《過程流體機械第二版》思考題答案完整版-文檔

1、?過程流體機械?思考題參考解答2容積式壓縮機思考題2.1往復壓縮機的理論循環(huán)與實際循環(huán)的差異是什么?過程理論循環(huán)假設條件實際循環(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、V工作過程進氣、壓縮、排氣 三個過程進氣、壓縮、排氣、膨脹 四個過程進排氣過程無壓力損失,壓力穩(wěn)定有壓力損失,壓力脈動P進氣過程與外界無熱交換與外界氣缸壁后熱交 換萬工作過程無氣體泄漏損失有氣體泄漏損失入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式實際氣體狀態(tài)方程2-7式Z思考題2.2寫出容積系數(shù) ?的表達式,并解釋各字母的意義容積系數(shù)M 最重要系數(shù)卜=1一

2、a g 1 =1 V0j2-12式中：a相對余隙容積,a=V0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 進排氣管口可測點參數(shù),e = Pd/Ps = P2/P1 , 一般單級e = 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比擬飛濺潤滑與壓力潤滑的優(yōu)缺點.飛濺潤滑曲軸或油環(huán)甩油飛濺至缸壁和潤滑外表,結(jié)構(gòu)簡單,耗油量不穩(wěn)定, 供油量難限制,用于小型單作用壓縮機；壓力潤滑注油器注油潤滑氣缸,油泵強制輸送潤滑運動部件,結(jié)構(gòu)復雜增加 油泵、動力、冷卻、過濾、限制和顯

3、示報警等整套供油系統(tǒng)油站,可限制氣缸注油量 和注油點以及運動部件壓力潤滑油壓力和潤滑油量,適用大中型固定式動力或工藝壓縮機,注意潤滑油壓和潤滑油量的設定和設計計算. 思考題2.4多級壓縮的好處是什么？多級壓縮優(yōu)點：.節(jié)省功耗有冷卻壓縮機的多級壓縮過程接近等溫過程；.降低排氣 溫度單級壓力比?。?增加容積流量排氣量,吸氣量單級壓力比e降低,一 級容積系數(shù)2V提升；.降低活塞力單級活塞面積減少,活塞外表壓力降低.缺 點：需要冷卻設備否那么無法省功、結(jié)構(gòu)復雜增加氣缸和傳動部件以及級間連接管 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,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

4、緊；關鍵技術：材料耐磨、強度、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動力空氣用壓縮機常采用切斷進氣的調(diào)節(jié)方法,以兩級壓縮機為例,分 析一級切斷進氣,對機器排氣溫度,壓力比等的影響.兩級壓縮機分析：1級切斷進氣-節(jié)流實際q T -停止進氣排氣 級節(jié)流實 際&D -短暫排氣溫度T2 T-逐漸停止進氣排氣級間存氣；活塞力T d, 阻力矩變化. 思考題2.7分析壓縮機在高海拔地區(qū)運行氣量的變化規(guī)律并解釋其原因.高海拔地區(qū)當?shù)卮髿鈮毫次鼩鈮毫?PsJ,假設排氣壓力Pd不變,那么名義壓力比 就 根據(jù)2-12式和2-11式,容積系數(shù) Hz,實際吸氣量Vs0j,容積流量qv；o

5、思考題2.8 一臺壓縮機的設計轉(zhuǎn)速為 200 r/min,如果將轉(zhuǎn)速提升到400 r/min,試分 析氣閥工作情況.定性分析,定量分析難.如壓縮機結(jié)構(gòu)參數(shù)行程s、缸徑Di、閥片尺寸等不變,那么容積流量qV? T理論增加一倍,使氣閥流速和阻力損失T T激增,進排氣頻 率T,閥片啟閉速度T,閥片撞擊閥座程度T 加劇,閥片壽命,縮短,故障概率T 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畫出螺桿壓縮機過壓縮和壓縮缺乏的指示圖,并分析其對壓縮機性能的 影響.壓力比：內(nèi)壓力比工作腔壓縮終壓/進氣壓力、外壓力比排氣管壓/進氣壓力； 圖2-42內(nèi)外壓力比不相等時指示圖.過

