汽轮机原理思考题
《汽轮机原理》思考题
杨建明康松编
第1章汽轮机级的工作原理
1．何谓滞止参数？喷嘴和动叶的滞止参数如何计算？
2．叶栅通道的速度系数代表了什么意义？影响速度系数大小的主要因素有哪些？
3．反动度的意义是什么？汽轮机的级按反动度的大小如何分类？在叶栅通道结构上又是如何实现反动度设计的？
4．速度系数、能量损失系数和喷嘴及动叶损失系数三者间的关系如何？
5．什么是级的热力过程线？它在分析级的能量转换、认识级工作过程中有何特别作用？
6．什么是速度三角形，其意义是什么？
7．何谓轮周功率？何谓轮周功？何谓理想能量？轮周功在级热力过程线上如何表示？
8．什么是余速损失？什么是余速利用系数？影响余速利用的主要因素有哪些？
9．何谓速比？何谓假想速比？
10．轮周效率的意义是什么？影响轮周效率的因素有哪些？
11．什么是最佳速比？为什么会存在最佳速比？当余速利用后，轮周效率与速比之间的关系发生了哪些主要变化？
12．最佳速比与反动度的关系怎样？对相同容量的汽轮机，为什么冲动式的级数一般少于反动式？
13．何谓单列级？何谓复速级？它们各自有何优缺点？
14．何谓流量系数？流量系数的大小有何特点？
15．对汽轮机弯曲形渐缩叶栅通道，最大出口汽流速度能否超过音速？为什么？
16．何谓叶栅通道的临界压比？在叶栅通道汽流速度和通流量计算中，临界压比计算有何特别意义？
17．叶栅通道的最大出口流速和通过的最大流量是否出现于同一前后压比？为什么？
18．何谓叶栅出口汽流偏转角？在什么工况下发生？
19．喷嘴调节汽轮机，为什么调节级总为冲动式？
20．何谓盖度？其主要起什么作用？
21．为什么冲动式汽轮机总会有一定的反动度？
22．为什么要采用长扭叶片？
23．长扭叶片有哪些主要特点？
24．何谓轮周损失？何谓级内损失？两者间的关系怎样？
25．什么是叶高损失？其物理意义是什么？采取何种措施减小叶高损失？26．决定叶片高度的主要因素有哪些？
27．什么是二次流损失？如何减小二次流损失？
28．何谓撞击损失？主要发生在何种情况？
29．何谓冲角？正、负冲角是如何定义的？
30．何谓扇形损失？采取何技术措施可消除或减小扇形损失？
31．叶轮摩擦损失的机理是什么？对冲动级和反动级，此项损失有何差别？32．什么是部分进汽度？为什么要采用部分进汽？
33．部分进汽损失的机理是什么？如何减小部分进汽损失？
34．什么是湿汽损失？产生湿汽损失的机理有哪些？如何减小湿汽损失？
35．什么是漏汽损失？冲动级和反动级在此项损失上有何不同？
36．试述级理想焓降、理想能量、轮周功率、级内功率的关系，它们在级热力过程线上如何表示？
37．什么是级内效率？它与轮周效率的关系又怎样？
38．冲动级和反动级在级焓降和级内损失方面存在哪些主要差别？
第2章多级汽轮机
1．为什么要采用多级汽轮机？多级汽轮机有何显著优点？
2．何谓重热现象？何谓重热系数？重热系数的大小主要与哪些因素有关？3．多级汽轮机计及重热后，级数是增多还是减少？为什么？
4．对冲动式中间再热汽轮机，为什么级的平均反动度随蒸汽膨胀流程逐级增大？
5．为什么一次中间再热机组高压缸叶栅通道的平均直径变化不大，但低压缸变化较大？
6．为什么一次中间再热汽轮机的焓降是逐级增大的？
7．试分析一次中间再热汽轮机高、中、低三个汽缸相对内效率的大小分布和各自级内损失的特点。
8．试述冲动式汽轮机与反动式汽轮机在结构上的主要异同点。
9．高参数、大容量汽轮机的高、中、低压汽缸为何采用多层缸？
10．何谓汽轮机装置的进汽损失？产生进汽损失的机理是什么？对机组能量转换效率有何影响？
11．何谓汽轮机的相对内效率？何谓汽轮发电机组的相对电效率？何谓汽轮发电机组的绝对电效率？它们间的关系怎样？中间再热机组这些效率如何计算？
12．何谓汽耗率？何谓热耗率？
13．排汽损失的机理是什么？能量损失系数和压力恢复系数各代表什么意义？14．计及进、排汽及连通管损失后中间再热汽轮机的热力过程线如何？如何根据此热力过程线计算通流部分相对内效率和绝对内效率？
15．多级汽轮机转子上的轴向推力是怎样产生的？影响的因素主要有哪些？又如何计算？
16．冲动式汽轮机的叶轮上为什么要开设平衡孔？
17．何谓抽汽效应？何谓泵浦效应？何谓压力反动度？
18．冲动式汽轮机和反动式汽轮机在轴向推力方面有何显著差别？在平衡轴向推力方面它们的技术措施有何不同？
19．汽轮机的汽封主要有哪些？其作用是什么？影响汽封漏汽量的主要因素有哪些？
20．等间隙汽封漏汽量计算的原理是什么？对等间隙汽封，为什么发生临界只可能在最后一道汽封齿？
21．汽封漏汽量计算的临界压比与喷嘴或动叶通流量计算的临界压比有何不
同？为什么？
