流体流动与机械习题课

流体流动与输送机械习题课

一、书 1－30

某工业燃烧炉产生的烟气由烟囱排入大气。烟囱的直径为2m ，相对粗糙度为。烟气在烟囱内的平均温度为200℃，此温度下烟气的密度为0.67kg/m3，黏度·s，烟气流量80000m3/h 。在烟囱高度范围内，外界大气的平均密度1.15kg/m3，烟囱内底部的压强低于地面大气压， （1）求此烟囱应有多少高度

（2）试讨论用烟囱排气的必要条件是什么 （3）提高吸气量，在设计上应采取什么措施 答案见陈敏恒习题答案。

二、化工原理习题指导书p45 1－51

用压缩空气将密度为1200 kg/m 3

的碱液自低位槽送至高位槽，两槽的液面维持恒定。管子规格为φ60×3.5mm ，各管段的能量损失分别为

=∑AB f W ,2,u W CD f =∑，2,5.1u W BC f =∑（J/kg ）

（u 为碱液在管内的流速）。两U 形压差计中的指示液均为水银，R 1=60mm, h=100mm 。试求（1）压缩空气的压力p 1；（2）U 形压差计读数R 2。

解：（1）201,5.1)

(u g R W BC f =-=∑ρ

ρρ

0541200

5112001360081906051012..)

(...)(g R u =?-??=ρρ-ρ=

s m u /01.2=∴

在低位槽1与高位槽2间列柏努利方程

212222121121

21-∑+++=++

f W p u

g z p u g z ρ

ρ 86

.13101.25.381.9125.1222222121

=?+?=+++==∑+=-u u u g z W g z p f ρ

附图

4m

12m

kPa p 2.1581=∴（表压）

（2）在低位槽1与B 处3间列柏努利方程

313233121121

21-∑+++=++

f W p u

g z p u g z ρ

ρ 2

3

2231,231

3

01.22

3

81.941200102.1582

1

21?-?-?=

---=∑--

-=u u g z p W u g z p p AB f ρρ

ρ

kPa .p 81033=∴（表压）

由静力学方程

203gR p gh p a ρρ+=-

m .....g gh p p R a 78081

9136001081912001081033032=???-?=ρρ--=

三．如图示常温水由加压贮槽A 以2.94kg/s 的质量流量流向敞口高位槽B ，两槽液面恒定，液面间距为4.43m ，管路中装有孔板流量计和一个截止阀，已知管道为

57×3.5mm 的钢管，

直管与局部阻力的当量长度（不包括截止阀）总和为60m ，截止阀在此开度时的局部阻力系数=。设系统为完全湍流，管路摩擦系数为，已知汞的密度为13600 kg / m 3

，水的密度为1000kg/ m 3

。求：

（1）加压贮槽A 液面上方所需表压为多少kPa

（2）阀门前后的压强差)(Pa p ab ?及汞柱压差计的读数R 2(mm)；

（3）若将阀门关小，现读得孔板流量计的读数R 1为原来的倍，设系统仍为完全湍流，近似不变，孔板流量计的孔流系数不变，求流速为原来的多少倍截止阀阻力系数变为多少

（4）定性分析阀门前a 点的压强如何变化（给出结论及分析过程）

解答：(1)s m A G u /5.105

.01000785.094

.2/2=??==

ρ 以截面1为基准水平面，在1截面与2截面间列

∑-+=2121

f h z g

p ρ m

g u d

le l h

f 44.481

.925.1)5.705.060026.0(2)(2

22

1=?+=++=∑∑-ξλ

表）(8781.91000)44.443.4()(2121kPa g h z p f =?+=+=∑-ρ （2）Pa u 84382

5.110005.72p 2

2ab

=??==?ξρ

2)(gR p i ab ρρ-=?

R 2=8438/[（13600-1000）]=mm m 3.68=

（３）A gR A C u I O O /)/)(2(ρρρ-=

s m R

R u u /35.181.05.1'

'

===∴

m h h f f 44.421'

21==∑∑-- m

g

u d

le l h

f 44.42)(2

'

'

'2

1=++=∑∑-ξλ

6.16 ,44.481

.9235.1)05.060026.0('2'

'2

1==?+=∑-ξξm h

f

（4）1-a 面间列

∑-+++=a f a

h p u gz gz a 1212ρ

由上计算知：关小阀门后，流速减少，

↑∴↓∑-a 1p a

f h

四、某型号的离心泵，在一定的转速下，在输送范围内，其压头与流量的关系可用H ＝18－6×105

Q 2

（H 单位为m ，Q 单位为m 3

/s ）来表示。用该泵从贮槽将水送至高位槽，如附图所示。两槽均为敞口，且水面维持恒定。管路系统的总长为20m （包括所有局部阻力的当量长度）,管子的规格

46×3mm ，摩擦系数可取为，试计算：

（1）输水量m 3

/h ；

（2）若泵的效率为65％，水的密度为1000kg/m 3

，离心泵

在运转时的轴功率KW ；

（3）若将输送系统的高位槽改为密闭容器，其内水面上方的压强为cm 2

(表压)，其它条件均不变，试分析此情况

下的输水量与泵的轴功率将如何变化（不必计算，用公式与特性曲线图示说明）解答：

2 2 3m

1 1

五、化工原理习题指导书p46 1－59

如附图所示，高位槽中水分别从BC 与BD 两支路排出，其中水面维持恒定。高位槽液面与两支管出口间的距离为10m 。AB 管段的内径为38mm 、长为28m ；BC 与BD 支管的内径相同，均为32mm ，长度分别

为12m 、 15m （以上各长度均包括管件及阀门全开时的当量长度）。各段摩擦系数均可取为。试求：

（1）BC 支路阀门全关而BD 支路阀门全开时的流量； （2）BC 支路与BD 支路阀门均全开时各支路的流量及总流量。

解：（1）在高位槽液面与BD 管出口外侧列柏努利方程：

f W u

g z p u g z p ∑+++=++2

2222111

2

121ρρ 简化 ： fABD W zg ∑=?

