泵与压缩机思考题答案

扬程：单位质量流体由泵获得能量增值。H是液体获得的能量，① 提高位高；② 克服阻力；③ 增加液体静压能和速度能 

2、扬程与压差的关系

3、泵效率的含义

4、欧拉公式几种表示：

5、为什么要灌泵？

    若在离心泵启动前没向泵壳内灌满液体，由于空气密度小，叶轮旋转后产生的离心力小，不足以在叶轮中心区形成吸入贮槽内液体的低压，因而虽启动离心泵也不能输送液体。这表明离心泵无自吸力，此现象称为气缚。这就是启动泵前必须进行灌泵的缘故。

6、  中与是由哪些速度变化所形成的？

是由圆周速度和相对速度变化所形成的；是由绝对速度变化所决定的（速度↑→损失↑→η↓）。

7、 反作用度的含义。

    静扬程在总扬程中所占比例。

8、  β2A与有何关系，希望越大越好，还是小好？

     β2A↑→ρR↓（反作用度）→ 液体所获静压能头中比例↓ 不希望！ 

     β2A↓→ρR↑→ 液体所获静压能头中比例↑ 但HT∞↓

     =0，ρR =1，HT=0叶轮没有把能量传给液体。=2u2，ρR =0，只有速度能增加而无压力能头增加

9、  水泵中常用哪种叶型（前弯，后弯，径向）。

     后弯（β2A<90；ρR>1/2） 前弯（β2A>90；ρR<1/2） 径向（β2A=90；ρR=1/2）

10、HT与HT∞的差别在何处，有量损失？

有限叶片数叶轮的理论扬程、无限叶片数叶轮的理论扬程、HT11、轴向涡流产生的机理。

    流体在叶道间的空间，由于空间惯性，流体产生叶轮旋转方向反方向的漩涡运动，相当于绕轴的漩涡运动。造成叶道中间速度不均，产生的速度三角形有一个反向周向副加相对速度。

12、轴向涡流对速度三角形的影响。

    叶轮出口处： ；叶轮进口处：

13、环流系数的计算。

    反映有限叶轮叶片数对理论扬程的影响。

14、冲击损失为何产生，画出Q>Qd的叶轮入口速度三角形。 

    流体相对运动的方向角与叶道入口叶片角或转能装置叶片角不一致时产生的能量损失。离心泵在非设计工况下工作，液流在离开叶轮进入转能装置时也会产生冲击损失。

15、H-Q、N-Q、η-Q、[Δh]-Q曲线的用途。 

    H-Q选型操作；N-Q启动运行（方式），选驱动机；η-Q工作经济范围；[Δh]-Q判断气蚀工况

16、的含义，影响因素？

    容积效率（实际流量/理论流量）、水力效率（实际扬程/理论扬程）、机械效率（水力功率/轴功率）、总效率（有效功率/轴功率）。

17、轴功率是泵的输入功率，Ne是输出功率对吗？

泵的功率通常是指输入功率，即原动机传支泵轴上的功率，故又称为轴功率，用N表示；泵的有效功率又称输出功率，用Ne表示。它是单位时间内从泵中输送出去的液体在泵中获得的有效能量。