22．汽轮机轴封系统的作用是什么？轴封系统是如何保证蒸汽不外泄、空气不内漏、且能回收泄漏蒸汽和能量的？
23．轴封系统主要有哪种型式？其主要特征是什么？
第3章汽轮机在非设计工况下的运行特性
1．彭台门系数或流量比系数的意义是什么？在分析喷嘴或动叶非设计工况时运行特性时有何作用？
2．流量网和流量锥的意义是什么，在喷嘴或动叶的非设计工况运行特性分析中如何使用？
3．在初、终参数都变化时，如何分析工况改变后喷嘴或动叶的压力、流量特性？4．级临界和级组临界的意义是什么？对应的临界压比与喷嘴或动叶的临界压比值是否相同？
5．级在临界和非临界两种工况下非设计工况压力、流量特性分析有何不同？主要的计算公式有何不同？
6．何谓弗留格尔(Flugel)公式？在级组非设计工况下压力、流量特性分析中有何特殊作用？它的应用条件是什么？
7．汽轮机主要采用哪几种配汽方式？对应的汽轮机结构有何不同？
8．喷嘴调节的调节级后温度和焓如何计算？调节级的相对内效率又如何计算？
9．喷嘴调节机组，调节级后压力和温度主要决定于什么？在额定初参数下调节汽门顺序开启时，各喷嘴组前的压力和通过的流量是如何变化的？
10．喷嘴调节考虑调节级后温度变化时，调节级后压力与不考虑温度变化有何差别？为什么？
11．为什么节流调节的经济性总是不如喷嘴调节？但它的独特优点在哪里？12．什么是滑压配汽？滑压配汽与喷嘴、节流配汽相比，在经济性和动态响应方面有何特点？
13．试从经济性、安全性方面说明大型机组为什么采用喷嘴—滑压—节流三种复合调节方式。
14．对中间再热、喷嘴调节汽轮机，在非设计工况下高、中、低三个汽缸各级焓降是如何变化的？为什么？
15．对中间再热、喷嘴调节汽轮机，在非设计工况下高、中、低三个汽缸各级的反动度是如何变化的？轴向推力又是怎样变化的？
16．考察机组运行安全主要关注哪些因素的变化？
17．机组初参数降低、真空下降时，如果仍需发出额定功率，从哪些方面分析机组运行安全性？
18．机组运行的灵活性主要受制于哪些因素？不同的配汽方式在机组运行灵活性表现出何种不同的特性？
19．为什么喷嘴配汽机组调节级的最危险工况是第I调门全开、第II调门即将
开启时？而低压末级或末数级的最危险工况发生于最大负荷工况？
20．什么是汽轮机的工况图？由工况图可以获取机组运行的哪些有用信息？21．何谓空载汽耗？何谓汽耗率？何谓汽耗量？
22．提高真空是否一定能增大机组出力？为什么？
23．真空过低或末级排汽压力过高，对机组运行安全有何影响？
24．监视调节级后压力，对分析汽轮机通流部分的运行特性有何重要作用？
论文：汽轮机喷嘴配汽、滑压运行的安全、经济分析
第四章汽轮机的凝汽设备
1．凝汽器的作用与凝汽系统的组成？
2．凝汽器的原理及决定真空的关键因素？
3．循环倍率、冷却水温升、传热端差的意义？
4．凝结水过冷的危害和产生的主要因素？
5．何谓最佳真空、最大真空和极限真空？
6．水阻变化对凝汽器真空的影响？
7．传热端差的主要决定因素？
8．减小凝结水过冷的主要措施？
9．抽气设备的作用？水环真空泵和射流式抽气器的工作原理？
10．为什么要采用多压凝汽器？阐述多压凝汽器提高效率的热力学理论基础。
11．机组负荷变化对冷却水温升、传热端差的影响？
论文：环境温度变化对凝汽器压力与机组出力的影响
第五章汽轮机零件的强度
1.反动度的意义是什么？汽轮机的级按反动度的大小如何分类？在叶栅通道结构上又是如何实现反动度设计的？
25．何谓轮周损失？何谓级内损失？两者间的关系怎样？
2.最佳速比与反动度的关系怎样？对相同容量的汽轮机，为什么冲动式的级数一般少于反动式？
叶轮摩擦损失的机理是什么？对冲动级和反动级，此项损失有何差别？
3.速度变动率对汽轮机的一次调频有何影响？
什么是调节系统的滞缓率，其大小对机组运行稳定性和安全性有何影响？
4.机组初参数降低、真空下降时，如果仍需发出额定功率，从哪些方面分析机组运行安全性？
什么是滑压配汽？滑压配汽与喷嘴、节流配汽相比，在经济性和动态响应方面有何特点？
5.影响凝汽器真空的主要因素有哪些？
循环倍率、冷却水温升、传热端差的意义？
1.动叶片的叶根及叶顶有哪些主要型式？
2．正装直叶片的离心应力决定于哪些主要因素？
3．离心力在动叶片中是否仅产生拉伸应力？解释之。
4．动叶片的动、静强度分析主要包括哪些内容？
5．详述动叶片的围带作用。
6．影响动叶片蒸汽弯曲应力的因素有哪些？减小动叶片弯曲应力可采用哪些措施？
7．试述叶根及轮缘应力分析的思路。
8．弹性－质量动力学系统的自振频率与哪些因素有关？
9．减少动力学系统振动可采取的主要措施？
10．动叶片上产生周期变化蒸汽作用力的有哪些主要因素？它们的频率特征怎样？
