1、过程流体机械习题及课程设计指导书1第 2 章 容积式压缩机一、填空题1 容积式压缩机按结构型式的不同分为（ ）和（ ）压缩机。2 往复式压缩机由（ ） 、 （ ） 、 （ ）和（ ）四部分组成。3 往复式压缩机的工作腔部分主要由（ ） 、 （ ）和（ ）构成。4 活塞通过（ ）由传动部分驱动，活塞上设有（ ）以密封活塞与气缸的间隙。5 （ ）用来密封活塞杆通过气缸的部位。6 往复式压缩机的传动部分是把电动机的（ ）运动转化为活塞的（ ）运动。7 往复式压缩机的传动部分一般由（ ） 、 （ ）和（ ）构成。8 曲柄销与连杆（ ）相连，连杆（ ）通过十字头销与十字头相连，最后由十字头与（ ）相连接
2、。9 规定气体对活塞作功其值为（ ） ，活塞对气体作功其值为（ ） 。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（ ） ，另一个是进气管道中的（ ） 。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（ ）及该级的（ ）有关。12如果气缸冷却良好，进气过程加入气体的热量（ ） ，则温度系数取值（ ） ；传热温差大，造成实际气缸工作容积利用率（ ） ，温度系数取值（ ） 。13泄漏系数表示（ ） 、 （ ） 、 （ ）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（ ） 、气缸与活塞杆的（ ） 、曲轴转速、气体压力的高低以及气体
3、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（ ） 。16理论上讲，级数越（ ） ，压缩气体所消耗的功就越（ ）等温循环所消耗的功。17压缩机的排气温度（ ） ，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（ ） ，同时机械摩擦损失、流动阻力损失会（ ） ，设备投资费用也（ ） ，因此应合理选取级数。19大、中型压缩机级数的选择，一般以（ ）为原则。小型移动压缩机，第 I 篇 过程流体机械习题2虽然也应注意节省功的消耗，但往往（ ）是主要矛盾。因此级数选择多取决于每级允许的（ ） 。20多级压缩过程中，常取各级压力比（ ） ，这样各级消耗的功（ ） ，
4、而压缩机的总耗功（ ） 。21在多级压缩机中，通常第一级压力比取（ ） ，以保证第一级有较高的（ ） 。22气阀主要由（ ） 、 （ ） 、 （ ）和（ ）四部分组成。23气阀中弹簧的作用是帮助（ ）关闭和减轻阀片开启时与（ ）的撞击。24气阀阀片的开启与关闭由气缸内、外（ ）和（ ）控制，无须其他驱动机构，故称为自动阀。25压缩机中按照气阀的功能可分为（ ）和（ ） 。26活塞与气缸之间需采用（ ）密封，活塞杆与气缸之间需采用（ ）密封。27活塞环和填料的密封原理基本相同，都是利用（ ）和（ ）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（ ）制造简单，但泄
5、漏量大， （ ）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（ ）组成，背离气缸的一侧由（ ）组成，每一块平面填料外缘绕有螺旋弹簧，起（ ）作用。30平面填料中三瓣的作用主要用于挡住（ ） ，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（ ）上。31平面填料中三、六瓣的切口应（ ） ，三瓣的填料从轴向挡住六瓣的径向切口，阻止气体的（ ） 。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（ ） 。所以真正起密封作用的是（ ）填料。32往复压缩机常用的润滑方式有（ ）润滑、 （ ）润滑和（ ）润滑。33飞溅润滑主要用于（ ）压缩机，压
6、力润滑主要用于（ ）压缩机。34压缩机的冷却方式主要有（ ）和（ ） 。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（ ） 。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（ ）后，其分压力大于冷却后气体温度所对应的（ ）时，便有水蒸气从气体中（ ）出来。37压缩机的机械效率是（ ）和（ ）之比。过程流体机械习题及课程设计指导书338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（ ） 。39压缩机正常运转时，产生的作用力主要有三类：（1） （ ） ；（2）
7、 （ ） ；（3） （ ） 。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（ ） ；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（ ） 。41 （ ） 、 （ ）和（ ）都属作往复运动部件。42压缩机中的惯性力可分为（ ）惯性力和（ ）惯性力。43往复惯性力可看作为（ ）惯性力和（ ）惯性力之和。44一阶往复惯性力的变化周期为（ ） ；二阶往复惯性力的变化周期为（ ） 。45往复惯性力始终作用于该气缸（ ）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（ ） ，故其方向随曲轴旋转而（ ） ，而大小（ ） 。
