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矿山机械课后题答案

第一章

1、煤岩的机械性质有哪些？

答：煤岩的机械性质指煤岩体受到机械施加的外力时所表现的性质，主要是强度，硬度，弹塑性和脆性，坚硬度，截割阻抗和磨砺性等。

第二章

10.横轴式截割头与纵轴式截割头比较，各有何优缺点？

答：P31--33

横轴式截割头优点：截割头体通过胀套联轴器同减速器输出轴相连，可起过载保护作用。横轴式截割头的截齿数量较多，且按空间螺旋线方式分布在截割头体上，螺旋线的旋向为左截割头右旋，右截割头左旋，这样可使截落的煤岩抛向两个截割头中间，改善截齿的受力情况，提高装载效果。

缺点：横轴式截割头的形状近似为半椭圆球体，不易切出光滑轮廓的巷道，也不能利用截割头开水沟和挖柱窝。

横轴式截割头转速高、齿数较多，且不被煤岩体所包埋，因而产尘量较多。纵轴式截割头优点：纵轴式截割头结构简单，容易实现内喷雾，较易切出光滑轮廓的巷道，便于用截割头开水沟和挖柱窝。截割头上既可安装扁形截齿，也可安装锥形截齿。

纵轴式截割头是埋在被切煤岩中工作的，且转速低，故而产尘量较少。

缺点：纵轴式截割头破碎的煤岩向两侧堆积，需用截割头在工作面下部进行辅助装载作业，影响装载效果。

补：常用的装载机械有哪些区别是什么

1、耙斗装载机

2、铲斗装载机

3、扒爪装载机5、扒爪立爪装载机

区别主要答组成及工作原理（p18~28）

第三章

2、什么是普采、综采？其工作面各配置了那些设备？

机械化采煤工作面的配套设备主要由双（单）滚筒采煤机、刮板输送机及支护设备等组成。按照支护设备机械化程度的不同分为：支护设备采用单体金属摩擦支柱时，成为普采工作面（简称普采）；若采用单体液压支护时成高档普采工作面（简称高档普采）；若采用液压支架支护时，称综合机械化采煤工作面（简称综采）。

普采工作面是工作面支护为单体支柱与铰接顶梁工作面安装刮板输送机及采煤机，普采工作面不能实现采面连续化。综采工作面是工作面支护为综采液压支架，工作面安装刮板输送机及采煤机，可以实现采煤连续化。

综采设备主要指液压支架、双滚筒采煤机、刮板运输机等

普采设备主要指单体金属摩擦支柱、采煤机、刮板运输机等

5、螺旋滚筒的主要结构和参数，其转向和旋向有何要求？

主要结构：螺旋叶片、端盘、齿座、喷嘴、铜毂、截齿等。

主要参数：滚筒直径、宽度、螺旋叶片参数。

转向和旋向要求:对逆时针方向旋转的滚筒，叶片应为左旋；顺时针方向旋转的滚筒，叶片应为右旋。

7.截齿的种类有哪些？（见73页）

采煤机使用的截齿主要有扁形截齿和锥形截齿两种。扁形截齿是沿滚筒径向安装在螺旋叶片和端盘的齿座中的，故又称径向截齿。这种截齿适用于截割各种硬度的煤，包括坚硬煤和黏性煤。锥形截齿的刀体安装方向接近于滚筒的切线，又称为切向截齿。这种截齿一般在脆性煤和节理发达的煤层中具有良好的截割性能。锥形截齿结构简单，制造容易。从原理上讲，截煤时锥形截齿可以绕轴线自转而自动磨锐。

23、无链行走机构有哪几种？各有何特点？（P81—P85）

销轨式、齿轨式、链轨式

补、常见采煤机类型有哪些？（见57页）

答：常见的采煤机的类型有：滚筒采煤机、刨煤机、连续采煤机。

滚筒采煤机能适应较复杂的顶、地板地质条件，调高范围大，因而得到广泛应用。刨煤机对煤层地质条件要求较严，特别是在煤质松软，顶、地板条件好时的薄煤层应优先采用。连续采煤机是房柱式（短壁）采煤法的主要设备，适应截高0.8~6.0m的煤层。

第四章单体支柱设备

7、说明放顶支柱的功用和工作原理。

答：放顶支柱主要用于煤层厚度变化较小，顶、底板较平整，顶板中等稳定以上，煤层倾角小于15°，截割高度为0.6～0.8m，全部垮落法管理顶板和缓慢下沉顶板的工作面。采取放倒防滑措施后，亦可用于倾角15°～25°的中厚煤层工作面。

放顶支柱的工作原理是：

（1）升柱。升柱时，把把操纵阀的手柄扳到升柱位置，从泵站来的高压液体经控制阀进入支柱的下腔，使立柱活柱升起支撑顶板；同时，立柱上腔的液体通过工作面

总回液管回到油箱。

（2）推移输送机。把操纵阀的手柄扳到移溜位置，高压液体即进入推移液压缸的活塞腔，使千斤顶的活塞杆伸出，推动输送机前移；同时，活塞杆腔内的液体经总回

液管回到油箱。

（3）降柱。把操作阀手柄扳到降柱位置，高压液体即在进入立柱上腔的同时，打开控制阀中的液控单向阀，使立柱活柱回缩。

（4）立柱前移。降柱后把操作阀手柄扳至移柱位置，高压液体即进入推移液压缸活塞杆腔，使活塞回缩，支柱即以输送机为支点被拉前移。（参照120页图 4-7）补1．常用的单体支护设备有哪些？

答：单体支护设备包括木支柱、金属摩擦支柱、单体液压支柱及切顶支柱。

单体液压支柱分为活塞式和悬浮式两种。活塞式单体液压支柱又分内注式和外注式两种，内注式单体液压支柱是在人力作用下，靠支柱内部液体循环达到支撑顶板的作用。外注式液压单体支柱是由工作面乳化液泵站供给支柱压力液来支撑顶板的，工作循环包括生柱与支撑、承载、卸载回柱3个过程。

切顶支柱是用垮落法放顶时支设于采煤工作面与采空区交界线上专为放顶而安设的特

种支柱。主要用于煤层厚度变化较小，顶、底板较平整，顶板中等稳定以上，煤层倾角小于15°，截割高度为0.6~0.8m，全部垮落法管理顶板和缓慢下沉顶板的工作面。

补2：单体液压支柱的工作过程

①升柱和初撑②承载和溢流③卸载和回柱

单体液压支柱共分为两类：活塞式单体液压支柱（内注式单体液压支柱、外注式单体液压支柱）和悬浮式单体液压支柱（单伸缩悬浮式单体液压支柱、双伸缩悬浮式单体液压支柱）。外注式单体液压支柱工作过程：①升柱与初撑：升柱与初撑时，用注液枪插入支柱三用阀的注液孔中，然后操作注液枪手把，从乳化液泵站来的高压液体由三用阀中的单向阀进入支柱下腔，活柱升起。当支柱撑紧顶板不再升高时，松开注液枪手把，拔出注液枪。这时，支柱内腔的压力为泵站压力，支柱给予顶板的支撑力为初撑力。

②承载和溢流：当顶板压力超过三用阀中安全阀限定的工作阻力时，安全阀打开，液体外溢，支柱内腔压力随之降低，支柱下缩。当支柱所受载荷低于额定工作阻力时，安全阀关闭，腔内液体停止外溢。由于上述现象在支柱支护过程中重复出现，因此支柱的载荷始终保持在额定工作阻力左右。

③卸载和回柱：扳动卸载手把打开卸载阀，柱内的工作液体排出柱外，活柱在自重和复位弹簧的作用下缩回，完成卸载降柱过程。

补3：常用的三用阀由哪些阀组成。

三用阀由单用阀、安全阀和卸载阀组装而成，分别承担支柱的注液升柱，过载保护和卸载降注功能。

第五章液压支架

1、试述液压支架的用途和分类

液压支架是在金属摩擦支柱的和单体液压支柱等基础上发展起来的，以高压液体为动力，由液压缸、液压控制阀与一些金属结构件组合而成的采煤工作面机械化支护设备。它与滚筒采煤机、可弯曲刮板输送机、转载机及带式输送机等形成一个有机的整体，实现了包括采、支、运等主要工序的综合机械化采煤工艺。