11．单叶片振动的振型特征及其振型命名的意义？
12．叶片组振动的振型特征及其振型命名的意义？
13．等截面直叶片的自振频率决定于哪些因素？各阶自振频率及振型的分布规律怎样？
14．离心力对动叶片弯曲振动自振频率有何影响？
15．何谓动叶片的静频率？何谓动叶片的动频率？两者间的关系又怎样？16．围带、拉筋对动叶片弯曲振动自振频率有何影响？
17．拉筋的不同高度位置对A0、A1振型自振频率的影响有何特点？解释之。18．何谓动叶片的主振型？这样的分类理论依据是什么？
19．何谓动叶片的动强度？
20．何谓动叶片的调频？
21．何谓调频叶片？何谓非调频叶片？
22．调频叶片A0型振动的安全准则是什么？
23．调频叶片B0型振动的安全准则是什么？
24．改变动叶片弯曲振动自振频率可采取哪些措施？
25．减小动叶片弯曲振动动应力可采取哪些措施？
第六章汽轮机调节保护系统
1．为什么有时称汽轮机调节系统为调速系统？
2．什么是一次调频？什么是二次调频？它们在保证供电品质方面各起什么作用？
3．汽轮机数字电液控制系统的控制原理？采用转速、功率和调节级后压力反馈的作用是什么？
4．调节保护系统的原则性组成？
5．中间再热汽轮机与非中间再热汽轮机在调节方面最显著的差异有哪些？6．中间再热汽轮机调节系统的特点是什么？
7．为什么要求机炉协调控制？
8．旁路系统的作用是什么？
9．汽轮机调节保护系统原则性功能模块组成？
10．汽轮机机械、模拟电液、数字电液调节系统的主要异同点有哪些？11．什么是调节系统静态特性四方图？各象限代表什么意义？
12．什么是调节系统静态特性的速度变化率？其大小对机组运行稳定性和一次调频能力有何影响？
13．什么是调节系统的滞缓率，其大小对机组运行稳定性和安全性有何影响？
14．什么是局部速度变动率？在整修调节范围内速度变动率应如何分布？15．同步器的作用是什么？同步器的调节范围及速度变动率与机组最大出力的关系？
16．蒸汽参数变化时，对汽轮机调节系统静态特性有何影响？
17．描述汽轮机调节系统动态特性主要有哪些指标？
18．转子惯性和蒸汽中间容积对调节系统动态特性有何影响？
19．调节系统的静态特性对其动态特性有何影响？
20．转速感受机构有哪些型式？其原理和特点如何？
21．机械超速危急保安器的原理是什么？为什么动作转速与复位转速不一致？
22．机械液压调节系统的中间放大有哪些型式？工作原理怎样？
23．油动机有组成及工作原理怎样？
24．什么是油动机的提升力系数？
25．影响油动机时间常数的因素有哪些？
26．电液转换器(伺服阀)的工作原理怎样？
27．电液调节的油动机系统组成及工作原理？
28．图6-40中各弹簧刚度变化对静态特性的影响？
29．图6-40中油动机反馈杠杆支点位置改变对静态特性的影响？
基本概念
第一章级的工作原理
一、滞止参数反动度轮周效率、理想能量、喷嘴损失系数、动叶损失系数、余速损失系数、速比、假想速比、最佳速比
什么是纯冲动级？
2.什么是余速利用系数？
3.什么汽轮机绝对内效率？
4.何谓喷嘴的临界压比？
5.何谓级的级的内功率？
6.什么是级的叶高损失？
二、轮周效率、理想能量、喷嘴损失系数、动叶损失系数、余速损失系数、速比、假想速比、最佳速比
三、流量系数、临界压比、最大流量、流量比系数(即彭台门系数)、部分进汽度、盖度
四、斜切部分膨胀汽流偏转角极限膨胀压力极限膨胀压比
五、叶高损失二次流损失扇形损失叶轮摩擦损失撞击损失漏汽损失部分进汽损失(鼓风、斥汽损失) 湿汽损失级相对内效率、级的内功率级的热力过程线
第二章多级汽轮机
一、重热系数进汽损失排汽损失能量损失系数静压恢复系数相对内效率、绝对内效率循环效率汽耗率热耗率
二、压力反动度泵浦效应抽汽效应轴向力平衡
第三章
第四章
最佳真空、极限真空极限真空最大有效真空
汽阻水阻凝结水过冷
第5章汽轮机零件的强度
动频率静频率叶片振型拉伸应力弯曲应力扭转应力剪切应力
叶片振动的主振型
调频叶片偏频耐振强度
非调频叶片
第六章
一次调频二次调频
转速感受机构中间放大机构中间功率放大油动机执行机构配汽机同步器
静态特性：四方图速度变动率局部速度变动率滞缓率动态特性：转子时间常数油动机的时间常数
《汽轮机原理》习题集与答案解析