8、47活塞力是由（ ）和（ ）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（ ） ，它由导轨产生的反作用力与之平衡；在曲轴上作用一个（ ） ，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（ ）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（ ） ，水平方向的分力值恰等于（ ） 。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（ ） 。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（ ） 。
9、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（ ） ，阻力矩作用在（ ） ，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（ ） ；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（ ） ，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（ ）的方法，以增大机器的转动惯量。第 I 篇 过程流体机械习题456压缩机的自动调节系统主要包括（ ） 、 （ ）和（ ） 。57螺杆压缩机一般指双螺杆压缩机，它由一对（ ）螺杆构成。
10、58螺杆压缩机分为（ ）和（ ）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（ ） 。60湿式螺杆压缩机指工作腔中喷入（ ）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（ ） ，而由（ ）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（ ） ；排气管内的压力与进气压力之比称为（ ） 。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（ ） 。内外压力比不等时，压缩机耗功会（
11、） 。64按排气压力的高低，往复式压缩机可分为（ ） 、 （ ） 、 （ ）和（ ）压缩机。65按容积流量的大小，往复式压缩机可分为（ ） 、 （ ） 、 （ ）和（ ）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（ ） 、 （ ）和（ ）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（ ） 、 （ ）和（ ）压缩机。68角度式压缩机按气缸排列所呈的形状可分为（ ）型、 （ ）型、 （ ）型、扇型和星型等。69按冷却方式压缩机可分为（ ）压缩机和（ ）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（ ）压力级。71被压缩气体进入工作腔内完成一
12、次气体压缩称为一（ ） 。72理论工作循环包括（ ） 、 （ ） 、 （ ）三个过程。73实际工作循环包括（ ） 、 （ ） 、 （ ）和（ ）四个过程。74活塞运动到达主轴侧的极限位置称为（ ） ；活塞运动到达远离主轴侧的极限位置称为（ ） 。75活塞从一个止点到另一个止点的距离为（ ） 。76第一级吸入管道处的气体压力称为活塞压缩机的（ ） ；末级排出接管处的气体压力称为活塞压缩机的（ ） 。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，因此属于过程流体机械习题及课程设计指导书5_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_个过程组成。
13、A一 B二 C三 D四3活塞压缩机的实际工作循环由_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_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_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_。A小 B不变 C大 D较小7吸、排气管内的压力取决于_。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_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_排气压力。A名义 B实际 C开始 D缸内10在压力比和
14、膨胀指数一定时，相对余隙容积越大则_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 V 为_。A1 B0 C无穷大 D0.512下列_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=14由于凝析的产生，使得整机的排气量_。A增加 B减少很多 C减少不多 D不变15压缩机中单位时间内消耗于压缩气体的功称_功率。A有效 B指示 C轴 D比16压缩机的实际排气压力取决于_。A缸内压力 B实际吸气压力C排气温度 D排气系统的压力17当采用多级压