而 2

22

22211u d l u d l W W W BD AB fBD

fAB fABD λλ+=∑+∑=∑

∴ 2032.015

03.02038.02803.081.9102221u u ?

?+??=? 化简 1.9803.705.112221

=+u u 又由连续性方程： 1121221241.1)32

38

()(

u u u d d u === 附图

10

代入上式：

1.9841.103.705.1121221

=?+u u 解得：s m u /98.11= 流量：h m s m u d q V /08.8/10244.298.1038.0785.04

3332121=?=??==

-π

（2）当 BD ，BC 支路阀均全开时：

C ，

D 出口状态完全相同，分支管路形如并联管路，

fBD fBC W W ∑=∑∴

222

22233u d l u d l BD BC λλ= 22

231512u u =∴

23118.1u u =∴ (1)

又 321V V V q q q += 32

322

21214

4

4u d u d u d π

π

π

+

=

322212323238u u u +==22118.232u ?

21502.1u u =∴ (2) 在高位槽液面与BD 出口列柏努利方程： fBD fAB f W W W zg ∑+∑=∑=?

2

032.01503

.02038.02803.081.91022

21u u +=? 1.9803.705.112221

=+u u (3) 将（2）代入（3）式中：

1.9803.750

2.105.112

222

2=+?u u 解得：s m u s m u s m u /96.1/63.2/752.1312===

流量：h m s m u d q V /73.10/1098.263.2038.0785.04

33321211=?=??==-π

h m s m u d q V /07.5/10408.1752.1032.0785.04

333222

22=?=??==

-π

h m s m u d q V /67.5/10576.196.1032.0785.04

33323233=?=??==

-π

六、化工原理习题指导p44 1－47

如附图所示，水由高位槽经管道从喷嘴流入大气，水槽中水位恒定。已知d 1=125mm ，d 2=100mm ，喷嘴内径d 3=75mm ，U 形压差计的读数R ＝80mmHg 。若忽略水在管路中的流动阻力，求水槽的高度H 及喷嘴前压力表读数。

解：在1－2截面间列柏努利方程

2

2

22211

12121u p g z u p g z ++=+

+

ρρ

)(2

1)(2

1222

121u u p p g z z -=

-+

-ρ 即

)(2

1)

(21220u u Rg -=

-ρ

ρρ （1） 由连续性方程

112

12

2

1

256.1100125u u u d

d u =??? ??=???

? ??= （2） 将（2）代入（1）中，

2

1

21212072.0)56.1(2

1)

(u u u Rg =-=

-ρ

ρρ s m Rg u /7.31000

72.0)

100013600(81.908.072.0)

(01=?-??=

-=

ρ

ρρ

s m u u /78.57.356.156.112=?==

喷嘴处流速： s m u u d d u /28.107.3925

7512512

12

313=?=??? ??=???

? ??= 在水槽与喷嘴出口处列柏努利方程，并简化 m u g H 39.528.1081

.92121223=??==

在喷嘴前后列柏努利方程，并简化

2

2232

4

4

u u p =

+ρ 喷嘴处压力：kPa u u p 1.36)78.528.10(2

1000

)(2

222

4234=-?=

-=ρ

（表压）

七、化工原理习题指导p47 1－62

如图所示的输水实验装置，已知泵进、出管路直径相同，内径均为65mm ，两水池液面间的垂直距离为15m ，孔板流量计的孔径为25mm ，流量系数为。已测得孔板流量计U 形压差计R 1＝0.4m ，

泵进、出口间U 形压差计R 2＝1.5m ，指示液均为汞。试求：

（1）泵的有效功率； （2）管路系统的总压头损失； （3）写出此管路特性方程。

解：（1）在泵进、出口间列柏努利方程，简化得

m

R g g R z z g p p H e 9.181000

)100013600(5.1)()()(0202121

2=-?=-=-=-+-=

ρ

ρρρρρρ

流量：

/s

m 10025.31000

)

100013600(81.94.02025.0785.062.0)

(2332

010

0-?=-?????=-=ρ

ρρg R A C Q

有效功率：W g QH N e 561

81.910009.1810025.33=????==-ρ （2）在两液面间列柏努利方程，简化得

f e h H H ∑+=0

m H H h e f 9.3159.180=-=-=∑

（3）设管路特性方程为 2215BQ BQ A H e +=+= 将18.9m H /s,m 10025.3e 33=?=-Q 代入，

23)10025.3(159.18-??+=B

得 510262.4?=B

所以管路特性方程为 2510262.415Q H e ?+=

球阀设计大致过程

本科课程设计 令狐采学 题目：过程流体机械课程设计 学院：机械与自动控制学院 专业班级：过程装备与控制工程 姓名：学号： 二O一六年七月 目录 摘要· ·························································I 第一章工作原理和设计方法 (1) 1.1 工作原理 (1) 1.2 设计方法 (1)

1.2.1 球阀结构 (1) 1.2.2 球阀材料 (2) 1.2.3 阀体 (3) 1.2.4 球体 (4) 1.2.5 阀杆 (4) 第二章球阀尺寸计算 (6) 2.1 阀体 (6) 2.2 阀

杆 (6) 2.2.1 阀杆尺 寸······················· (6) 2.3 球体尺寸计算 (6) 2.4密封比压 (6) 2.5球阀转矩 (9) 2.6法兰螺栓校核 (10) 2.7法兰选型 (11) 第三章数值模拟计算方法··························

(12) 3.1 数学模型 (12) 3.2 网格划分 (13) 3.3 边界条件 (14) 3.4CFD使用步骤 (14) 第四章管道内流体模拟结果分析 (15) 4.1 球阀在不同相对开度时的速度分析 (15) 4.2 球阀在不同相对开度时的压力分析 (16) 4.3 球阀在不同相对开度时的流量系数分

