1、2容積式壓縮機(jī)思考題2.1往復(fù)壓縮機(jī)的理論循環(huán)與實(shí)際循環(huán)的差異是什么?過程理論循環(huán)（假設(shè)條件）實(shí)際循環(huán)（工作過程）理論參數(shù)工作腔內(nèi)無（剩）余（間）隙有余隙（閥窩、蓋端、環(huán)端3部分）V。、a、入工作過程進(jìn)氣、壓縮、排氣三個(gè)過程進(jìn)氣、壓縮、排氣、膨脹四個(gè)過程進(jìn)排氣過程無壓力損失，壓力穩(wěn)定有壓力損失，壓力脈動(dòng)進(jìn)氣過程與外界無熱交換與外界（氣缸壁）有熱交換工作過程無氣體泄漏損失有氣體泄漏損失工作過程壓縮過程指數(shù)恒定壓縮和膨脹過程指數(shù)變化m、n工作介質(zhì)理想氣體（狀態(tài)方程（2-6）式）實(shí)際氣體（狀態(tài)方程（2-7）式）Z思考題22寫出容積系數(shù)的表達(dá)式，并解釋各字母的意義。容積系數(shù)兀（最重要系數(shù)）打=1-a（

2、壬-1）=1-Voi$dJ（2-12）式中：a相對(duì)余隙容積，a=Vo（余隙容積）/Vs（行程容積）；a=0.070.12（低壓），0.090.14（中壓），0.110.16（高壓），>0.2（超高壓）。£名義壓力比（進(jìn)排氣管口可測(cè)點(diǎn)參數(shù)），e=Pd/ps=P2/p1，一般單級(jí)£=34;n膨脹過程指數(shù)，一般n<m（壓縮過程指數(shù)）。思考題2.3比較飛濺潤(rùn)滑與壓力潤(rùn)滑的優(yōu)缺點(diǎn)。飛濺潤(rùn)滑（曲軸或油環(huán)甩油飛濺至缸壁和潤(rùn)滑表面），結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耗油量不穩(wěn)定，供油量難控制，用于小型單作用壓縮機(jī)；壓力潤(rùn)滑（注油器注油潤(rùn)滑氣缸，油泵強(qiáng)制輸送潤(rùn)滑運(yùn)動(dòng)部件），結(jié)構(gòu)復(fù)雜（增加油泵、動(dòng)力、冷

3、卻、過濾、控制和顯示報(bào)警等整套供油系統(tǒng)油站），可控制氣缸注油量和注油點(diǎn)以及運(yùn)動(dòng)部件壓力潤(rùn)滑油壓力和潤(rùn)滑油量，適用大中型固定式動(dòng)力或工藝壓縮機(jī)，注意潤(rùn)滑油壓和潤(rùn)滑油量的設(shè)定和設(shè)計(jì)計(jì)算。思考題2.4多級(jí)壓縮的好處是什么？多級(jí)壓縮優(yōu)點(diǎn)：.節(jié)省功耗（有冷卻壓縮機(jī)的多級(jí)壓縮過程接近等溫過程）：.降低排氣溫度（單級(jí)壓力比?。?增加容積流量（排氣量，吸氣量）（單級(jí)壓力比£降低，一級(jí)容積系數(shù)“提高）；.降低活塞力（單級(jí)活塞面積減少，活塞表面壓力降低）。缺點(diǎn)：需要冷卻設(shè)備（否則無法省功）、結(jié)構(gòu)復(fù)雜（增加氣缸和傳動(dòng)部件以及級(jí)間連接管道等）。思考題2.5分析活塞環(huán)的密封原理。活塞環(huán)原理：阻塞和節(jié)流作用，

4、密封面為活塞環(huán)外環(huán)面和側(cè)端面（內(nèi)環(huán)面受壓預(yù)緊）；關(guān)鍵技術(shù)：材料（耐磨、強(qiáng)度）、環(huán)數(shù)量（密封要求）、形狀（尺寸、切口）、加工質(zhì)量等。思考題2.6動(dòng)力空氣用壓縮機(jī)常采用切斷進(jìn)氣的調(diào)節(jié)方法，以兩級(jí)壓縮機(jī)為例，分析一級(jí)切斷進(jìn)氣，對(duì)機(jī)器排氣溫度，壓力比等的影響。兩級(jí)壓縮機(jī)分析：1級(jí)切斷進(jìn)氣t節(jié)流（實(shí)際£Dt停止進(jìn)氣排氣級(jí)節(jié)流（實(shí)際t（短暫）排氣溫度T2Dt（逐漸）停止進(jìn)氣排氣（級(jí)間存氣）；活塞力（D），阻力矩變化。思考題2.7分析壓縮機(jī)在高海拔地區(qū)運(yùn)行氣量的變化規(guī)律并解釋其原因。高海拔地區(qū)當(dāng)?shù)卮髿鈮毫次鼩鈮毫sJ,若排氣壓力Pd不變，則名義壓力比畀，根據(jù)（2-12）式和（2-11）式，容積