液压支架的种类很多，常用的分类方法包括：按其对顶板的支护方式和结构特点不同，可分为支撑式、掩护式和支撑掩护式；按适用工作面截高范围，可分为薄煤层支架、中厚煤层支架和大采高支架；按液压支架在工作面的位置，可分为工作面支架、过渡支架和端头支架；按适用采煤方法，可分为一次采全高支架、放顶煤支架、铺网支架和填充支架；按控制方式，可分为本架控制支架、邻架控制支架和成组控制支架。

3、试述液压支架的工作原理

支架的主要动作有升架、降架、推移输送机和移架。这些动作是利用乳化液泵站提供的高压液体，通过液压控制系统控制不同功能的液压缸来完成的。每架支架的液压管路都与工作面主管路并联，形成各自独立的液压系统，其中，液控单向阀和安全阀设在本架内，操纵阀可设在本架或邻架内，前者为本架操作，后者为邻架操作。

试述液压支架的用途和分类。

液压支架的种类很多，常用的分类方法包括：按其对顶板的支护方式和结构特点不同，可分为支撑式、掩护式和支撑掩护式；按适用工作面截高范围，可分为薄煤层支架、中厚煤层支架和大采高支架；按液压支架在工作面的位置，可分为工作面支架、过渡支架和端头支架；

按适用采煤方法，可分为一次采全高支架、放顶煤支架、铺网支架和填充支架；按控制方式，可分为本架控制支架、邻架控制支架和成组控制支架。

4、支撑式、掩护式、支撑掩护式液压支架在结构和性能上各有哪些特点？

支撑式支架的结构特点是：顶梁较长，其长度多在4m左右；立柱多，一般4-6根，且垂直支撑，支架后部设备的复位装置和挡矸装置，以平衡水平推力和防止矸石窜入支架的工作空间内。

支撑式支架的支护性能是：支撑力大，且作用点在支架的中后部，故切顶性能好；对顶板重复支撑的次数多，容易把本来完整的顶板压碎，抗水平载荷能力差，稳定性差，护矸能力差，矸石易窜入工作空间；支架的工作空间和通风断面大；应用于缓倾斜，顶板稳定的薄与中厚煤层。

掩护式支架的结构特点是：有一个较宽的掩护梁，以挡住采空区的矸石进入作业空间，其掩护梁的上端与顶梁的铰接，下端通过前、后连杆与底座连接；底座，前、后连杆和掩护梁形成四连杆机构，以保持稳定的梁端距和承受水平推力；立柱的的支撑力间接作用于顶梁或直接作用与顶梁上；掩护式支架的立柱较少，且为倾斜布置，以增加支架的调高范围，支架的两侧有活动侧护板，可以把架间密封；通常顶梁较短，一般为3.0毫米左右。

支撑掩护式支架的支护性能是：支撑力较小，切顶性能差；但由于顶梁短，支撑力集中在靠近煤壁的顶板上，所以支护强度较大且均匀，掩护性好，能承受较大水平推力。对顶板反复支撑的次数少，能带压移架；但由于顶梁短，立柱倾斜布置，故作业空间和通风断面小。

支撑掩护式液压支架的结构特点为：顶梁由前梁和主梁组成，顶梁长，有整体刚性和分体交接两种，有些顶梁带外伸或内伸的伸缩量；立柱为两排，可前倾或后倾，四根立柱支撑在顶梁（掩护梁）和底座之间；掩护梁的上端和顶梁铰接，下端用连杆与底座相连；多数支架有双人行通道，通风断面大，支撑合力在顶梁后部，支撑力大，切顶能力强，底座为整体刚性结构件，有底封式和底开式两种；支架的立柱倾斜度小，支撑效率高，但调高范围较小，适应煤层厚度的变化的能力不如掩护式液压支架；工作中前、后排立柱受载经常不均，在同样煤层地质条件下，要求其工作阻力和支护强度应高于掩护式液压支架，液压系统中的动力缸和控制元件多，操作较复杂，影响移驾速度。

补1、煤工作面围岩顶底板的构成。

采场围岩的顶、底板按照它和煤层的不同位置，可分为伪顶、直接顶、基本顶、直接底、基本底等。

补2、三软煤层是什么？

所谓“三软”，即顶板软，易冒落；煤层软，易片帮；底板软，底板允许的比压小于6MPa。补3、什么是液压支架的四连杆机构？

液压支架的掩护梁与底座之间用前、后连杆连接形成四连杆机构。四连杆机构的作用概括起来有两个：其一是当支架升降时，借助四连杆机构可使支架顶梁前端点的运动轨迹呈近似双纽线，从而使支架顶梁前端点与煤壁间距离的变化大大减少，提高了管理顶板的性能；其二是使支架能承受较大的水平力。

连杆机构有两种结构：一种是前、后连杆都为单杆式；另一种是后连杆为整体铸钢件或焊接件，前连杆为左、右分置的单杆铸钢件或焊接件，这样可增大支架的有效利用空间。

第六章采煤工作面设备配套的原则

1、采煤工作面设备配套的原则

（一）采煤机与输送机性能配套

工作面刮板输送机的结构形式及附件必须与采煤机的结构形式相匹配。如采煤机的

行走机构与输送机之间的联系和啮合方式相匹配；采煤机自开切口的摇臂长度与输

送机机头、机尾的长度相匹配；采煤机下切深度要求与输送机机头、机尾的高度相匹配，以及是否连锁控制等。

（二）输送机与液压支架性能配套

液压支架的底座和推移装置与输送机机头、机尾和中部槽的连接及运用方式（如即时支护还是滞后支护）相匹配；输送机与液压支架的防滑性能与煤层倾角大小相适应。

（三）采煤机与液压支架性能配套

采煤机的截高范围与液压支架或单体液压支柱的最大高度和最小高度相适应；采煤机截深与液压支架推移步距相适应，推移液压缸的行程一般应超过截深100~200mm。

液压支架的移架速度与采煤机行走速度配套。液压支架沿工作面长度的移架速度应能跟上采煤机的工作行走速度，否则采煤机后面的空顶面积将增大，易造成梁端顶板的冒落，并影响工作面的正常生产

第七章刮板输送机

2、刮板链的布置有几种形式？不同布置的优缺点是什么？

布置有边双链、中单链、双中链。边双链的拉煤能力强，特别对于大块较多的硬煤，但其两条链受力不均，特别是中部槽在弯曲状态下运行时更为严重；中单链没有受力不均的情况，但其整体破断强度不高，因而限制了其在大功率刮板输送机上应用；双中链吸取双边链与单链各自的优点，既较好的解决了在弯曲段受力不均的问题，又解决了整个链强度不高的矛盾。

3、刮板输送机的运行阻力包括哪些：

刮板输送机运行阻力按直线段和曲线段分别计算。

直线段运行阻力包括：货载及刮板链在溜槽中移动的阻力；倾斜运输时，货载及刮板链的自重分力。直线段运行阻力又分为重段阻力和空段阻力两部分。

曲线段运行阻力主要包括：刮板链绕过两端链轮时链条弯曲产生的附加阻力及轴承阻力；链条与链轮齿间的摩擦阻力；可弯曲刮板输送机在机身弯曲时的附加阻力等。

4、何谓逐点计算法？计算原则是神马？试分析一双端驱动的刮板输送机倾斜向下运输时的最小张力点的位置。

答：逐点计算法是计算牵引构件在运行时各点的张力的方法。计算原则是牵引构件某一点上的张力，等于沿着其运动方向后一点的张力与这两点之间的运行阻力之和。

即Si=Si-1+W（i-1）~i

Si，Si-1，分别是牵引构件前后两点的张力，

W（i-1）~i，前后两点间的运行阻力。

如图既是双端驱动刮板运输机

分析如下：1设：A端电动机有nA台，B端有nB台，则总电机数为n=nA+nB，若牵引机构总牵引力为：Wo，则A端牵引力Wa=Wo/n×nA,同理Wb=Wo/n×nB.

由逐点张力法得：

S2=S1+Wk

S2-S3=Wb=Wo/n×nB

∴S1+Wk-S3=Wo/n×nB

即：S3=S1+Wk-Wo/n×nB。

结论：【1】当Wk-Wo/n×nB>0时，S3>S1，最小张力点在1点.