析 (17) 第五章总结······················································· 参考文献··························································

化工原理 流体流动和输送机械

1.为测量内直径由d1= 40 mm到d2= 80 mm的突然扩大的局部阻力系数，在扩大两侧装一 U型压差计，指示液为CCl4， 43 CCl 1600kg/m ρ=。当水的流量为2.78×10-3 m3/s时，压 差计读数R为165 mm，如本题附图所示。忽略两侧压口间的直管阻力，试求实际测得局部阻力系数。 计算题1附图 2在一管路系统中,用一台离心泵将密度为1000 kg/m3的清水从敞口地面水池输送到高位密封贮槽(表压为10m H2O柱),两端液面的位差Δz= 10m,管路总长l=50 m(包括所有局部阻力的当量长度),管内径均为40 mm,摩擦系数λ=0.02。试求： （1）该管路的特性曲线方程； （2）若离心泵的特性曲线方程为H=40-200 q V2(H为压头，m ；q V为流量，m3/min),则该管路的输送量为多少m3/min？扬程为多少m? 若此时泵的效率为0.6，泵的轴功率为多少W？ 2在一管路系统中,用一台离心泵将密度为1000 kg/m3的清水从敞口地面水池输送到高位密封贮槽(表压为10m H2O柱),两端液面的位差Δz= 10m,管内径均为40 mm, 管路的输送量为0.217 m3/min离心泵的特性曲线方程为H=40-200 q V2 (H为压头，m ；q V为流量，m3/min), 试求： 1、管路的特性曲线方程；扬程为多少m? 若此时泵的效率为0.6，泵的轴功率为多少W？ 2、若阀门开度减小，使得局部阻力系数增大了70，（假设在完全湍流区），求此时管路中 流体流量？ 3如本题附图所示，用泵将水由低位槽打到高位槽(均敞口，且液面保持不变)。已知两槽液面距离为20 m，管路全部阻力损失为5 m水柱（包括管路进出口局部阻力损失），泵出口管路内径为50 mm，AB管段长为6 m，其上装有U管压强计，压强计读数R为40 mmHg，R'为1200 mmHg，H为1 mH2O，设摩擦系数为0.02。指示剂为水银。求:

流体流动、流体输送机械计算题

流体流动、流体输送机械习题课例题 1、用离心泵将池中水送到高位槽，已知管路总长 100m （包括当量长），其中压力表后为80m ，管路摩擦系数0.025，管内径0.05m ，当流量为10m 3 /h 时泵 效率为80%，求：（1）泵的轴功率；（2）压力表读 数。（取ρ=1000kg/m 3） 解：（1）如图取1-1、2-2截面，以1-1截面为基准列柏努利方程： 22 1 122 1222 e f p u p u gz W gz W ρρ+++=+++∑ 1212120;21820;;0z z m p p u u ==+==== 2e f W gz W =+∑ 2 2e f l l u W d λ+∑= ]/[415.105 .0785.03600 /104 2 2 s m d q u v =?= = π 22 100 1.4150.02550.06[/]20.052 e f l l u W J kg d λ+∑==??= 29.812050.06246.26[/]e f W gz W J kg =+∑=?+= 有效功率 10 1000246.26684[/]3600 e m e v e P q W q W J s ρ===??= 轴功率 684 855[/]80% e a P P J s η = = = （2）以3-3截面为基准，在3-3、2-2截面间列柏努利方程： 223 322 323222 f p u p u gz gz W ρρ-++=+++∑ 322230;18;0;0; 1.415/z z m p u u u m s ====== 2 3 3 3322 f P u gz W ρ-=+∑-

机械设计基础课程设计说明书

《机械设计基础》 课程设计 船舶与海洋工程2013级1班第3组 组长:xxx 组员:xxx xxx xxx 二〇一五年六月二十七日

《机械设计基础》课程设计 说明书 设计题目: 单级蜗轮蜗杆减速器 学院:航运与船舶工程学院 专业班级: 船舶与海洋工程专业一班 学生姓名: xxx 指导老师: xxx 设计时间: 2015-6-27 重庆交通大学航运与船舶工程学院2013级船舶与海洋工程 《机械设计基础》课程设计任务书 1、设计任务 设计某船舶锚传动系统中的蜗杆减速器及相关传动。 2、传动系统参考方案(见下图) 锚链输送机由电动机驱动。电动机1通过联轴器2将动力传入单级蜗杆减速器3,再通过联轴器4,将动力传至输送锚机滚筒5,带动锚链6工作。

锚链输送机传动系统简图 1——电动机;2——联轴器;3——单级蜗杆减速器; 4——联轴器;5——锚机滚筒;６——锚链 3、原始数据 设锚链最大有效拉力为F(N)=3000 N,锚链工作速度为v=0、6 m/s,锚链滚筒直径为d=280 mm。 4、工作条件 锚传动减速器在常温下连续工作、单向运动;空载起动,工作时有中等冲击;锚链工 作速度v的允许误差为5%;单班制(每班工作8h),要求减速器设计寿命8年,大修期为3年,小批量生产;三相交流电源的电压为380/220V。 5、每个学生拟完成以下内容 (1)减速器装配图1张(A1号或A0号图纸)。 （2）零件工作图2~3张(如齿轮、轴或蜗杆等)。 (3)设计计算说明书1份(约6000~8000字)。

目录 1、运动学与动力学的计算 0 2、传动件的设计计算 (4) 3、蜗杆副上作用力的计算 (7) 4、减速器箱体的主要结构尺寸 (8) 5、蜗杆轴的设计计算 (9) 6 、键连接的设计 (13) 7、轴及键连接校核计算 (13) 8、滚动轴承的寿命校核 (17) 9、低速轴的设计与计算 (17) 10、键连接的设计 (20) 11、润滑油的选择 (21) 12、附件设计 (21) 13、减速器附件的选择 (22) 参考文献: (23)

机械设计课程设计说明书模板.

