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过程流体机械习题及课程设计指导书 第1章 绪论 一、填空

按照国际公约的约定，社会经济过程中的全部产品通常分为三类，即（软硬件产品）、（流程性材料产品）和（服务型产品）。

过程流体机械是（产品生产）的能量提供者、（生产环节）的制作者和（物质流通）的输送者。因此，它往往是一个工厂的心脏、动力和关键设备。

流体机械按其能量的转换形式可分为（原动机）和（工作机）二大类。 按工作介质的不同，流体机械可分为（压缩机）、（泵）和（分离机）。 按流体机械工作原理的不同，可分为（往复式）和（旋转式）流体机械。

将机械能转变为（气体）的能量，用来给（气体）增压与输送的机械称为压缩机。 将机械能转变为（液体）的能量，用来给（液体）增压与输送的机械称为泵。 用机械能将（混合介质）分离开来的机械称为分离机。 二、名词解释

1. 流程性材料 2. 过程 3. 生产过程 4. 过程装备 5. 过程流体机械 6. 压缩机 7. 泵 8. 分离机

5.是以流体为工质进行能量交换，处理与输送的机械，是过程装备重要组成 三、简答与分析

1．《过程流体机械》课程的教学目标是什么？ 2．简述过程流体机械的发展趋势？ 第2章 容积式压缩机 一、填空题

容积式压缩机按结构型式的不同分为（往复式）和（回转式）压缩机。

往复式压缩机由（工作腔）、（传动部分）、（机身部分）和（设备）四部分组成。 往复式压缩机的工作腔部分主要由（气缸）、（活塞）和（气阀）构成。

活塞通过（活塞杆）由传动部分驱动，活塞上设有（活塞环）以密封活塞与气缸的间隙。 （原料）用来密封活塞杆通过气缸的部位。

往复式压缩机的传动部分是把电动机的（旋转）运动转化为活塞的（往复）运动。 往复式压缩机的传动部分一般由（曲柄）、（连杆）和（十字头）构成。

曲柄销与连杆（大头）相连，连杆（小头）通过十字头销与十字头相连，最后由十字头与（活塞杆）相连接。 规定气体对活塞作功其值为（正），活塞对气体作功其值为（负）。

？10．影响压力系数的主要因素一是吸气阀处于关闭状态时的（弹簧力），另一个是进气管道中的（压力液动）。 11．温度系数的大小取决于进气过程中加给气体的热量，其值与（气体冷却）及该级的（压力比）有关。

12．如果气缸冷却良好，进气过程加入气体的热量（少），则温度系数取值（较高；传热温差大，造成实际气缸工作容积利用率（降低，温度系数取值（降低）。

13．泄漏系数表示（气阀）、（活塞环）、（填料）以及管道、附属设备等因密封不严而产生的气体泄漏对气缸容积利用程度的影响。 14．泄漏系数取值与气缸的（排列方式）、气缸与活塞杆的（直径）、曲轴转速、气体压力的高低以及气体的性质有关。 15．采用多级压缩可以节省功的主要原因是进行（中间冷却）。

16．理论上讲，级数越（多），压缩气体所消耗的功就越（接近）等温循环所消耗的功。 17．压缩机的排气温度（过高），会使润滑油粘性降低，性能恶化或形成积炭等现象。

18．压缩机的级数越多，其结构越（复杂），同时机械摩擦损失、流动阻力损失会（增加），设备投资费用也（越大），因此应合理选取级数。 19．大、中型压缩机级数的选择，一般以（最省力）为原则。小型移动压缩机，虽然也应注意节省功的消耗，但往往（重量）是主要矛盾。因此级数选择多取决于每级允许的（排气温度）。

20．多级压缩过程中，常取各级压力比（相等），这样各级消耗的功（相等），而压缩机的总耗功（也最小）。 21．在多级压缩机中，通常第一级压力比取（小一些），以保证第一级有较高的（容积系数）。 22．气阀主要由（阀座）、（弹簧）、（升程限制器）和（ ）四部分组成。 23．气阀中弹簧的作用是帮助（阀片）关闭和减轻阀片开启时与（升程限制器）的撞击。

24．气阀阀片的开启与关闭由气缸内、外（气体压力差）和（弹簧力）控制，无须其他驱动机构，故称为自动阀。

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第I篇 过程流体机械习题 25．压缩机中按照气阀的功能可分为（进气阀）和（弹簧力）。