第一章绪论 一、单项选择题 1.新蒸汽参数为13、5MPa的汽轮机为( b ) A.高压汽轮机 B.超高压汽轮机 C.亚临界汽轮机 D.超临界汽轮机 2.型号为N300-16、7/538/538的汽轮机就是( B )。 A、一次调整抽汽式汽轮机 B、凝汽式汽轮机 C、背压式汽轮机 D、工业用汽轮机 第一章汽轮机级的工作原理 一、单项选择题 3.在反动级中,下列哪种说法正确?( C ) A、蒸汽在喷嘴中的理想焓降为零 B、蒸汽在动叶中的理想焓降为零 C、蒸汽在喷嘴与动叶中的理想焓降相等 D、蒸汽在喷嘴中的理想焓降小于动叶中的理想焓降 4.下列哪个措施可以减小叶高损失?( A ) A、加长叶片 B、缩短叶片 C、加厚叶片 D、减薄叶片 5.下列哪种措施可以减小级的扇形损失?( C ) A、采用部分进汽 B、采用去湿槽 C、采用扭叶片 D、采用复速级 6.纯冲动级动叶入口压力为P1,出口压力为P2,则P1与P2的关系为( C ) A.P1
汽轮机原理(附课后题答案)
汽轮机原理 第一章汽轮机的热力特性思考题答案 1．什么是汽轮机的级？汽轮机的级可分为哪几类？各有何特点？ 解答：一列喷嘴叶栅和其后面相邻的一列动叶栅构成的基本作功单元称为汽轮机的级，它是蒸汽进行能量转换的基本单元。 根据蒸汽在汽轮机内能量转换的特点，可将汽轮机的级分为纯冲动级、反动级、带反动度的冲动级和复速级等几种。 各类级的特点： （1）纯冲动级：蒸汽只在喷嘴叶栅中进行膨胀，而在动叶栅中蒸汽不膨胀。它仅利用冲击力来作功。在这种级中：p1 = p2；Dhb =0；Ωm=0。 （2）反动级：蒸汽的膨胀一半在喷嘴中进行，一半在动叶中进行。它的动叶栅中不仅存在冲击力，蒸汽在动叶中进行膨胀还产生较大的反击力作功。反动级的流动效率高于纯冲动级，但作功能力较小。在这种级中：p1 > p2；Dhn≈Dhb≈0.5Dht；Ωm=0.5。 （3）带反动度的冲动级：蒸汽的膨胀大部分在喷嘴叶栅中进行，只有一小部分在动叶栅中进行。这种级兼有冲动级和反动级的特征，它的流动效率高于纯冲动级，作功能力高于反动级。在这种级中：p1 > p2；Dhn >Dhb >0；Ωm=0.05～0.35。 （4）复速级：复速级有两列动叶，现代的复速级都带有一定的反动度，即蒸汽除了在喷嘴中进行膨胀外，在两列动叶和导叶中也进行适当的膨胀。由于复速级采用了两列动叶栅，其作功能力要比单列冲动级大。 2．什么是冲击原理和反击原理？在什么情况下，动叶栅受反击力作用？ 解答：冲击原理：指当运动的流体受到物体阻碍时，对物体产生的冲击力，推动物体运动的作功原理。流体质量越大、受阻前后的速度矢量变化越大，则冲击力越大，所作的机械功愈大。反击原理：指当原来静止的或运动速度较小的气体，在膨胀加速时所产生的一个与流动方向相反的作用力，称为反击力，推动物体运动的作功原理。流道前后压差越大，膨胀加速越明显，则反击力越大，它所作的机械功愈大。 当动叶流道为渐缩形，且动叶流道前后存在一定的压差时，动叶栅受反击力作用。 3．说明冲击式汽轮机级的工作原理和级内能量转换过程及特点。 解答：蒸汽在汽轮机级内的能量转换过程，是先将蒸汽的热能在其喷嘴叶栅中转换为蒸汽所具有的动能，然后再将蒸汽的动能在动叶栅中转换为轴所输出的机械功。具有一定温度和压力的蒸汽先在固定
《汽轮机原理》习题及答案
《汽轮机原理》 一、单项选择题 6.在其他条件不变的情况下，余速利用系数增加，级的轮周效率η u 【 A 】 A. 增大 B. 降低 C. 不变 D. 无法确定 9.在多级汽轮机中重热系数越大，说明【 A 】 A. 各级的损失越大 B. 机械损失越大 C. 轴封漏汽损失越大 D. 排汽阻力损失越大 1.并列运行的机组，同步器的作用是【 C 】A. 改变机组的转速 B. 改变调节系统油压 C. 改变汽轮机功率 D. 减小机组振动 5．多级汽轮机相对内效率降低的不可能原因是（D）。A.余速利用系数降低 B.级内损失增大 C.进排汽损失增大 D.重热系数降低 19.关于喷嘴临界流量，在喷嘴出口面积一定的情况下，请判断下列说法哪个正确：【 C 】 A．喷嘴临界流量只与喷嘴初参数有关B．喷嘴临界流量只与喷嘴终参数有关 C．喷嘴临界流量与喷嘴压力比有关D. 喷嘴临界流量既与喷嘴初参数有关，也与喷嘴终参数有关 13.冲动级动叶入口压力为P 1，出口压力为P 2 ，则P 1 和P 2 有______关系。【 B 】 A. P 1＜P 2 B. P 1 ＞P 2 C. P 1 ＝P 2 D. P 1 =0.5P 2 6.汽轮机的进汽节流损失使得蒸汽入口焓【 C 】A. 增大B. 减小C. 保持不变 D. 以上变化都有可能 14.对于汽轮机的动态特性，下列哪些说法是正确的？【 D 】 A. 转速调节过程中，动态最大转速可以大于危急保安器动作转速 B. 调节系统迟缓的存在，使动态超调量减小 C. 速度变动率δ越小，过渡时间越短 D. 机组功率越大，甩负荷后超速的可能性越大 27.在反动级中，下列哪种说法正确【 C 】A. 蒸汽在喷嘴中理想焓降为零 B. 蒸汽在动叶中理想焓降为零 C. 