6、壓縮：內(nèi)壓力比外壓力比；欠壓縮壓 縮缺乏：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 思考題3.1何謂離心壓縮機的級？它由哪些局部組成？各部件有何作用？級典型結(jié)構(gòu)圖3-2:葉輪、擴壓器、彎道、回流器,首級增加吸氣管、中間級、 末級無彎道、回流器,增加蝸殼；葉輪：唯一做功元件.閉式、半開式、雙吸式雙 面進氣；后彎后向型、徑向型、前彎前向型； 擴壓器：能量轉(zhuǎn)換元件動能 一壓能,氣流減速增壓,無葉片型、葉片有葉型. 思考題3.2離心壓縮機與活塞壓縮機相比,它有何特點？離心壓縮機特點與往復式壓縮機比照壓縮機流量輸出 壓力轉(zhuǎn) 速結(jié) 構(gòu)體積重量易損 件運 轉(zhuǎn)單級 壓比級

7、數(shù)熱 效率價 格制 造 要 求適用主要 問題不適離心式穩(wěn)定緊少可低多較大流量用大高湊較小靠低高高中低壓小流量往復式中小脈動低復 雜大多故障 多高少高低較 低中高壓中小流故障 維修 壓力量脈動優(yōu)缺點離心式優(yōu)、往復式差離心式旁3、往復式優(yōu)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)方程表達式,并說明式中b2/D2和也的數(shù)值應在何范圍之內(nèi)？連續(xù)方程：質(zhì)量守恒流經(jīng)任意截面流量qm= p qvi= pn qvin= 2 qv2= & C2r f2 = const3-1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為法向流速；qm= 償

8、 qV2= p2 b2 nD2 / 皿 U2 = 化 b2 皿 馬60 %33-2D2" 2D2二 n 2式中：D2為葉輪外徑；b2為葉輪出口軸向?qū)挾?；b2 / D2為葉輪出口相對寬度 0.0250.065;物 為流量系數(shù)徑向葉輪0.240.40,后彎葉輪0.180.32,付a <30o 強后彎葉輪0.100.20; 2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式與實用表達式,并說明該方程的物理意義歐拉方程：葉輪機械根本方程理論和實用表達式222222Lth=Hth = C2u U2 Clu ui = u 2 1 + C2 -Ci + Wi _W23-4

9、、5222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局部能量,離心力做功轉(zhuǎn)靜壓能+ 動能增量+ w減速轉(zhuǎn)靜壓能. 思考題3.5何謂能量方程？試寫出級的能量方程表達式,并說明能量方程的物理意義.能量方程：熱始方程Hth =222/2,Cp T2Ti + c2 -c1 = h2hi + % -c1 = kR T2Ti + “ C122rzi23-i2式中：Cp為定壓比熱,h為始值,k為絕熱指數(shù),R為氣體常數(shù)； 物理意義：始值+ 動能增量.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式,并說明該式的物理 意義.伯努利方程：壓能損失方程葉

10、輪功葉片功含流動損失Hth=巴£+Hhyd 003-i4.0 p2總功全部損失 .22.22Htot= 10 dp + Cof + Hioss 0-0'= 10 dp + CL.+ Hhyd+ H|+ Hdf；.03-i5物理意義：三局部壓能、動能、損失,忽略熱交換和位能. 思考題3.7試說明級內(nèi)有哪些流動損失？流量大于或小于設計流量時沖角有何變化？由此會產(chǎn)生什么損失？假設沖角的絕對值相等,誰的損失更大？為什么？級內(nèi)流動損失D摩阻損失Hf 8qV Cm平均氣速；2別離損失：邊界層C0別離回流, 限制通道擴張角錐度、擴壓度,圖 3-8; 3沖擊損失葉輪、擴壓器：葉輪為 例,擴壓