5、系數(shù)"J,實(shí)際吸氣量Vs0容積流量qvJ。思考題2.8一臺(tái)壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速為200r/min，如果將轉(zhuǎn)速提高到400r/min，試分析氣閥工作情況。定性分析，定量分析難。如壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)（行程s、缸徑閥片尺寸等）不變，則容積流量qVD（理論增加一倍），使氣閥流速和阻力損失D（激增），進(jìn)排氣頻率D閥片啟閉速度f,閥片撞擊閥座程度f（加劇），閥片壽命J（縮短），故障概率f（增加）。解決問題需改變結(jié)構(gòu)（縮短行程、減小缸徑，增加氣閥通道面積等）。思考題2.9畫出螺桿壓縮機(jī)過壓縮和壓縮不足的指示圖，并分析其對(duì)壓縮機(jī)性能的影響。壓力比：內(nèi)壓力比（工作腔壓縮終壓/進(jìn)氣壓力）、外壓力比（排氣管壓/進(jìn)

6、氣壓力）；（圖2-42）內(nèi)外壓力比不相等時(shí)指示圖。過壓縮：內(nèi)壓力比外壓力比；欠壓縮（壓縮不足）：內(nèi)壓力比V外壓力比；過壓縮和欠壓縮均增加功耗，等壓力比減少功耗。3離心壓縮機(jī)思考題3.1何謂離心壓縮機(jī)的級(jí)？它由哪些部分組成？各部件有何作用？級(jí)典型結(jié)構(gòu)（圖3-2）:葉輪、擴(kuò)壓器、彎道、回流器，首級(jí)（增加吸氣管）、中間級(jí)、末級(jí)（無彎道、回流器，增加蝸殼）；葉輪：唯一做功元件。閉式、半開式、雙吸式（雙面進(jìn)氣）；后彎（后向）型、徑向型、前彎（前向）型；擴(kuò)壓器：能量轉(zhuǎn)換元件（動(dòng)能t壓能，氣流減速增壓），無葉（片）型、葉片（有葉）型。思考題3.2離心壓縮機(jī)與活塞壓縮機(jī)相比，它有何特點(diǎn)？離心壓縮機(jī)特點(diǎn)（與往復(fù)

7、式壓縮機(jī)對(duì)比）壓縮機(jī)流量輸出壓力轉(zhuǎn)速結(jié)構(gòu)體積重量易損件運(yùn)轉(zhuǎn)單級(jí)壓比級(jí)數(shù)熱八、效率價(jià)格制造要求適用主要問題離心式大穩(wěn)定高緊湊較小少可靠低多較低高高大流量中低壓不適用小流量往復(fù)式中小脈動(dòng)低復(fù)雜大多故障多高少高低較低中咼壓中小流量故障維修壓力脈動(dòng)優(yōu)缺點(diǎn)離心式優(yōu)、往復(fù)式差離心式差、往復(fù)工日尢選用條件思考題3.3何謂連續(xù)方程？試寫出葉輪出口的連續(xù)方程表達(dá)式，并說明式中b2/D2和怯的數(shù)值應(yīng)在何范圍之內(nèi)？連續(xù)方程：質(zhì)量守恒（流經(jīng)任意截面流量）qm=Pqvi=Pnqvin=P2qv2=PC2rf2=const(3-1)式中：qm為質(zhì)量流量,kg/s;qv為容積流量，m3/s;p為氣流密度；f為截面面積；c為

8、法向流速;qm=pqv2=pb22DI二式中：D2為葉輪外徑；b2為葉輪出口軸向?qū)挾?；b2/D2為葉輪出口相對(duì)寬度（0.025-0.065）;松為流量系數(shù)（徑向葉輪0.240.40,后彎葉輪0.180.32,滋30o強(qiáng)后彎葉輪0.100.20）；t為葉輪出口通流系數(shù)。思考題3.4何謂歐拉方程？試寫出它的理論表達(dá)式與實(shí)用表達(dá)式，并說明該方程的物理意義。歐拉方程：（葉輪機(jī)械基本方程）理論和實(shí)用表達(dá)式222222Lth=Hth=C2uU2C1uU1=u27+C2-C1+w一W2（3-4、5）222式中：Lth為葉輪輸出歐拉功；Hth為理論能量頭（接受能量/單位重流體），kJ/kg;物理意義：3部分能

