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第1章 绪论 1

1.1 过程流体机械的作用 1

1.1.1 过程工业概述 1

1.1.2 过程设备与过程流体机械 1

1.2 过程流体机械的分类 1

1.2.1 按能量转换分类 1

1.2.2 按流体形态分类 2

1.2.3 按结构特征分类 2

1.3 气体性质与热力过程 3

1.3.1 气体种类及状态方程 3

1.3.2 气体热力过程 4

1.3.3 气体的物化性质及流动性质 6

1.4 压缩机概述 8

1.4.1 压缩机的应用及分类 8

1.4.2 各种压缩机的特点 11

1.4.3 压缩机的基本术语 11

1.5 泵概述 12

1.5.1 泵的应用及分类 12

1.5.2 各种泵的特点 13

1.5.3 泵的基本术语 14

1.6 过程流体机械技术进展 15

1.6.1 大型化与微型化 15

1.6.2 透平机械流体动力学研究 16

1.6.3 先进成型制造技术 17

1.6.4 故障诊断技术 17

1.6.5 其他技术进展 18

思考题 18

第2章 往复活塞式压缩机 20

2.1 概述 20

2.1.1 活塞压缩机基本结构及工作原理 20

2.1.2 活塞压缩机的特点 21

2.1.3 活塞压缩机的分类 22

2.2 活塞式压缩机热力分析 22

2.2.1 活塞压缩机的理论循环 23

2.2.2 活塞压缩机的实际循环 27

2.2.3 活塞压缩机的排气量 28

2.2.4 活塞压缩机的功率和效率 31

2.2.5 多级压缩 36

2.3 活塞式压缩机动力分析 40

2.3.1 曲柄连杆机构运动分析 40

2.3.2 曲柄连杆机构惯性力分析 41

2.3.3 活塞压缩机中的作用力和力矩 44

2.3.4 活塞压缩机的动力平衡 48

2.3.5 切向力 52

2.4 活塞式压缩机总体结构 53

2.4.1 活塞压缩机的结构形式 53

2.4.2 设计原则 53

2.4.3 主要参数的选择 54

2.5 活塞式压缩机主要零部件结构 55

2.5.1 气缸 55

2.5.2 活塞组件 58

2.5.3 填料函 61

2.5.4 气阀 62

2.5.5 曲轴 64

2.5.6 连杆 66

2.6 活塞式压缩机的运转 67

2.6.1 排气量调节 67

2.6.2 润滑 68

2.6.3 冷却 70

2.6.4 常见故障及维护 71

思考题 74

分析应用题 75

第3章 其他容积式压缩机 77

3.1 螺杆压缩机 77

3.1.1 基本结构及工作原理 77

3.1.2 螺杆压缩机性能及应用范围 78

3.2 单螺杆压缩机 80

3.2.1 基本结构及工作原理 80

3.2.2 单螺杆压缩机性能及应用范围 81

3.3 滑片压缩机 82

3.3.1 基本结构及工作原理 82

3.3.2 滑片压缩机性能及应用范围 83

3.3.3 滑片压缩机与螺杆压缩机性能对比 83

思考题 84

第4章 离心泵 85

4.1 离心泵基本结构与工作原理 85

4.1.1 离心泵基本结构 85

4.1.2 离心泵分类 90

4.1.3 离心泵的工作原理 90

4.1.4 离心泵的基本理论 91

4.2 泵相似理论 104

4.2.1 泵相似理论基础 104

4.2.2 泵相似定律 106

4.2.3 比例定律 107

4.2.4 切割定律 108

4.2.5 比转数 108

4.2.6 泵相似理论的应用 110

4.3 离心泵性能曲线 112

4.3.1 性能曲线概述 112

4.3.2 性能曲线形状分析 113

4.3.3 几何参数对泵性能曲线的影响 116

4.4 泵系统管路性能曲线 118

4.4.1 离心泵的工作点 120

4.4.2 离心泵的串联与并联 121

4.4.3 离心泵串并联工作性能比较 123

4.5 离心泵的流量调节 123

4.5.1 改变管路性能曲线 123

4.5.2 改变泵性能曲线 124

4.6 离心泵吸入特性和安装高度的确定 126

4.6.1 离心泵汽蚀及其危害 126

4.6.2 汽蚀余量 128

4.6.3 改善离心泵汽蚀性能的途径 130

4.6.4 离心泵安装高度的确定 132

4.7 离心泵轴向力平衡 135