11、器類似分析；葉輪進氣角 由部十片進口角 由A,沖擊別離損失相當于擴張 角T；流量/設計流量進氣沖角沖擊面別離區(qū)漩損失原因i=自a 8渦區(qū)相同沖角< 小 qV正沖角i>0工作面 前圜非工作面 反面較大別離區(qū) 易擴散=設計qV零沖角i = 0無無無損失J> 大 qV負沖角i<0非工作 面反面工作回 前圜較小別離區(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多級壓縮機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試分析說明級數(shù)與圓周速度和氣體分子量的關系.級數(shù)與葉輪圓周速度

12、U2和氣體分子量/勺關系U2 t單級Lth T -a數(shù)但葉輪材料強度、氣流馬赫數(shù) Mwi和Mc2、葉輪相對寬度 b2/D2 范圍 0.0250.065限制 U2 <320300 m/s.表3-1 介質(zhì)氣體分子量©kg?K氣體 常數(shù)R同壓比 下所需 多變壓 縮功 HpolkJ/kg級數(shù)圓周 速度 U2m/s 機器特征M但U22 r 8315 kT in材料 強度重 F-11136.3 T16.97 ；1 ；186限制U2影響小輕H22 ；1319.45T32 T280影響小限制U2思考題3.10示意畫出級的總能量頭與有效能量頭和能量損失的分配關系圖 3-14 Htot=Hth+H

13、i + Hdf=Hpoi+c0,Y/2+Hhyd+Hi+Hdf說明：Htot>Hth>Hpol>Hhyd> Hdf> Hl > c2一c0/2 思考題3.11何謂級的多變效率？比擬效率的上下應注意哪幾點？比擬效率注意：.教材通流進出口單級0-0'、整機多級in-out;.教材 熱力過程多變、等嫡、絕熱；.教材設計工況點最正確效率；.常用多 變效率華ol ;.多級整機效率各級平均內(nèi)效率,含分段中間冷卻等作用； .判別：同效率比照4%,知某“算總功Htot或Ni比照Htot偵Ni斯.思考題3.12假設級的多變壓縮功和總耗功,尚須具備什么條件可求出級的能量

14、損 失和級內(nèi)的流動損失？由3-323-15式級能量損失Hhyd+Hi+Hdf=Htotc2,_c0/2Hpo產(chǎn)1-Hpol/Htot Htot= 1 1 牛ol Htot由3-14式級內(nèi)流動損失Hhyd= Hthc0j2/2Hpo產(chǎn)1Hpol/Hth Hth= 1 13yd Hth 1 1 +伽rpol Htot/1 + 3+ 自f式中：流動效率myd= Hpol/Hth= 1+ 3+ ftlf蚱ol, S-Co、Hl 為漏氣耗功、Hdf為輪阻耗功.另有：多變能頭系數(shù) 如ol= Tfyd帆=1+掰拗Tpol3-36求級能量損失和級內(nèi)流動損失須知邛ol、 H 胱、以及準確c2.c0/2；多變效率

15、蚱ol反映級能量損失大小,流動效率Thyd反映級內(nèi)流動損失大小.思考題3.13何謂離心壓縮機的內(nèi)功率、軸功率？試寫出其表達式,如何據(jù)此選取原 動機的輸出功率？多級功率3-37式總內(nèi)功率Ni-十機械損失Nm一機械效率 小96%98% 一3-39 式軸功率Nz- 十功率增量30% 一3-40式原動機功率Neo思考題3.14如何計算確定實際氣體的壓縮性系數(shù) Z?實際氣體壓縮性系數(shù)Z計算：范德瓦爾比照態(tài)方程對應態(tài)原理,3-41式,壓縮性系數(shù) Z = f 比照 參數(shù) pc、Tco思考題3.15簡述混合氣體的幾種混合法那么及其作用.實際混合氣體法那么：凱法那么局限性、徐忠法那么精確度、極性物質(zhì)混合法那么.