蒸汽在喷嘴与动叶中的理想焓降相等 D. 蒸汽在喷嘴的理想焓降小于动叶的理想焓降 25.在各自最佳速比下，轮周效率最高的级是【 D 】A. 纯冲动级B.带反动度的冲动级 C.复速级D.反动级 26.蒸汽在喷嘴斜切部分膨胀的条件是【 A 】A. 喷嘴后压力小于临界压力 B. 喷嘴后压力等于临界压力 C. 喷嘴后压力大于临界压力 D. 喷嘴后压力大于喷嘴前压力 12.下列哪个说法是正确的【 C 】A. 喷嘴流量总是随喷嘴出口速度的增大而增大； B. 喷嘴流量不随喷嘴出口速度的增大而增大； C. 喷嘴流量可能随喷嘴出口速度的增大而增大，也可能保持不变； D. 以上说法都不对 8.评价汽轮机热功转换效率的指标为【 C 】A. 循环热效率 B. 汽耗率 C. 汽轮机相对内效率 D. 汽轮机绝对内效率 13.在其它条件不变的情况下，冷却水量越大，则【 A 】A. 凝汽器的真空度越高B. 凝汽器的真空度越低 C. 机组的效率越高 D. 机组的发电量越多 4.两台额定功率相同的并网运行机组A, B所带的负荷相同，机组A的速度变动率小于机组B的速度变动率， 当电网周波下降时，两台机组一次调频后所带功率为P A 和P B ，则【 C 】
汽轮机原理复习试题
一、 填空题 1. 汽轮机按热力过程可分为：①凝汽式 汽轮机；②背压式 汽轮机； ③调节抽汽式 汽轮机；④抽汽背压式 汽轮机；⑤多压式 汽轮机等。 2. 汽轮机是一种将蒸汽 的热能 转变为机械功 的旋转式原动机。 3. 当M ＜1时，要想使气流膨胀，通流截面应渐缩 ；要想扩压通流截面应渐扩 。 当M ＞1时，要想使气流膨胀，通流截面应渐扩 ；要想扩压通流截面应渐缩 。 4. 根据级所采用的反动度的大小不同，可将级分为：纯冲动级 ，反动级 ，带反动度的冲动级 三种。 5. 蒸汽在动叶中的理想焓降 与这一级总的理想焓降 之比，称为汽轮机的反动度。 6. 动叶片中理想焓降的大小，通常用级的反动度 来衡量，动叶中的焓降越大，级的反动度就越大 。 7. 为了减小余速损失，在设计时一般要求动叶片出口绝对排汽角接近于90? 。 8. 习惯上把圆周速度 与喷嘴出口速度 的比值称为速度比；通常把对应轮周效率 最大时的速比称为最佳速比。 9. 反动级、纯冲动级的最佳速比分别为：r 1op 1()cos x α= 、c 1op 1()cos /2x α= 。 10. 级内损失除了蒸汽在通流部分中流动时所引起的喷嘴 损失、动叶 损失、余速 损失外，还有叶高 损失、扇形 损失、部分进汽 损失、叶轮摩擦 损失，湿汽 损失以及漏汽 等损失。 11. 汽轮机转子主要包括主轴 、叶轮(或转鼓) 、动叶栅 、联轴器 以及其他转动零件。 12. 汽轮机的轴承分推力 轴承和径向支承 轴承两大类。 13. 汽轮机的损失可分为内部损失和外部损失。外部损失包括：端部漏汽 损失、机械 损失。 14. 蒸汽在多级汽轮机中工作时，除存在各种级内损失外，还要产生进汽结构中的节流 损失和排汽管中的压力 损失。 15. 汽轮机采用中间再热，可以提高循环热效率 ；又能减小排汽的湿度 。 16. 危急遮断器的动作转速通常应在额定转速的110%~112% 范围内。 17. DEH 控制系统要实现对汽轮机组转速和负荷的控制，必须获得的反馈信号是：汽轮机转速 信号、发电机输出电功率 信号以及调节级后压力 信号。 二、选择题 1. ... 某台汽轮发电机组的新蒸汽参数为3.43MPa 、435℃,该机组属于：( B ) A. 高温高压机组 B. 中温中压机组 C. 低温低压机组 2. ... 若要蒸汽在通道中膨胀加速，必须(C )。 A. 提供压降 B. 提供压升 C. 提供压降并使通流截面渐变 3. ... 动叶中的焓降越大，级的反动度就( B )。 A. 越小 B. 越大 C. 可能大也可能小 4. ... 对于纯冲动式汽轮机，蒸汽( A )。 A. 仅在喷嘴中膨胀 B. 仅在动叶栅中膨胀 C. 在喷嘴和动叶栅中都膨胀 5. ... 汽轮机汽缸的膨胀死点是由以下两个部件中心线的交点形成的。( C )
汽轮机原理复习题
