流体机械最新难点，重点，考点，
————梁思远工作室（可以缩印拿到考场的哦亲）
流体机械：广义指在流体具有的机械能和机械所做的功之间进行能量转换的机械的总称。流动相似的充要条件：任何对应点的同名物理量的比值相等。（几何相似，运动，动力相似）
1、对离心泵而言，只要Re对应相等，就是动力相似的充要条件，对于Re大于10xe5两泵的相似条件就是几何运动相似。
2、几何相似离心泵，再其各自效率最高点处的工况相似。这些离心泵也就有相同的比转速。单级泵平衡轴向力的原理
1、双吸叶轮，原理：叶轮两侧对称可平衡，但由于密封泄露等因素，有残余平衡力，故轴端需止推轴承
2、平衡孔和平衡管，使后盖板前后空间相通，液体流过后盖板环间间隙，压力降低。需密封环。
3、带背叶轮：依靠叶轮后盖板外面的径向叶片带动后盖板和泵壳见液体旋转（近w），使后盖板夜里降低多级泵平衡轴向力的原理：
1、叶轮对称布置：两两对称反向布置（适少级数的蜗壳中开式多级，级间泄露少），两组对称反向布置（多级数，轴封压力小）
2、自动平衡盘装置：自动平衡靠轴向和径向间隙的配合，当径向间隙很大压力降也很大，平衡性越强往复式活塞泵正常工作条件：工作腔内液体压力应始终大于输送液体的饱和蒸汽压，否，液体汽化。活塞式压缩机：
1、气阀的影响：实际吸气压力低于名义吸气压力，实际排气压力高于名义排气压力。
2、泄漏有两种：外泄漏（直接进入大气），内泄漏高压级漏向低压级，
3、影响排气量的因数：进气压，进气温度，转速，余隙容积，泄漏。
4、多级压缩：单级等温压缩最理想，功耗最省，绝热单级压缩功耗最大，多级压缩介于之间。
5、多级压缩的原因：降低排气温度，节省功率消耗，降低最大活塞力，提高容积系数，往复惯性力的平衡：
1、单列压缩机无法平衡，只有用平衡重的方法改变一级惯性力的方向
2、两列曲柄错角180度的立式或卧式压缩机；当两列质量相等时，一级惯性力全部平衡，减少一级惯性力矩，列间距a尽量减小，二级惯性力没有得到平衡，二级惯性力矩得到平衡。
3、对称平衡型压缩机：一级二级惯性力都得到平衡，惯性力矩没有平衡，但很小，故转速很高，是卧式压缩机的发展方向。
4、角式压缩机：（V型90度，L，W型60度）
离心式压缩机：
1、级：一个叶轮及其配合的固定组件所构成使气体压力升高的基本单元。
2、段：以进排气口为标志，压缩机只有一个进气口和一个排气口就称为段。
3、缸：一个机壳就是一个缸，列：缸的排列方式；
4、多缸的原因;终压较高，需要的叶轮较多，如安装在同一轴上，会使轴临界转速较低，使工作转速与二阶转速接近，同时有些压缩机各级需不同转速，故多缸。
5、叶轮参数一定，后弯叶片，叶片功随流量的增加而减低。
6、叶轮相对宽度由大变小时，级效率先减小后增大，后来则随其减小而减小。
7、轮径比过大过小都会减低气流在叶轮中的流动效率。
8、出口安置角大，能量头高，效率低，由于压缩机容积流量逐级减小，出口安置角也应降低。
9、随着叶片数增加，级压力比，效率先增加后减小。
10、出口安置角=45-90度时，叶片数较多，叶轮直径又较小，会造成堵塞，可用长短叶片相间来改变。
11、叶轮转速受三方面的影响;机械限制，叶轮材料强度限制，高速气流马赫数限制，气轻主要受叶轮强
度限制，气密气体主要受马赫数限制。
12、叶片扩压器扩压程度高，气流损失小，相同扩压程度，叶片扩压尺寸更小。
13、高压轴封，浮环密封，干气密封；冷冻压缩机，填料密封，机械密封。