16、思考題3.16示意畫出離心壓縮機的性能曲線,并標注出最正確工況點和穩(wěn)定工況范 圍.性能曲線性能參數(shù)關系,列表、曲線和方程3種表示方法,有級機性能曲線,圖3-15、 圖3-16o特點：.曲線主要3條：壓比£ qvin流量或壓力Al qvin、多變效率rpol 一qvin、功率 N qvin；.形狀：L qvin 為'形、儀1一 qvin 為/形、N qvin 為/'形 有 小ax點；.最正確工況點：aax設計工況；.極限危險工況：最小qvin 喘 振一最大qvin 堵塞；.穩(wěn)定工作范圍：極限工況之間；.來源：試驗測試； .要求：rpaxT,穩(wěn)定工作范圍T 寬；.多級機特

17、性：與單級比照qvinmaxk qvinminT,穩(wěn)定工作范圍；窄,曲線斜度T 更陡峭.思考題3.17簡述旋轉(zhuǎn)脫離與喘振現(xiàn)象,說明兩者之間有什么關系？說明喘振的危 害,為防喘振可采取哪些舉措？喘振工況現(xiàn)象：流量Ji別葉道產(chǎn)生漩渦邊界層別離 一旋轉(zhuǎn)脫離葉道漩渦區(qū)逆向 轉(zhuǎn)動一流量;J夾部葉道堵塞旋轉(zhuǎn)脫離漩渦團 一出口壓力pj-管網(wǎng)氣流倒流一 出口壓力pT-管網(wǎng)正流供氣一流量應復倒流正流一喘振工況；危害：強烈振動、噪 聲、性能p、城下降、軸承和密封損壞、轉(zhuǎn)子定子碰撞 一機器嚴重破壞；特點：旋 轉(zhuǎn)脫離頻率t振幅1影響葉片,管網(wǎng)影響較??；喘振頻率 及振幅T、機組管網(wǎng)影響 極大；防喘振舉措：出口降壓放空、

18、旁路回流,調(diào)節(jié)變速、預旋導葉、氣量T、 停機,監(jiān)測qvin、p;思考題3.18試簡要比擬各種調(diào)節(jié)方法的優(yōu)缺點.調(diào)節(jié)方法原理變特性舉措優(yōu)點問題經(jīng)濟 性應用出口節(jié)流 調(diào)節(jié)節(jié)流管特性斜率管閥門簡單方 便流動損 失差常備 不常用進口節(jié)流 調(diào)節(jié)節(jié)流機閥門簡便省 功qVmin J節(jié)流損 失好常用可調(diào) 進口導葉進氣預旋CluHth機可調(diào) 導葉經(jīng)濟性 好機構(gòu)復 雜很好軸流機 常用可調(diào)擴壓 器葉片調(diào)進口角C3A機可調(diào) 導葉改善喘 振qVmin J機構(gòu)太 復雜較好不常用變速調(diào)節(jié)移機特性機變速 驅(qū)動連續(xù)調(diào) 節(jié)需 變速驅(qū)最正確常用經(jīng)濟性 最好動機思考題3.19離心壓縮機的流動相似應具備哪些條件？相似理論有何用處?相似

19、條件：幾何尺寸相似、運動進口速度 相似、動力相似重力、粘 滯力、壓力、彈性力、慣性力等相似、準數(shù)Re、Eu、M相等、熱力相似熱力過程相似,k、m、肌i相等；離心壓縮機流動相似條件：幾何相似、葉輪進口速度 相似、 特征馬赫數(shù)M'2u=M2u、等嫡指數(shù)k'=k;應用：新型設計、?；囼炌瑱C性能換算、 相似換算不同機性能換算、產(chǎn)品系列化通用標準化；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&效率小系數(shù)巾,3-5459式； 近似相似換算特征 M w M ,或k 'w k0 思考題3.20離心壓縮機有哪些附屬系統(tǒng)？它們分別起什么作用？它們由哪些局