【2】当Wk-Wo/n×nB<0时，S3

补：液力耦合器有何特点？

液力偶合器调速的特点

⑴、无级调速，在液力偶合器输入转速不变的情况下，可以输出无级连续变化的、且变化范围很宽的转速，当转速变化较大时，与节流调节相比较，有显著的节能效果。

⑵、空载起动，电动机可以在空载或轻载下启动，减少对电网冲击，因而可选用容量较小的电动机及电控设备，减少设备的投资，降低起动电流。

⑶、隔离振动，液力偶合器的泵轮和涡轮之间没有机械联系，转矩通过工作液体传递，是柔性连接。当主动轴有周期性振动（如扭振等）时，不会传到从动轴上，具有良好的隔振效果。能减缓冲击负荷，延长电动机或风机的机械寿命。

⑷、过载保护。由于液力偶合器是柔性传动，其泵轮与涡轮之间有转速差，故当从动轴阻力矩突然增加时，转速差增大，甚至当风机负荷使机器制动时，动力机仍能继续运转而不烧毁，风机也可受到保护。

⑸、除轴承外无磨损部件，故工作可靠，能长期无检修运行，寿命长。

⑹、软起动，可以缓和地起动、加速、减速和停止。

⑺、便于控制，液力偶合器的无级调速便于实现自动控制，适用于各种伺服系统控制。

⑻、能用于大容量风机的变速调节，不受电动机电压高低的限制。

⑼、降低噪声，当风机运行在低速时，整个给风系统的噪声明显的降低。

补充：

液力偶合器定义：以液体为工作介质的一种非刚性联轴器，又称液力联轴器。

液力偶合器调速机理：

液力耦合器是一种利用液体（多数为油）的动能来传递能量的叶片式传动机械。其结构主要由壳体、泵轮、涡轮三部分组成。

液力偶合器以液体为介质传递功率，液力偶合器相当于离心泵和涡轮机的组合，当动力机通过输入轴带动泵轮转动时，充注在工作腔中的工作液体在离心力作用下，沿泵轮叶片流道向外缘流动，使液体的动量矩增大。当工作液体由泵轮冲向对面的涡轮时，工作液体便沿涡轮叶片流道做向心流动，同时释放能量并将其转化为机械能，驱动涡轮旋转并带动工作机做功。靠着液体的传动使动力机和工作机柔性地联接在一起。

改变液力偶合器工作腔的充满度，便可以调节输出力矩和输出转速，充满度升高则输出转速升高，反之则降低，并可实现无级调速。

风机的风量与转速成正比，轴功率与转速立方成正比。当系统所需风量减少时，可通过降低液力偶合器工作腔的充满度来降低风机转速，同时节省功率。风量变化越大，节能效果越显著。

第八章

4：说明输送带初张力的确定方法

在进行输送带张力计算的过程中，其张力大小必须满足以下两个条件：

（1）摩擦传动条件：输送带张力必须保证工作时输送带在传动滚筒上不打滑。

（2）垂度条件：输送带张力必须保证输送带在托辊间的下垂度不超过规定值

根据上述两个条件可以看出，输送带张力的计算有两种方法：一种是根据摩擦传动条件并利用“逐点张力法”求出各特殊点的张力值，然后验算输送带的垂度条件；另一种是根据垂度条件求出输送带上某一点的张力，然后按“逐点张力法”计算出各点的张力值，再验算摩擦传动条件

补：带式输送机托辊有哪些？

【1】承载托辊，是一种安装在有载分支上，起支撑该分支上输送带与物料的作用。运输散状物体，为防洒落应用槽型托辊，运输成件物品则采用平行托辊。槽型托辊组一般有三个或三个以上托辊组成，最常见的是刚性三节槽与挂串三节槽托辊组。

【2】回程托辊，是一种安装在空载分支上，用以承载该分支上输送带的托辊。

【3】硬冲托辊，大多装在输送机的装载点，用以缓冲物料的冲击，与一般托辊类似，只是管体外部加了橡胶圈用以缓冲。

【4】调心托辊，输送带运行时，由于张力不均，物料偏心堆积，机架变形等原因会产生跑偏现象，为纠正跑偏，常用调心托辊。与一般托辊相比，调心托辊在结构上增加了两个安装在托辊架上的立辊和转动轴。

第九章

1、电机车的分类及适用范围？

1按电能来源分为矿用直流驾式电机车（ZK型）和矿用蓄电池式电机车（XK型）

2按电机车的黏着质量分类，架线式电机车有1.5t 3t 7t 10t 14t 20t几种，蓄电式有2t 2.5t 8t 12t等几种。小于7t的电机车一般用作短距离调车用，或用于运输量不大的采区平巷。

3按电机车的轨距分为600mm 762mm 900m其中762mm主要用于密度较大的金属矿井中轨距，中小型煤矿多采用600mm轨距，大型煤矿多采用900mm

4按电压等级分，架线式电机车有100（97）v 250v 550v三种，其中100（97）v系用于3t以下吨位的电机车，蓄电式电机车有40v/48v与110v/132v两个等级。同一台电机车，使用铁镍蓄电池时为斜线下边值。40v/48v电压等级用于2.5t以下吨位机车

补1：电机车常用的轨距有哪些？

答:电机车的轨距分为600mm，762mm和900mm三种。其中，762mm轨距主要用于密度较大的

金属矿井中；中小型煤矿多采用600mm轨距；大型煤矿多采用900mm轨距。

补2：架电式电机车常用的液压等级？

架线式电机车有100（97）v 250v 550v三种，其中100（97）v系用于3t以下吨位的电机车

第十章：辅助运输设备

补2：什么叫作单轨吊车？（P230）

答：单轨吊车的轨道是一种特殊的工字钢，悬吊在巷道支架上或砌碹梁、锚杆机预埋连上，吊车就在此轨道上往返运行。一般只有一根专用的轨道，故名单轨吊车。

第十一章

2：矿井提升机有哪些类型，各自的原理特点是什么？（p256）

答：矿井提升机分类：一；缠绕式提升机 1、单绳缠绕式（单卷筒、可分离单卷筒、双卷筒）2、多绳缠绕式（布雷尔式）二、摩擦式提升机 1、单绳缠绕式（塔式、落地式）2、多绳缠绕式（塔式、落地式）

特点：1、单绳缠绕式提升机工作可靠，结构简单，适用于浅井及中等深度的矿井，且终端载荷不能太大。

2、多绳摩擦式提升机适用于中深和深度矿井。多绳缠绕式提升机（布雷尔提升机）适用于深井和超深井。

一；单绳缠绕式提升机工作原理：将提升钢丝绳的一端固定到提升机卷筒上，另一端绕过井架上的天轮与提升容器相连，利用两个卷筒上钢丝绳缠绕方向的不同，当提升机转动时两个提升容器一个上提一个下降，来完成提升任务。

二、多绳摩擦式提升机工作原理：不同于缠绕式提升机，它是依靠钢绳与摩擦衬垫之间的摩擦力传递动力的。

8：钢丝绳的结构形状和捻向？（P253）

答：1、钢丝绳是由若干根钢丝按一定捻向绕股芯捻成股，再由若干股按一定捻向绕绳芯捻制成绳。钢绳是由优质碳素结构钢丝制成，一般直径为0.4~4mm，抗拉强度为1370~1960N/mm2。钢丝绳的绳芯有金属绳芯、石棉芯、合成纤维芯及有机芯4种。

2、（1）按由股捻成绳的捻向分：左螺旋方向年制的叫左捻钢丝绳，右螺旋方向捻制的叫右捻钢丝绳。

（2）那捻法分：丝在股中的捻向与股在绳中的捻向相同的叫同向捻钢丝绳；两种捻向相反地叫交互捻钢丝绳。

补：提升机的提升高度和井架高度？

答：1、提升高度H=Hs+Hx+Hz，m(P272)

