过程是指事物状态变化在时间上的持续和空间上的延伸，它描述的是事物发生状态变化的经

　　流体机械是以流体或流体与固体的混合体为对象进行能量转换、处理、也包括提高其压力进

　　流体机械的分类：（能量：原动机、工作机）（介质：压缩机、泵、分离机）（结构：往复式

　　循环：被压缩气体进入工作腔内完成一次气体压缩称为一级，每个级由进气、压缩、排气等

　　理论循环:1.汽缸没有余隙容积，被压缩气体能全部排出汽缸。2.进排气过程无压力损失，压

　　力波动、热交换、吸排气压力为定值。3.压缩过程和排气过程无气泄漏。4.所压缩的气体为

　　1.汽缸有余隙容积2.进、排气通道及气阀有阻力3.气体与汽缸各接触壁面间存在温差4气

　　缸容积不可能绝对密封5.阀室容积不是无限大6.实际气体性质不同于理想气体7.在特殊的

　　α:相对余隙容积，α=V0（余隙容积）/Vs（行程容积）；α=0.07～0.12低压，0.09～0.14

　　中压，0.11～0.16高压，0.2超高压。ε：名义压力比（进排气管口可测点参数），ε

　　=pd/ps=p2/p1，一般单级ε=3～4；n：膨胀过程指数，一般n=m压缩过程指数。

　　α:相对余隙容积，α=V0（余隙容积）/Vs（行程容积）；α=0.07～0.12低压，0.09～0.14

　　中压，0.11～0.16高压，0.2超高压。ε：名义压力比（进排气管口可测点参数），ε

　　=pd/ps=p2/p1，一般单级ε=3～4；n：膨胀过程指数，一般n=m压缩过程指数。

　　漏泄系数：λl有油润（0.90～0.98），无油润的压缩机（0.85～0.95）

　　4.典型结构及工作原理.什么是单作用?什么是双作用?(弄清结构图2-1等)