20、部 組成？管網(wǎng)系統(tǒng)：輸送,含管道、閥門、過濾器、消聲器等；增減速設備：傳動, 齒輪變速箱；油路系統(tǒng)：潤滑,管道和油站油泵、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；檢測系統(tǒng)：調(diào)節(jié)限制,信號檢測傳 感器、儀表、傳輸電纜、處理計算機、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)子彎曲振動固有頻率轉(zhuǎn)速,1階nc1、2階nc2、n階ncn等, 主要考慮前3階；計算方法：傳遞矩陣法初參數(shù)法,精確解卜能量瑞利法近似 計算、特征值法求周頻、影響系數(shù)法求強迫振幅；校核條件：3-60剛性轉(zhuǎn)子 n<0.75nc1； 3-

21、61柔性轉(zhuǎn)子 1.3nc1< n< 0.7nc2o 思考題3.22轉(zhuǎn)子的軸向推力是如何產(chǎn)生的？采用什么舉措平衡軸向推力？為預防 轉(zhuǎn)子軸向竄動,對軸向推力及軸承有什么要求？軸向力：葉輪兩側(cè)壓差、流體軸向動量差,方向指向葉輪入口；軸向力平衡舉措： 葉輪對排對稱平衡、雙吸雙面進氣葉輪、葉輪背葉片背壓平衡盤末級 葉輪后,盤前高壓,盤后引入口低壓,反向平衡力；防軸向申動要求：止推軸承、保 留30008000N軸向力、設置軸向位移限制器、監(jiān)測軸向位移. 思考題3.23何謂滑動軸承的動態(tài)特性？何謂油膜振蕩？哪幾種滑動軸承具有抑振 特性？滑動軸承特性：靜態(tài)特性,軸頸中央穩(wěn)定偏心距 e和偏位角8不變

22、,油壓、 油量、承載、阻力、溫升；動態(tài)特性,軸頸中央渦動e和8變化,徑向速度e=de和 dt渦動角速度白;??；半速渦動：渦動角速度 渦 = 1/2轉(zhuǎn)子角速度,同方向持續(xù), -dt振幅較??；.收斂阻尼力推動力；.穩(wěn)定等功,軸心橢圓軌跡；.發(fā)散阻 尼力推動力；油膜振蕩：渦動角速度渦= nci 1階臨界轉(zhuǎn)速,頻率保持,振幅極大；油 膜振蕩預防方法：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子剛度 T、ncit n工作J, n工作2nci,軸承抑振軸承； 抑振軸承：原理雙多油楔、自調(diào)整、動壓收斂圖3-41橢圓軸承、多油葉不對 稱三油葉Three Lobe軸承、多油楔四油楔軸承、可傾瓦Tilting Pad 活支五瓦塊 軸承、墊塊式止推軸

23、承等. 思考題3.24有哪幾種軸端密封？試簡述它們的密封原理和特點.機械密封：動靜環(huán),徑向間隙軸面密封 一軸向間隙端面密封,效果、壽 命好,本錢高,替代填料；液膜浮環(huán)密封：浮動徑向間隙密封液體潤滑+雙 端面密封,封液氣壓強制向內(nèi)外輸送回收；干氣氣膜密封：動靜環(huán)一動 環(huán)開槽一旋轉(zhuǎn)氣體動壓一端面間隙一氣封潤滑,啟動、裝配、振動問題；離心壓 縮機：狀態(tài)監(jiān)測+干氣密封 一工業(yè)實用保證解決重大技術問題. 思考題3.25試簡述選型的根本原那么,為何要確定經(jīng)常運行的工況點？技術指標：參數(shù)qV、&仆N,工作點余量、變工況調(diào)節(jié)、平安振動、 裝配；經(jīng)濟指標：價格、生產(chǎn)周期、壽命、備件、維護技術等；其他：管

24、網(wǎng) 系統(tǒng)、原動機、儀表監(jiān)測、限制調(diào)節(jié)、安裝、場地等.確定經(jīng)常運行工況點： 節(jié)能高效點、平安防喘振、堵塞、變工況余量 取15%、Ap26%,性能換 算.qVin計算=1.01 1.05 qVin3-72時算=pin+ 1.021.06 Ap/pin3-74 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、結(jié)構(gòu)型式；流量選型原因：不同流量 一要求 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、氣缸、葉輪 一適應不同流量、壓力、性能要求； 思考題3.27試簡要分析比擬軸流式與離心式壓縮機的性能特點？軸流式與離心

