答：流体输送机械是一种对流体做功以提高流体机械能的装置。对一定的管路系统，需要由流体输送机械所提供的机械能可由柏努利方程式求得。若输送的是液体（对泵），则采用以单位重量（1N）流体为换算基准的柏努利方程式：
当用泵送液体时，因动能项一般可忽略，故液体输送机械的作用是提高液体的位能、静压能及克服管路的沿程阻力。
若输送的是气体（对通风机），则采用以单位体积（1m）为衡算基准的柏努利方程式：
在气体输送中，位风压一般可忽略，可见气体输送机械的作用是提高气体的压强、速度及克服管路沿程阻力。
应注意流体输送机械可提供能量的高低决定于输送机械本身的类型、结构和操作条件，流体输送系统（管路）所需要的与输送机械可提供的能量，两者必须统一。
它是利用高速旋轮的叶轮使流体获得能量。动力式又可分为离心式、轴流式和旋涡式输送机械。
它是利用活塞或转子的挤压作用使流体升压（获得能量）。容积式又可分为往复式和旋转式输送机械。
流体输送机械种类繁多，学习过程中注意它们的共性和个性及适用场合。根据生产中被输送流体的种类（如气体或液体）、流体的性质、输送条件（如温度和压强）、输送流量及所需要的能量等要求，来选择适宜的输送机械类型及型号。
答：离心泵的基本部件是高速旋转的叶轮和固定的蜗牛形泵壳。泵壳中央的吸入口与吸入管路连接，吸入管路底部装有单向阀和滤网，泵壳侧旁的排出口与装有调节阀的排出管路相连接。
答：离心泵的工作原理是依靠高速旋转的叶轮，泵内液体在惯性离心力作用下自叶轮中心被甩向外周并获得能量，最终体现为液体静压能的增加。
离心泵无自吸能力，泵在启动前要向泵壳内充满被输送的液体，吸入管安装单向阀，防止液体泄露，以避免发生气缚现象。
泵启动后，叶轮内叶片间的液体也随之旋转，在惯性离心力作用下液体从叶轮中心被甩向外周并获得能量，静压能增高，流速增大。当液体离开叶轮进入泵壳后，由于泵壳中流道逐渐扩大，使液体减速，部分动能转化为静压能，最后液体以较高的压强从泵的排出口排出管路。
当液体自叶轮中心被甩向外周的同时，叶轮中心形成低压区，在贮槽液面与叶轮中心间压强差的作用下，使液体被吸入叶轮中心。依靠叶轮的不断旋转，离心泵就能连续地吸入和排出液体。
离心泵启动时，若泵内未充满液体而存在大量的空气，则由于空气的密度远小于液体的密度，叶轮旋转产生的惯性离心力很小，因而叶轮中心处形成的低压不足以造成吸入液体所需要的压强差，因此虽然启动离心泵也不能输送液体，这种现象称为气缚。
答：叶轮是离心泵的关键部件，它是由若干弯曲叶片构成的。叶轮的作用是将原动机的机械能直接传给液体，以提高液体的静压能和动压能（主要提高静压能）。叶轮是供能装置。
按其机械结构可分为闭式、半闭式和开式叶轮三种。闭式叶轮宜用于输送清洁液体，因其效率较高，故一般离心泵多采用此类；半闭式叶轮适用于输送易沉淀或稍含颗粒的物料，其效率较闭式叶轮为低；开式叶轮适用于输送含有较多悬浮物的物料，其效率较低，且输送液体的压强也不高。
按其吸液方式可分为单吸式和双吸式。单吸式结构简单，液体仅从一侧吸入；双吸式结构较为复杂，液体从两侧吸入，具有较大的吸液能力。
按叶片形状分为后弯叶片、径向叶片和前弯叶片，因后弯叶片可获得较高的静压能，故离心泵多采用后弯叶片。
答：当闭式或半闭式叶轮运转时，离开叶轮的部分高压液体可漏入泵壳和叶轮之间的空腔中，因叶轮前侧吸入口处液体压强低，故液体作用于叶轮后、前侧的压力不等，便产生了指向叶轮吸入口侧的轴向推力。这种轴向推力导致叶轮向吸入口侧窜动，引起叶轮于泵壳间接触磨损，严重时造成泵的振动，破坏泵的正常运转。为了减少轴向推力，可在叶轮后盖板上钻若干小孔，这些小孔称为平衡孔。漏入叶轮后侧的若干高压液体经平衡孔漏回低压区，减小了叶轮两侧的压力差，因此平衡了部分轴向推力。平衡孔是最简单的平衡轴向推力的方法，但是也降低了泵的效率。
答：叶轮上的后弯叶片、蜗牛型外壳及导轮均能提高动能向静压能的转化率，故它们可视为离心泵的转能部件。这是由于蜗壳和导轮都具有逐渐转向和扩大的流道，从而减少了能量损失，且使部分动能转化为静压能。