2、井架高度Hj是指从井口水平到天轮中心轴线间的垂直距离。（图p279）

第十二章矿山流体机械

8：离心式水泵主要有哪几部分组成？D型和B型离心式水泵在机构和应用上有何特点？（P295）

答：1、离心式水泵的主要部件大致可分为4类：流通部件、密封装置、轴向推力平衡装置和传动装置。

2、（1）D型泵是单吸、多级、分段式离心泵。

D型泵的流量和扬程范围很大，最高可达近1000mm，流量达450m3/h,能够满足矿井排水的需要。D型泵的效率曲线平坦，工业利用区大。

（2）B型泵是单吸、单级、悬臂式离心泵。

B型泵体积小，重量轻，结构简单，工作可靠，便于搬运和维护检修。其流量范围为4.5~360m3/h,扬程为8~98m，常用于排出采区、井底水窝的积水，也可作为其他辅助供、排水设备。

补：离心式水泵的工作原理？（结构简图P290)

答：、离心式水泵的工作原理

图12-5为单级离心式水泵的简图。水泵的主要工作部件有叶轮1，其上有一定数目的叶片2，叶轮固定在轴3上，由轴带动旋转。水泵的外壳4为一螺旋形扩散室，水泵的吸水口与吸管水管5相连接，排水口与排水7连接

图12-5 离心式水泵简图1-叶轮；2-叶片；3-轴；4-外壳；5-吸水管；6-滤水器底阀；7-排水管；8-漏斗；9-闸阀

水泵启动前，先由注水漏斗8向泵内注水，然后启动水泵，叶轮中的水也被叶片带动旋转。这是，在离心力的作用下，水从叶轮进口流向出口。在此过程中，水的动能和压力能均被提高。被叶轮排出的水经螺旋形扩散室后，大部分动能又转变为压力能，然后沿排水管输送出去。这是，叶轮进口处则因水的排出而形成真空，吸水井中的水在大气压力作用下，经吸水管进入叶轮，叶轮不断旋转，排水便不间断的进行。

第十三章矿井通风设备

2：前弯、后弯和径向叶片的离心式通风机各有何优缺点？

离心风机的叶片，按其出口安装角的大小，可分为后弯式、前弯式、径向三种型式。后弯式叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相反，出口安装角小于90度；径向叶片的出口方向为径向，出口安装角等于90度；前弯式叶片其叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相同，出口安装角大于90度。

在其它条件相同时，前弯式叶片较径向叶片、后弯式叶片产生的总压头要大些，但其动压头在总压头中所占份额较大，流道能量损失大，效率较低。后弯式叶片产生的总压头较小，但静压头在总压头中所占份额较大，流道能量损失小，效率较高。故一般锅炉风机多采用后弯式叶片。

当离心风机转速、流量及产生的压头相同时，前弯式和后弯式叶片之间，且其结构简单，不易积灰，多用于排粉机或吸风机。

8：试说明轴流式通风机的叶轮、前后导叶、集流器和扩散器的功用和结构特点？答：叶轮由若干扭曲的机翼型叶片和轮毂组成，叶轮以一定的安装角度安装在轮毂上，导叶固定在机壳上。根据叶轮与导轮的相对位置不同，导叶分为前导叶、中导叶和后导叶，其主要作用是确保气流按照所需要的方向流动，减少流动损失。对于后导叶还有将叶轮出口旋绕速度的动压转换成静压的作用。而前导叶，若做成可以转动的，则可以调节进入叶轮的气流方向，改变通风机的工况。各种导叶的数目与叶片数互为质数，以避免气流通过时产生的共振现象。集流器和疏流罩的主要作用是使进入通风机的气流成流线型，减少入口流动损失，提高通风效率。扩散器的作用是是气流中的一部分动压转变成静压，以提高通风机的静压和静压效率。

第十四章矿山压气设备

39：结合简图说明活塞式空压机的工作原理？（p328）

答：

工程材料课后习题答案

土木工程材料课后习题第一章 2、当某种材料得孔隙率增大时,表17内其她性质如何变化？(用符号表示:↑增大、↓下降、不变、？不定) 材料长期在水得作用下不被破坏,强度也不显著降低得性质称耐水性用软化系数来表示K R=f b/f g 工程中将K R>0、85得材料瞧做就是耐水材料,可以用在水中或潮湿环境中得重要结构;用于受潮较轻或次要结构时,材料得K R值也不得低于0、75 4、材料发生渗水与冻融破坏得主要原因就是什么？如何提高材料得抗渗性与抗冻性？材料得孔隙率大,孔径大、开口并连通得空隙多、强度低就是发生渗水与冻融破坏得主要原因。工程上常采用降低孔隙率、提高密实度、提高闭口孔隙比例、减少裂缝或进行憎水处理等方法提高材料得抗渗性。工程上常采用降低孔隙率、提高密实度、提高闭口孔隙比例、提高材料得强度等方法提高材料得抗冻性。 5、什么就是材料得导热性？用什么表示？一般如何利用孔隙提高材料得保温性能？导热性就是指材料传导热量得能力。用导热系数来表示。减少开口孔隙率,提高闭口孔隙率比例。 7、什么就是材料得耐久性？通常用哪些性质来反映？材料得耐久性就是指其在长期得使用过程中,能抵抗环境得破坏作用,并保持原有性质不变、不破坏得一项综合性质。通常用抗渗性、抗冻性、抗老化与抗碳化等性质。 8、某工地有砂50t,密度为2、65g/cm3,堆积密度为1450kg/m3;石子100t,密度为2、70g/cm3,堆积密度为1500kg/m3、试计算砂石得空隙率,若堆积高度为1、2m,各需要多大面积存放？砂:绝对密实体积V1=50*1000/2650=18、87m3 自然状态下得体积V2=50*1000/1450=34、48m3 砂得空隙率为P1=(34、4818、87)/34、48=45、28% 存放面积为S1=3*34、48/1、2=86、2m2 石:绝对密实体积V3=100*1000/2700=37、04m3 自然状态下得体积V4=100*1000/1500=66、67m3 砂得空隙率为P2=(66、6737、04)/66、67=44、44% 存放面积为S2=3*66、67/1、2=166、675m2 第二章 3、花岗石与大理石各有何特性及用途？花岗石特性:(1)、密度大。(2)、结构致密,抗压强度高。(3)、孔隙率小,吸水率低。(4)、材质坚硬。(5)、装饰性好。(6)、耐久性好。用途:用于高级建筑结构材料与装饰材料

采油工程试卷B答案

名姓线号学封级班院学 2005 ─2006 学年第一学期《采油工程》课程考试试卷答案 (B 卷) 注意：1、本试卷共 3 页；2、考试时间:120 分钟 3、姓名、学号必须写在指定地方一、填空或选择答案（共20分，每空0.5分） 1．在气液两相垂直管流中，随着压力的不断降低，井筒内从下向上依次可能会出现泡流、段塞流、环流、和雾流四种流态，其中泡流的流态滑脱损失最大。 2．油井生产协调的基本原则是质量流量相等和前一过程的剩余压力等于下一过程的起点压力或能量守恒。 3. ,其原因是由于 4．气举凡尔的功用①控制注气量和②确定注气位置。 5．为保证自喷井稳定生产 , 设计时要求井口回压低于油压 __一半_____ _____临界流动__状态,此时,通过油嘴的产量q与 ,最小应力轴,在深地层多出现 , ．压裂液的滤失受压裂液的粘度、油藏岩石和流体的压缩性、压裂液的造壁性三种因素控制。某一时间t的压裂液的滤失速度V与滤失系数C的关系式为t C V/ =。 9．抽油机平衡的基本原理是 __电机在上、下冲程对外作功相等______________；在生产过程中可根据_______测电流，测时间，听声音，测扭矩任填一种来检查抽油机是否平衡。当抽油机采用机械平衡时，其平衡方式有游梁平衡、曲柄平衡、和复合平衡。 10．油井流入动态(IPR)是指___井底流压__ 和 ____产量__ 的关系。单相液体在层流条件下 , IPR 曲线呈_直线__ 型；油气两相流(Pr

《系统工程》课后习题第三章答案.