4.7.1 轴向力计算 135

4.7.2 轴向力平衡 137

4.8 典型离心泵 141

4.8.1 单级单吸式离心泵 141

4.8.2 单级双吸式离心泵 141

4.8.3 分段式多级离心泵 142

4.9 离心泵的型号编制 143

4.10 离心泵的选型 143

4.10.1 选型原则 143

4.10.2 选型步骤 143

思考题 146

分析应用题 147

第5章 其他泵 149

5.1 轴流泵 149

5.1.1 轴流泵的原理和结构 149

5.1.2 轴流泵的基本方程 149

5.1.3 轴流泵的性能特点 150

5.2 旋涡泵 151

5.2.1 旋涡泵的结构和工作原理 151

5.2.2 旋涡泵的流量调节 152

5.3 往复活塞泵 152

5.3.1 典型结构与工作原理 152

5.3.2 工作特性 153

5.3.3 特点及应用场合 154

5.4 螺杆泵 154

5.4.1 螺杆泵典型结构 154

5.4.2 工作原理 156

5.4.3 特点及应用场合 156

5.5 滑片泵 156

5.5.1 典型结构与工作原理 156

5.5.2 特点及应用场合 156

5.6 齿轮泵 157

5.6.1 典型结构 157

5.6.2 工作原理 157

5.6.3 特点及应用场合 158

思考题 158

第6章 离心式压缩机 159

6.1 概述 159

6.1.1 离心式压缩机的特点 159

6.1.2 离心式压缩机的基本结构及工作原理 160

6.2 离心式压缩机热力过程分析 163

6.2.1 离心式压缩机的基本方程及应用 163

6.2.2 功率和效率 167

6.2.3 级间温度、压力的计算 170

6.2.4 离心式压缩机级的性能曲线及工况 173

6.3 叶轮 177

6.3.1 叶轮的分类 177

6.3.2 叶轮的主要参数 182

6.4 离心式压缩机的其他元件 184

6.4.1 吸气室 185

6.4.2 扩压器 185

6.4.3 弯道及回流器 189

6.4.4 蜗壳 190

6.5 离心式压缩机的密封 192

6.5.1 迷宫密封 192

6.5.2 机械密封 195

6.5.3 浮环密封 195

6.5.4 干气密封 196

思考题 197

分析应用题 198

第7章 离心机 200

7.1 离心机的工作原理与基本参量 200

7.1.1 离心机的工作原理 200

7.1.2 分离因数 201

7.1.3 离心液压 202

7.1.4 离心过滤速率 204

7.1.5 颗粒沉降速度及沉降离心机的生产能力 205

7.2 离心机的典型结构 209

7.2.1 离心机的基本结构及分类 209

7.2.2 过滤离心机 210

7.2.3 沉降离心机 218

7.2.4 离心分离机 222

7.3 离心机的选型 230

7.3.1 选型依据 230

7.3.2 选型步骤 233

7.3.3 多机种联用、综合选型与离心机标准 235

思考题 236

分析应用题 237

第8章 高速回转件的强度 238

8.1 高速回转轮盘的强度 238

8.1.1 轮盘的力学分析 238

8.1.2 等厚度回转轮盘的应力分析 240

8.1.3 锥形回转轮盘的应力分析 243

8.1.4 实际回转轮盘的应力计算 243

8.2 高速转鼓壁的强度 245

8.2.1 鼓壁自身质量引起的应力 246

8.2.2 筛网质量引起的鼓壁应力 247

8.2.3 物料质量引起的鼓壁应力 248

8.2.4 转鼓壁的强度计算 249

思考题 254

分析应用题 255

第9章 高速转轴的临界转速 256

9.1 高速回转机械的振动与临界转速 256

9.2 临界转速的计算方法 258

9.2.1 特征值法 258

9.2.2 影响系数法 262

9.2.3 临界转速的近似法 267

9.3 影响临界转速的其他因素 271

9.3.1 回转力矩的影响 271

9.3.2 臂长的影响 272

9.3.3 约束支承影响 273

思考题 275

分析应用题 275

参考文献 277

附录1常用气体的主要物理性质 279

附录2汉英过程流体机械主要技术词汇 280

附录3导学微视频索引 284

附录4主要符号表 285