答：泵壳和泵轴间的密封称为轴封。轴封的作用是防止高压液体从泵壳内沿轴漏出或空气漏入泵内。常用的轴封装置有填料密封和机械密封两种。填料密封装置简单，但功耗较大，需经常维修，且不能完全避免泄露，故不宜于输送易燃、易爆和有毒的液体。机械密封的密封性能好，功率消耗少，使用受命长，但其造价较高，安装维修也较麻烦，但适用于输送酸、碱、易燃、易爆及有毒的液体。
答：离心泵基本方程式是从理论上表述离心泵在理想情况下（即叶轮中叶片数量为无限多、输送的是理想液体）下可能达到的最大压头与泵的结构、尺寸、转速及流量之间的关系。
式a说明离心泵的压头由两部分组成，等式右边前两项代表液体流经叶轮后所增加的静压头，以表示；等式右边最后一项代表液体流经叶轮后所增加的动能项，以表示。
式b表示离心泵的理论压头与理论流量、叶轮的转速和直径、叶片几何形式间的关系，分析如下：
由式b可知，当和叶片几何尺寸（）一定时，泵的理论压头随泵的转速、直径的增加而提高，此即泵的比例定律与切割定律的理论依据。
叶片几何形状对理论压头的影响，根据叶片的弯曲方向，即叶片出口端流动角的大小，可将叶片分为后弯叶片、径向叶片和前弯叶片三种。
对后弯叶片，因由式b可知，泵的理论压头随理论流量的增大而减小，这是离心泵的重要特征。
对后弯叶片，。可见三种叶片中后弯叶片所产生的理论压头最低，但实际上离心泵多采用后弯叶片，其原理是理论压头中所占的静压头较高，且可减少能量损失。
答：影响离心泵的性能因素包括流体的物性、泵的结构和尺寸、泵的转速等。当某一因素发生变化时泵的性能随之变化，应进行性能换算。分析如下：
离心泵的流量、压头均与液体密度无关，效率也基本上不随液体密度而改变，因而当被输送液体的密度发生变化时，、曲线基本不变，但泵的轴功率与液体密度成正比，须标绘新的N-Q曲线。
当被输送液体的粘度大于常温水的粘度时，则液体通过叶轮和泵壳的流动阻力增大，导致泵的流量、压头都要减小，效率下降，而轴功率增大，泵的特性曲线均发生变化。
由离心泵基本方程式可知，当泵的转速改变时，泵的流量、压头随之发生变化，并引起功率和效率相应改变。当液体的粘度不大，且设泵的效率基本上不变时，不同转速下泵的压头、流量、功率与转速的近似关系为
当离心泵的转速一定时，其流量、压头与叶轮直径有关。对于同一型号的泵，换用直径较小的叶轮，而其它尺寸不变，此时泵的流量、压头与叶轮直径之间的关系为
答：气蚀是离心泵特有的一种现象。当叶轮入口附近液体的静压强等于或低于输送温度下液体饱和蒸气压时，液体将在此部分气化，产生气泡。喊气泡的液体进入叶轮高压区后，气泡就急剧凝结或破裂。因气泡的消失产生局部真空，周围的液体以极高的流速流向原气泡占据的空间，产生了极大的局部冲击压力。在这种巨大的反复作用下，导致泵壳和叶轮被损坏。这种现象称为气蚀。气蚀具有以下危害性。
①离心泵的性能下降。泵的流量、压头和效率均降低。若生成大量气泡，则可能出现气缚现象，迫使离心泵停止工作。
气蚀发生的原因是叶轮吸入口附近静压强低于某值所致。而造成该处静压强过低的原因诸多，如泵的安装高度超过允许值、泵送液体温度过高、吸入管路局部阻力过大等。为避免发生气蚀，就应该设法是叶轮入口附近的压强低于输送温度下液体的饱和蒸气压。通常，根据泵的抗气蚀性能，合理地确定泵的安装高度，是防止发生气蚀的有效措施。
答：离心泵内发生气蚀的临界条件是叶轮入口附近（假设为截面）的最低压强等于液体的饱和蒸气压 ，此时相应泵入口处（截面）的压强必等于某一确定的最小值 。若在泵入口 和叶轮入口附近两截面间列柏努利方程式，可得
上式中称为临界气蚀余量，也可用符号表示。由上式可知，当流体流动进入阻力平方区时，气蚀余量仅与泵的结构及尺寸有关，因此它是离心泵的抗气蚀参数。
由泵制造厂通过实验测定。实验方法是在一固定流量下，通过关小泵吸入的阀门，逐渐降低，直至泵内恰好发生气蚀（以泵的压头较正常值下降3%作为发生气蚀的依据）时测得相应的 ，然后按上式即可计算出该流量下泵的临界气蚀余量。随流量的增大而加大。