第三章 1．系统分析的主要内容有哪些？系统分析的主要内容是分析系统内部与系统环境之间和系统内部各要素之间的相互依赖、相互制约、相互促进的复杂关系，分析系统要素的层次结构关系及其对系统功能和目标的影响，通过建立系统的分析模型使系统各要素及其环境间的协调达到最佳状态，最终为决策提供依据。 2．从系统分析角度看，进行系统环境分析有何意义？ ⑴环境是提出系统工程课题的来源。这说明一旦环境发生某种变化，如某种材料、能源出现短缺，或者出现了新材料、新能源，为了适应环境的变化，就会引出系统工程的新课题。 ⑵系统边界的确定要考虑环境因素这说明在系统边界的确定过程中，要根据具体的系统要求划分系统的边界，如有无外协要求或者技术引进问题。 ⑶系统分析与决策的资料取决于环境这是至关重要的，因为系统分析和决策所需的各种资料，如市场动态资料、其他企业的新产品发展情况，对于一个企业编制产品开发计划起着重要的作用，其相关资料都必须依赖于环境而提供。 ⑷系统的外部约束通常来自环境这是环境对系统发展目标的限制。例如，系统环境方面的资源、财源、人力、时间和需求方面的限制，都会制约系统的发展。 ⑸系统分析的好坏最终需要系统环境的检验与评价从系统分析的结果实施过程来看，环境分析的正确与否将直接影响到系统方案实施的效果，只有充分把握未来环境的系统分析才能取得良好的结果。这说明环境是系统分析质量好坏的评判基础。 3．进行系统环境分析时，一般需要考虑的环境因素有哪些？（一）物理和技术环境物理和技术环境是系统得以存在的基础，它是由事物的属性产生的联系而构成的因素和处理问题中的方法性因素，主要包括：（1）现存系统；（2）技术标准；（3）科技发展因素估量；（4）自然环境。（二）经济和经营管理环境经济和经营管理环境是系统得以存在的根本目的，要使得设计的系统发挥最大的经济效益，就必须充分考虑和分析系统与经济和经营管理环境的相互关系。

工程热力学(第五版_)课后习题答案

工程热力学(第五版_)课后习题答案本页仅作为文档页封面，使用时可以删除 This document is for reference only-rar21year.March

2-2.已知2N 的M ＝28，求（1）2N 的气体常数；（2）标准状态下2N 的比容和密度；（3）MPa p 1.0=，500=t ℃时的摩尔容积Mv 。解：（1）2N 的气体常数 28 83140==M R R ＝)/(K kg J ? （2）标准状态下2N 的比容和密度 1013252739.296?==p RT v ＝kg m /3 v 1= ρ＝3/m kg （3）MPa p 1.0=，500=t ℃时的摩尔容积Mv Mv ＝p T R 0＝kmol m /3 2-3．把CO 2压送到容积3m 3的储气罐里，起始表压力301=g p kPa ，终了表压力3.02=g p Mpa ，温度由t1＝45℃增加到t2＝70℃。试求被压入的CO 2的质量。当地大气压B ＝ kPa 。解：热力系：储气罐。应用理想气体状态方程。压送前储气罐中CO 2的质量 1 111RT v p m = 压送后储气罐中CO 2的质量 2222RT v p m = 根据题意容积体积不变；R ＝ B p p g +=11 （1） B p p g +=22 （2） 27311+=t T （3） 27322+=t T （4）压入的CO 2的质量

)1122(21T p T p R v m m m -= -= （5）将（1）、(2)、(3)、(4)代入（5）式得 m= 2-5当外界为标准状态时，一鼓风机每小时可送300 m 3的空气，如外界的温度增高到27℃，大气压降低到，而鼓风机每小时的送风量仍为300 m 3，问鼓风机送风量的质量改变多少解：同上题 1000)273 325.1013003.99(287300)1122(21?-=-= -=T p T p R v m m m ＝ 2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为的空气3 m 3，充入容积 m 3的储气罐内。设开始时罐内的温度和压力与外界相同，问在多长时间内空气压缩机才能将气罐的表压力提高到设充气过程中气罐内温度不变。解：热力系：储气罐。使用理想气体状态方程。第一种解法：首先求终态时需要充入的空气质量 288 2875.810722225???==RT v p m kg 压缩机每分钟充入空气量 288 28731015???==RT pv m kg 所需时间 ==m m t 2 第二种解法将空气充入储气罐中，实际上就是等温情况下把初压为一定量的空气压缩为的空气；或者说、 m 3的空气在下占体积为多少的问题。根据等温状态方程 const pv = 、 m 3的空气在下占体积为 5.591 .05.87.01221=?==P V p V m 3 压缩机每分钟可以压缩的空气3 m 3，则要压缩 m 3的空气需要的时间 == 3 5.59τ 2－8 在一直径为400mm 的活塞上置有质量为3000kg 的物体，气缸中空气的温度为18℃

(完整版)工程材料课后习题参考答案

工程材料第一章金属的晶体结构与结晶 1．解释下列名词点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位间隙原子、置换原子等。线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向上的尺寸很小。如位错。面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。如晶界和亚晶界。亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成晶粒，称亚晶粒。亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。如果相对滑移的结果上半部分多出一半原子面，多余半原子面的边缘好像插入晶体中的一把刀的刃口，故称“刃型位错”。单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。自发形核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核心。非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒，这种处理方法即为变质处理。变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。 2.常见的金属晶体结构有哪几种？α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、Pb 、Cr 、V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构？

系统工程 [完整版] 汪应洛主编课后题答案

第四章 7 解： (c):S=( S 1, S 2, S 3, S 4, S 5, S 6, S 7) R b = (S 2 , S 3 ),( S 2 , S 4 ), ( S 3 , S 1 ), ( S 3 , S 4 ), ( S 3 , S 5 ) , ( S 3 , S 6 ), (S 3, S 7) , (S 4, S 1) , ( S 5 , S 3 ) , ( S 7, S 4 ), (S 7, S 6) ????????????????????? ?=0101000000000000001000000001 111100100011000000000A ??? ? ?? ? ??? ? ??? ??? ?? ?? ?=110100101000 00111110100010 011111101111111100000 01M =(A+I)2 ?? ? ??? ??? ? ????? ?????=111001 010000001001111101111111000001 'M 8、根据下图建立系统的可达矩阵 V V A A A V V A V V V A V V (A) A V (V) V V V A V (V) V P 1 P 2 P 3 P 4 P 5 P 6 P 7 P 8 P 9

解：??? ? ?? ??? ? ??? ?????????????? ?=100000000110000000111100111110100000110111001 110001000 110000101110001010110000001M 9、（2）解：规范方法： 1、区域划分 S i R(S i ) A(S i ) C(S i ) E (S i ) B (S i ) 1 1，2，4 1，3 1 1 2 2 1，2，3，4，5，6，7 2 2 3 1，2，3，4 3 3 3 4 2，4 1，2，3，4，5，6，7 4 5 2，4，5 5，6，7 5 6 2，4，5，6，7，8 6 6 6 7 2，4，5，7， 8 6，7 7 8 8 6，7，8 8 8 因为B(S)={3,6} 所以设B 中元素Bu=3、Bv=6 R(3)={ 1，2，3，4}、R(6)={ 2，4，5，6，7，8} R(3)∩R(6)={ 1，2、3，4} ∩ {2，4，5，6，7，8} ≠φ，故区域不可分解

工程热力学第四版课后思考题答案

1．闭口系与外界无物质交换，系统内质量保持恒定，那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗？不一定，稳定流动系统内质量也保持恒定。 2．有人认为开口系统内系统与外界有物质交换，而物质又与能量不可分割，所以开口系统不可能是绝热系。对不对，为什么？不对，绝热系的绝热是指热能单独通过系统边界进行传递（传热量），随物质进出的热能（准确地说是热力学能）不在其中。 3．平衡状态与稳定状态有何区别和联系？平衡状态一定是稳定状态，稳定状态则不一定是平衡状态。 4．倘使容器中气体的压力没有改变，试问安装在该容器上的压力表的读数会改变吗？绝对压力计算公式 p =p b +p g (p > p b ), p = p b -p v (p < p b ) 中，当地大气压是否必定是环境大气压？当地大气压p b 改变，压力表读数就会改变。当地大气压 p b 不一定是环境大气压。 5．温度计测温的基本原理是什么？ 6．经验温标的缺点是什么？为什么？不同测温物质的测温结果有较大的误差，因为测温结果依赖于测温物质的性质。 7．促使系统状态变化的原因是什么？举例说明。有势差（温度差、压力差、浓度差、电位差等等）存在。 8．分别以图1-20所示的参加公路自行车赛的运动员、运动手枪中的压缩空气、杯子里的热水和正在运行的电视机为研究对象，说明这些是什么系统。参加公路自行车赛的运动员是开口系统、运动手枪中的压缩空气是闭口绝热系统、杯子里的热水是开口系统（闭口系统——忽略蒸发时）、正在运行的电视机是闭口系统。 9．家用电热水器是利用电加热水的家用设备，通常其表面散热可忽略。取正在使用的家用电热水器为控制体（但不包括电加热器），这是什么系统？把电加热器包括在研究对象内，这是什么系统？什么情况下能构成孤立系统？不包括电加热器为开口（不绝热）系统（a 图）。包括电加热器则为开口绝热系统（b 图）。将能量传递和质量传递（冷水源、热水汇、热源、电源等）全部包括在内，构成孤立系统。或者说，孤立系统把所有发生相互作用的部分均包括在内。 4题图 9题图