14、喘振的内因：流量过小，小于压缩机的最小流量，导致机内出现严重的气体旋转脱离；
喘振的外因：管网有一定容积，且压力高于压缩机的排压，造成气流倒流，产生大幅度的气流脉动。脉动的频率和振幅与管网容量有关。
15、堵塞工况：当流量增大时，气流速度升高，流道某喉部气流流速将达到临界状态，即流速等于音速c
=a（M=1）。这时流量为最大流量qmax，若想再提高流量，则会出现激波（波障），气流穿过波将有很大波阻损失，压力不再升高，流量也不能再增加，这种工况称为“堵塞工况”。
16、稳定操作的工作点具有两个条件；压缩机的排气量等于管网的进气量；压缩机提供的排压等于管网所
需的端压
离心泵原理：液体进入泵后，液体随叶轮做高速旋转运动，液体在离心力作用下被甩出。
结构：过流部件：泵壳、叶轮、吸入阀，
特点：H、Q范围大，N高，效率高，V小，M小，需灌泵。
启动：闸阀关死
轴流泵原理：利用叶轮对液体产生升力而输出液体
结构：过流部分由吸入管，叶轮，导叶，弯管，排出管。
特点：低H，高Q，
启动：闸阀全开
旋涡泵原理：液体从叶轮叶片间出来后进入环形通道，将一部分动能转给流道中的液流，这样液体就获得顺叶轮旋转方向的冲量，同时低能液体回到叶轮。利用纵向漩涡提高扬程
结构：叶轮，泵体，泵盖，及其三者组成的环形流道。
特点：小Q,大H，可自吸，可气液混输。但效率低，流量下降，H,Q反而升高。
启动：出口阀全开
容积泵原理：周期性改变工作室容积，
结构：液力端：气阀（吸入阀，排出阀）缸体，活塞，传动端：十字头，连杆，曲柄。特点：平均流量恒定，泵压力取决于管路特性，适应性强，可自吸，不灌泵。
螺杆泵原理：利用螺杆间相互啮合空间容积变化，
结构：泵体，村套，螺杆,联轴器。
特点：轴向连续均匀，脉动小，内部速度低，允许较多其他气体进入。
齿轮泵原理：
结构：齿轮，泵体，前后盖，各齿间槽，
特点：可自吸，效率低，噪声大
排出空气室原理：室内有一定体积气体，当泵瞬时流量大于平均流量，排除管路阻力增加，泵内压力升高，空气室气体被压缩，从而储蓄一部分液体，减小流量。
吸入空气室原理：当流量增加，吸入管路阻力增加，液缸真空值也增大，当空气室真空值低于液缸时，空气膨胀，液体排入吸入管路。
空气室作用：减小流量和压力的脉动
吸气阀原理：阀座侧气压高于升高限制器气压，且压差足以克服弹簧压力时，阀片推开，气体进入气缸，阀片落在升高限制器，
结构：阀座，升高限制器，阀片，弹簧，螺栓
离心机原理：利用旋转产生离心惯性力来实现液相飞均匀系混合物的分离
离心过滤原理：悬浮液加入后，在离心力作用下，固体颗粒很快沉积到转鼓壁上的过滤介质上，形成滤渣层，液体在离心力作用下渗过——滤渣层——过滤介质——转鼓孔而出。滤渣
层越薄，离心过滤速率越快。
离心沉降原理：悬浮液加入后，固体颗粒在离心力作用下作径向运动，同时与液体作轴向运动，当径向运动时间小于轴向时，可被排出。沉降距离越短，沉降离心机生产力越大离心泵的能量损失：
1、水力损失：摩擦损失，局部阻力损失，冲击损失，
2、容积损失：间隙阻力
3、机械损失：摩擦损失，轮组损失
离心泵的密封原理：
1、密封环：
2、填料密封：依靠填料变形，使泵轴（或轴套）外圆表面和填料紧密接触实现密封。（减压装置—节流套）3、机械密封：动环+静环
往复活塞泵活塞缸体和柱塞缸体密封原理：