一、填空题 1. 汽轮机按热力过程可分为：①凝汽式 汽轮机；②背压式 汽轮机； ③调节抽汽式 汽轮机；④抽汽背压式 汽轮机；⑤多压式 汽轮机等。 2. 汽轮机是一种将蒸汽 的热能 转变为机械功 的旋转式原动机。 3. 当M ＜1时，要想使气流膨胀，通流截面应渐缩 ；要想扩压通流截面应渐扩 。 当M ＞1时，要想使气流膨胀，通流截面应渐扩 ；要想扩压通流截面应渐缩 。 4. 根据级所采用的反动度的大小不同，可将级分为：纯冲动级 ，反动级 ，带反动度的冲动级 三种。 5. 蒸汽在动叶中的理想焓降 与这一级总的理想焓降 之比，称为汽轮机的反动度。 6. 动叶片中理想焓降的大小，通常用级的反动度 来衡量，动叶中的焓降越大，级的反动度就越大 。 7. 为了减小余速损失，在设计时一般要求动叶片出口绝对排汽角接近于90? 。 8. 习惯上把圆周速度 与喷嘴出口速度 的比值称为速度比；通常把对应轮周效率 最大时的速比称为最佳速比。 9. 反动级、纯冲动级的最佳速比分别为：r 1op 1()cos x α= 、c 1op 1()cos /2x α= 。 10. 级内损失除了蒸汽在通流部分中流动时所引起的喷嘴 损失、动叶 损失、余速 损失外，还有叶高 损失、扇形 损失、部分进汽 损失、叶轮摩擦 损失，湿汽 损失以及漏汽 等损失。 11. 汽轮机转子主要包括主轴 、叶轮(或转鼓) 、动叶栅 、联轴器 以及其他转动零件。 12. 汽轮机的轴承分推力 轴承和径向支承 轴承两大类。 13. 汽轮机的损失可分为内部损失和外部损失。外部损失包括：端部漏汽 损失、机械 损失。 14. 蒸汽在多级汽轮机中工作时，除存在各种级内损失外，还要产生进汽结构中的节流 损失和排汽管中的压力 损失。 15. 汽轮机采用中间再热，可以提高循环热效率 ；又能减小排汽的湿度 。 16. 危急遮断器的动作转速通常应在额定转速的110%~112% 范围内。 17. DEH 控制系统要实现对汽轮机组转速和负荷的控制，必须获得的反馈信号是：汽轮机转速 信号、发电机输出电功率 信号以及调节级后压力 信号。 二、选择题 1. 某台汽轮发电机组的新蒸汽参数为3.43MPa 、435℃,该机组属于：( B ) A. 高温高压机组 B. 中温中压机组 C. 低温低压机组 2. 若要蒸汽在通道中膨胀加速，必须(C )。 A. 提供压降 B. 提供压升 C. 提供压降并使通流截面渐变 3. 动叶中的焓降越大，级的反动度就( B )。 A. 越小 B. 越大 C. 可能大也可能小 4. 对于纯冲动式汽轮机，蒸汽( A )。 A. 仅在喷嘴中膨胀 B. 仅在动叶栅中膨胀 C. 在喷嘴和动叶栅中都膨胀 5. 汽轮机汽缸的膨胀死点是由以下两个部件中心线的交点形成的。( C ) A. 立销与横销 B. 立销与纵销. C. 横销与纵销 6. 压水堆核电站汽轮机不能采用过热蒸汽的根本原因是：( C ) A. 汽轮机功率太大 B. 一回路冷却水压力太高 C. 一回路冷却剂不允许沸腾 7. 汽轮机工作转速为3000转/分,危急遮断器超速试验时动作转速为3210转/分,你认为：( B ) A. 偏高 B. 偏低 C. 合适 三、简答题 1. 说明汽轮机型号CB25-8.83/1.47/0.49的含义。 答：抽汽背压式汽轮机，额定功率25MW ，初压8.83MPa ，抽汽压力1.47MPa ，背压0.49MPa 。
汽轮机原理及系统考试重点
喷管实际流量大于理想流量的情况：在湿蒸汽区工作时，由于蒸汽通过喷管的时间很短，有一部分应凝结成水珠的饱和蒸汽来不及凝结，未能放出汽化潜热，产生了“过冷”现象，即蒸汽没有获得这部分蒸汽凝结时所应放出的汽化潜热，而使蒸汽温度较低，蒸汽实际密度大于理想密度，从而导致···。 蒸汽在斜切喷管中的膨胀条件：①当喷管出口截面上的压力比大于或等于临界压力比时，喷管喉部截面AB 上的流速 小于或等于声速，喉部截面上的压力与喷管的背压相等，蒸汽仅在喷管收缩部分中膨胀，而在其斜切部分中不膨胀，只起导向作用。②当喷管出口截面上的压力比小于临界压比时，喉部截面上的流速等于临界速度，压力为临界压力，在喉部截面以后的斜切部分，汽流从喉部截面上的临界压力膨胀到喷管出口压力。 分析轮周效率：高 越大，轮周效率也就越和速度系数ψ? 纯冲动： 反动级： 第二章： 为什么汽轮机要采用多级：为满足社会对更高效率的要求，提高汽轮机的效率，除应努力减小汽轮机内的各种损失外，还应努力提高蒸汽的初参数和降低背压，以提高循环热效率；为提高汽轮机的单机功率，除应增大进入汽轮进蒸汽量外，还应增大蒸汽在汽轮机内的比焓降。如果仍然制成单级汽轮机，那么比焓降增大后，喷管出口气流速度必将增大，为使汽轮机级在最佳速比附近工作，以获得较高的级效率，圆周速度和级的直径也必须相应增大，但是级的直径和圆周速度的增大是有限度的，他受到叶轮和叶片材料强度的限制，因为级的直径和圆周速度增大后，转动着的叶轮和叶片的离心力将增大，因此为保证汽轮机有较高的效率和较大的单机功率，就必须把汽轮机设计成多级的。 多级汽轮机各级段的工作特点：1.高压段：蒸汽的压力，温度很高，比容较小，因此通过该级段的蒸汽容积流量较小，所需的通流面积也较小，级的反动度一般不大，各级的比焓降不大，比焓降的变化也不大。