　　离心式压缩机主要由吸入室、叶轮、轴、固定部件、机壳、轴端密封、轴承、排气蜗室等组

　　活塞式压缩机主要由气阀、气缸、曲柄、连杆、十字头等组成、易损部件：活塞、活塞杆、

　　曲柄的旋转动动通过来回摆动的连杆转换成十字头的往复运动，活塞通过一根细长的活塞杆

　　连接在十字头上与其同步往复运动。活塞同心地安装在圆筒形汽缸内，汽缸的一端或两端设

　　对于压缩机的一个汽缸而言，缸内仅在活塞一侧构成工作腔并进行压缩环的结构称为单作用

　　通过活塞与汽缸结构的搭配，构成两个或两个以上工作腔，并在各工作腔内完成两个或两个

　　1.节省压缩气体的指示功（有冷却压缩机的多级压缩过程接近等温过程）2.降低排气温度（单

　　级压力比小）3.提高容积系数（排气量、吸气量）（单级压力比ε降低，一级容积系数γv

　　缺点：需要冷却设备（否则无法省功）、结构复杂（增加气缸和传动部件以及级间连接管道

　　多级压缩：将气体的压缩过程分在若干级中进行，并在每级压缩之后将气体导入中间冷却器

　　7.活塞式压缩机往复惯性力的推导过程，1，2阶往复惯性力的性质有那些?P33~P37

　　士不可以不弘毅，任重而道远。仁以为己任，不亦重乎?死而后已，不亦远乎?——《论语》

　　FIS2=ms*r*w^2λcos2θ称为二阶往复惯性力，可知，二阶反复惯性力变化周期为一阶的一

　　(立式或一般卧式压缩机：一阶往复惯性力：FIs1=（ms-ms)*r*w^2cosθ二阶往复惯性

　　面平行，包括一般式（汽缸布置在曲轴一侧）、对动式（汽缸分布在曲轴两侧活塞运动两两

　　相向）、对置式（汽缸分布在曲轴两侧相对列活塞的运动不对称）：四列或四列以上对动及对

　　置式压缩机、电机位于各列间称为H形压缩机，电机位于轴端称为M形压缩机；两列对动

　　压缩机也称D形压缩机。3.角度买球的app式压缩机，包括L形、M形、W形、扇形、星形。

　　容积流量：单位时间内压缩机最后一级排出的气体换算到第一级进口状态的压力和温度时的

　　活塞环的密封原理是反复节流为主，阻塞效应为辅。活塞与气缸环形间隙的密封靠活塞环

　　实现，活塞环镶嵌于活塞的环槽内。工作时外缘紧贴汽缸镜面，背向高压气体一侧的端面紧

　　压在环槽上，由此阻塞间隙密封气体。但活塞环为安装方便一般都有切口，因此气体能通过

　　切口泄漏。此外，汽缸和活塞环可能有圆度和圆柱度误差，环槽和环的端面可能有平面度误

　　差，这些也是造成泄漏的因素。所以活塞环通常不是一道，而是需要两道或更多道同时使用，

　　1.汽缸有余隙容积2.进、排气通道及气阀有阻力3.气体与汽缸各接触壁面间存在温差4气

　　缸容积不可能绝对密封5.阀室容积不是无限大6.实际气体性质不同于理想气体7.在特殊的

　　α:相对余隙容积，α=V0（余隙容积）/Vs（行程容积）；α=0.07～0.12低压，0.09～0.14

　　中压，0.11～0.16高压，0.2超高压。ε：名义压力比（进排气管口可测点参数），ε

　　=pd/ps=p2/p1，一般单级ε=3～4；n：膨胀过程指数，一般n=m压缩过程指数

　　1.节省压缩气体的指示功（有冷却压缩机的多级压缩过程接近等温过程）2.降低排气温度（单

　　级压力比小）3.提高容积系数（排气量、吸气量）（单级压力比ε降低，一级容积系数γv

　　缺点：需要冷却设备（否则无法省功）、结构复杂（增加气缸和传动部件以及级间连接管道

　　活塞环的密封原理是反复节流为主，阻塞效应为辅。活塞与气缸环形间隙的密封靠活塞环

　　实现，活塞环镶嵌于活塞的环槽内。工作时外缘紧贴汽缸镜面，背向高压气体一侧的端面紧

　　压在环槽上，由此阻塞间隙密封气体。但活塞环为安装方便一般都有切口，因此气体能通过

　　切口泄漏。此外，汽缸和活塞环可能有圆度和圆柱度误差，环槽和环的端面可能有平面度误

　　差，这些也是造成泄漏的因素。所以活塞环通常不是一道，而是需要两道或更多道同时使用，

　　(m，J/kg)、功率：有效功率Ne、轴功率N(kW)、效率(％)、η，ηV，ηhyd，ηm、转

　　2.扬程H单位重量液体从泵进口处到泵出口处能量的增值，也就是1N液体通过泵获得的

　　泵内主要压能（动能和位能→0），扬程H单位重量液体从泵进口处到泵出口处能量的增值，

　　英雄者，胸怀大志，腹有良策，有包藏宇宙之机，吞吐天地之志者也。——《三国演义》

　　dHpipe/dQdH/dQ不稳定。不稳定工况需要两个条件：1.泵具有驼峰状的性能曲线.管路中

　　不稳定动行会使泵和管路系统受到水击、噪声和振动，故一般不希望泵在稳定工况下运行。

　　应尽可能选用性能曲线无驼峰状的泵。只要不产生严重的水击、振动和倒流现象，泵是可以

　　允许在不稳定工况下工作的（注意：压缩机只允许在稳定工况区工作，否则将出现喘振使其

　　改变工况：1.改变泵的特性曲线.改变装置（管路）的特性曲线同时改变泵和装置的特性

　　2.改变装置（管路）的特性曲线.汽蚀原理,安装高度Hg,允许吸上真空度Hs,汽蚀曲线.

　　汽蚀：当叶片入口附近的静压强等于低输送温度下液体的饱和蒸气压时，液体将在该处部分

　　汽化，产生气泡。含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，此时周围的液体以极高的速度流向原汽泡占据的空间，产生了极大的局部冲