18、写出离心泵相似定律的表达式。

尺寸比例系数

19、什么叫离心泵的比例定律？写出比例定律的表达式。

同一泵不同转速下相似工况点对应性能参数关系。

20、切割定律是在什么近似条件下得来的？切割定律的表达式。 

对应工况近似相似、P40

21、切割抛物线与相似抛物线有何区别？ 

    叶轮切割不同直径时对应工况点轨迹；改变转速时相似工况点轨迹

22、离心泵叶轮外径切割有无，一台泵叶轮切割量的大小受什么参数？

叶轮最大切割量（表1—2）切割范围＜20%（最高效率±7%）保证高效，超范围效率η过低。   切割量与比转速有关，离心泵切割量大

23、离心泵的比转数是一个什么参数，表达式如何？ 

表征叶片泵运转性能和叶轮几何特征的综合性能参数。

24、试证明一台离心泵转速由n1变为n2后其比转数不变。 

     比例定律——> 比转数——> 比例定律反代入——> 抵消

25、汽蚀现象及机理。

    汽泡形成、发展和破裂以及材料受到破坏的全过程。

      离心泵运转时，流体的压力随着从泵入口到叶轮入口而下降，在叶片附近，液体压力最低。此后，由于叶轮对液体做功，   压力很快上升。当叶轮叶片入口附近压力小于等于液体输送温度下的饱和蒸汽压力时，液体就汽化。同时，还可能有溶解在液体内的气体溢出，它们形成许多汽泡。当汽泡随液体流到叶道内压力较高处时，外面的液体压力高于汽泡内的汽化压力，则汽泡会凝结溃灭形成空穴。瞬间内周围的液体以极高的速度向空穴冲来，造成液体互相撞击，使局部的压力骤然剧增(有的可达数百个大气压)。这不仅阻碍流体的正常流动，更为严重的是，如果这些汽泡在叶轮壁面附近溃灭，则液体就像无数小弹头一样，连续地打击金属表面，其撞击频率很高(有的可达2000~3000Hz)，金属表面会因冲击疲劳而剥裂。若汽泡内夹杂某些活性气体(如氧气等)，他们借助汽泡凝结时放出的能量(局部温度可达200~300℃)，还会形成热电偶并产生电解，对金属起电化学腐蚀作用，更加速了金属剥蚀的破坏速度。上述这种液体汽化、凝结、冲击，形成高压、高温、高频率的冲击载荷，造成金属材料的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的综合现象称为汽蚀。

26、Δha、Δhr、Hs、Hgl的含（定）义？

有效汽蚀余量：液体在吸入法兰处截面上所具有的推动和加速液体进入叶道时高出汽化压力的能头  Δha越大，越不容易发生汽蚀

泵必需的汽蚀余量：液流从泵进口（S截面）到泵内压力最低点（K截面）的全部能头损失。

吸上真空度：泵入口处真空表的读数。吸入罐液面上大气压力能头与泵入口压力能头的差。PA-PS

安装高度： 

27、判断泵汽蚀与否的方法及应用？（发生汽条件）

①Δha  <= Δhr   ：                    ②Δha  <= [Δh]：

   ③Hs  >Hsmax > [Hs] ：                    ④ Hgl  >=[Hgl]：

28、如何从装置方面防止汽蚀发生？生产操作中要注意哪些问题？

A、增加吸液罐液面的压力

B、降低泵安装高度，即罐高泵低

C、减少吸入阻力损失（管径加大、管长缩短等）

D、降低液体饱和蒸汽压（可用降温）

29、如何确定离心泵的几何安装高度？

30、离心泵开泵前要关闭出口阀，为什么？

因为启动泵的要在最小的功率这样才能保护电机，而根据泵的实际性能曲线里面的功率曲线可以看出，其曲线是向上的曲线，要流量小，功率小才能保护电机，因此要关闭出口阀启动。