9、量，（離心力做功轉(zhuǎn)靜壓能）+（動(dòng)能增量）+（w減速轉(zhuǎn)靜壓能）。思考題3.5何謂能量方程？試寫出級(jí)的能量方程表達(dá)式，并說明能量方程的物理意義。能量方程：（熱焓方程）Hth=222222Cp（T2）+C2T=h2C2一5=kR（T2）+6722廠2（3-12）式中：Cp為定壓比熱，h為焓值，k為絕熱指數(shù)，R為氣體常數(shù)；物理意義：焓值+（動(dòng)能增量）。思考題3.6何謂伯努利方程？試寫出葉輪的伯努利方程表達(dá)式，并說明該式的物理意義。22Hth=0dp+C°Yo+Hhyd0-0,0T2(3-14)伯努利方程：（壓能損失方程）葉輪功（葉片功）（含流動(dòng)損失）總功（全部損失）2222Htot=fdp+

10、c°"+Hloss0-0'=fdp+c°"co+Hhyd+H|+Hdf02-02（3-15）物理意義：（三部分）壓能、動(dòng)能、損失，忽略熱交換和位能。思考題3.7試說明級(jí)內(nèi)有哪些流動(dòng)損失？流量大于或小于設(shè)計(jì)流量時(shí)沖角有何變化？由此會(huì)產(chǎn)生什么損失？若沖角的絕對(duì)值相等，誰的損失更大？為什么？級(jí)內(nèi)流動(dòng)損失（1）摩阻損失HfXqv（cm平均氣速）；（2）分離損失：邊界層（CT0）分離（回流），控制通道擴(kuò)張角（錐度、擴(kuò)壓度，圖3-8）;（3）沖擊損失（葉輪、擴(kuò)壓器）：（葉輪為例，擴(kuò)壓器類似分析）；葉輪進(jìn)氣角畀十片進(jìn)口角3ia，沖擊分離損失（相當(dāng)于擴(kuò)張角f）；

11、流量/設(shè)計(jì)流量（進(jìn)氣沖角）i=0A一0沖擊面分離區(qū)（漩渦區(qū)）損失（相同沖角）原因V（小qv）正沖角i>0工作面（前面）非工作面（背面）較大分離區(qū)易擴(kuò)散=（設(shè)計(jì)qv）零沖角i=0無無無損失J>（大qv）負(fù)沖角iv0非工作面（背面）工作面（前面）較小分離區(qū)較穩(wěn)定（4）二次流損失：垂直環(huán)流；（5）尾跡損失：葉尖繞流;思考題3.8多級(jí)壓縮機(jī)為何要采用分段與中間冷卻？分段與中間冷卻：分段（冷卻、抽氣）、中間冷卻（耗功等溫過程）、工藝（排溫，防腐蝕、分解、化合）。思考題3.9試分析說明級(jí)數(shù)與圓周速度和氣體分子量的關(guān)系。級(jí)數(shù)與葉輪圓周速度U2和氣體分子量的關(guān)系U2f單級(jí)LthfT級(jí)數(shù)但葉輪材料強(qiáng)

12、度、氣流馬赫數(shù)Mw1和Mc2、葉輪相對(duì)寬度b2/D2（范圍0.0250.065）限制上（V320300m/s）。表3-1介質(zhì)氣體分子量pJ/（kg?K）氣體常數(shù)R（同壓比下所需）多變壓縮功HpolkJ/kg級(jí)數(shù)圓周速度U2m/s機(jī)器（特征）M山uL氣18315kTin材料強(qiáng)度重F-11136.3fJ16.97J1J186限制U2影響小輕出2Jf1319.45f32f280影響小限制U2思考題3.10示意畫出級(jí)的總能量頭與有效能量頭和能量損失的分配關(guān)系。（圖3-14）Htot=Hth+Hl+Hdf=Hpol+（c0_c0）/2+Hhyd+Hl+Hdf說明：Htot>Hth>Hpol&

13、gt;Hhyd>Hdf>Hl>（c0_c：）/2思考題3.11何謂級(jí)的多變效率？比較效率的高低應(yīng)注意哪幾點(diǎn)？比較效率注意：.傲材）通流進(jìn)出口（單級(jí)0-0'、整機(jī)多級(jí)in-out）；.（教材）熱力過程（多變、等熵、絕熱）：.（教材）設(shè)計(jì)工況點(diǎn)（最佳效率）：常用（多變效率）n°l；.（多級(jí)）整機(jī)效率n（各級(jí)平均內(nèi)效率），含分段中間冷卻等作用；.判別：同效率n對(duì)比（nB）,知某n算總功Htot或Ni對(duì)比（Htot或Ni優(yōu)）。思考題3.12若已知級(jí)的多變壓縮功和總耗功，尚須具備什么條件可求出級(jí)的能量損失和級(jí)內(nèi)的流動(dòng)損失？由（3-32）（3-15）式（級(jí)能量損失）Hh