工程材料课后习题答案附后

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工程材料思考题参考答案第一章金属的晶体结构与结晶 1．解释下列名词点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚晶粒，亚晶界，刃型位错，单晶体，多晶体，过冷度，自发形核，非自发形核，变质处理，变质剂。答：点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位间隙原子、置换原子等。线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向上的尺寸很小。如位错。面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。如晶界和亚晶界。亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成晶粒，称亚晶粒。亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。如果相对滑移的结果上半部

口，故称“刃型位错”。单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。 2 过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。自发形核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核心。非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒，这种处理方法即为变质处理。变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。 2. 常见的金属晶体结构有哪几种？α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、Pb 、 Cr 、V 、 Mg 、Zn 各属何种晶体结构？答：常见金属晶体结构：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格； α－Fe、Cr、V 属于体心立方晶格； γ－Fe 、Al、Cu、Ni、Pb 属于面心立方晶格； Mg、Zn 属于密排六方晶格； 3. 配位数和致密度可以用来说明哪些问题？答：用来说明晶体中原子排列的紧密程度。晶体中配位数和致密度越大，则晶

采油工程全册习题带答案版(选择和判断)

采油工程习题第一章一、单项选择题（A）1．（）是指从钻开油层开始，直到油井正式投产为止所进行的一系列工艺措施。（A）完井和试油（B）钻井和修井（C）投产（D）完井和修井（A）2．下列选项中属于完井内容的是（）。（A）钻开油气层（B）下泵（C）下防砂管柱（D）酸化（C）3．井身结构中先下入井的第一层套管称为（）。（A）技术套管（B）油层套管（C）导管（D）表层套管（C）4．导管的作用：钻井开始时，保护井口附近的地表层不被冲垮，建立起（）循环。（A）油、水（B）油、气、水（C）泥浆（D）井筒与地层（B）5．导管的下入深度通常为（）m。 A、1～2 B、2～40 C、40～45 D、45～50 （C）6．导管的直径尺寸一般为（）。（A）400mm和324mm （B）168mm和400mm （C）450mm和375mm （D）375mm和324mm （A）7．表层套管的作用是（）。（A）封隔地下水层（B）封隔油层（C）封隔断层（D）堵塞裂缝（D）8．表层套管的下入深度取决于上部疏松岩层的深度，下入深度一般为（）。（A）2~40m （B）3~150m （C）30~40m （D）30~150m （A）9．表层套管的直径尺寸为（）。（A）400mm和324mm （B）168mm和400mm （C）450mm和375mm （D）375mm和324mm （B）10．技术套管的作用是用来（）。（A）加固油层井壁（B）保护和封隔油层上部难以控制的复杂地层（C）封隔地下水层（D）保证井眼钻凿的垂直（D）11．油井内最后下入的一层套管称为油层套管，又叫（）。（A）表层套管（B）技术套管（C）导管（D）生产套管（B）12．油层套管的尺寸一般是（）。（A）400mm和324mm （B）168mm和140mm （C）450mm和375mm （D）375mm和324mm （D）13．固井是完井中一个重要的工序，下面选项中不属于固井作用的是（）。（A）加固井壁（B）保护套管（C）封隔井内各个油、气、水层使之互不串通，便于以后的分层采油（D）保护裸眼井壁（B）14．当下完各类套管并经过固井后，便在套管与井壁的环形空间形成了坚固的水泥环状柱体，称为（）。（A）套管深度（B）固井水泥环（C）套补距（D）油补距（B）15．裸眼完井法是指在钻开的生产层位，不下入（）的完井方式。（A）油管（B）套管（C）抽油杆（D）导管（D）16．裸眼完井固井时，为防止水泥浆损害套管鞋以下的油层，通常在油管段垫砂或者替入（），以防止水泥浆下沉。（A）清水（B）高矿化度的钻井液（C）低粘度的钻井液（D）低失水、高粘度的钻井液

系统工程完整版汪应洛主编课后题答案

第四章 7 解: (c):S=( S 1, S 2, S 3, S 4, S 5, S 6, S 7) R b = (S 2 , S 3 ),( S 2 , S 4 ), ( S 3 , S 1 ), ( S 3 , S 4 ), ( S 3 , S 5 ) , ( S 3 , S 6 ), (S 3, S 7) , (S 4, S 1) , ( S 5 , S 3 ) , ( S 7, S 4 ), (S 7, S 6) ????????????????????? ?=010100000 0000 000001000000001 1111001000110000000 00A ??? ? ?? ? ??? ????????????=1101001010000 01111101000100 111111011111111000000 1M =(A+I)2 ?? ? ??? ??? ? ????? ?????=111001 010000001001111101111111000001 'M

解:??? ? ?? ??? ? ??? ?????????????? ?=100000000110000000111100111110100000110111001 110001000 110000101110001010110000001M 9、(2)解:规范方法: 所以设B 中元素Bu=3、Bv=6 R(3)={ 1,2,3,4}、R(6)={ 2,4,5,6,7,8} R(3)∩R(6)={ 1,2、3,4} ∩ {2,4,5,6,7,8} ≠φ,故区域不可分解 2

工程热力学-课后思考题答案

第一章基本概念与定义 1．答：不一定。稳定流动开口系统内质量也可以保持恒定 2．答：这种说法是不对的。工质在越过边界时，其热力学能也越过了边界。但热力学能不是热量，只要系统和外界没有热量地交换就是绝热系。 3．答：只有在没有外界影响的条件下，工质的状态不随时间变化，这种状态称之为平衡状态。稳定状态只要其工质的状态不随时间变化，就称之为稳定状态，不考虑是否在外界的影响下，这是他们的本质区别。平衡状态并非稳定状态之必要条件。物系内部各处的性质均匀一致的状态为均匀状态。平衡状态不一定为均匀状态，均匀并非系统处于平衡状态之必要条件。 4．答：压力表的读数可能会改变，根据压力仪表所处的环境压力的改变而改变。当地大气压不一定是环境大气压。环境大气压是指压力仪表所处的环境的压力。 5．答：温度计随物体的冷热程度不同有显著的变化。 6．答：任何一种经验温标不能作为度量温度的标准。由于经验温标依赖于测温物质的性质，当选用不同测温物质的温度计、采用不同的物理量作为温度的标志来测量温度时，除选定为基准点的温度，其他温度的测定值可能有微小的差异。 7．答：系统内部各部分之间的传热和位移或系统与外界之间的热量的交换与功的交换都是促使系统状态变化的原因。 8．答：（1）第一种情况如图1-1（a）,不作功（2）第二种情况如图1-1（b）,作功（3）第一种情况为不可逆过程不可以在p-v图上表示出来，第二种情况为可逆过程可以在p-v图上表示出来。 9．答：经历一个不可逆过程后系统可以恢复为原来状态。系统和外界整个系统不能恢复原来状态。 10．答：系统经历一可逆正向循环及其逆向可逆循环后，系统恢复到原来状态，外界没有变化；若存在不可逆因素，系统恢复到原状态，外界产生变化。 11．答：不一定。主要看输出功的主要作用是什么，排斥大气功是否有用。