燕山大学 机械设计课程设计说明书题目：带式输送机传动装置 学院（系）：机械工程学院 年级专业： 09级机械设计及理论 学号： 0901******** 学生姓名：乔旋 指导教师：许立忠 教师职称：教授

目录 一、设计任务书.................................................................. 二、传动方案分析................................... .......................... 三、电动机的选择和参数计算........................................ 四、传动零件的设计计算................................................. 五、轴的设计...................................................................... 六、键的选择校核............................................................ 七、轴承的校核................................................................... 八、联轴器的选择及校核................................................ 九、密封与润滑的选择.................................................... 十、减速器附件及说明................................................... 十一、装配三维图........................................................ 十二、设计小结............................................................. 参考资料...................................................................

流体流动及流体输送机械

流体流动及输送装置 一、填空 1. 按照化工单元操作所遵循的基本规律的不同，可将单元操作分为动量传递、热量传递、质量传递。 2. 化工生产中，物料衡算的理论依据是质量守恒定律，热量衡算的理论基础是能量守恒定律。 3. 当地大气压为750mmHg时，测得某体系的表压为100mmHg，则该体系的绝对压强为850mmHg，真空度为-100mmHg. 4. 液柱压力计量是基于流体静力学原理的测压装置，用U形管压强计测压时，当压强计一端与大气相通时，读数R表示的是表压或真空度。 5. 转子流量计的设计原理是依据流动时在转子的上、下端产生了压强差。 6. 静止液体中两处压力相等的条件是连续、同一液体、同一水平面。 7. 流体在圆管内作稳定连续流动时，当Re≤2000时为滞流流动，其摩擦系数λ=64/Re；当 Re≥4000时为湍流流动。当Re在2000-4000之间时为过渡流。 流体沿壁面流动时，有显著速度梯度的区域称为流动边界层。 8. 当流体的体积流量一定时，流动截面扩大，则流速减少，动压头减少，静压头增加。 9. 柏努利方程实验中，在一定流速下某测压管显示的液位高度为静压头，当流速再增大时，液位高度降低，因为阻力损失增大。 10. 理想流体是指没有粘性或没有摩擦阻力，而实际流体是指具有粘性或有摩擦力，流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是流体具有粘性。 11. 一般情况下，温度升高，液体的粘度减小，气体的粘度增大。 12. P/(ρg)的物理意义是表示流动系统某截面处单位重量流体所具有的静压能,称为静压头。mu2/2的物理意义是表示流动系统某截面处1kg流体具有的动能。 13. 雷诺准数的表达式为Re=dμρ/μ。当密度ρ＝1000kg/m，粘度μ=1厘泊的水在内径为d=100mm，以流速为1m/s在管中流动时，其流动类型为湍流 14. 流体在圆直管内流动，当Re≥4000时的流型称为湍流，其平均速度与最大流速的关系为u＝0.8u max；Re≤2000的流型称为滞流，其平均速度为u＝0.5u max。 15. 在管内呈层流时，摩擦系数λ与Re有关。在管内呈湍流时，摩擦系数λ与Re，ε/d 有关。当Re继续增大到大于某一定值时，则流体流动在完全湍流区，摩擦系数λ与ε/d

机械设计说明书

一、确定传动方案 二、选择电动机（1）选择电动机 机械传动装置一般由原动机、传动装置、工作机和机架四部分组成。单 级圆柱齿轮减速器由带传动和齿轮传动组成，根据各种传动的特点，带传 动安排在高速级，齿轮传动放在低速级。传动装置的布置如图A-1所示 图A-1 1）选择电动机类型和结构形式 根据工作要求和条件，选用一般用途的Y系列三相异步电动机，结构 形式为卧式封闭结构 2）确定电动机功率 工作机所需的功率 W P(kW)按下式计算 W P= W W W v F η 1000 式中，s m v F W W 7.2 , 2000= N =,带式运输机的效率，代入上式得 W P= 95 .0 1000 7.2 2000 ? ? =68 .5kW 电动机所需的功率0P(kW)按下式计算 P= η W P 68 .5 = W P kW

式中，为电动机到滚筒工作轴的传动装置的总效率，根据传动特点，由表2-4查得：V 带传动带η=0.96，一对齿轮传动齿轮η=0.97,一对滚动轴承轴承η=0.99，弹性联轴器联轴器η=0.99，因此总效率，即 0P = η W P = 904 .068 .5=28.6kW 确定电动机额定功率m P （kW ），使m P =(1～1.3) 0P =6.28(1～1.3)=6.25～8.17 kW 查表2-1取m P =7.5kW 1）确定电动机转速 工作机卷筒轴的转速W n 为 W n = D v w ?π6000=380 7 .2100060???π=min /77.135r 根据表2-3推荐的各类传动比的取值范围，取V 带传动的传动比带i =2～4，一级齿轮减速器齿轮i =3～5，传动装置的总传动比总i =6～20，故电动机的转速可取范围为m n =总i W n =（6～20）3135.77=62.814～2715.4min r 符合此转速要求的同步转速器有1000min r 、1500min r 两种，考虑综合因素，查表2-1，选择同步转速为1500的Y 系列电动机Y132M4，其满载转速为1440min r 电动机的参数见表A-1. A-1 型号 额定功率 /kW 满载转速 /1min -?r 额定转矩 最大转矩 Y132M4 7.5 1440 2.2 28.60=P kW m P =7.5kW W n =135.77/min Y132M4 m n =14400r/min