14、yd+Hi+%f=日誠(chéng)一（c0_c0）/2-Hpol（1-%。陽誠(chéng)）Htot=（1一nol）Htot由（3-14）式（級(jí)內(nèi)流動(dòng)損失）Hhyd=Hth（c0_c：）/2-Hpol-（1一Hpoi/Hth）Hth=（1-nyd）Hth=1（1+3+pdf）nolHtot/（1+0+f式中：流動(dòng)效率niyd=Hpo|/Hth=（1+0+0f）nol，c°C。、H|為漏氣耗功、Hdf為輪阻耗功。另有：多變能頭系數(shù)Wpol=nyd竝=（1+0+0f）林nol（3-36）求級(jí)能量損失和級(jí)內(nèi)流動(dòng)損失須知nol、（0+0）以及（準(zhǔn)確）（c：_£）/2；多變效率nol反映級(jí)能量損失大小，流動(dòng)

15、效率nyd反映級(jí)內(nèi)流動(dòng)損失大小。思考題3.13何謂離心壓縮機(jī)的內(nèi)功率、軸功率？試寫出其表達(dá)式，如何據(jù)此選取原動(dòng)機(jī)的輸出功率？多級(jí)功率（3-37式）總內(nèi)功率N+機(jī)械損失Nm機(jī)械效率nm（96%98%）（3-39式）軸功率Nz+功率增量30%（3-40式）原動(dòng)機(jī)功率Ne。思考題3.14如何計(jì)算確定實(shí)際氣體的壓縮性系數(shù)Z?實(shí)際氣體壓縮性系數(shù)Z計(jì)算：范德瓦爾對(duì)比態(tài)方程（對(duì)應(yīng)態(tài)原理），（3-41）式，壓縮性系數(shù)Z=f（對(duì)比參數(shù)Pc、Tc）。思考題3.15簡(jiǎn)述混合氣體的幾種混合法則及其作用。實(shí)際混合氣體法則：凱法則（局限性）、徐忠法則（精確度）、極性物質(zhì)混合法則。思考題3.16示意畫出離心壓縮機(jī)的性能曲線

16、，并標(biāo)注出最佳工況點(diǎn)和穩(wěn)定工況范圍。性能曲線性能參數(shù)關(guān)系，列表、曲線和方程3種表示方法，有級(jí)（機(jī)）性能曲線，圖3-15、圖3-16。特點(diǎn)：.曲線（主要3條）:壓比£qvin流量或壓力曠qvin、多變效率rpolqvin、功率Nqvin；形狀：Win為'形、npolqVin為/形、Nqvin為形（有nmax點(diǎn)）；.最佳工況點(diǎn)：nnax設(shè)計(jì)工況；.極限（危險(xiǎn)）工況：最小qvin（喘振）最大qvin（堵塞）：.穩(wěn)定工作范圍：極限工況之間；.來源：試驗(yàn)測(cè)試；.要求：nmaxt穩(wěn)定工作范圍f（寬）；.多級(jí)（機(jī)）特性：（與單級(jí)對(duì)比）（qVin）max（qVin）min圍J（窄），曲線斜度

17、f（更陡峭）。思考題3.17簡(jiǎn)述旋轉(zhuǎn)脫離與喘振現(xiàn)象，說明兩者之間有什么關(guān)系？說明喘振的危害，為防喘振可采取哪些措施？喘振工況現(xiàn)象：流量J-個(gè)別葉道產(chǎn)生漩渦（邊界層分離）-旋轉(zhuǎn)脫離”（葉道漩渦區(qū)逆向轉(zhuǎn)動(dòng)）t流量JJ大部葉道堵塞（旋轉(zhuǎn)脫離漩渦團(tuán)）-出口壓力p管網(wǎng)氣流倒流-出口壓力pf-管網(wǎng)正流供氣-流量阪復(fù)倒流正流-喘振工況；危害：強(qiáng)烈振動(dòng)、噪聲、性能（p、n）下降、軸承和密封損壞、轉(zhuǎn)子定子碰撞-機(jī)器嚴(yán)重破壞；特點(diǎn)：旋轉(zhuǎn)脫離頻率f振幅J影響葉片，管網(wǎng)影響較??；喘振頻率J振幅f機(jī)組管網(wǎng)影響極大；防喘振措施：出口降壓（放空、旁路回流），調(diào)節(jié)（變速、預(yù)旋（導(dǎo)葉）、氣量f停機(jī)），監(jiān)測(cè)（qVin、p）；思考

