpol1mpdmmRTs[()1] m1ps11.51052.695=2.695288.3293[()1] 5110=36.96 kJ/kgHT(12rctg2Azsin2A)u22(10.23ctg4546.92 kJ/kg18sin45)267.32 41.（本题11分）某单级单作用压缩机，名义进气压力为0.2MPa，名义排气压力为0.8MPa，活塞行程S=128mm，汽缸直径D=150mm，转速n=620r/min，相对余隙容积为0.062，压缩过程多变指数m=1.33，余隙膨胀过程指数m'=1.18，若温度系数为λT=0.92，压力系数为λp=0.97，泄漏系数为λl=0.96。求该压缩机的容积系数、容积流量和吸入每立方米气体的理论工作循环多变压缩功。 解：2VhDs0.1520.1282.2610-3 m344V1(1m'1)0.81.1=10.062[()181]0.2=0.861

过程流体机械试题3

一、单项选择题(每题1分，共10分)

1.液体从泵入口流到出口的过程中，通常存在的三种损失有（A）。 A.流动、流量和机械损失B.二次流、尾迹和流动损失 C.机械、摩擦和润滑损失D.轮阻、冲击和泄漏损失

2.制造厂提供的样本上离心泵特性曲线都是用清水测定的，其水温在（B）。 来源：网络转载

A.0℃B.20℃C.30℃D.40℃

3.在泵的流量和转速不变，吸入口直径D0大致相等情况下，比转数ns低，则扬程（D）。 A.等于零B.越小 C.不变D.高

4.改变泵的工作转速来调节流量属于（A）。 A.改变泵的性能曲线调节B.改变泵工艺参数调节 C.改变结构调节D.改变管路特性工况调节 5.离心压缩机的基本单元是（A）。 A．级B．段C．缸 D．列

6.在离心压缩机性能曲线上左端点的最小流量，称为(D)。 A．堵塞流量B．设计流量 C．工艺流量D．喘振流量 7.通过对离心压缩机性能曲线分析可知：一定转速下，增大流量，压力比将（C）。 A．等于0B．不变 C．下降D．上升 8.活塞压缩机实际工作循环中的压缩过程属于（C）。 A．升温过程B．冷却过程 C．热力过程D．气体流动过程 9.气缸中心线夹角为90°，同一曲柄销上装有两列连杆的压缩机属于（B）。 A．直列型B．L型 C．对置型D．对称平衡型 10.在压力比和膨胀指数一定时，相对余隙容积越大，使系数越小的是（C）。 A．压力B．温度 C．容积D．泄漏 二、多项选择题（每题2分，共10分） 11.离心泵具有的特点是（AE）。 Ａ．结构简单、体积小 Ｂ．质量重 Ｃ．不方便维修 Ｄ．结构复杂E.操作平稳、性能参数范围广 12.下列零件属于活塞压缩机零部件的有（ABC）。 Ａ．连杆 Ｂ．阀片 Ｃ．活塞 Ｄ．叶轮E．弯道 13.下列排气量调节方法中，在活塞式压缩机上使用的有（ACE）。 Ａ．切断进气阀调节 Ｂ．转动扩压器叶片调节 Ｃ．顶开吸气阀调节 Ｄ．转动可调进口导叶调节E．连通补助余隙容积调节 14.下列属于离心压缩机零部件的有（BD）。 Ａ．十字头 Ｂ．蜗壳 Ｃ．气阀 Ｄ．扩压器E．曲轴

15.离心压缩机常用的密封装置有（ABD）。 Ａ．迷宫密封 Ｂ．浮环密封

Ｃ．填料密封 Ｄ．机械密封E．口环密封 三、填空题(每空1分，共15分)

