第I篇 过程流体机械习题 五、简答分析
1．容积式压缩机的特点是什么？P13
1、工作腔的容积变化规律只取决于机构的尺寸，故机器压力与流量关系不大，工作的稳定性较好；寿命一般较长，2、气体的吸入和排出是靠工作腔容积变化，与气体性质关系不大，故机器适应性强并容易达到较高的压 力；3、机器的热效率较高；4、一般来讲结构比较复杂，尤其是往复式压缩机易于损坏的零件多，一些压缩机的气体吸入和排出是间隙的，容易引起振动。
2．简述往复式压缩机的基本组成？P16
主要包括：机身、曲轴、连杆、十字头，其作用是连接基础与气缸部分并传递动力。
3．级的理论循环的特点是什么？
1.气缸没有余隙容积，被压缩气体能全部排出气缸2.进排气过程无压力损失，压力波动，热交换，吸排气压力为定值3.压缩过程和排气过程无气体泄漏4.所压缩的气体为理想气体，其过程指数为定值5.压缩过程为等温或绝热过程 4．级的实际循环的特点是什么？P17
1.气缸有余隙容积2.进排气通道及气阀有阻力3.气体与气缸各接触面间存在温差4.气缸容积不可能绝对密封5.阀室容积不是无限大6.实际气体性质不同于理想气体7.在特殊的条件下使用压缩机 5．推导容积系数的计算式，并说明式中各字母的意义。P19
6．简述多级压缩的优点？
1.节省压缩气体的指示功 2.降低排气温度 3.提高容积系数 4.降低活塞上的气体力 7．简述填料密封件常用材料？
可橡胶是最常用的密封材料，除橡胶外，适合于做密封材料的还有石墨带、聚四氟乙烯以及各种密封胶等，
8．压缩机管路系统的设计要注意哪些问题？P67
1.管道布置尽可能短，管道截面和走向的变化要尽量平缓，以减少管道的阻力损失；2.管道设计要尽力控制管道的振动，以确保设备安全可靠，对于气流脉动引起的管道振动可通过合理设计管系，气腔容积和现场采取消振措施，如设置缓冲器或调整缓冲器的位置，在管道中的特定位置设置孔板等来解决；由于管道结构发生共振而引起的振动，可采取添加支承和改变支承等方式来消除。3.管道的热膨胀要有必要的补偿。
9．对压缩机中运动零件的质量进行简化，得出质量简化公式？P35 10．对压缩机气量调节有哪些要求？P56 11．列出压缩机气量调节的常用方法？P57
排气管经由旁通管路和旁通阀门与进气管相连接，调节时只要开启旁通阀，部分排气便又回到进气管路中。这种调节方法比较灵活，而且简单易行，配上自动控制系统调节精度也比较高，但是因为多余
气体的全部压缩功都损耗掉，所以经济性差，因此，这种方法适用于偶尔调节或调节幅度小的场合。
通常，压缩机的使用者总是根据装置或系统所需的最大容积流量来选择空压机，然而，压缩机的实际工况却是随工艺流程或耗气设备的需要而变化的。当耗气量小于压缩机的排气量时，便需要对压缩机 进行气量调节，以使压缩机的排气量适应耗气量的要求，且保持管网中的压力稳定。
12．压缩机零部件的可靠性分为哪几类？ 13．试分析两列对动式压缩机的动力平衡性能。
14．与往复式压缩机比较，回转式压缩机具有哪些特点？P82
回转式空气压缩机的工作原理与往复式空气压缩机基本相似，它的区别是前者具有回转运动，后者则为往复运动。与往复式6
过程流体机械习题及课程设计指导书
空压机比较，河南压风机介绍回转式空压机的优点有: (1)体积小，重量特别轻，平衡良好，因而基础小; (2)设有曲柄连杆机构，工作平衡均匀; (3)没有气阀，构造比较简单;
(4)供气均匀，电动机负荷均匀，转速高，可与电动机直接相连。 河南压风机介绍回转式空压机的缺点是: (1)制造与安装要求严格，否则会降低效率; (2)润滑油消耗量较大; (3)效率稍差于往复式压气机。
15．容积式压缩机选型的主要内容是什么？
：基本原则：（1）技术指标：性能指标、安全指标；（2）经济指标：产品价格、供货时间、使用寿命； （3）性能调节方式；（4）设备仪表：必须配置的设备仪表合理选型。
16．试分析立式、卧式和角度式压缩机各自的优缺点？P69 17．简述级在列中配置的基本原则？P70 18．解释压缩机型号：
（1）V2.2D-0.25/7型空气压缩机； （2）2VY－6/7型空气压缩机；
（3）2DZ－12.2/250-2200型乙烯增压压缩机。 19．往复压缩机的理论循环与实际循环的差异是什么？ 20．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 21．分析活塞环的密封原理。 六、作图分析
1．试将下列符号标在图I-2-1上：Pd,Ps,P2,P1,Vc,?V,Vh.，并用上述符号写出容积系数表达式。
2、图I-2-2为某压缩机结构简图，试写出图中标号代表的构件名称。
1缸盖，2排气阀，3进气阀，4气缸，5活塞环，6冷却层，7活塞，8 连杆， 9曲轴，
P1进气压力，P2排气压力。
7
第I篇 过程流体机械习题
图I-2-1 图I-2-2
3、图I-2-3为某压缩机作用力传递图，请将下列作用力符号标在图中，并在横线上注明该力名称。Pi气体力，P? 综合活塞力，RS径向力， Pt＿＿＿＿＿＿，
切向力，
N侧向力，
Z＿＿＿＿＿＿。
图I-2-3
4．图I-2-4为某压缩机环状气阀示意图，请注明图中数明该阀是吸气阀还是排气阀。
1阀座，2阀片，3弹簧，4升程限制器， 是--进＿气阀。 -
5．以图I-2-5为例，分析螺杆压缩机工作过程。
图I-2-4
8
字代表的零件名称并说
过程流体机械习题及课程设计指导书 七、计算题
1． 2Z-1.5/7型空压机为双缸、立式、单作用、单级压缩机，结构如图I-2-6。
I-2-5 螺杆式压缩机工作过程
I-2-6 压缩机结构简图
已知： （1）热力参数
名义吸气压力 p1?1?105Pa（绝） 名义排气压力 p2?8?105Pa（绝） 吸气温度 T1?25?C
（2）结构尺寸和参数
活塞行程S?128mm,缸径D?125mm缸数i?2,转速?620r/min活塞外止点与缸盖的间隙1.5mm 气缸镜面倒角6?30?