1、迷宫密封：活塞和缸体间密封，一定数量密封迷宫槽增加阻力损失减少泄露。同时具有储液润滑作用。
2、软填料密封：依靠填料变形，使缸体表面与填料紧密接触实现密封，在较低温低压下适用
3、活塞环密封：自由状态外径大于液缸，装入缸体后，由于材料弹性使活塞环对缸体壁产生压力实现。
4、柱塞密封：较低压力温度速度用软填料，较高用自封式密封结构。
活塞式压缩机密封原理：
1、活塞环密封：由于其形变产生预压紧力，使活塞环贴近缸壁，气体通过高低不平金属表面间隙受节流
阻和塞作用，压力降低，气缸内压力越大，活塞环压紧力越大。
2、活塞与活塞杆密封：之间有键连接，可用垫片密封
3、填料函：密封活塞杆与气缸，
离心式压缩机密封原理：
1、迷宫密封：气流经过齿缝，通流截面变小，是加速降压（静压能转变速度头），又进入两齿片形成的空腔，流通截面迅速变大，气流形成很强的漩涡，使气速近乎消失，动能转变为热能，形成等压滞后。（多用为级间密封）
2、浮环密封：主要靠高压密封油在浮环和轴套间形成的油膜产生节流降压阻止高压侧气体向低压侧流动。（机壳两端轴封）
3、干气密封：流体动力和流体动力的平衡。
离心泵气蚀原理：当泵吸入口压力降低到该处相应温度下的蒸汽饱和压力时，液体沸腾气化，流动液体中出现大量气泡，气泡从低压到高压区移动时，在高压液体作用下，迅速缩小凝结崩溃，形成真空，液流急剧从冲击而来。从而产生机械剥蚀，噪声，振动等。
离心式压缩机产生喘振工况的原因：流量减小时，气流进入叶轮方向就与叶片进口角一致，产生严重冲击，致气流分离，气流没能充满流道，流道某处出现空隙，后扩至整个流道，当流量再减小，气流边界层分离扩至整个流道，致气流变成漩涡运动，从外圆折回到内圆，流道中气流通不过，此时级压力突降，级后高压气流倒回，瞬时补充流量不足，恢复正常工作，气流压出去，流量由减小，压力又突降，气流又倒回，反复从而产生低频高振幅压力脉动，噪声，振动等。
改善离心泵气蚀性能：
1、提高泵本身抗气蚀性能：
增大D2,B2、采用双吸叶轮，增加流量。采用诱导轮（对叶轮井口增压）优质材料
2、提高有效气蚀余量：
合适安装高度、改善吸入口条件，增大吸入管D减小L，减少弯头，
一、三足式离心机:
1结构：转鼓、弹簧悬挂之承，质量中心低、运转平稳、结构简单、制造容易、安装方便，
2卸料；机械低速或人工停车卸料（上部和下部卸料）人工结晶晶粒破碎小
3典型特点；应用范围广适应性强、不同浓度不同固相颗粒粒度的分离、洗涤脱水，可分离易燃易爆产品4缺点：间歇操作、周期长、单机能力低，中小型生产，
5分离物：固体颗粒5um，以上，浓度5%-75%，及成件产品、金属制品的脱液；
二、上悬式离心机
1结构：转鼓装在细长主轴下端，
2轴本身具有较大绕性，使转动部件具有自动对中性能，运转平稳，结构简单，易安易造
3卸料：均为下部卸料，重力卸料为圆柱圆锥型，机械卸料为圆筒形，晶体可保持完好无损
4典型特点：适应性强，特别适用糖糕等粘稠物料脱液，典型物料味精
三、卧式刮刀卸料离心机
1主轴水平放置在一对滚动轴承上，结构紧凑，体积小
2卸料：宽刮刀（径向、旋转）卸料、窄刮刀旋转卸料，、
3特点：对进料浓度，量变化不敏感，滤渣含液低，滤液澄清度高，可洗涤
4分离物：中等颗粒或细颗粒（0.1-5mm），浓度10%-60%；
四、虹吸刮刀卸料离心机
1结构：滤液室、虹吸室、撇液管
2特点：利用反向冲洗再生过滤介质使过滤介质过滤性恢复，保持良好渗透性，生产能力大