应予指出，为确保离心泵的正常操作，将所测得的临界气蚀余量加上一定的安全量，称为必须的气蚀余量，记为在离心泵样本性能中给出的是必须气蚀余量。
值的大小与离心泵的结构、流量、被输送液体的性质及当地大气压等因素有关。它也是通过实验测得的。并列在泵样本的性能表中。允许吸上真空度的实验是在大气压为98.1kpa（10m）下、以20 清水为介质进行的。因此若操作条件下与上述实验条件不同时，应按下式换算：
离心泵的允许吸上真空度与气蚀余量都是离心泵的抗气蚀性能参数，表示离心泵抗气蚀性能的优劣，可根据具体情况选用。两者的关系可用下式表示：
答：如图2-5所示，于贮槽液面0-0 和泵入口处1-1 两截面间列柏努利方程式，可得
由上述二式求得的为允许安装高度。通常，为安全起见，离心泵的实际安装高度比允许安装高度低0.5-1m。
答：离心泵总是安装在特定的管路中运行的，泵在实际工作中的流量和压头等不仅取决于离心泵的特性，而且还与管路特性有关。两者必须统一，并使泵在高效下运行，完成流体输送任务。
管路特性可用管路特性方程和管路特性曲线来表达，表示管路中流量（或流速）与压头的关系。例如图2-6所示的管路系统，若贮槽和高位槽两液面维持恒定，则泵对单位质量（1N）液体提供的能量为
对一定操作条件下的特定管路，若输送管路直径均一，且流体流动已进入阻力平方区，则式a可写为
式b称为管路特性方程。若将此关系方程标绘在相应的坐标图上（通常与离心泵的H—Q曲线绘在一起），即可得到如图2-7所示的 曲线，这条曲线称为管路特性曲线。此曲线的形状由管路布置和流量等条件来确定，而与泵的性能无关。
答：离心泵在管路中运行时，泵所提供的流量和压头与管路需要的数值应一致。此时，安装于管路中的离心泵必须同时满足管路特性方程和泵的特性方程，即
联解上述两方程，得到的解为泵的工作点。或将泵的特性曲线H—Q与管路的特性曲线标绘在同一图上，两曲线的交点M即为离心泵在该管路上的工作点，如图2-7所示。对选定的离心泵，以一定的转速在该特定的管路中运行时，只能在M点工作，此时
②确定输送系统的流量和压头。液体流量通常由生产任务规定，若流量有一波动范围，应按最大流量计。根据管路布置和条件，利用柏努利方程计算压头。
③选择泵的型号。根据管路所要求的流量和压头，从泵样本中选择合适的型号，即该型号泵可提供的流量和压头应稍大于管路要求的流量和压头，且应在泵的高效区下工作。泵的型号选定后，应列出该泵的性能参数》
为了选泵方便，在泵的样本中附有离心泵的系列特性曲线，即将同一类型的各种型号泵中与高效区相对应的一段H—Q曲线所示是IS型泵的系列特性曲线图。图中曲线上的点表示泵效率最高时的性能。
答：在全面了解离心泵的基础上，通过类比，了解不同类型液体输送机械的特点。往复泵与离心泵对比如下：
主要由泵缸、活塞、活塞杆、吸入阀等构成。活塞杆与传动机构相连接而使活塞作往复运动。往复运动有活动部件，其结构较离心泵复杂。
往复泵是通过活塞的往复运动以静压能的形式直接向液体提供能量的。由于活塞作往复运动，因此改变泵缸内的容积和压强，交替地打开或关闭吸入阀及排出阀，以达到输送液体的目的。
由往复泵的工作原理可知，因此往复泵有自吸作用，即启动前无需先向泵内充满液体。而离心泵是无自吸能力的。和离心泵相似，它们都是依靠外界和泵内的压强差吸入液体的，因此往复泵的安装高度也受限制。
往复泵的流量由泵缸尺寸、冲程S及往复次数n所决定，其理论流量可按下式计算：
由于阀门启闭不及时、阀门与填料函等处泄露等，使泵的实际流量低于理论流量。
应指出，一般往复泵的流量是不均匀的。采用多缸体往复泵可使流量较均匀。离心泵的流量是十分均匀的，且便于调节。
往复泵的压头与泵的几何尺寸、流量无关，仅决定于管路情况。只要原动机的功率和泵的力学强度允许，输送系统要求多高压头，往复泵可提供相应的压头。
如上所述，往复泵的流量与活塞位移无关，单与管路情况无关；而其压头则受管路承受能力制约，这种性质称为正位移特性，具有这种特性的泵称为正位移泵。
④往复泵的工作点也是有管路特性曲线和泵的特性曲线的交点所决定的。由于往复泵的正位移特性，其工程点只能沿Q=常数的垂直线所示。