16.离心泵的过流部件是(吸入室)、叶轮和蜗壳。

17.离心泵的（水力）效率是衡量离心泵流动损失大小的指标。 18.在离心压缩机中，习惯将叶轮与轴的组件称为（转子）。

19.在叶轮直径和转速相同时，旋涡泵的（扬程）比离心泵高2～4倍。

20.除单螺杆泵外，其他螺杆泵无往复运动，不受惯性力影响，故（转速）可以较高。 来源：网络转载

21.活塞式压缩机主要由三大部分组成：（运动机构）、工作机构和机身。

22.往复活塞式压缩机在每转中，汽缸内都有膨胀、吸气、（压缩）、排气四个过程组成。

23.连杆是将作用在活塞上的气体力等各种力传递给曲轴，并将曲轴的旋转运动转换为活塞的（往复）运动的机件。

24.自吸式离心泵的型式很多，其共同的特点之一是吸液管（高）于泵轴，保证停泵后叶轮能浸入液体中。

25.往复泵是容积泵的一种，它依靠（活塞）在泵缸中往复运动，使泵缸工作容积周期性的扩大与缩小来吸排液体。

26.离心泵的（H-Q）性能曲线是选择泵和操作使用的主要依据。

27.活塞杆与气缸间隙采用填料密封，常用的密封元件有（平面）填料和锥面填料。 28.液环泵通常用水作（密封）液，大多用作真空泵，所以习惯上称为水环真空泵。 29.活塞式压缩机正常工作时，作用力主要有三类：（惯性力）、气体力和摩擦力。 30.离心压缩机叶轮按叶片弯曲方式的不同有（后弯）、径向和前弯等三种形式。 四、名词解释（每题3分，共15分） 31.汽蚀余量：是指在泵进口处液体具有的能头除了要高出液体的汽化压力p外，还应当有一定的富裕能头。这个富裕能头称为汽蚀余量。 32.指示功：压缩机中直接消耗于压缩气体的功（即由示功器记录的压力—容积图对应的功）称指示功。 33.标准容积流量：将压缩机压缩并排出的气体在标准排气位置的实际容积流量换算到标准工况（760mmHg，0℃）的气体容积值叫做标准排气量。 34.离心泵的轴功率：是水力功率与机械摩擦损失功率的和。通常采用机械效率来衡量机械摩擦损失的大小。

35.喘振：在压缩机—管网系统中产生周期的低频高振幅的压力脉动，这种压力脉动会引起严重的噪声，并使机组发生强烈振动，这种现象称为喘振。 五、简答题（本大题3小题，每题5分，共15分） 36.简述提高离心泵抗汽蚀性能的主要措施。 答：①一是改进泵进口的结构参数，使泵具有较小的汽蚀余量h，或采用耐汽蚀材料，以提高泵的使用寿命；

②另一方面是正确合理地设计吸入管路尺寸、安装高度等，使泵进口处有足够的有效汽蚀余量h，从而使泵不发生汽蚀。 37.简述离心式压缩机的优缺点。 答：优点：排气量大；结构紧凑、尺寸小；运转平稳可靠（或机组连续运转时间长）；气体不与机器润滑系统的油接触（或不污染被压缩的气体）；转速越高。 缺点：不适于气量太小及压力比过高的场合；其效率低于活塞压缩机；稳定工况区较窄。 38.简述往复活塞式压缩机影响排气量的因素。 答：①容积系数影响最大； ②气缸的冷却效果，通过提高膨胀指数可增大容积系数，同时提高温度系数； ③良好的密封以减少泄漏；

④压缩机的转速直接影响排气量的大小。 六、计算题（本大题3小题，共35分）

39.（本题13分）用一台离心水泵自水井抽水，水面逐渐下降。若流量为Q=0.34m3/min，此流量下泵的允许吸上真空度为[HS]=7.2m，吸入管内径为d=0.05m，吸入管路内流动损失为hA-S=0.2m。试计算水面下降到离泵中心轴线何处时泵开始发生汽蚀。 解：

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Hg1maxHSmax由则

pApacS2hASgg2g

取安全余量K=0.5m，

HSmax[HS]K7.20.57.7 mHg1maxHSmaxpApacS2hASgg2g2.8927.70.229.87.07 m则 40.（本题12分）某单级空气压缩机的吸气压力为p1=0.1MPa，排气压力为p2=0.3MPa，吸气温度为t1=25℃。

3试求吸入每1m空气的理论工作循环耗功和排气温度。按等温和绝热过程分别计算并比较其结果。 （1）等温过程 （2）绝热过程 由计算可知等温压缩功耗少，终压温度低。 41.（本题10分）某一离心式压缩机第一级叶轮的外径为D2=655mm,叶片数Z=18，叶片出口角β2A=45o，流量系数φ2r=0.248，叶轮转速为n=8400r/min，通过叶轮的有效气体流量m=6.95kg/s，取内漏气和轮阻损失系数之和为βl+βdf=0.042。试计算叶轮的总消耗功率。 解：

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