漏气量相对较大，漏气损失较多，叶轮摩擦损失较大，叶高损失较大，高压段各级效率相对较低。2.低压段：蒸汽的容积流量很大，要求低压各级具有很大的通流面积，因而叶片高度势必很大，余速损失大，漏气损失很小，叶轮摩擦损失很小，没有部分进气损失。3中压段：蒸汽比容既不像高压段那样很小，也不像低压段那样很大，因此中压段也足够的叶片高度，叶高损失较小，各级的级内损失较小，效率要比高压段和低压段都高。 也可以提高轮周效率和适当减小21βα的变化而变化周效率只随速比的数值也基本确定，轮 和，和叶型一经选定，121x βαψ?变化不随级的喷管损失系数1x n ξ变化最大余速损失系数2c ξ增大而减小随级的动叶损失系数1x b ξm m t m m t a a x c u h u h u c u x Ω-=Ω-=?Ω-Ω-=?==**11211211????2cos 11α＝）（op x 2cos 11α??＝）（）（op op a x x =11cos α＝）（op x 2 cos 1α?=＝）（op a x
《汽轮机原理》习题与答案
《汽轮机原理》 目录 第一章汽轮机级的工作原理 第二章多级汽轮机 第三章汽轮机在变动工况下的工作 第四章汽轮机的凝汽设备 第五章汽轮机零件强度与振动 第六章汽轮机调节 模拟试题一 模拟试题二 参考答案
第一章汽轮机级的工作原理 一、单项选择题 1.汽轮机的级是由______组成的。【 C 】 A. 隔板+喷嘴 B. 汽缸+转子 C. 喷嘴+动叶 D. 主轴+叶轮 2.当喷嘴的压力比εn大于临界压力比εcr时，则喷嘴的出口蒸汽流速C1 【 A 】 A. C 1
《汽轮机原理》习题及答案
第一章 绪论 一、单项选择题 1．新蒸汽参数为的汽轮机为（ b ） A ．高压汽轮机 B ．超高压汽轮机 C ．亚临界汽轮机 D ．超临界汽轮机 2．型号为538/538的汽轮机是( B )。 A.一次调整抽汽式汽轮机 B.凝汽式汽轮机 C.背压式汽轮机 D.工业用汽轮机 第一章 汽轮机级的工作原理 一、单项选择题 3．在反动级中，下列哪种说法正确( C ) A.蒸汽在喷嘴中的理想焓降为零 B.蒸汽在动叶中的理想焓降为零 C.蒸汽在喷嘴与动叶中的理想焓降相等 D.蒸汽在喷嘴中的理想焓降小于动叶中的理想焓降 4．下列哪个措施可以减小叶高损失( A ) A.加长叶片 B.缩短叶片 C.加厚叶片 D.减薄叶片 5．下列哪种措施可以减小级的扇形损失( C ) A.采用部分进汽 B.采用去湿槽 C.采用扭叶片 D.采用复速级 6．纯冲动级动叶入口压力为P 1，出口压力为P 2，则P 1和P 2的关系为（ C ） A ．P 1
P 2
C．P 1＝P 2 D．P 1 ≥P 2 7．当选定喷嘴和动叶叶型后，影响汽轮机级轮周效率的主要因素( A ) A.余速损失 B.喷嘴能量损失 C.动叶能量损失 D.部分进汽度损失 8．下列哪项损失不属于汽轮机级内损失( A ) A.机械损失 B.鼓风损失 C.叶高损失 D.扇形损失 9．反动级的结构特点是动叶叶型( B )。 A. 与静叶叶型相同 B. 完全对称弯曲 C. 近似对称弯曲 D. 横截面沿汽流方向不发生变化10．当汽轮机的级在( B )情况下工作时，能使余速损失为最小。 A. 最大流量 B. 最佳速度比 C. 部发进汽 D. 全周进汽 1.汽轮机的级是由______组成的。【 C 】 A. 隔板+喷嘴 B. 汽缸+转子 C. 喷嘴+动叶 D. 主轴+叶轮 2.当喷嘴的压力比εn大于临界压力比εcr时，则喷嘴的出口蒸汽流速C1 【 A 】 A. C 1
汽轮机原理试题与答案
绪论 1.确定CB25-8.83/1.47/0.49型号的汽轮机属于下列哪种型式？【 D 】 A. 凝汽式 B. 调整抽汽式 C. 背压式 D. 抽气背压式 2.型号为N300-16.7/538/538的汽轮机是【B 】 A. 一次调整抽汽式汽轮机 B. 凝汽式汽轮机 C. 背压式汽轮机 D. 工业用汽轮机 3.新蒸汽压力为15.69MPa~17.65MPa的汽轮机属于【C 】 A. 高压汽轮机 B. 超高压汽轮机 C. 亚临界汽轮机 D. 超临界汽轮机 4.根据汽轮机的型号CB25-8.83/1.47/0.49可知，该汽轮机主汽压力为8.83 ，1.47表示汽轮机的抽汽压 力。 第一章 1.汽轮机的级是由______组成的。【C 】 A. 隔板+喷嘴 B. 汽缸+转子 C. 喷嘴+动叶 D. 主轴+叶轮 2.当喷嘴的压力比εn大于临界压力比εcr时，则喷嘴的出口蒸汽流速C1【A 】 A. C1
《汽轮机原理》复习习题及答案解析