26．活塞与气缸之间需采用（活塞环）密封，活塞杆与气缸之间需采用（填料）密封。

27．活塞环和填料的密封原理基本相同，都是利用（阻塞）和（节流）的作用以达到密封的目的。

28．活塞环的切口形式主要有直切口、斜切口和搭切口。其中（直切口）制造简单，但泄漏量大，（塔切口）虽然制造复杂，但泄漏量少。 29．平面填料的典型结构是三六瓣结构，即朝向气缸的一侧由（三瓣）组成，背离气缸的一侧由（六瓣）组成，每一块平面填料外缘绕有螺旋弹簧，起（预累）作用。

30．平面填料中三瓣的作用主要用于挡住（六瓣的径向切口），同时使机器运行时高压气体流入小室，使两块填料都利用高压气体压紧在（活塞杆）上。

31．平面填料中三、六瓣的切口应（错开），三瓣的填料从轴向挡住六瓣的径向切口，阻止气体的（沿轴向的泄露）。六瓣填料径向切口由其中三个月牙形瓣所盖住，以阻止气体的（沿径向的泄露）。所以真正起密封作用的是（六瓣）填料。 32．往复压缩机常用的润滑方式有（飞溅）润滑、（压力）润滑和（喷雾）润滑。 33．飞溅润滑主要用于（微型）压缩机，压力润滑主要用于（中大型）压缩机。 34．压缩机的冷却方式主要有（风冷）和（水冷）。

35．因为压缩机采用的是自动阀，气缸内压力取决于进、排气系统中的压力，所以吸、排气压力是可以（变更的）。

36．若被压缩的气体含有水蒸气，随着气体压力的提高水蒸气的分压力也提高，若经过（冷却器）后，其分压力大于冷却后气体温度所对应的（饱和蒸汽压）时，便有水蒸气从气体中（析）出来。 37．压缩机的机械效率是（指示功率）和（轴功率）之比。

38．活塞平均速度是联系机器结构尺寸和转速的一个参数，对压缩机的性能有很大影响。对一台机器来讲，活塞平均速度是一个（定值）。 39．压缩机正常运转时，产生的作用力主要有三类：（1）（气体力）；（2）（惯性力）；（3）（摩擦力）。

40．压缩机中所有运动零件的质量都简化成两类：一类质量集中在活塞销或十字头销中心点处，且只作（往复运动）；另一类质量集中在曲柄销中心点处，且只作绕曲轴中心点的（旋转运动）。

41．（活塞）、（活塞杆）和（十字头）都属作往复运动部件。 42．压缩机中的惯性力可分为（旋转）惯性力和（往复）惯性力。 43．往复惯性力可看作为（一阶往复）惯性力和（二阶往复）惯性力之和。

44．一阶往复惯性力的变化周期为（曲轴旋转一周的时间）；二阶往复惯性力的变化周期为（一阶之半）。 45．往复惯性力始终作用于该气缸（轴线）的方向，仅其大小随曲轴转角周期地变化。

46．旋转惯性力的作用方向始终沿曲柄半径方向（向外），故其方向随曲轴旋转而（变化），而大小（不变为定值）。 47．活塞力是由（摩擦力）和（惯性力）合成的。

48．由于活塞上的气体力和往复惯性力作用的结果，在十字头滑道上作用一个（侧向力），它由导轨产生的反作用力与之平衡；在曲轴上作用一个（阻力矩），要由外界供给的驱动力矩与之平衡；在主轴承上作用一个力，它由主轴承产生的（轴承支撑反力）与之平衡。

49．作用在主轴承上的力，可以分解为水平方向和垂直方向的两个分力。垂直方向的分力值恰等于（侧向力），水平方向的分力值恰等于（活塞力）。

50．气体力只使气缸、中体和机身等有关部分，以及它们之间的连接螺栓等承受拉伸或压缩载荷，故称为（内力）。

51．作用在主轴承上的活塞力中，往复惯性力部分未被平衡，它能通过主轴承及机体传到机器外面来，故惯性力称为（外力）。

52．侧覆力矩与阻力矩大小相等，两力矩作用的方向相反，但是侧覆力矩作用在（机身上），阻力矩作用在（主轴上），故两者在压缩机内并不能互相抵消。

？53．惯性力平衡通常有两类，一类（曲柄销相反方向设置平衡重）；另一类（ ）。

54．旋转惯性力的平衡比较方便，只需在曲柄的相反方向装上一个适当的（平衡重），使两者所造成的离心力相互抵消即可。

55．为了使压缩机的旋转不均匀度适当，必须在压缩机设计时采取相应的措施，除了合理配置多列压缩机各列的排列外，通常还采用（ 加纹飞轮平衡重）的方法，以增大机器的转动惯量。