18、題3.18試簡(jiǎn)要比較各種調(diào)節(jié)方法的優(yōu)缺點(diǎn)。調(diào)節(jié)方法原理變特性措施優(yōu)點(diǎn)問題經(jīng)濟(jì)性應(yīng)用出口節(jié)流調(diào)節(jié)節(jié)流管特性斜率管閥門簡(jiǎn)單方便流動(dòng)損失差常備不常用進(jìn)口節(jié)流調(diào)節(jié)節(jié)流機(jī)閥門簡(jiǎn)便省功qVminJ節(jié)流損失好常用可調(diào)進(jìn)口導(dǎo)葉進(jìn)氣預(yù)旋C1u（Hth）機(jī)可調(diào)導(dǎo)葉經(jīng)濟(jì)性好機(jī)構(gòu)復(fù)雜很好軸流機(jī)常用可調(diào)擴(kuò)壓器葉片調(diào)進(jìn)口角a3A機(jī)可調(diào)導(dǎo)葉改善喘振qVminJ機(jī)構(gòu)太復(fù)雜較好不常用變速調(diào)節(jié)平移機(jī)特性機(jī)變速驅(qū)動(dòng)連續(xù)調(diào)節(jié)經(jīng)濟(jì)性最好需變速驅(qū)動(dòng)機(jī)最佳常用思考題3.19離心壓縮機(jī)的流動(dòng)相似應(yīng)具備哪些條件？相似理論有何用處？相似條件：幾何（尺寸）相似、運(yùn)動(dòng)（進(jìn)口速度）相似、動(dòng)力相似（重力、粘滯力、壓力、彈性力、慣性力等相似、準(zhǔn)數(shù)Re、E

19、u、M相等）、熱力相似（熱力過程相似，k、m、nol相等）；離心壓縮機(jī)流動(dòng)相似條件：幾何相似、葉輪進(jìn)口速度相似、特征馬赫數(shù)M'2u=M2u、等熵指數(shù)k=k;應(yīng)用：新型設(shè)計(jì)、?；囼?yàn)（同機(jī)性能換算）、相似換算（不同機(jī)性能換算）、產(chǎn)品系列化（通用標(biāo)準(zhǔn)化）；性能換算：完全相似換算（比例參數(shù)轉(zhuǎn)速n、流量qV、功率N和相等參數(shù)壓比&效率n系數(shù)収3-5459式）；近似相似換算（特征MmM,或kmk）。思考題3.20離心壓縮機(jī)有哪些附屬系統(tǒng)？它們分別起什么作用？它們由哪些部分組成？管網(wǎng)系統(tǒng)：輸送，含管道、閥門、過濾器、消聲器等；增（減）速設(shè)備：傳動(dòng)，齒輪變速箱；油路系統(tǒng)：潤(rùn)滑，管道和油站（油

20、泵、油箱、過濾、冷卻、儀表等）；水路系統(tǒng)：冷卻，含冷卻器、管道、閥門、水箱等；檢測(cè)系統(tǒng)：調(diào)節(jié)控制，信號(hào)檢測(cè)（傳感器、儀表）、傳輸（電纜）、處理（計(jì)算機(jī)）、記錄（顯示）等。思考題3.21何謂轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速？采用什么方法汁算它？工作轉(zhuǎn)速如何校核？臨界轉(zhuǎn)速：（轉(zhuǎn)子彎曲振動(dòng)）固有頻率轉(zhuǎn)速，1階n、2階nc2、n階n“等，主要考慮前3階；計(jì)算方法：傳遞矩陣法（初參數(shù)法，精確解）、能量（瑞利）法（近似計(jì)算）、特征值法（求固頻）、影響系數(shù)法（求強(qiáng)迫振幅）；校核條件：（3-60）剛性轉(zhuǎn)子n0.75n“；（3-61）柔性轉(zhuǎn)子1.3nwnw0.7nc2。思考題3.22轉(zhuǎn)子的軸向推力是如何產(chǎn)生的？采用什么措施平衡軸

21、向推力？為防止轉(zhuǎn)子軸向竄動(dòng)，對(duì)軸向推力及軸承有什么要求？軸向力：葉輪兩側(cè)壓差、流體軸向動(dòng)量差，方向指向葉輪入口；軸向力平衡措施：葉輪對(duì)排（對(duì)稱平衡）、雙吸（雙面進(jìn)氣）葉輪、葉輪背葉片（背壓0、平衡盤（末級(jí)葉輪后，盤前高壓，盤后引入口低壓，反向平衡力）；防軸向串動(dòng)要求：止推軸承、保留（30008000N）軸向力、（設(shè)置軸向）位移限制器、監(jiān)測(cè)（軸向）位移。思考題3.23何謂滑動(dòng)軸承的動(dòng)態(tài)特性？何謂油膜振蕩？哪幾種滑動(dòng)軸承具有抑振特性？滑動(dòng)軸承特性：靜態(tài)特性，軸頸中心穩(wěn)定（偏心距e和偏位角B不變）,（油壓、油量、承載、阻力、溫升）；動(dòng)態(tài)特性，軸頸中心渦動(dòng)（e和B變化，徑向速度e_de和渦動(dòng)角速度-二