空气压缩机课程设计

过程流体机械课程设计 院系： 指导老师：

目录 1 课程设计任务错误!未定义书签。 1.已知数据错误!未定义书签。 2.课程设计任务及要求错误!未定义书签。 2 热力计算错误!未定义书签。 1.初步确定压力比及各级名义压力错误!未定义书签。 2.初步计算各级排气温度错误!未定义书签。 3.计算各级排气系数错误!未定义书签。 4.计算各级凝析系数及抽加气系数错误!未定义书签。 5.初步计算各级气缸行程容积错误!未定义书签。 6.确定活塞杆直径错误!未定义书签。 7.计算各级气缸直径错误!未定义书签。 8.实际行程容积及各级名义压力错误!未定义书签。 9.计算缸内实际压力错误!未定义书签。 10.计算各级实际排气温度错误!未定义书签。 11.缸内最大实际气体力并核算活塞杆直径错误!未定义书签。 12.复算排气量错误!未定义书签。 13.计算功率，选取电机错误!未定义书签。 14.热力计算结果数据错误!未定义书签。 3 动力计算错误!未定义书签。 1.第Ⅰ级缸解析法错误!未定义书签。 2.第Ⅰ级缸图解法错误!未定义书签。 3.第Ⅱ级缸解析法错误!未定义书签。 4.第Ⅱ级缸图解法错误!未定义书签。 4 零部件设计错误!未定义书签。

1 课程设计任务 1.已知数据 结构型式 3L-10/8空气压缩机的结构型式为二列二级双缸双作用L型压缩机 工艺参数 Ⅰ级名义吸气压力：P1I=（绝），吸气温度T1I=40℃ Ⅱ级名义排气压力：P2II=（绝），吸入温度T2II=50℃ 排气量（Ⅰ级吸入状态）:V d =10 m3/min 空气相对湿度: φ= 结构参数 活塞行程：S=2r=200mm 电机转速：n=450r/min 活塞杆直径：d=35mm 气缸直径：Ⅰ级，D I=300mm ；Ⅱ级，D II =180mm ； 相对余隙容积：α1=，αII=； 电动机：JR115-6型，75KW； 电动机与压缩机的联接：三角带传动；连杆长度：l=400mm； 运动部件质量（kg）：见表2-1 表2-1 运动部件质量 2.课程设计任务及要求 a. 热力计算：包括压力比分配，气缸直径，排气量，功率，各级排气温度，缸内实际压力等。 b.动力计算：作运动规律曲线图，计算气体力，惯性力，摩擦力，活塞力，切向力，法向力，作切向力图，求飞轮矩，分析动力平衡性能。

机械设计基础课程设计说明书

<<机械设计基础课程设计>> 说明书 机械制造及自动化专业 Jixie zhizao ji zidonghua zhuanye 机械设计基础课程设计任务书2 Jixie sheji jichu kecheng sheji renwu shu 2 姓名:x x x 学号: 班级:09级机电1班 指导教师:x x x 完成日期:2010/12/12

机械制造及自动化专业 机械设计基础课程设计任务书2 学生姓名：班级：学号： 一、设计题目：设计一用于带式运输机上的单级圆锥齿轮减速器 给定数据及要求 已知条件：运输带工作拉力F=4kN；运输带工作速度v=1.2m/s（允许运输带速度误差为±5%）；滚筒直径D=400mm；两班制，连续单向运转，载荷较平稳。环境最高温度350C；小批量生产。 二、应完成的工作 1.减速器装配图1张； 2.零件工作图1张（从动轴）； 3.设计说明书1份。 系主任：科室负责人：指导教师：

前言 这次设计是由封闭在刚性壳内所有内容的齿轮传动是一独立完整的机构。通过这一次设计可以初步掌握一般简单机械的一套完整设计及方法，构成减速器的通用零部件。 这次设计主要介绍了减速器的类型作用及构成等，全方位的运用所学过的知识。如：机械制图，金属材料工艺学公差等已学过的理论知识。在实际生产中得以分析和解决。减速器的一般类型有：圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、齿轮-蜗杆减速器，轴装式减速器、组装式减速器、联体式减速器。 在这次设计中进一步培养了工程设计的独立能力，树立正确的设计思想，掌握常用的机械零件，机械传动装置和简单机械设计的方法和步骤，要求综合的考虑使用经济工艺性等方面的要求。确定合理的设计方案。

流体流动与输送设备(习题及答案)

第一章 流体流动与输送设备 1. 燃烧重油所得的燃烧气，经分析知其中含％，％，N 276％，H 2O8％（体积％），试求此混合气体在温度500℃、压力时的密度。 解：混合气体平均摩尔质量 mol kg M y M i i m /1086.281808.02876.032075.044085.03-?=?+?+?+?=∑=∴ 混合密度 3 3 3/455.0)500273(31.81086.28103.101m kg RT pM m m =+????==-ρ 2．已知20℃下水和乙醇的密度分别为998.2 kg/m 3和789kg/m 3,试计算50％（质量％）乙醇水溶液的密度。又知其实测值为935 kg/m 3，计算相对误差。 解：乙醇水溶液的混合密度 7895 .02.9985.01 22 11+ = + = ρρρa a m 3 /36.881m kg m =∴ρ 相对误差： % 74.5%10093536.8811%100=???? ??-=?-实实m m m ρρρ 3．在大气压力为的地区，某真空蒸馏塔塔顶的真空表读数为85kPa 。若在大气压力为90 kPa 的地区，仍使该塔塔顶在相同的绝压下操作，则此时真空表的读数应为多少 解：' '真真绝 p p p p p a a -=-= ∴kPa p p p p a a 7.73)853.101(90)(''=--=--=真真 4．如附图所示，密闭容器中存有密度为900 kg/m 3的液体。容器上方的压力表读数为42kPa ，又在液面下装一压力表，表中心线在测压口以上0.55m ，其读数为58 kPa 。试计算液面到下方测压口的距离。 解：液面下测压口处压力 gh p z g p p ρρ+=?+=10 m h g p p g p gh p z 36.255.081.990010)4258(3 0101=+??-=+-=-+=?∴ρρρ 5. 如附图所示，敞口容器内盛有不互溶的油和水，油层和水层的厚度分别为700mm 和600mm 。在容器底部开孔与玻璃管相连。已知油与水的密度分别为800 kg/m 3和1000 kg/m 3。 （1）计算玻璃管内水柱的高度； （2）判断A 与B 、C 与D 点的压力是否相等。 解：（1）容器底部压力 gh p gh gh p p a a 水水油ρρρ+=++=21 m h h h h h 16.16.07.01000800 2121=+?=+=+=∴水油水水油ρρρρρ 题4 附图 D h 1 h 2 A C 题5 附图