（3）每个气缸的气阀总余隙容积，78cm3(充液法测得) 试计算：
（1）每个缸的相对余隙容积是多少?其中哪部分余隙占的比例最大？ （2）计算容积系数?V
（3）若实际使用中名义排气压力为5?105Pa（绝），此时容积系数?V为多少？
2．上题所给空压机若排气压力p2?8?105Pa(绝)，计算排气量为多少m3/min?如果要将此空气压缩机的排气量提高到1.5m3/min，若其它参数不变，试计算：
（1）采用提高转速的方案，需将转速提高到多少？ （2）气缸数不变采用加大缸径的办法则缸径应加大到多少？
3．按1题的条件，计算该空压机的轴功率及所配电机功率（经皮带轮传动），此时该空压机的比功率Nr为多少？ 4．按1题的空压机，若名义吸气压力p1?1?105Pa(绝)，名义排气压力试计算：
（1）气缸中进行绝热压缩时排气温度为多少？
（2）测得实际排气温度为93℃，按名义压力比计算多变压缩指数m，分析实际排气温度低于绝热压缩排气温度的原因。 5．按1题的空压机分别按下述条件工作时，求排气量和指示功率，并分析排气量和指示功率比原设值增大或减小的原因。
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，吸气温度T1?20?C，p2?5?105Pa（绝）
第I篇 过程流体机械习题
（1）吸气压力不变，排气压力提高10%。 （2）排气压力不变，吸气压力提高10%。 （3）相对余隙容积变为12%。 （4）吸气温度从25℃提高到40℃。
6．某空气压缩机进气压力为1.0?105Pa，进气温度25℃，排气量（进气状态）100m3/min，进气相对湿度65%，气体被压缩到3.5?105Pa，随后冷却到30℃，试问有水汽凝析否？析水多少？
7．一台二氧化碳压缩机，进气压力为0.1MPa，排气压力为0.2MPa，压缩级数为5级。若各级进、排气相对压力损失均为
?s?0.08,?d?0.03，试计算各级的实际压力比。已知名义压力比按等压比分配。
第3章 离心压缩机
一、填空题
1．离心压缩机的级分为三种型式，即（ 首级 ）、（ 末级 ）和（ 中间级 ）。 ？2．离心压缩机的中间级由（ 叶轮1）、（ 扩压器2）、（ 弯道3）、（ 回旋器）组成。 3．离心压缩机的首级由（吸气管 ）和（ 中间级）组成。 4．离心压缩机的末级由（叶轮 ）、（扩压器 ）和（排气蜗塞 ？ ）组成。 5．离心叶轮的常见型式有（ 闭式叶轮）、（半开式叶轮）和（双面进气叶轮）叶轮。 6．叶轮结构型式按叶片弯曲型式可分为（后弯型）叶轮、（径向型）叶轮和（前弯型）叶轮。 7．叶轮出口速度三角形由（牵连 ）速度、（相对 ）速度和（绝对 ）速度构成。 8．扩压器的作用是让气流（的动能有效地转化为压力能）。 9．离心压缩机级内的能量损失主要包括：（ 流动）损失、（漏气）损失和（轮阻）损失。 10．离心压缩机级内的流动损失分为（ 摩阻 ）损失、（分离 ）损失、（冲击 ）损失、（ 二次流 ）
损失和（ 尾迹 ）损失。
11．对于多级离心压缩机，若要达到同样的压力比，压缩重气体时，所需的多变压缩功（小），因而级数就
（少）；反之，压缩轻气体时，所需的多变压缩功就（大），因而级数就要（多 ）。
12．离心压缩机的工作特性可简要地表示为，在一定转速和进口条件下的（ 压力比 ）与流量、（效
率 ）与流量的性能曲线。
13．就压力比与流量的性能曲线而言，在一定转速下，增大流量，压缩机的压力比将（下降 ），反之则
（ 上升 ）。 14．在每个转速下，每条压力比与流量关系曲线的左端点为（喘振点 ）。各喘振点联成（喘振线 ），
压缩机只能在喘振线的（ 右侧 ）性能曲线上正常工作。
15．从节能的观点出发，要求选用机器时，尽量使机器运行在（最佳工况点上）或尽量靠近（最佳工况点
上），以减小能量的消耗与浪费。
16．压缩机性能曲线的左边受到（ 喘振工况）的限制，右边受到（堵塞工程 ）的限制，在这两个工况之
间的区域称为压缩机的（ 稳定工作范围）。压缩机变工况的（稳定工作范围）越宽越好。
17．对离心压缩机发生喘振的机理分析表明，旋转脱离是（喘振 ）的前奏，而（ 喘振 ）是旋转脱
离进一步恶化的结果。
18．发生喘振的内在因素是叶道中几乎充满了（气流的脱离 ），而外在条件与管网的（ 容积 ）
和管网的（特征曲线 ）有关。
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