22、聖）；半速渦動(dòng)：渦動(dòng)角速度3渦1/2（轉(zhuǎn)子角速度），"dt-"d?同方向持續(xù)，振幅較??；收斂（阻尼力推動(dòng)力）；.穩(wěn)定（等功，軸心橢圓軌跡）；.發(fā)散（阻尼力V推動(dòng)力）；油膜振蕩：（渦動(dòng)角速度）3渦=nd（1階臨界轉(zhuǎn)速），頻率保持，振幅極大；（油膜振蕩）防止方法：轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)子剛度f、nc1f、2nc1）,軸承（抑振軸承）；抑振軸承：原理（雙多油楔、自調(diào)整、動(dòng)壓收斂）（圖3-41）橢圓軸承、多油葉（不對(duì)稱三油葉ThreeLobe）軸承、多油楔（四油楔）軸承、可傾瓦TiltingPad（活支五瓦塊）軸承、墊塊式止推軸承等。思考題3.24有哪幾種軸端密封？試簡(jiǎn)述它們的密封原理和特點(diǎn)。機(jī)

23、械密封：動(dòng)靜環(huán)，徑向間隙（軸面）密封t軸向間隙（端面）密封，效果、壽命好，成本高，替代填料；液膜（浮環(huán)）密封：浮動(dòng)徑向間隙密封（液體潤(rùn)滑）+雙端面密封，封液（氣壓）強(qiáng)制向內(nèi)外輸送（回收）；干氣（氣膜）密封：動(dòng)靜環(huán)t動(dòng)環(huán)開槽旋轉(zhuǎn)）氣體動(dòng)壓t端面間隙t氣封（潤(rùn)滑），啟動(dòng)、裝配、振動(dòng)問題；離心壓縮機(jī)：狀態(tài)監(jiān)測(cè)+干氣密封t工業(yè)實(shí)用保證（解決重大技術(shù)問題）。思考題3.25試簡(jiǎn)述選型的基本原則，為何要確定經(jīng)常運(yùn)行的工況點(diǎn)？技術(shù)指標(biāo)：參數(shù)qV、£、nN,工作點(diǎn)（余量）、變工況（調(diào)節(jié)）、安全（振動(dòng)、裝配）；經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：價(jià)格、生產(chǎn)（周期）、壽命、備件、維護(hù)（技術(shù)）等；其他：管網(wǎng)（系統(tǒng)）、原動(dòng)機(jī)、儀表（監(jiān)

24、測(cè)）、控制（調(diào)節(jié)）、安裝、場(chǎng)地等。確定經(jīng)常運(yùn)行工況點(diǎn)：節(jié)能（高效點(diǎn)）、安全（防喘振、堵塞）、變工況（余量qs5%、巾26%，性能換算）。qVin計(jì)算=（1.011.05）qvin（3-72）計(jì)算=pin+（1.021.06）4）/pin（3-74）思考題3.26有哪幾種選型分類？為何按流量選型？為何按結(jié)構(gòu)分類？選型分類：流量、壓力、介質(zhì)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)型式；流量選型原因：不同流量t要求不同結(jié)構(gòu)形式（回轉(zhuǎn)、活塞、離心、軸流）、葉輪型式（普通、三元）；結(jié)構(gòu)分類原因：不同結(jié)構(gòu)型式（級(jí)、氣缸、葉輪）T適應(yīng)不同流量、壓力、性能要求；思考題3.27試簡(jiǎn)要分析比較軸流式與離心式壓縮機(jī)的性能特點(diǎn)？軸流式與離心式壓縮

25、機(jī)性能比較：壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)原理性能應(yīng)用軸流式軸流葉輪、扭曲葉片（關(guān)鍵部件）級(jí)間導(dǎo)流器（機(jī)進(jìn)口導(dǎo)流器出口擴(kuò)壓器）2222,C2_C1,W1_W2門Hth+,Cr=°22級(jí)cf,£J,nf大流量、低壓多級(jí)串聯(lián)離心式離心葉輪、柱面葉片擴(kuò)壓器、彎道、回流器222222u2U1C2_C1W1_W2Hth=+th222級(jí)cJ,f,nJ大中流量中低壓（變工況差）4泵思考題4.1離心泵有哪些性能參數(shù)？其中揚(yáng)程是如何定義的？它的單位是什么?性能參數(shù)體積流量(m3/s,m3/h)質(zhì)量流量(kg/s,kg/h)能量（壓力）（m,J/kg）功率(kW)效率（%）轉(zhuǎn)速(r/min)汽蝕余量（m）qvqm