15、缩时若没有_冷却，不管采用多少级都不省功。第 I 篇 过程流体机械习题6A级间 B气缸 C级后 D机后18在活塞式压缩机中若各级压力比相等且吸入温度相同，则_最少。A排气量 B凝液 C总指示功 D泄漏量19在活塞式压缩机中若各级压力比相等且吸入温度相同，则总指示功最少，这就是_原则。A最佳压力 B最佳温度 C等压力分配 D等压力比分配20热力学上把_称为实际气体。A所有气体 B与理想气体状态方程偏差较大的气体C含有水分的气体 D所有混合气体 21下列属于易损件的是 。A活塞 B十字头销C阀片 D连杆22在活塞式压缩机中，当 a=90时，活塞处于_。A行程中点 B偏向内止点一侧C偏向外止点一侧
16、D外止点23在单列压缩机中采用加平衡质量的方法，可以使一阶往复惯性力_。A部分平衡 B完全平衡 C旋转 90 D旋转 18024气缸中心线夹角为 180，曲柄错角为 180的两列压缩机属于_式压缩机。A直列 B角 C对置 D对动25各类压缩机的_惯性力或力矩可用加平衡质量的方法来平衡。A一阶 B二阶往复 C往复 D旋转26在活塞式压缩机中加装飞轮的目的使用来_。A调整活塞力 B降低功率消耗C均衡转速 D降低压力脉动27在活塞式压缩机中气阀是依靠_两侧的压力差来起闭的。A弹簧 B阀座 C阀片 D升程限制器28压缩机铭牌上的排气量指的是_排气量。A额定 B标准 C实际 D理论29活塞杆与气缸间隙采
17、用_密封。A活塞环 B软填料 C硬填料 D密封圈30活塞式压缩机的指示功率与轴功率之比称为_效率。A指示 B理论 C多变 D机械三、名词解释1. 容积式压缩机 2. 级 3. 内止点 4. 理论工作循环5. 外止点 6. 行程 7. 余隙容积 8. 多级压缩过程流体机械习题及课程设计指导书79. 吸气压力 10. 排气压力 11. 供气量 12. 压缩机的指示功13. 压缩机的失效 14. 比功率 15. 侧覆力矩 16. 压缩机的故障17. 压缩机的额定容积流量 18. 容积式压缩机的可靠性 19. 容积流量平衡腔四、改错1往复式压缩机的工作腔部分主要由气阀、活塞和活塞杆构成。 （ ）2活塞
18、通过连杆由传动部分驱动，活塞上设有乱油环以密封活塞与气缸的间隙。 （ ）3填料用来密封连杆通过气缸的部位。 （ ） 4往复式压缩机的传动部分是把电动机的直线运动转化为活塞的旋转运动。 （ ）5往复式压缩机的传动部分一般由连杆、曲轴和十字头构成。 （ ）6曲柄销与连杆小头相连，连杆大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。 （ ）7规定气体对活塞作功其值为负，活塞对气体作功其值为正。 （ ）8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低，温度系数取值较低。 （ ）9采用多级压缩可以节省功的主要原因是进行等压力比分配。 （
19、 ）10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。（ ）11活塞运动到达主轴侧的极限位置称为外止点；活塞运动到达远离主轴侧的极限位置称为内止点。 （ ）12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，而压缩机的总耗功最小。 （ ）13气阀中弹簧的作用是帮助阀片关闭和减轻阀片开启时与阀座的撞击。 （ ）14气阀阀片的开启与关闭由吸、排气压力和弹簧力控制，无须其他驱动机构，故称为自动阀。 （ ）15压缩机中按照气阀的功能可分为进气阀和排气阀。 （ ）16活塞与气缸之间需采用填料密封，活塞杆与气缸之间需采用活塞环密封。（ ）17活塞环的切口形式主要有直切口、斜切
20、口和搭切口。其中直切口制造简单，但泄漏量大，斜切口虽然制造复杂，但泄漏量少。 （ ）18平面填料的典型结构是三六瓣结构，即朝向气缸的一侧由六瓣组成，背离气缸的一侧由三瓣组成。 （ ）19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，阻止气体的径向泄漏。六瓣填料径向切口由其中三个月牙形瓣所盖住，第 I 篇 过程流体机械习题8以阻止气体的轴向泄漏。所以真正起密封作用的是三瓣填料。 （ ）20飞溅润滑主要用于大型压缩机，压力润滑主要用于小型压缩机。 （ ）21压缩机的冷却方式主要分为有油和无油。 （ ）22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、
21、排气压力是不可变的。 （ ）23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，其分压力小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凝析出来。 （ ）24压缩机的机械效率是指示功率和比功率之比。 （ ）25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。 （ ）26压缩机正常运转时，产生的作用力主要有三类：惯性力、气体力和活塞力。（ ）27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，且只作平面运动；另一类质量集中在曲柄销中心点处，且只作绕曲轴中心
22、点的旋转运动。 （ ）28活塞、活塞杆和连杆都属作往复运动部件。 （ ）29压缩机中的惯性力可分为一阶往复惯性力和二阶往复惯性力。 （ ）30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。 （ ）31一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的一半。 （ ）32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。 （ ）33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。 （ ）34活塞力是由气体力和摩擦力合成的。 （ ）35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