显然，往复泵不能用出口阀开度调节流量，一般常用旁路调节装置来调节流量，如图2-12所示。由于旁路调节并没有改变泵的流量，因此造成了功率的消耗，经济上不合理。它适用于流量变化幅度较小时的经常性调节。
此外，由式2-19可知，调节活塞冲程或往复频率，均可该变流量，且能量利用合理，但它不宜于经常性调节流量。
往复泵主要适用于较低流量、高压头、高粘度液体的输送，它不宜于输送含有固体粒子或有腐蚀性的液体。
答：齿轮泵和螺杆泵统称转子泵，属正位移泵，因此它们的操作特性与往复泵的相似。例如，它们都有自吸能力，启动前无需向泵内灌液；在一定的转速下，泵的流量不随压头而变；需采用旁路装置调节流量等。
齿轮泵如图2-13所示它主要是有椭圆行泵壳和两个齿轮组成的，其中一个主齿轮依靠电动机驱动，另一从动轮靠与主动轮相啮合而转动。当齿轮转动时，因两个齿轮的齿相互拨开，形成低压吸入液体；然后液体分别封闭于两侧齿穴和壳体之间，并被压向排出端。在排出端两齿轮的齿相互合拢，形成高压而将液体排出。
齿轮泵的特点是压头高而流量较小，它试用与输送粘性液体，但不适用于输送含有固体粒子的悬浮液。
螺杆泵如图2-14所示，它主要由泵壳与一根或多根螺杆所构成。其工作原理与齿轮泵的相似，它是利用相互啮合的螺杆来排送液体的。
答：旋涡泵是一种特殊类型的离心泵，它主要也是由泵壳和叶轮构成。泵壳为正圆形，叶轮是一个圆盘，盘四周由凹槽而形成叶片，叶片数目多且短。泵的吸入口和排除口均在泵壳顶部。旋涡泵的操作特性如下：
答：离心通风机的结构、工作原理与离心泵的相似，它主要由蜗形机壳和叶轮构成。它的结构特征如下。
1 叶轮直径较大，其上的叶片数目多且短。叶片有径向、前弯状和后弯状。若通风量较大可选用前弯叶片，但效率低。
答：离心通风机的性能、特性曲线与离心泵相似，但它是输送气体的，应注意两者的差异。离心通风机的性能有风量、风压、轴功率和效率。其特性曲线也是由实验测定的。
离心通风机的风量是单位时间内从风机出口排出的气体体积，但以风机进口处的状态计，以Q表示，单位为 或 。
离心通风机的风压是单位时间体积（）气体通过风机时所获得的能量，以 表示，其单位为（Pa）。的单位与压强是单位相同，习惯上用 表示。
风压的大小与风机的结构、尺寸、转速及气体密度有关，一般由实验测定。以风机进口为截面、风机出口为截面，列出以单位体积气体为基准的柏努利方程式，即可得到风机的风压，如式2-2
由于式中及都很小，故可忽略；因风机进、出口管段很短，故项也可忽略；又当风机进口处与大气直接相通时，也可忽略，因此式2-2可简化为
离心通风机的风压与进入风机气体的密度有关。风机性能表上的风压是在20℃、常压（）下以空气为介质测得的，该条件下的密度为 。若实际条件与实验条件不同，则应按下式换算
离心通风机性能表上轴功率为实验条件下的数据。若实际输送气体密度与此不同，则应按下式换算。
答：离心通风机性能的关系也用曲线，它表示在一定转速下某种型号通风机风量Q分别全风压、静风压、轴功率N及效率之间的关系。
（1）根据生产任务、条件与管路布置，确定输送系统所需风压 再按式2-22换算为风机测定性能实验条件下的风压。
（2）根据气体的性质（如清洁气体或易燃、易爆、腐蚀性气体得便感）和风压范围，确定风机的类型。
（3）根据风量和风压，从风机样本中选择适宜的风机型号，选取原则是该风机可提供的风量、风压稍大于生产要求的风量和风压。
答：离心鼓风机又称透平鼓风机，工作原理与离心通风机的相同。其结构类似于多级；离心泵。一般风压较高的鼓风机都是多级的。气体由吸入口进入后，依次通过各级的叶轮与导轮，最后经排气口排出。
答：旋风鼓风机的种类很多，化工生产中最哦常用的是罗茨鼓风机，其工作原理与齿轮泵相似。罗茨鼓风机的机壳内有两个腰形转子，转子与机壳间缝隙很小，转子可自由旋转而泄漏量又很小。两个转子的转动风箱相反，使气体从机壳一侧吸入，而又从另一侧排出。罗茨鼓风机的结构如图2-26所示。
罗茨 鼓风机的风量与转速成正比，当转速一定时，流量与风机的出口压强无关，风量可保持基本不变。