26、揚(yáng)程Hm=Nm/N有效Ne軸Nn,nv,rpyd,nmnNPSH22揚(yáng)程HH=Pout-Pin+c°ut-Cin+（ZoutZjn）m（4-4）gp廠說明：壓能+動(dòng)能+位能，泵內(nèi)主要壓能（動(dòng)能和位能T0,單位N?m/N=m（單位重量液體能量增值）。思考題4.2試寫出表達(dá)離心泵理論揚(yáng)程的歐拉方程式和實(shí)際應(yīng)用的半經(jīng)驗(yàn)公式?；痉匠趟伎碱}4.3簡(jiǎn)述汽蝕現(xiàn)象，并說明汽蝕的危害。基本方程離心泵歐拉方程/2222.Ht=(U2C2uU1C1u)/g=u2-u1+W1亠2+2g2g2c2C2C12gm(4-11、12)歐拉方程實(shí)用半經(jīng)驗(yàn)Stodola公式（有限葉片影響）（滑移系數(shù)）2Ht=H=(1

27、c2rctg血aFsin血a)竺u2Zgm(4-13、14)汽蝕Cavitation:空化、空蝕，（來源）空洞、空泡、氣泡；水力機(jī)械特有的，在一定條件下因流體與氣體相互轉(zhuǎn)化引起的破壞現(xiàn)象。汽蝕發(fā)生機(jī)理：PkJTi部PkvPL液體汽化t氣泡逸出體積葉輪做功pfT氣泡凝結(jié)潰滅體積空穴形成，液體合圍-撞擊、沖擊流道（高壓數(shù)百at、高溫300C、高頻3000Hz）-剝蝕表面、擴(kuò)展裂紋、電化學(xué)腐蝕；（液體汽化、凝結(jié)、沖擊、破壞）。嚴(yán)重后果：部件損壞（過流表面剝蝕、麻點(diǎn)、蜂窩、裂紋、穿孔）；性能下降（流量qV揚(yáng)程H效率nJ）；噪聲振動(dòng)（氣泡潰滅、液體撞擊）；機(jī)器失效（抽空斷流，氣泡堵塞流道）；機(jī)器破壞（葉

28、輪損壞、共振破壞）。易汽蝕泵：高溫泵（鍋爐給水泵）、輕油泵（夏季高溫儲(chǔ)運(yùn)鶴管），PvK思考題4.4何謂有效汽蝕余量？何謂泵必需的汽蝕余量？并寫出它們的表達(dá)式。有效汽蝕余量NPSHa（泵裝置）：液流自吸液罐（池）經(jīng)吸入管路到泵入口，高出汽化壓力Pv所富余的能量頭（4-15、4-17式等）；NPSHa=Pspv+cS=Papv+cSHS=Papv一AHA-SHgm可評(píng)予可Ty泵必需汽蝕余量NPSHr（泵本身）：液流自泵入口到泵葉輪內(nèi)壓力最低Pk處所消耗的能量頭（靜壓能量頭降低值）；22NPSHr=+爛m（4-18）2g2g式中：入=1.05-1.3（流速及流動(dòng)損失），?2=0.20.4（流體繞流葉

29、片壓降）。思考題4.5試寫出泵汽蝕基本方程式。如何根據(jù)該方程式判斷泵是否發(fā)生汽蝕及嚴(yán)重汽蝕？汽蝕基本方程式（發(fā)生汽蝕判別式）NPSHa=NPSHr，即222Ps+Cs巴=kc0+w0（4-19）汽蝕條件：=泵開始發(fā)生，V嚴(yán)重汽蝕。思考題4.6提高離心泵抗汽蝕性能應(yīng)采取哪些措施？試舉例說明之。根據(jù)汽蝕安全條件（4-17）、（4-18）式22NPSHa=_PaAHa-sHg>入co+kWo=NPSHr抗汽蝕措施：三方面措施：NPSHaf、NPSHr；改進(jìn)葉輪材料；.PaT：吸液罐增壓f、葉輪入口誘導(dǎo)輪（葉輪前增壓）；.Pv降溫t（pv=f（t）、吸液罐冷卻（夏季輕油品輸送）;.AHa-s改善

30、吸入特性，阻力損失流量qv轉(zhuǎn)速nJ、管徑df管長(zhǎng)IJ、閥門彎頭管件數(shù)量J、局部阻力損失J閥門開度T;.HgJ：泵安裝位置ZsJ吸液罐位置ZaT（灌注頭）;.k、kJ：改進(jìn)葉輪入口（圖4-9,阻力損失J,流線型，緩慢繞流），微正沖角（i=陥一妝）；.C。、W0J：葉輪入口DoT、輪轂直徑dhJ葉輪入口寬度b1f雙吸葉輪；葉輪材料：強(qiáng)度T硬度f韌性T化學(xué)穩(wěn)定性f表面光潔度T,抗腐蝕、抗疲勞、抗剝落；不銹鋼2Cr13、稀土合金鑄鐵、高鎳鉻NiCr合金、鋁鐵AIFe青銅9-4等。思考題4.7示意畫出離心泵的特性曲線，并說明每種特性曲線各有什么用途？運(yùn)行特性（四條）思考題4.8如何判別泵運(yùn)行工況的穩(wěn)定性