23、力值恰等于活塞力，水平方向的分力值恰等于侧向力。 （ ）36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，故称为外力。 （ ）37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。 （ ）38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主轴上，阻力矩作用在机身上，故两者在压缩机内并不能互相抵消。 （ ）39干式螺杆压缩机即工作腔中不喷液，压缩气体不会被污染。 （ ）40湿式螺杆压缩机指工作腔中喷入蒸馏水或其他液体借以冷却被压缩气体，过程流体机械习题及课程设计指导书9改善密封，并可润滑
24、阴、阳转子，实现自身传动。 （ ）41螺杆压缩机工作腔内压缩终了压力与进气压力之比称为外压力比；排气管内的压力与进气压力之比称为内压力比。 （ ）42按达到排气压力所需的级数，往复式压缩机可分为单作用和双作用压缩机。（ ）43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 V型、W 型和 L 型压缩机。 （ ）44在双作用气缸中，为利于填料密封，在曲轴一侧配置较高压力级。 （ ）45理论工作循环包括膨胀、进气、压缩、排气四个过程。 （ ）46实际工作循环包括进气、压缩、排气和膨胀四个过程。 （ ）五、简答分析1容积式压缩机的特点是什么？2简述往复式压缩机的基本组成？3级的理论循
25、环的特点是什么？4级的实际循环的特点是什么？5推导容积系数的计算式，并说明式中各字母的意义。6简述多级压缩的优点？7简述填料密封件常用材料？8压缩机管路系统的设计要注意哪些问题？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？10对压缩机气量调节有哪些要求？11列出压缩机气量调节的常用方法？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？15容积式压缩机选型的主要内容是什么？16试分析立式、卧式和角度式压缩机各自的优缺点？17简述级在列中配置的基本原则？18解释压缩机型号：（1）V2.2D-0.25/7 型空
26、气压缩机；（2）2VY6/7 型空气压缩机；（3）2DZ12.2/250-2200 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。21分析活塞环的密封原理。第 I 篇 过程流体机械习题10六、作图分析1试将下列符号标在图 I-2-1 上： ，并用上述符号写.,12hcsdVP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。1，2，3，4，5，6，7，8，9， ， 。1P2P3、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。， ， ， ， iPPSRtP，
27、 ， 。TNZ图 I-2-3图 I-2-1 图 I-2-2过程流体机械习题及课程设计指导书114图 I-2-4 为某压缩机环状气阀示意图，请注明图中数字代表的零件名称并说明该阀是吸气阀还是排气阀。1 ，2 ，3 ，4 ，是气阀。5以图 I-2-5 为例，分析螺杆压缩机工作过程。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。已知：（1）热力参数名义吸气压力 （绝）Pap510名义排气压力 （绝）28吸气温度 CT1图 I-2-4I-2-5 螺杆式压缩机工作过程I-2-6 压缩机结构简图第 I 篇 过程流体机械习题12（2）结构尺寸和参数活塞行程
28、mDS125,128缸 径缸数 in/60,ri转 速活塞外止点与缸盖的间隙 1.5mm气缸镜面倒角 3（3）每个气缸的气阀总余隙容积，78cm 3(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 （绝） ，此时容积系数 为多少？Pa510V2上题所给空压机若排气压力 (绝) ，计算排气量为多少 m3/min?p528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
29、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 (绝)，名义排气压力Pap510（绝） ，吸气温度 ，试计算：Pap520CT2（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。（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 ，进气温度 25 ，排气量（进气状态）Pa510.过程流体机械习题及课程设计指导书13100m3/min，进气相对湿度 65%，气体被压缩到 ，随后冷却到 30，Pa510.3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 ，试计算各级3.,8.ds的实际压力比。已知名义压力比按等压比分配。