　　击力。在这种巨大冲击力的反复作用下、导致泵壳和叶轮被损坏，这种现象称为气蚀。

　　严重后果：部件损坏（过流表面剥蚀、麻点、蜂窝、裂纹、穿孔）；性能下降（流量qV扬

　　程H效率η↓）；噪声振动（气泡溃灭、液体撞击）；机器失效（抽空断流，气泡堵塞流道）；

　　有效汽蚀余量NPSHa：吸上液面上的压力水头在克服吸水管路装置中的流动损失并把水提

　　必需汽蚀余量NPSHr：自泵吸入口截面到泵内压强最低点的总压降为必需汽蚀余量。

　　临界汽蚀余量NPSHc：当NPSHa的值降低到使泵内压强最低点的液体压强等于该温度下的

　　汽化压强时，即pK=pV，液体开始汽化。因此，这时的NPSHa就是使泵不发生汽蚀的临界

　　（发生汽蚀判别式）NPSHa(有效汽蚀余量)＝NPSHr(泵必需的汽蚀余量)=NPSHc(临界汽蚀

　　泵必需汽蚀余量NPSHr（泵本身）：液流自泵入口到泵叶轮内压力最低pK处所消耗的能量

　　式中：λ1＝1.05～1.3（流速及流动损失），λ2＝0.2～0.4（流体绕流叶片压降）。

　　相似定律：两泵相似应具备几何相似和动动相似。而运动相似仅要求叶轮进口速度三角形相

　　由于不同工况点的比转速不同，为了方便于比较，统一规定只取最佳工况点的比转速度代表

　　灌泵：离心泵在启动之前，应关闭出口阀门，泵内应灌满液体，此过程称为灌泵。

　　作用：1吸入室：把液体从吸入管吸入叶轮。要求液体流过吸入室的流动损失较小，液体流

　　2叶轮：离心泵的作功部件，对叶轮的要求是在损失最小的情况下使单位重量的液体获得较

　　高的能量。3.蜗壳：位于叶轮之后，它把从叶轮流出的液体收集起来以便送入下级叶轮或送

　　(m，J/kg)、功率：有效功率Ne、轴功率N(kW)、效率(％)、η，ηV，ηhyd，ηm、转

　　扬程H单位重量液体从泵进口处到泵出口处能量的增值，也就是1N液体通过泵获得的有

　　汽蚀：当叶片入口附近的静压强等于低输送温度下液体的饱和蒸气压时，液体将在该处部分

　　汽化，产生气泡。含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，此时周围的液体以极高的速度流向原汽泡占据的空间，产生了极大的局部冲

　　击力。在这种巨大冲击力的反复作用下、导致泵壳和叶轮被损坏，这种现象称为气蚀。

　　后果：1.汽蚀使过渡部件被剥蚀破坏。2、汽蚀使泵的性能下降。3.汽蚀使泵产生噪声和振动。

　　有效汽蚀余量NPSHa：吸上液面上的压力水头在克服吸水管路装置中的流动损失并把水提

　　必需汽蚀余量NPSHr：自泵吸入口截面到泵内压强最低点的总压降为必需汽蚀余量。

　　5.试写出泵汽蚀基本方程式。如何根据该方程式判断泵是否发生汽蚀及严重汽蚀？

　　1.改进泵本身的结构参数或结构形式，使泵具有尽可能小的必要的汽蚀余量NPSHr。2.合理

　　地设计泵前装置及其安装位置，使泵入口处具有足够大的有效汽蚀余量NPSHa，以防止发

　　担高离心泵本身抗汽蚀的性能：改进泵的吸入口至叶轮叶片入口附近的结构设计。2、采用

　　前置诱导轮。3、采用双吸式叶轮。（0.63）4.设计工况采用稍大的正冲角。5.采用抗汽蚀的

　　提高进液装置汽蚀余量的措施：增加泵前储液罐中液面上的压力来提高有效汽蚀余量。2.