31、？在什么條件下泵工作不穩(wěn)定？是否絕不允許泵在不穩(wěn)定工況下工作？特性曲線形狀用途類型1揚(yáng)程Hqv選型操作平緩、陡降、駝峰2功率Nqv/啟動(dòng)運(yùn)行選驅(qū)動(dòng)機(jī)平緩、陡峭（離心泵關(guān)閥、軸流泵開閥）3效率nqv/工作范圍經(jīng)濟(jì)性峰值nmax（±%nmax咼效工作范圍）4吸入NPSHrqv/判斷汽蝕工況緩升NPSHrqv特性Hsmax一qv緩降Hsqv判別不穩(wěn)定工況：（4-24）式，特性斜率（管特性>泵特性）；條件：駝峰泵特性左段+管路靜揚(yáng)程變化（液面、蓄能）；允許：特殊情況（石化應(yīng)用較少，離心壓縮機(jī)決不允許喘振）防水擊、振動(dòng)和倒流，選泵非駝峰特性。思考題4.9改變泵的運(yùn)行工況，可采取哪些調(diào)節(jié)措

32、施？哪種調(diào)節(jié)措施比較好？離心泵運(yùn)行調(diào)節(jié)方法：變泵特性；變裝置（管路）特性；同時(shí)改變泵和管特性。調(diào)節(jié)方法變特性原理主要特點(diǎn)主要問題經(jīng)濟(jì)性應(yīng)用變轉(zhuǎn)速泵平移泵特性節(jié)能調(diào)速驅(qū)動(dòng)機(jī)最好常用切割葉輪外徑切割定律系列產(chǎn)品切割范圍較差變導(dǎo)葉片角度預(yù)旋調(diào)節(jié)節(jié)能機(jī)構(gòu)復(fù)雜較好不常用變?nèi)~輪端間隙泄漏調(diào)節(jié)簡(jiǎn)便流量損失差泵串聯(lián)并聯(lián)設(shè)備聯(lián)合滿足工藝要求設(shè)計(jì)匹配并聯(lián)較好串聯(lián)較差設(shè)計(jì)要求閥門節(jié)流管節(jié)流增阻簡(jiǎn)便能量損失差常用思考題4.10啟動(dòng)離心泵應(yīng)如何操作才是正確安全的？液位調(diào)節(jié)平移管特性節(jié)能裝置復(fù)雜較好特殊情況旁路分流平緩管特性簡(jiǎn)便:損失浪費(fèi)差備用離心泵正確安全操作：執(zhí)行操作規(guī)范、安全制度，崗位培訓(xùn)等；認(rèn)為盤車、關(guān)閥重要。思

33、考題4.11兩泵流動(dòng)相似，應(yīng)具備哪些條件？泵流動(dòng)相似條件：幾何相似、進(jìn)口速度相似（運(yùn)動(dòng)相似）；相似工況：滿足相似條件,相似工況點(diǎn)運(yùn)行，應(yīng)用相似定律。思考題4.12試寫出泵的相似定律表達(dá)式和葉輪切割定律表達(dá)式，并說明它們的用途。比例定律（尺寸、液體相同，轉(zhuǎn)速不同）qvn，匕=丄2，qvnH一n式中：入為尺寸比例系數(shù)（模型縮放比）。葉輪切割定律（相似定律簡(jiǎn)化特例）問題：現(xiàn)場(chǎng)需要同類型泵系列流量范圍（小范圍）成本T；簡(jiǎn)單方法：切割葉輪外徑（同葉輪不同外徑qV=Di，HqvD2H思考題4.13何謂泵的比轉(zhuǎn)數(shù)？比轉(zhuǎn)數(shù)有何用途？比轉(zhuǎn)數(shù)ns：ns=3.65n%qvn，匕=丄2，qvnH一n式中：入為尺寸比例系數(shù)（模型縮放比）。葉輪切割定律（相似定律簡(jiǎn)化特例）問題：現(xiàn)場(chǎng)需要同類型泵系列流量范圍（小范圍）成本T；簡(jiǎn)單方法：切割葉輪外徑（同葉輪不同外徑qV=Di，HqvD2H思考題4.13何謂泵的比轉(zhuǎn)數(shù)？比轉(zhuǎn)數(shù)有何用途？比轉(zhuǎn)數(shù)ns：ns=3.65n%NL'f!，吟=口（4-31,32,33,相似條件）D2，無變速條件，變尺寸（成套葉輪）D2）。D2D7,(4-37,38,39,表4-4)(4-35)相似判別數(shù)（幾何相似泵工況相似），判別葉輪出口相似工況;