化工原理绪论、流体流动与流体输送机械

化工原理绪论、流体流动、流体输送机械 一、填空题 1．一个生产工艺是由若干个__________ 和___________构成的。 2．各单元操作的操作原理及设备计算都是以__________、___________、___________、和___________四个概念为依据的。 3．常见的单位制有____________、_____________和_______________。 4．由于在计量各个物理量时采用了不同的__________，因而产生了不同的单位制。 5．一个过程在一定条件下能否进行，以及进行到什么程度，只有通过__________来判断。 6．单位时间内过程的变化率称为___________。 二问答题 7．什么是单元操作？主要包括哪些基本操作？ 8．提高过程速率的途径是什么？ 9．第一章流体流动 一填空题 1．单位体积流体的质量称为________，它与________互为倒数。 2．流体垂直作用于单位面积上的力，称为____________。 3．单位时间内流经管道任一截面的流体量称为________，其表示方法有________和________两种。 4．当管中流体形成稳定流动时，管中必定充满流体，即流体必定是_________的。 5．产生流体阻力的根本原因是________；而___________是产生流体阻力的第二位原因。另外，管壁粗糙度和管子的长度、直径均对流体阻力_______________。 6．流体在管道中的流动状态可分为______ 和__________两种类型，二者在内部质点运动方式上的区别是_____________________________________。

机械设计说明书

机械制造工艺学 课程设计说明书 设计题目：侧盖零件工艺规程设计和铣顶面工序铣床夹具设计说明书 设计者：张翠翠 指导教师： 四平职业大学 2012年6月25日

目录 机械加工工艺规程与机床夹具设计 (3) 一．零件的分析 (3) （一）零件的工艺分析 (3) 二．确定毛坯，画毛坯-零件合图 (4) 三．工艺规程设计 (5) （一）定位基准的选择： (5) （二）制定工艺路线 (6) （三）选择加工设备及刀、夹、量具 (7) （四）加工工序设计 (8) (五)．夹具设计 (10) 四．设计总结 (11) 五．参考文献 (14)

机械加工工艺规程与机床夹具设计一．零件的分析 （一）零件的工艺分析 侧盖是齿轮泵 的一个零件，其材 料为HT200，该材 料具有较高的强 度、耐磨性、耐热 性、及减振性，适 应于承受较大应 力，要求耐磨的零 件该零件的主要 加工表面为A面，C面，和2-φ80K6孔。 A面的平面度为0.01mm，C`轴线相对于B基准的平行度要求为0.025mm，A面，C面及2-φ80K6内孔的表面粗糙度为0.8μm。

二．确定毛坯，画毛坯-零件合图 根据零件材料确定毛坯为铸件，已知零件的生产纲领为4000件/年，其设备品率为1%，机械加工废品率为1%，现制定该零件的机械加工工艺规程。 8160 %)1%11(24000%)%1(==+?=++=βαn Q N 通过计算，该零件 的质量约为15kg ，由机械制造工艺设计简明手册表1.1-2可知，生产类型为大量生产。毛坯的制造方法选用砂型机器制造型，由于盘体零件的2-φ80K6mm 孔均需要铸出，故还应安 放型芯。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。 根据表1.3-1毛坯尺寸公差等级CT 为8-10级，加工余量等级MA 为G 级。故取CT 为10级，MA 为G 级。 表2-1各加工表面总余量

4L-20丨8活塞式压缩机过程流体机械课程设计说明书

目录 第一章概述 (2) 1.1压缩机简介 (2) 1.2压缩机分类 (2) 1.3活塞式压缩机特点 (2) 第二章总体结构方案 (3) 2.1设计基本原则 (3) 2.2气缸排列型式 (3) 2.3运动机构 (3) 第三章设计计算 (4) 3.1 设计题目及设计参数 (4) 3.2 计算任务 (4) 3.3 设计计算 (4) 3.3.1 压缩机设计计算 (4) 3.3.2 皮带传动设计计算 (8) 第四章压缩机结构设计 (11) 4.1气缸 (11) 4.2气阀 (12) 4.3活塞 (12) 4.4活塞环 (13) 4.5填料 (13) 4.6曲轴 (13) 4.7中间冷却器 (13) 参考文献 (14)

第一章概述 1.1压缩机简介 压缩机（compressor），是将低压气体提升为高压气体的一种从动的流体机械，是制冷系统的心脏。它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，从而实现压缩→冷凝（放热）→膨胀→蒸发 ( 吸热 ) 的制冷循环。作为一种工业装备，压缩机广泛应用于石油、化工、天然气管线、冶炼、制冷和矿山通风等诸多重要部门；作为燃气涡轮发动机的基本组成元件，在航空、水、陆交通运输和发电等领域随处可见；作为增压器，已成为当代内燃机不可缺少的组成部件。在诸如大型化肥、大型乙烯等工艺装置中，它所需投资可观，耗能比重大，其性能的高低直接影响装置经济效益，安全运行与整个装置的可靠性紧密相关，因而成为备受关注的心脏设备。 1.2压缩机分类 压缩机按工作原理可分为容积式和动力式两大类；按压缩级数分类，可分为单级压缩机、两级压缩机和多级压缩机；按功率大小分类，可分为微小型压缩机、中型压缩机和大型压缩机。按压缩机的结构形式可分为立式、卧式。压缩机具有其鲜明的特点，根据其工作原理的不同决定了其不同的适用范围。 1.3活塞式压缩机特点 活塞式压缩机与其他类型的压缩机相比，特点是： （1）压力范围最广。活塞式压缩机从低压到超高压都适用，目前工业上使用的最高工作压力达350MPa，实验室中使用的压力则更高。 （2）效率高。由于工作原理不同，活塞式压缩机比离心式压缩机的效率高很多。而回转式压缩机由于高速气流阻力损失和气体内泄漏等原内，效率亦较低。 （3）适应性强。活塞式压缩机的排气量可在较广泛的范围内进行选择；特则是在较小排气量的情况下，要做成速度型，往往很困难，甚至是不可能的。此外，气体的重度对压缩机性能的影响也不如速度型那样显著，所以同一规格的压缩机，将其用于不同介质时，较