31、HT∞与哪些因素有关？为什么说它与介质性质无关？

    与进出口速度有关，即

叶轮直径：叶轮直径越大，理论扬程就越大。

叶片出口角：叶片出口角越大，随着流量的增大理论扬程也相应增加，叶片（β）  出口安置角越小，随着流量的增大，理论扬程相应减小

流量（QT）：

转速：转速越高，理论扬程就越大。

圆周速度：圆周速度越大，理论扬程就越大。

叶片数：叶片数量越多，理论扬程越大

由理论扬程的理论表达式可见没有与输送介质有关的变量，因此泵的扬程与泵输送介质没有关系

管路特性陡降，串联后增加的扬程多；泵特性平坦，串联增加的扬程多。

不同性能并联：

同、不同性能串联：











1、管路特性方程？

2、离心泵的装置特性图？

3、两泵并联目的在于增加流量，若管路特性不变时，并联后工作点的流量小于两泵单独在此管路工作的流量之和，为什么？ 

4、两泵串联目的在于提高扬程，若管路特性不变时，串联后工作点的扬程小于两泵单独在此管路工作的扬程之和，为什么？

5、两泵串联使用要注意哪些问题？ 

 1）  相同性能泵的串联工作

A、若后一台泵压力高，应考虑后一台泵的强度及密封问题。

B、启动停车顺序：关闭两泵出口阀，先起第一台，开第一台 出口阀，再启动第二台，开第二台出口阀；停车时则相反。

C、管路特性陡降，串联后增加的扬程多；泵特性平坦，串联增加的扬程多。

D、串联相当于多级泵，多级泵在结构上比串联更凑紧，应选用多级泵代替串联工作。

         2） 不同性能泵的串联工作

① 与交于C点时，第二台泵已不起作用，C点为极限；使用其在后时，此台泵成为阻力。

② C点后H、Q均小于只有第一台泵单独工作的流量和扬程。

③ 两台同性能但是相距很远的泵串联工作，在叠加泵性能曲线之前，先将泵间管路AB对泵的影响考虑进去。

6、两泵并联目的在于增加流量。其泵特性和管路特性平坦好还是陡降好？

1）相同性能的泵并联工作           

                 ---- 并联台数过多并不经济！

①管路特性越平坦，并联后QⅠ+Ⅱ愈接近2QM1

②泵的特性愈陡峭，并联后QⅠ+Ⅱ愈接近2QM1 

2）不同性能的泵并联工作

                                      ------------- 并联台数过多并不经济！

1管路特性越平坦，并联后QⅠ+Ⅱ愈接近QⅠ+QⅡ

2泵的特性愈陡峭，并联后QⅠ+Ⅱ愈接近QⅠ+QⅡ 

7、两泵串联目的在于提高扬程。其泵特性和管路特性平坦好还是陡降好？

管路特性陡降，串联后增加的扬程多；泵特性平坦， 串联增加的扬程多。

8、离心泵装置工作点调节方法中最常用的是哪儿种？特点如何？从节能的角度考虑，哪种方法较好？

1. 改变管路特性

1）管路节流调节（常用）

泵性能曲线不变！

改变管路局部损失→改变管路特性

曲线斜率→交点（工作点）改变

2） 旁路调节（浪费功耗）

 吸排液罐液位调节。

2. 改变泵的性能曲线进行工况调节

•1）改变工作转速n

比例定律。特点

•2）切割叶轮外径D2

切割定律。特点

简述离心泵的选泵原则和选泵步骤。

☐离心泵叶轮的结构有什么形式？

☐它们各有什么用途？

32、离心压缩机的总能头    包括哪几部分？

33、离心压缩机的扩压器一般分为哪几种？

    无叶扩压器、叶片扩压器、直壁扩压器

1、离心压缩机中的流动损失包括哪几项？

   答：摩阻损失、冲击损失、分离损失、二次涡流损失、尾迹损失、波阻损失

☐1、什么叫喘振工况？

☐2、离心压缩机中堵塞工况在什么情况下产生？

1、多级离心压缩机的特性曲线与单级离心压缩机特性曲线有何不同？

☐1、离心压缩机完全相似条件是什么？

☐2、在性能换算中有哪两种近似相似情况？

☐1、离心压缩机的工况调节方法有哪几种？最常用的是哪些方法？

2、离心压缩机的入口节流调节是调节压缩机特性还是调节管路特性，这             种调节方法有何利弊？

     答： 是调节压缩机特性；

☐3、改变转速、进口节流、进气预旋三种调节方法的经济性那种最好，那种最差？

答：经济性好：    改变转速 > 进气预旋 > 进口节流

 转动扩压器叶片调节)  （转动可调进口导叶调节） （入口节流调节）

熟练掌握速度三角形，u，w，c，β，α，cr，cu

考试范围与分值分布A

☐一、填空题（每空1分，共15分）

4道题：往复活塞式压缩机（1）离心压缩机 （2）离心泵 （1）

☐二、判断题（每小题1分，共10分；全部判断为“对”或“错”，不得分。）

10道题：离心压缩机 （5）离心泵 （5）

☐三、画图说明题（共10分）

1道题：离心泵（以课前提问为复习重点）

☐四、问答题（共35分）

4道题：离心泵（以课堂测试为复习重点）

☐五、计算题（每小题10分，共30分）

3道题：离心泵（难度不超过例题与课后题）

流体力学考试内容