25、式壓縮機性能比擬：壓縮機結(jié)構(gòu)原理性能應用軸流式軸流葉輪、扭曲葉片_2222c2 c1 w1 w2人H th - 22, c1r H級ct, 乩大流量、低壓關鍵部件 級間導流器 機進口導流器 出口擴壓器多級 串聯(lián)離心式離心葉輪、 柱卸葉片 擴壓器、 彎道、 回流器22222U2 UiC2 -CiWi 2+22 級 c J, V2“J大中中低壓 變工 況差思考題3,28試簡述三種選型的方法.產(chǎn)品選型：商品機型.由條件要求直接查找產(chǎn)品目錄選型,簡單單級 選型；.廠商選型：設計機型技術裝備儲藏.由條件要求,方案計算、初選 型式,與制造廠商議選型大企業(yè)常用；.軟件選型：優(yōu)化機型.由條件要求, 軟件優(yōu)化選

26、型與性能預測,委托廠商設計制造；選型軟件美國、中科院、西交大 價格、本錢、廠商協(xié)作等問題.4泵思考題4.1離心泵有哪些性能參數(shù)？其中揚程是如何定義的？它的單位是什么？ 性能參數(shù)體積流量(m3/s, m3/h)質(zhì)里濡里(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mqvqm揚程Hm = N m/N啟效Ne軸N,M3yd,卬nNPSHr揚程 H H = Pout -Pm + c；t -c2n + ( Zout Zin)m(4-4)g：、2說明：壓能+動能+位能,泵內(nèi)主要壓能動能和位能一0,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

27、離心泵理論揚程的歐拉方程式和實際應用的半經(jīng)驗公式.根本方程根本方程離心泵歐拉方程Ht = (U2 C2u Ui Clu)/g = u； -Ui2 + W12 z； + C； -c； 2g2g2gm4-11、12歐拉方程實用半經(jīng)驗2Ht = n H»= 1 ctg 色ansin 色a u2Stodola 公式正Z石有限葉片影響m4-13、14以滑移系數(shù)思考題4.3簡述汽蝕現(xiàn)象,并說明汽蝕的危害汽蝕Cavitation：空化、空蝕,來源空洞、空泡、氣泡；水力機械特有的,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)生機理：pk ；-局部Pk< pv 一液體汽化一氣泡逸出體

28、積T 輪彳故功ptH 泡凝結(jié)潰滅體積；,空穴形成,液體合圍一撞擊、沖擊流道高壓數(shù)百at、高溫300C、 高頻3000 Hz 一剝蝕外表、擴展裂紋、電化學腐蝕；液體汽化、凝結(jié)、沖擊、破壞.嚴重后果：部件損壞過流外表剝蝕、麻點、蜂窩、裂紋、穿孔；性能下降流 量qv揚程H效率4；噪聲振動氣泡潰滅、液體撞擊；機器失效抽空斷流,氣 泡堵塞流道；機器破壞葉輪損壞、共振破壞.易汽蝕泵：高溫泵鍋爐給水泵、輕油泵夏季高溫儲運鶴管,pvto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所充裕的能量頭4-1

29、5、4-17式等；NPSHa=Ps Pv + cS = Pa Pv + cS Hs p a Pv AHa-s -Hg m2g 而泵必需汽蝕余量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；2_2NPSH-=方2+ bw_ m4-18拓 2g式中：歸=1.051.3 流速及流動損失,及=0.20.4 流體繞流葉片壓降.思考題4.5試寫出泵汽蝕根本方程式.如何根據(jù)該方程式判斷泵是否發(fā)生汽蝕及嚴 重汽蝕？汽蝕根本方程式發(fā)生汽蝕判別式 NPSHa= NPSHr,即22ps + cs -_pv_ = 4 c0 + 不 w04-192g2g2g汽蝕條件：=泵開