化工原理绪论、流体流动与流体输送机械(doc 9页)

化工原理绪论、流体流动与流体输送机械(doc 9页)

化工原理绪论、流体流动、流体输送机械 一、填空题 1．一个生产工艺是由若干个__________ 和 ___________构成的。 2．各单元操作的操作原理及设备计算都是以 __________、___________、___________、和___________四个概念为依据的。 3．常见的单位制有____________、 _____________和_______________。 4．由于在计量各个物理量时采用了不同的 __________，因而产生了不同的单位制。5．一个过程在一定条件下能否进行，以及进行 到什么程度，只有通过__________来判断。6．单位时间内过程的变化率称为 ___________。 二问答题 7．什么是单元操作？主要包括哪些基本操 作？

1．

2．在测量流体的流量时，随流量的增加孔板流 量计两侧的压差将_______，若改用转子流 量计，随流量增加转子两侧压差值 ________。 一、选择题 3．液体的密度随温度的升高而_________。 A 增大 B 减小 C 不变 D 不一定 4．表压值是从压强表上读得的，它表示的是 _________。 A 比大气压强高出的部分 B 设备 的真实压力 C 比大气压强低的部分 D 大气压强 5．流体的流动类型可以用___________的大小 来判定。 A 流速 B 雷诺准数 C 流量 D 摩擦系数 6．气体在等截面的管道中流动时，如质量流量 不变则其质量流速_________。 A 随温度大小变化 B 随压力大小变 化 C 不变 D 随流速大小变化7．粘度愈大的流体其流动阻力__________。 A 愈大 B 愈小 C 二者无关系 D 不会变化 8．柏努利方程式既可说明流体流动时的基本 规律也能说明流体静止时的基本规律，它表

工业机械设计说明书(DOC33页)

工业机械设计说明书（DOC 33 页） 第一章绪论 1.1工业机械手概述 工业机器人由操作机（机械本体）、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作，自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设各，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备?机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率:可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产;尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正常

的工作，意义更为重大。因此, 在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的引用?机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强，仅为某台机床的上下料装置， 是附属于该机床的专用机械手。随着工业技术的发展，制成了能够独立的按 程序控制实现重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”，简称 通用机械手。由于通用机械手能很快的改变工作程序，适应性较强，所以它 在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用。 机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。 机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器，它有多个自由度，可用来搬运物体以完成在各个不同环境中工作。 1.2机械手的组成和分类 1. 2. 1机械手的组成 机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等所组成。 各系统相互之间的关系如方框图2-1所示。 机械手组成方框图: （一）执行机构 包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的还增设行走机构。 1、手部 即与物件接触的部件。由于与物件接触的形式不同，可分为夹持式和吸附式手在本课题中我们采用夹持式手部结构。夹持式手部由手指（或手爪）和传力机构所构成。手指是与物件直接接触的构件，常用的手指运动形式有 回转型和平移型。回转型手指结构简单，制造容易，故应用较广泛。平移型

过程流体机械讲稿

《过程流体机械》课程讲义 课程基本信息 1．课程中文名称：过程流体机械 2．课程英文名称：Process Liquid Machine 3．适用专业：过程装备与控制工程专业 4．总学时：48学时（其中理论48学时） 5．总学分：1.5学分 6．课程编码：050304008 7．课程类别：专业必修课 8．编制日期：2012年2月 主讲人：王红 教材：《过程流体机械》 姜培正主编 化学工业出版社,2001.8

主讲内容： 1.绪论 1.1专业概述，流体机械分类 1.2过程流体机械用途、发展趋势 1.3气体性质和热力过程 2.容积式压缩机 2.1 容积式压缩机分类、工作原理、结构 2.2 往复活塞式压缩机的热力性能、功、功率 2.3 动力性能、惯性力平衡，其它容积式压缩机 3.离心压缩机 3.1 离心压缩机结构、工作原理、特点 3.2 叶轮式机械热力性能，欧拉方程、能量方程、伯努利方程3.3 级内能量损失，功率及效率 3.4 性能、调节与控制 3.5 相似理论及应用、离心压缩机选型 4.泵 4.1 泵的分类、特点、结构、工作原理 4.2 泵叶轮上能量计算、伯努利方程应用 4.3 离心泵的吸入特性、气蚀原理、相似理论 4.4 其他泵类结构、工作原理、选泵 5.离心机 5.1 介质的分类、分离原理 5.2 过滤式离心机和沉降式离心机、分离机结构、原理 5.3 过滤机与压滤设备，各类机型选择