3分离物：滤饼含液低，典型物料淀粉
五、活塞推料离心机
1结构：
2特点：对固相浓度变化很敏感加料稳定，
3优点：分离效率高，生产能力大，运转平稳自动操作脉动卸料，
4分离物：中等粗颗粒浓度较高过滤脱水
六、离心力卸料离心机
1结构、转鼓呈截头圆锥型
2卸料：在离心力作用下液体经滤网和转鼓壁排除，滤饼在离心力作用小由小端向大端移动
3特点：滤饼层薄，分离因数随R增大而增大，故分离效率高，对物料特性浓度敏感，适应性差4优点：加料过滤排渣连续，单机处理量大
七、螺旋卸料过滤离心机
1结构；差速器，输料螺旋，圆锥型转鼓
2特点：可通过改变转鼓与输料螺旋的转速差来改变滤渣在转鼓中停留时间，从而改变滤饼湿含量3卸料：悬浮液在网上过滤，形成滤饼，滤饼在滤网上由螺旋的推送由小端详打端移动排除
4优点，处理量大，连续操作，固体颗粒可能破碎，有小颗粒进入滤液。
5分离物：粗固体颗粒（大于2mm）浓度大于40%
八、振动进料离心机
1结构：激振器，圆锥型转鼓
2特点：附加轴向和周向振动的离心机
3卸料：物料进入后在离心力和振动力联合作用下向大端移动，改变振动频率和幅度可改变停留时间4优点：处理量大，生产连续，能耗低，颗粒破碎小，但分离因素低只能处理易过滤的
5分离物：含粗颗粒（大于200um）高固相浓度.30%
离心泵的流量调节的目的：使泵工作点（L-Q和泵性能曲线的交点）保持在高效区内运行。离心泵的流量调节的本质：改变工作点的位置
离心泵的流量调节的方法：
1、改变管路性能曲线
a、节流调节法——排出管路上安装调节阀（能损大，不经济）
b、旁通调节阀——排出液体通过旁路和旁通阀回流吸入系统（小流量下可避免气蚀）c、吸液池液位变化自动调节（液位变化——L-Q平移）
2、改变泵性能曲线
a、改变转速（经济，L-Q平坦，H—Q较陡，否则转速变化小，流量变化大）b、改变叶轮参数（流量变化小，范围大）
c、改变叶轮数目
d、改变泵的运行台数
离心泵的选择：
1、列出选择泵的所需原始数据；
2、估算泵的QandH,
3、选择泵的类型和型号；
4、核算泵的性能曲线，
5、计算泵的轴功率和原动机功率
活塞式压缩机输气量的调节
1、补充余隙容积调节——改变容积系数
2、顶开吸入阀调节——使气体返回吸入管道，减少流量
3、旁路回流调节法——排气管和吸入管接通一旁通阀，使气体回流吸入管路
4、节流吸入调节——吸入管道上安装节流阀，减小吸入压力
5、改变转速调节——不适电动机驱动
6、改变操作台数
活塞式压缩机优点：
1、适用范围广，排气压力变化，排气量变化不大
2、效率高，适应性强，输气量范围大。
缺点：
1、气体带油污
2、转速不高（往复惯性力限制）
3、排气不连续，气压波动，
4、易损件多，维修难。
活塞压缩机的选择：
1、列数根据气量大小和级数多少而定。列数少，填料函少。
2、多级压缩机，应合理选择曲柄错角，
3、级的配置中应尽量使各两列活塞力接近。
4、尽可能使填料函位于低压处，低压缸于曲轴侧，高压缸于远轴侧。
螺杆压缩机优点：
1、没有不平衡质量力
2、转速高，无磨损，调节性良好。
3、绝对无油压缩。
缺点：
1、效率低，转子制造复杂，支撑要求高，噪声大。
离心压缩机优点：
1、排气量大，转速高，
2、结构紧凑，尺寸小。
3、运转可靠，连续运转时间长，利用率高，以维护。
4、不污染气体。
5、不适小气量，大压力比，效率低于活塞压缩机，稳定工况区窄。