　　减小泵前吸上装置的安装高度。3.将吸上装置改为倒灌装置。4.减小泵前管路上的流动损失。

　　运行中防止汽蚀的措施：泵应在规定转速下运行。2.不允许用泵的吸入系统上的阀门调节流

　　量。3.泵在运行时，如果发生汽蚀，可以设法把流量调节到较小流量处；若有可能，也可降

　　8.如何判别泵运行工况的稳定性？在什么条件下泵工作不稳定？是否绝不允许泵在不稳定

　　工况点的稳定与不稳定可用下式判别：dHpipe/dQdH/dQ（装置特性曲线斜率大于泵性能曲

　　dHpipe/dQdH/dQ（装置特性曲线斜率小于泵性能曲线）不稳定。不稳定工况需要两个条件：

　　1.泵具有驼峰状的性能曲线.管路中有能自由升降的液面或其他能储存和释放能量的部分

　　不稳定动行会使泵和管路系统受到水击、噪声和振动，故一般不希望泵在稳定工况下运行。

　　应尽可能选用性能曲线无驼峰状的泵。只要不产生严重的水击、振动和倒流现象，泵是可以

　　允许在不稳定工况下工作的（注意：压缩机只允许在稳定工况区工作，否则将出现喘振使其

　　1.改变泵的特性曲线.改变装置（管路）的特性曲线同时改变泵和装置的特性曲线.改变泵的特性曲线改变前置导叶片角度的调

　　离心泵正确安全操作：执行操作规范、安全制度，岗位培训等；认为盘车、关阀重要

　　泵流动相似条件：几何相似、进口速度三角形相似（运动相似）；相似工况：满足相似条件，

　　ABCD包围的阴影区即为泵的高效工作范围。N是最高效率点，AD和BC虚线近似为等效

　　率抛物线，AB为未切割叶轮外径D2时的扬程性能曲线，CD达到允许最大相对切割量D2min

　　时的扬程性能曲线。另外AB亦可表示为转速n1的扬程性能曲线，CD亦可表示为叶轮外径

　　不变而转速降低为n2的扬程性能曲线。故ABCD包围的阴影区，亦为转速改变时的高效工

　　选泵的原则：1.根据所输送的流体性质选择不同用途、不同类型的泵。2.流量、扬程必须满

　　足工作中所需要的最大的负荷。3.从节能观点选泵、一方面要尽可能选用效率高的泵，另一

　　方面必须使泵的运行工作点长期位于高效区之内。4.为防止发生汽蚀，要求泵的必需汽蚀余

　　量小于装置汽蚀余量。5、按输送工质的特殊要求选泵。6.所选择泵应具有结构简单、易于

　　操作与维修、体积小、重量轻、设备投资少等特点。7.当符合用户要求的泵有两种以上的规

　　离心式压缩机主要由吸入室、叶轮、轴、固定部件、机壳、轴端密封、轴承、排气蜗室等组

　　活塞式压缩机主要由气阀、气缸、曲柄、连杆、十字头等组成、易损部件：活塞、活塞杆、

　　首级：吸气管和中间级组成。末级：叶轮、扩压器、排气蜗室组成离心叶轮的典型结构：（叶

　　轮：唯一做功元件。）闭式叶轮、半开式叶轮、双吸式（双面进气）叶轮；后弯（后向）型

　　扩压器典型结构：能量转换元件（动能→压力能，气流减速增压）：无叶扩压器、叶片扩压

　　3.离心式压缩机作为一种高速旋转机器，对材料、制造与装配均有较高的要求，造价高。适

　　2.热力方程组:连续性方程，能量方程，伯努利方程，殴拉方程，气体压缩方程。

　　kg/s；qV为容积流量，m3/s；ρ为气流密度；f为截面面积；c为法向流速；

　　式中：D2为叶轮外径；b2/D2为叶轮出口轴向宽度；b2/D2为叶轮出口相对宽度（0.025～

　　物理意义：1.欧拉方程指出的是叶轮与流体之间的能量转换关系，它遵循能量转换与守恒定

　　只要知道叶轮进出口的流体速度，即可计算出单位质量流体与叶轮之间机械能转换的

　　大小，而不管叶轮内部的流动力情况。3.该方程适用于任何气体或液体，既适用于叶轮式的

　　压缩机，也适用于叶轮式的泵。4.推而广之，只需将等式右边各项的进出中符号调换一下，

　　式中：Lth为叶轮输出欧拉功；Hth为理论能量头（接受能量/单位重流体），kJ/kg；物理意

　　义：3部分能量，（离心力做功转静压能）+（动能增量）+（w减速转静压能）。

　　(c2^2-c1^2)/2式中：cp为定压比热，h为焓值，k为绝热指数，R为气体常数；

　　喘振工况:当流量小于一定值时，会产生严重的边界分离。如进一步减小流量，将会产生强

　　烈的气流脉动和周期性振荡，使机器性能大大恶化，而压力、温度和速度等气流参数作大幅

　　度脉动，并产生一种异常噪声，整个机器随之发生强烈振动，这种现象称作喘振。开如发生

　　防喘振的危害：1操作者应具备标注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.降低运行转速，可以使流量减少而不致进入喘振状态，但出口压力随之降低。3.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

　　英雄者，胸怀大志，腹有良策，有包藏宇宙之机，吞吐天地之志者也。——《三国演义》

　　在压缩机出口设置旁通管道。5.在压缩机进口安置温度、流量监视仪表。出口安置

　　压力监视表，一旦出现异常现象或喘振及时报警6.运行操作人员应了解压缩机的工作原理，

　　随时注意机器所在的工况位置，熟悉各种监测系统的操作，尽量使机器不致进入喘振状态。

　　堵塞工况：当流量不断增大时，气流产生较大的负冲角，使叶片工作面上发生分离，当流量

　　达到最大值时，叶轮做功全变为能量损失，压力不再升高，甚至可能使叶道中的流动变为收

　　敛性质，或者流道最小截面处声速，这时压缩机在到堵塞工况。其气流压力得不到提高，流

　　级数越多，压缩机的性能曲线愈陡，喘振流量愈大，堵塞流量愈小，其稳定工作范围也就愈

　　轴向力由两部分组成：1.叶轮两侧的流体压力不相等。2.流体轴买球的app向分动量的变化。

　　级是离心式压缩机使气体增压的基本单元，它由首级、中间级和末级组成。叶轮是外界传递

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