第一次课（2学时） 第一章绪论（1）(Introduction) 讲述过程流体机械的在生产过程中的地位、流体机械的分类、流体机械的用途、流体机械的发展趋势以及流体机械的控制和故障诊断方法等。 1.1 过程流体机械的相关概念 1.1.1讲述什么是过程工业(Process Industry) 过程工业是以流程性物料为主要处理对象、完成各种过程或其中某些过程的工业生产的总称。过程工业遍及几乎所有现代工业生产领域。 工业特点：大型化、管道化、连续化、快速化、自动化。生产效率高、成本低、节能环保、安全可靠、控制先进、人员少。如：石化、化工、生物化工、热电、医药、食品、染料、冶金、煤炭、环保等。 科学技术越发达，过程工业就越多、越大。他是现代工业的主要体现，国民经济的支柱产业之一。 1.1.2讲述什么是过程装置 由设备、管道和控制系统构成一个完整的过程工业的生产系统，并保持生产正常进行。 1.1.3讲述什么是过程装备 化工生产过程中的生产工具：包括过程设备和过程机器。过程工业的任何一个生产装置都需要使用多种机器、设备。 过程装备：(Process Equipment ) 三大部分：过程设备、过程机器、测控设备 ( Process Equipment; Process Machinery; Survey-control Equipment ）（1）过程设备（静设备）：（Process Equipment） 压力容器、塔、反应釜、换热器、储罐、加热炉、管道等。也称为：化工设备；压力容器，占过程工业总设备投资的80 ~ 85%。 《过程设备设计》课程内容讲。 （2）过程机械（动设备）：（Process Machinery）Process Fluid Machinery 压缩机、泵、分离机械（二机一泵）；电机、风机、制冷机、蒸汽轮机、废气轮

机械设计基础课程设计说明书范例

机械设计基础课程设计说明书范例 一、设计任务书 (2) 二、拟定传动方案 (2) 三、选择电动机 (2) 四、计算传动装置的总传动比及其分配各级传动比 (4) 六、V带传动设计 (5) 七、齿轮传动设计 (7) 八、高速轴轴承的设计 (8) 九、高速轴直径和长度设计 (10) 十、高速轴的校核 (11) 十一、低速轴承的设计 (13) 十二、低速轴直径和长度设计 (14) 十三、低速轴的校核 (15) 十四、键的设计 (17) 十五、箱体的结构设计 (18) 十六、减速器附件的设计 (20) 十七、润滑与密封 (22) 十八、课程设计总结 (23) 十九、参考文献 (23)

定方案 选择电动机 1、电动的类型和 按工作求和工作选用一Y IP44）系列相异步电 它为卧 2、电动 （1）工机所需功w p 1250 1.5010001000w FV p ?=== （2）电机输出功d p η w d p p = 传动装的总效率 5 43221ηηηηη????=式中， 21η、…为 电动机至

卷筒之间的各传动机构和轴承的效率。由表2-4[2]查得：V 带传动1η=0.95；滚动轴承2η=0.99；圆柱齿轮传动3η=0.97；弹性连轴器4η=0.99；卷筒轴滑动轴承5η=0.98,则 总效率2 0.950.990.980.990.970.876η=????≈ 故 1.88 2.150.876 w d p p KW η = = ≈ （3）电动机额定功率ed p 依据表20-1[2]选取电动机额定功率 2.2ed p KW = 3、电动机的转速 为了便于选择电动机的转速，先推算电动机转速的可选范围。由表2-1[2] 查得V 带传动常用比为范围,4~2' 1=i 单级圆柱齿轮传动6~3' 2=i 则电动 机转速可选范围为 '''12716~2866/min d w n n i i r == 初选同步转速分别为1000r/min 和1500r/min 的两种电动机进行比较如下表： 结果： 1.88w p kw = 0.876η= 2.2ed p kw =

空气压缩机课程设计样本

过程流体机械课程设计 院系: 指导老师:

目录 1 课程设计任务........................................................... 错误!未定义书签。 1.已知数据.............................................................. 错误!未定义书签。 2.课程设计任务及要求 ......................................... 错误!未定义书签。 2 热力计算................................................................... 错误!未定义书签。 1.初步确定压力比及各级名义压力 ..................... 错误!未定义书签。 2.初步计算各级排气温度 ..................................... 错误!未定义书签。 3.计算各级排气系数 ............................................. 错误!未定义书签。 4.计算各级凝析系数及抽加气系数 ..................... 错误!未定义书签。 5.初步计算各级气缸行程容积 ............................. 错误!未定义书签。 6.确定活塞杆直径 ................................................. 错误!未定义书签。 7.计算各级气缸直径 ............................................. 错误!未定义书签。 8.实际行程容积及各级名义压力 ......................... 错误!未定义书签。 9.计算缸内实际压力 ............................................. 错误!未定义书签。 10.计算各级实际排气温度 ................................... 错误!未定义书签。 11.缸内最大实际气体力并核算活塞杆直径 ....... 错误!未定义书签。 12.复算排气量........................................................ 错误!未定义书签。 13.计算功率, 选取电机......................................... 错误!未定义书签。 14.热力计算结果数据 ........................................... 错误!未定义书签。 3 动力计算................................................................... 错误!未定义书签。 1.第Ⅰ级缸解析法 ................................................. 错误!未定义书签。

机械设计基础说明书(广东工业大学)

课程设计说明书 课程名称机械设计基础 题目名称单极齿轮减速器设计 学生学院材料与能源学院 专业班级11热电（01）班 学号3111006791 学生周沛东 指导教师 2013年 6 月29 日 目录 一、设计任务书----------------------------------------------------------------------2

二、传动方案的拟定和说明------------------------------------------------------4 三、传动装置的运动和动力参数计算----------------------------------------4 四、传动零件的设计计算----------------------------------------------------------6 五、轴的设计计算---------------------------------------------------------------------11 六、轴承的选择和寿命校核------------------------------------------------------20 七、键的选择和计算----------------------------------------------------------21 八、联轴器的选择---------------------------------------------------------------------23 九、减速器附件的选择-------------------------------------------------------------23 十、润滑和密封方式选择、润滑剂选择------------------------------------25 十一、设计小结----------------------------------------------------------------------25 十二、参考资料----------------------------------------------------------------------26 工业大学课程设计任务书