30、始發(fā)生,嚴重汽蝕.思考題4.6提升離心泵抗汽蝕性能應采取哪些舉措？試舉例說明之.根據(jù)汽蝕平安條件4-17、4-18式2.2NPSHa= pA pv AHa-s Hg> 1 co + 及 wo = NPSHr 西 藥抗汽蝕舉措：.三方面舉措：NPSHat NPSHr 4改良葉輪材料；.paT:吸液罐增壓T、葉 輪入口誘導輪葉輪前增壓；.pv；:降溫tj pv=ft、吸液罐冷卻夏季輕油品 輸送；.AHa-s 改善吸入特性,阻力損失流量qVk轉(zhuǎn)速n?管徑d T、管長 2閥門彎頭管件數(shù)量4局部阻力損失閥門開度T;. HgJ:泵安裝位置Zsl吸 液罐位置ZaT 灌注頭；.尿上改良葉輪入口圖4-9,

31、阻力損失流線型, 緩慢繞流,微正沖角i = 0a8；.co、w°J:葉輪入口 D0t輪轂直徑dhk葉 輪入口寬度b1T、雙吸葉輪；.葉輪材料：強度T、硬度t韌性T、化學穩(wěn)定性t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、高鍥銘 NiCr 合金、鋁鐵AlFe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？運行特性四條特性曲線形狀用途1揚程H-qV選型操作平緩、陡降、駝峰2功率N-qV/啟動運行選驅(qū)動機平緩、陡峭離心泵關閥、軸流泵開閥3效率t- qV/工作范圍經(jīng)濟性峰值 max =7% rmaxlMl 效 工作范圍4吸入

32、 特性NPSHrqV/判斷汽蝕工況 NPSHr FVHsmax- qV緩降HsqV思考題4.8如何判別泵運行工況的穩(wěn)定性？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？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+管路靜揚程變化液面、蓄能；允許：特殊情況石化應用較少,離心壓縮機決 不允許喘振,防水擊、振動和倒流,選泵非駝峰特性. 思考題4.9改變泵的運行工況,可采取哪些調(diào)節(jié)舉措？哪種調(diào)節(jié)舉措比擬好？離心泵運行調(diào)節(jié)方法：.變泵特性；.變裝置管路特性；.同時改變 泵和管特性.調(diào)節(jié)方法變特性原理主要特點主要問題經(jīng)濟性應用及轉(zhuǎn)速泵平移泵特性節(jié)能調(diào)速驅(qū)動

33、機最好常用切割葉輪外徑切割定律系列產(chǎn)品切割范圍較不變導葉片角度預旋調(diào)節(jié)節(jié)能機構(gòu)復雜較好不常 用變?nèi)~輪端間隙泄漏調(diào)節(jié)簡便濡里損失差泵串聯(lián)并聯(lián)設備聯(lián)合滿足工藝要求設計匹配并聯(lián)較 好差設計要求閥ET流管節(jié)流增阻簡便能量損失差常用液位調(diào)節(jié)平移管特性節(jié)能裝置復雜較好特殊 情況旁路分流平緩管特性簡便損失浪費差備用 思考題4.10啟動離心泵應如何操作才是正確平安的？離心泵正確平安操作：執(zhí)行操作標準、平安制度,崗位培訓等；認為盤車、關閥 重要. 思考題4.11兩泵流動相似,應具備哪些條件？泵流動相似條件：幾何相似、進口速度 相似運動相似；相似工況：滿足相似 條件,相似工況點運行,應用相似定律.思考題4.12試寫出泵的相似定律表達式和葉輪切割定律表達式,并說明它們的用 途.比例定律尺寸、液體相同,轉(zhuǎn)速不同4,H,nT, N'a【nn 4-31,32,33相似條件qv n H n N 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化特例問題：現(xiàn)場需要同類型泵系列流量范圍小范圍 輪本錢T；簡單方法：切割葉輪外徑同葉輪不同外徑,無變速條件,變尺寸成套葉qv =2 ,