土木工程材料课后习题及答案

土木工程材料习题集与参考答案第一章土木工程材料的基本性质 1. 试述材料成分、结构和构造对材料性质的影响？参考答案：材料的成分对性质的影响：材料的组成及其相对含量的变化，不仅会影响材料的化学性质，还会影响材料的物理力学性质。材料的成分不同，其物理力学性质有明显的差异。值得注意的是，材料中某些成分的改变，可能会对某项性质引起较大的改变，而对其他性质的影响不明显。材料的结构对性质的影响：材料的结构是决定材料物理性能的重要因素。可分为微观结构和细观结构。材料在微观结构上的差异影响到材料的强度、硬度、熔点、变形、导热性等性质，可以说材料的微观结构决定着材料的物理力学性能。材料的构造对性质的影响：材料的构造主要是指材料的孔隙和相同或不同材料间的搭配。不同材料适当搭配形成的复合材料，其综合性能优于各个单一材料。材料的内部孔隙会影响材料的强度、导热性、水渗透性、抗冻性等。总之，材料的组成、结构与构造决定了材料的性质。材料的组成、结构与构造的变化带来了材料世界的千变万化。 2．试述材料密度、表观密度、孔隙率的定义、测定方法及相互关系。密度与视密度的区别何在？参考答案：密度：是指材料在密实状态下单位体积的质量。测定方法：将材料磨细成粒径小于0.25mm的粉末，再用排液法测得其密实体积。用此法得到的密度又称“真密度”。

表观密度0 ρ：是指材料在自然状态下单位体积的质量。测定方法：对于外形规则的块体材料，测其外观尺寸就可得到自然体积。对于外观不规则的块体材料，将其加工成规则的块体再测其外观尺寸，或者采用蜡封排液法。孔隙率P ：材料中的孔隙体积与总体积的百分比。相互关系： %10010????? ??-=ρρP 密度与视密度区别：某些散粒材料比较密实，其内部仅含少量微小、封闭的孔隙，从工程使用角度来说，不需磨细也可用排液法测其近似的密实体积，这样测得的密度称为“视密度”。 3．孔隙率及孔隙特征对材料的表观密度、强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性等性质有何影响？参考答案：对表观密度的影响：材料孔隙率大，在相同体积下，它的表观密度就小。而且材料的孔隙在自然状态下可能含水，随着含水量的不同，材料的质量和体积均会发生变化，则表观密度会发生变化。对强度的影响：孔隙减小了材料承受荷载的有效面积，降低了材料的强度，且应力在孔隙处的分布会发生变化，如：孔隙处的应力集中。对吸水性的影响：开口大孔，水容易进入但是难以充满；封闭分散的孔隙，水无法进入。当孔隙率大，且孔隙多为开口、细小、连通时，材料吸水多。对抗渗性的影响：材料的孔隙率大且孔隙尺寸大，并连通开口时，材料具有较高的渗透性；如果孔隙率小，孔隙封闭不连通，则材料不易被水渗透。对抗冻性的影响：连通的孔隙多，孔隙容易被水充满时，抗冻性差。对导热性的影响：如果材料内微小、封闭、均匀分布的孔隙多，则导热系数就小，导热性差，保温隔热性能就好。如果材料内孔隙较大，其内空气会发生对流，则导热系数就大，导热性好。

钻井工程试题及答案(第七章)

第七章固井与完井一、选择题二、填空题三、名词解释 1．何谓双向应力椭圆？答：在轴向上套管承受有下部套管的拉应力，在径向上存在有套管内的压力或管外液体的外挤力，套管处于双向应力的作用中。根据第四强度理论，列套管破坏的强度条件方程： 2 2 2 (T z+b t - (T t (T z= d s 改写为：( T z/ d s) -( d z d t )/ T s +( T t / T s) =1 得一椭圆方程。用d z/ d s的百分比为横坐标，用 d t/ d s的百分比为纵坐标，绘出的应力图，称为双向应力椭圆。 2．何谓前置液体系？答：前置液是注水泥过程中所用的各种前置液体的总称。前置液体系是用于在注水泥之前，向井中注入的各种专门液体。四、简答题 1．简述套管的的种类及其功用。答： (1)表层套管，表层套管是开始下入的最短最浅的一层套管，表层套管主要有两个作用：一是在其顶部安装套管头，并通过套管头悬挂和支承后续各层套管；二是隔离地表浅水层和浅部复杂地层，使淡水层不受钻井液污染。 (2)中间套管，亦称技术套管。介于表层套管和生产套管之间的套管都称中间套管，中间套管的作用是隔离不同地层孔隙压力的层系戒易塌易漏等复杂地层。 (3)生产套管。生产套管是钻达目的层后下入的最后一层套管，其作用是保护生产层，并给油气从产层流到地面提供通道。 (4)钻井衬管，亦称钻井尾管。钻井衬管常在已下入一层中间套管后采用，即只要裸眼井段下套管注水泥，套管柱不延伸至井口。采用钻井衬管可以减轻下套管时钻机的负荷和固井后套管头的负荷，同时又可节省大量套管和水泥，降低固井成本。

2．井身结构设计的原则是什么？答：进行井身结构设计所遵循的原则主要有：（1）有效地保护油气层，使不同地层压力的油气层免受钻井液的损害。（2）应避免漏、喷、塌、卡等井下复杂情况的发生，为全井顺利钻进创造条件，以获得最短建井周期。（3）钻下部地层采用重钻井液时产生的井内压力不致压裂上层套管外最薄弱的裸露地层。（4）下套管过程中，井内钻井液柱的压力和地层压力之间的压力差，不致产生压差卡套管现象。 3．套管柱设计包括哪些内容？设计原则是什么？答：套管柱设计包括套管的强度计算；有效外在计算；及套管柱强度设计。套管柱设计原则：（ 1）应能满足钻井作业、油气层开发和产层改造的需要；（ 2）在承受外载时应有一定的储备能力；（ 3）经济性要好。 4．套管柱在井下可能受到哪些力的作用？主要有哪几种力？答：套管柱在井下可能受到的力包括：（ 1）轴向拉力：套管本身自重产生的轴向拉力、套管弯曲引起的附加应力、套管内注入水泥引起的套管柱附加应力及动载和泵压变化等引起的附加应力。（ 2）外挤压力：主要有套管外液柱的压力，地层中流体的压力、高塑性岩石的侧向挤压力及其他作业时产生的压力。（ 3）内压力：主要来自地层流体（油、气、水）进入套管产生的压力及生产中特殊作业（压裂、酸化、注水）时的外来压力。主要受：轴向拉力、外挤压力及内压力。 5．目前主要有几种套管柱的设计方法？各有何特点？答：（ 1）等安全系数法：它的设计思路是使各个危险截面上的最小安全系数等于或大于规定的安全系数。（ 2）边界载荷法：它的优点是套管柱各段的边界载荷相等，使套管在受拉时，各段的拉力余量是相等的，这样可避免套管浪费。（ 3）最大载荷法：其设计方法是先按内压力筛选套管，再按有效外挤力及拉应力进行强度设计。该方法对外载荷考虑细致，设计精确。（4） AMOCO设计方法：该方法在抗挤设计中考虑拉力影响，按双轴应力设计，在计算外载时考虑到接箍处的受力，在计算内压力时也考虑拉应力的影响。