？56．压缩机的自动调节系统主要包括（转速调节）、（ 管路调节）和（压开进气阀调节）。 ？57．螺杆压缩机一般指双螺杆压缩机，它由一对（阴阳 ）螺杆构成。 58．螺杆压缩机分为（干式）和（湿式）两种。

59．干式螺杆压缩机即工作腔中不喷液，压缩气体不会被（污染）。

60．湿式螺杆压缩机指工作腔中喷入（润滑油）或其他液体借以冷却被压缩气体，改善密封，并可润滑阴、阳转子，实现自身传动。

61．螺杆压缩机不需设置（进排气阀），而由（排气孔）位置来控制其在工作腔内所能达到的压力。因此螺杆压缩机压力比有内压力比和外压力2

过程流体机械习题及课程设计指导书 比之分。

62．螺杆压缩机工作腔内压缩终了压力与进气压力之比称为（内压力比）；排气管内的压力与进气压力之比称为（外压力比）。

63．螺杆压缩机的内、外压力比是否相等，取决于压缩机的实际运行工况与设计工况是否相等。内、外压力比相等时，压缩机消耗的（指示功最小）。内外压力比不等时，压缩机耗功会（增加）。

64．按排气压力的高低，往复式压缩机可分为（低压）（中压）（高压）和（超高压）压缩机。 65．按容积流量的大小，往复式压缩机可分为（微型）、（小型）、（中型）和（大型）压缩机。 66．按达到排气压力所需的级数，往复式压缩机可分为（单级）、（两级）和（多级）压缩机。

67．按气缸中心线相对地平线位置或其彼此间的关系，往复式压缩机可分为（立式）、（卧式）和（角度式）压缩机。 68．角度式压缩机按气缸排列所呈的形状可分为（V）型、（W）型、（L）型、扇型和星型等。 69．按冷却方式压缩机可分为（风冷）压缩机和（水冷）压缩机。 70．在双作用气缸中，为利于填料密封，在曲轴一侧配置（较低）压力级。 ？71．被压缩气体进入工作腔内完成一次气体压缩称为一（级）。 72．理论工作循环包括（进气）、（压缩）、（排气）三个过程。

73．实际工作循环包括（进气）、（膨胀）、（压缩）和（排气）四个过程。

74．活塞运动到达主轴侧的极限位置称为（内止点）；活塞运动到达远离主轴侧的极限位置称为（外止点）。 75．活塞从一个止点到另一个止点的距离为（行程）。

76．第一级吸入管道处的气体压力称为活塞压缩机的（吸气压力）；末级排出接管处的气体压力称为活塞压缩机的（排气压力）。二、选择题

1．活塞在气缸内往复运动，压缩气体，实现压缩机的工作原理，因此属于 B_____ A．运动机构 B．工作机构 C．润滑系统 D．冷却系统 2．活塞式压缩机的理论工作循环由__C____个过程组成。 A．一 B．二 C．三 D．四 3．活塞压缩机的实际工作循环由___A___个过程组成。 A．四 B．三 C．二 D．一

4．活塞式压缩机的实际工作循环中膨胀和压缩过程属于__D____过程。 A．气体流动 B．热力 C．冷却 D．升温

5．活塞压缩机的实际工作循环中吸气和排气过程属于__B____过程。 A．热力 B．冷却 C．升温 D．气体流动

6．在理论工作循环中压缩同样质量气体时，密度小的气体功耗_C_____。 A．小 B．不变 C．大 D．较小 7．吸、排气管内的压力取决于_A____。

A．气缸内吸、排气压力 B．气阀弹簧力 C．气阀通流面积 D．外界系统 8．活塞式压缩机进气管内的压力称为__B____吸气压力。 A．实际 B．名义 C．缸内 D．开始 9．活塞压缩机排气管内的压力称为____A__排气压力。 A．名义 B．实际 C．开始 D．缸内

10．在压力比和膨胀指数一定时，相对余隙容积越大则_C_____系数越小。 A．压力 B．温度 C．容积 D．泄漏 11．在极限压力比下，容积系数λV为___B___。 A．1 B．0 C．无穷大 D．0.5 12．下列___D___泄漏会影响压缩机排气量。 A．末级缸排气阀 B．吸气缓冲罐 C．二级缸双作用活塞环 D．一级吸气阀

?13．在多级压缩机中，若i级以前有凝析发生，则i级以后的所有各级相对湿度______1。 A．> B．< C．≠ D．=

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