过程流体机械作业.doc

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1、作业P149思考题1.何谓离心压缩机的级？它由哪些部分组成？各部件有何作用？答：“级”是离心式压缩机的基本单元，从级的类型来看，一般可分为中间级:由叶轮、扩压器、弯道、回流器组成；首级:由吸气管和中间级组成；末级:由叶轮、扩压器、排气蜗壳组成。级由一个叶轮与其相配合的固定元件所构成。叶轮是外界（原动机）传递给气体能量的部件。2.何谓连续方程？试写出叶轮出口的连续方程表达式，并说明式中b2／D2和的数值应在何范围之内？答：连续方程是质量守恒定律在流体力学中的数学表达式，在气体作定常一元流动的情况下，流经机器任意截面的质量流量相等。应用连续方程在叶轮出口的表达式为：qm=ρiqvi=ρ2qv2=

2、ρ2c2rf2=const叶轮出口的连续方程：qm=ρ2qv2=ρ(b2/D2)ψ2r(τ2/π)(60/n)²u2³0.025

3、o′-h0+（c0′²-c0²）/2能量方程的物理意义为：①表示由叶轮所做的机械功，转化为级内气体温度(或焓)的升高和动能的增加；②对有粘无粘的气体都适用，因为对有粘气体所引起的能量损失也以热量形式传递给气体，从而式气体温度(焓)升高；③可认为气体在机器内做绝热运动，q＝0；④该方程适用于一级，也适用于多级整机或其中任一通流部件，这由所取的进出口截面决定。4.多级压缩机为何要采用分段与中间冷却？答：为了降低气体温度，节省功率，在离心压缩机中往往采用分段中间冷却的结构，而不采用汽缸套冷却。各段由一级或若干级组成，段与段之间在机器之外由管道连接中间冷却器。5.何谓离心压缩机的内功率﹑轴功率？试写

4、出其表达式，如何据此选取原动机的输出功率？答：多级离心压缩机所需的内功率可表示为诸级总功率之和。其表达式如下：原动件所传递给压缩机轴端的功率成为轴功率。其表达式如下：Nz=Ni+Nm=(Ni)/(ηm)6.简述旋转脱离与喘振现象，说明两者之间有什么关系？说明喘振的危害，为防喘振可采取哪些措施？答：当压缩机流量减少至某一值时，叶道进口正冲角很大，致使叶片非工作面上的气流边界层严重分离，并沿叶道扩张开来。这种现象称之为“旋转脱离”。压缩机的喘振:当压缩机的流量进一步减小时，叶道中的若干脱离团就全联在一起成为大的脱离团，占据大部分叶道，这时气流会受到严重阻塞，致使性能曲线中断与突降。叶轮虽仍旋转对

5、气流做功，但不能提高气体的压力,于是压缩机出口压力显著下降。由于管网具有一定的容积，故管网中的气体压力不可能很快下降，于是会出现管网中的压力反大于压缩机的出口压力，从而使管网中的气体向压缩机倒流，并使压缩机中的气体冲出压缩机的进口，直到管网中的压力下降至压缩机出口的压力，倒流停止。此时气流又在旋转叶轮的作用下正向流动，提高压力，并向管网供气，随之流经压缩机的流量又增大。当管网中的压力迅速回升，流量又下降时，系统中的气流又产生倒流，如此正流、倒流反复出现，使整个系统发生周期性低频大振幅的轴向气流振荡现象，称为压缩机喘振。由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

6、步恶化的结果。喘振的危害：喘振造成的后果是很严重的，它不仅使压缩机的性能恶化，压力和效率显著降低，机器出现异常的噪声、吼叫和爆音，而且使机器出现强烈的振动，致使压缩机的轴承、密封遭到损坏，甚至发生转子和固定部件的碰撞，造成机器的严重破坏。防喘振的措施：a.操作者应具备标注有喘振线的压缩机性能曲线，随时了解压缩机工况点处在性能曲线图上的位置。为偏于运行安全，可在比喘振线的流量大出5％~10％的地方加注一条防喘振线，以提醒操作者注意。b.降低运行转速，可使流量减少而不致进入喘振状态，但出口压力随之降低。c.在首级或各级设置导叶转动机构以调节导叶角度，使流量减少时的进气冲角不致太大，从而避免发生喘

7、振。d.在压缩机出口设置旁通管道，如生产中必须减少压缩机的输送流量时，让多余的气体放空或经降压后仍回进气管，宁可多消耗流量与功率，也要让压缩机通过足够的流量，以防喘振。e.在压缩机进口安置温度、流量监视仪表，出口安置压力监视仪表，或与防喘振控制操作联动，以喘振时实现紧急停车。f.一旦进入喘振应立即加大流量退出喘振或立即停机。停机后，应经开缸检查确无隐患，方可再开动机器。7.何谓转子的临界转速？采用什么方法计算