系统工程导论课后习题答案

2.1什么是孤立系统、封闭系统和开放系统？试分别举例说明。答：a.如果系统与其环境之间既没有物质的交换，也没有能量的交换，就称其为孤立系统。在孤立系统中，系统与环境之间是相互隔绝的，系统内部的能量和物质不能传至系统外，系统环境的能量也不能传至系统内，显然，客观世界是不存在这种孤立系统的；b.如果系统与其环境可以交换能量但不可以交换物质，称其为封闭系统。例如一个密闭的容器，可以与外界交换能量，但不能交换物质，可看作为封闭系统；c.如果系统与环境之间既有换，又有物质交换，就称其为开放系统。小至细胞、分子、大至生物、城市、国家等任何系统每时每刻都与环境进行着物质、能量及信息的交换，都是开放系统。 2.2什么是系统自组织现象？试描述一个具体的系统自组织现象。答：系统中的元素在环境作用下，不依靠外力，发展形成有序结构的过程，称为系统自组织。19世纪末化学家利色根发现，将碘化钾溶液加入到含有硝酸银的胶体介质中，在一定的条件下，所形成的碘化银沉淀物会构成一圈圈有规律间隔的环状分布，这种有序的环称为利色根环。如激光的产生就是一个典型的自组织过程。 2.3中国科学家对系统科学与技术有过哪些贡献？答：中国科学院于1956年在力学研究所成立“运用组”，即后来“运筹组”的前身。到1980年成立“系统科学研究所”，1980年成立“中国系统工程学会”，这些都标志着我国对系统工程研究发展的重视。1986年钱学森发表“为什么创立和研究系统学”，又把我国系统工程研究提高到系统工程基础理论，从系统科学体系的高度进行研究。我国学者钱学森于1989年提出“综合集成法”，是对系统工程方法论研究方面作出的新贡献。 2.4如何全面正确理解系统的整体性和“1+1>2”表达式？答：系统的首要特征就是其整体性，系统不是各孤立部分属性的简单叠加，它还具有各孤立部分所没有的新的性质和行为。系统的整体性质有时通俗地表达为“1+1>2”，但实际情况是复杂的，也有可能等于2或小于2，这取决于系统的结构、各部分的属性及系统内协同作用的强弱。这主要是从系统的交通角度来理解的。 2.5耗散结构理论、协同学和混沌理论的主要观点是什么？有什么共同点与不同点？答：a.散结构理论认为一个系统总是朝着均匀和无序的平衡态发展，系统的熵不断增大，直至达到平衡态，此时系统的熵最大，但对于一个开放系统，系统的熵却可能增长、维持或减小。b.协同学研究系统的各个部分如何进行协作，并通过协作导致系统出现空间上、时间上或功能上的有序结构。c.混沌是由确定性的发展过程中产生出来的一种随机运动。它不是简单的无序状态，在“杂乱无章”运动中又包含普适常数，包含自相似性。共同点：三者讲的都是一个系统如何自发地形成有序结构的。不同点：混沌理论是从随机表象角度来讲的，耗散结构是从熵的角度来讲的，协同学是从各个部分如何进行协作。 3.0详细说明动态规划的中心思想。动态规划是研究多段决策而提出来的一种数学方法，它的中心思想是所谓的“最优性原理”，这个原理归结为用一个基本地推关系式，从整个过程的终点出发，由后向前，使过程连续地转移，一步一步地推到始点，找到最优解。动态规划算法通常用于求解具有某种最优性质的问题。在这类问题中，可能会有许多可行解。每一个解都对应于一个值，我们希望找到具有最优值的解。动态规划算法与分治法类似，其基本思想也是将待求解问题分解成若干个子问题，先求解子问题，然后从这些子问题的解得到原问题的解。与分治法不同的是，适合于用动态规划求解的问题，经分解得到子问题往往不是互相独立的。若用分治法来解这类问题，则分解得到的子问题数目太多，有些子问题被重复计算了很多次。如果我们能够保存已解决的子问题的答案，而在需要时再找出已求得的答案，这样就可以避免大量的重复计算，节省时间。我们可以用一个表来记录所有已解

工程材料复习题及参考答案

三、选择正确答案 1、为改善低碳钢的切削加工性应进行哪种热处理（ A、等温退火 B 、完全退火 C、球化退火 D 、正火 2、钢中加入除Co之外的其它合金元素一般均能使其 C 曲线右移，从而（B ） A、增大VK B 、增加淬透性 C、减小其淬透性 D 、增大其淬硬性 3、金属的塑性变形主要是通过下列哪种方式进行的（ C ） A、晶粒的相对滑动 B 、晶格的扭折 C、位错的滑移 D 、位错类型的改变 4、高碳钢淬火后回火时，随回火温度升高其（A ） A、强度硬度下降，塑性韧性提高 B、强度硬度提高，塑性韧性下降 C、强度韧性提高，塑性韧性下降 D、强度韧性下降，塑性硬度提高 5、过共析钢的正常淬火加热温度应该选择在（ A ） A、Acl+30 —50C B 、Ac3+30 —50C C、Accm+30 —50C D 、T 再+30 —50C 6、常见的齿轮材料20CrMnTi 的最终热处理工艺应该是（D ） A、调质 B 、淬火+低温回火 C、渗碳 D 、渗碳后淬火+低温回火 7、常见的调质钢大都属于（B ） A、低碳低合金钢 B 、中碳低合金钢 C、高碳低合金钢 D 、低碳中合金钢 8 、某一中载齿轮决定用45 钢制造，其最终热处理采用下列哪种方案为宜（ A、淬火+低温回火 B 、渗碳后淬火+ 低温回火

C、调质后表面淬火 D 、正火 9、某工件采用单相黄铜制造，其强化工艺应该是（ C ) A、时效强化 B、固溶强化 C、形变强化 D、热处理强化 10 、在Fe-Fe3C 合金中，其平衡组织中含有二次渗碳量最多的合金的含碳量为（ D ） A、0.0008% B 、0.021% C、0.77% D 、2.11% 11 、在Fe-Fe3C 合金的退火组织中，含珠光体量最多的合金的碳含量为（ B ） A、0.02% B 、0.77% C、2.11% D 、4.3% 12 、下列钢经完全退火后，哪种钢可能会析出网状渗碳体（ D ） A、Q235 B 、45 C、60Si2Mn D 、T12 13 、下列材料中不宜淬火的是（D ） A、GCr15 B 、W18Cr4V C、40Cr D 、YT15 14 、下列二元合金的恒温转变中，哪个是共析转变（ C ） A、L+ a~^卩 B、L f a +卩 C、a +卩 D 、 a +宦丫 15 、下列合金钢中，耐蚀性最好的是（D ） A、20CrMnTi B 、40Cr B、W18Cr4V D 、1Cr18Ni9Ti 16 、下列合金中，哪种合金被称为巴氏合金（B ）

完井工程答案

中国石油大学（北京）远程教育学院《完井工程》标准答案期末复习题一、名词解释 1. 泥侵：钻井液中的固相物质侵入储层的现象 2. 井身结构：主要包括套管层次、每层套管的下入深度以及套管和井眼尺寸配合。 3. 后期裸眼完井：先用符合打开油气层条件的优质钻井液钻开油气层，再下入油层套管固井在油气层之上固井的完井方法。 4. 射孔孔眼参数：主要包括孔眼深度、孔眼密度、孔眼直径和孔眼相位。 5. 石油井口装置：主要指套管头、油管头和采油(气)树三大部分。 6.地应力：岩层内部产生反抗变形、并作用在地壳单位面积上的力 7.水浸：钻井液中自由水侵入储层的现象。 8.水灰比：水与干水泥重量之比。 9.水泥浆稠化时间：水泥浆从配制开始到其稠度达到其规定值所用的时间。 10.窜槽：水泥浆不能将环空中钻井液完全替走，而使环形空间局部出现未被水泥浆封固住的现象。 11.射孔：射孔枪在油层某一层段套管、水泥环和地层之间打开一些孔道，使地层中流体能流出。

12.正压射孔：通常井筒内液柱压力高于或近似等于地层压力，称为正压射孔或平衡射孔。 13.完井：完井是使井眼与油气储集层（产层、生产层）连通的工序，是联系钻井和采油生产的一个关键环节。 14. 出砂：是由于油气井开采和作业等综合因素造成井底附近地层破坏，导致剥落的地层砂随地层流体进入井筒，而对油气井生产造成不利影响的现象。 15.砂桥：地层砂粒或充填砂粒在炮眼周围构成的圆拱结构。 16.端部脱砂：使携砂液于裂缝端部位置发生桥塞，裂缝净压力急剧升高，从而导致裂缝宽度增加。二、判断正误（正确的打√，错误的打×） 1. 地应力是地壳外部作用力（×） 2. 轴向拉力作用下，套管的抗外挤强度提高（×） 3. 套管柱的设计通常是由下而上分段设计的（√） 4. 通常用套管的抗滑扣力表示套管的抗拉强度（√） 5. 中间套管的作用主要是封隔地表浅水层及浅部疏松和复杂层安装井口（×） 6. 固井时前置液的作用是将水泥浆与钻井液隔开（√） 7. 无枪身射孔器的使用容易受到井下温度、压力的影响（√） 8. 铅模通井应该快速下钻（×） 9. 套管头用来安装采油树的井口装置（×）