第一章汽轮机级的工作原理 三、简答题 1．速度比和最佳速比 答：将（级动叶的）圆周速度u 与喷嘴出口（蒸汽的）速度c1 的比值定义为速度比，轮周效率最大时的速度比称为最佳速度比。 2．假想速比 答：圆周速度u 与假想全级滞止理想比焓降都在喷嘴中等比熵膨胀的假想出口速度的比值。 3．汽轮机的级答：汽轮机的级是汽轮机中由一列静叶栅和一列动叶栅组成的将蒸汽热能转换成机械能的基本工作单元。 4．级的轮周效率 答：1kg蒸汽在轮周上所作的轮周功与整个级所消耗的蒸汽理想能量之比。 5．滞止参数答：具有一定流动速度的蒸汽，如果假想蒸汽等熵地滞止到速度为零时的状态，该状态为滞止状态，其对应的参数称为滞止参数。 6．临界压比 答：汽流达到音速时的压力与滞止压力之比。 7．级的相对内效率 答：级的相对内效率是指级的有效焓降和级的理想能量之比。 8．喷嘴的极限膨胀压力 答：随着背压降低，参加膨胀的斜切部分扩大，斜切部分达到极限膨胀时喷嘴出口所对应的压力。
9．级的反动度 答：动叶的理想比焓降与级的理想比焓降的比值。表示蒸汽在动叶通道内膨胀程度大小的指标。 10．余速损失 答：汽流离开动叶通道时具有一定的速度，且这个速度对应的动能在该级内不能转换为机械功，这种损失为余速损失。 11．临界流量答：喷嘴通过的最大流量。 12．漏气损失答：汽轮机在工作中由于漏气而产生的损失。 13．部分进汽损失答：由于部分进汽而带来的能量损失。 14．湿气损失答：饱和蒸汽汽轮机的各级和普通凝汽式汽轮机的最后几级都工作与湿蒸汽区，从而对干蒸汽的工作造成一种能量损失称为湿气损失。 15．盖度答：指动叶进口高度超过喷嘴出口高度的那部分叶高。 16．级的部分进汽度
汽轮机原理名词解释
汽轮机的级: 汽轮机的级是汽轮机中由一列静叶栅和一列动叶栅组成的将蒸汽热能转换成机械能的基本工作单元。 级的余速损失: 汽流离开动叶通道时具有一定的速度，且这个速度对应的动能在该级内不能转换为机械功，称余速损失 滑销系统: 保证汽缸定向自由膨胀，保持汽缸与转子中心位置一致 汽耗微增率: 每增加单位功率需多增加的汽耗量。 迟缓率: 1n 、2n 分别表示在机组同一功率下的最高和最低转速0n 时汽轮机的额定转速 压比: 喷嘴后的压力与喷嘴前的滞止压力之比 速度系数: ：在喷嘴出口处蒸汽的实际速度比理论速度 速比: 动叶圆周速度u 与喷嘴出口速度c1之比x1=u/c1。 最佳速比: 轮周效率最大时的速度比称为最佳速度比。 反动度: 动叶的理想比焓降与级的理想比焓降的比值。表示蒸汽在动叶通道内膨胀程度大小的指标。 轮周效率: 1kg 蒸汽在轮周上所作的轮周功Wu 与整个级所消耗的蒸汽理想能量Eo 之比。 轮周功率: 单位时间内蒸汽推动叶轮旋转所作出的机械功。 轮周损失: 喷嘴出口气流的实际比焓值h1与理想比焓值h1t 之差 速度变动率：汽轮机空负荷时对应的最大转速nmax 和额定负荷时所对应的最小转速nmin 之差与与汽轮机额定转速n0之比 凝汽器冷却倍率: 进入凝汽器的冷却水量与进入凝汽器的蒸汽量的比值称为凝汽器的冷却倍率。表明冷却水量是被凝结蒸汽量的多少倍又称循环倍率M=Dw/Dc 级按照不同角度的分类：按能量转换特点分为纯冲动级、冲动级、反动级、复速级等几种 汽轮机的两大作用原理及其特点：冲动作用原理 冲动力推动动叶做功。特点：蒸汽只在喷嘴中膨胀。反动作用原理反动力推动动叶做功。 特点：蒸汽在喷嘴、动叶都膨胀。 1.级的临界状态（蒸汽在膨胀流动过程中，在汽道某一截面上达到当地声速的气流速度称为临界速度。这时汽流所处的状态称为临界状态，汽流的参数称为临界参数。） 2.滞止状态（气体在流动的过程中，因受到某种物体的阻碍，而流速降低为零的过程称为绝热滞止过程，此时气体的状态为滞止状态） 3.切部分的作用及膨胀条件：导向作用和膨胀作用；条件：叶栅后的压力P1小于临界压力P1c 大于极限膨胀压力P1d （P1d< P1 《汽轮机原理》思考题 杨建明康松编 东南大学动力工程系 2000年10月 第1章汽轮机级的工作原理 1．何谓滞止参数？喷嘴和动叶的滞止参数如何计算？ 2．叶栅通道的速度系数代表了什么意义？影响速度系数大小的主要因素有哪些？ 3．反动度的意义是什么？汽轮机的级按反动度的大小如何分类？在叶栅通道结构上又是如何实现反动度设计的？ 4．速度系数、能量损失系数和喷嘴及动叶损失系数三者间的关系如何？ 5．什么是级的热力过程线？它在分析级的能量转换、认识级工作过程中有何特别作用？ 6．什么是速度三角形，其意义是什么？ 7．何谓轮周功率？何谓轮周功？何谓理想能量？轮周功在级热力过程线上如何表示？ 8．什么是余速损失？什么是余速利用系数？影响余速利用的主要因素有哪些？ 9．何谓速比？何谓假想速比？ 10．轮周效率的意义是什么？影响轮周效率的因素有哪些？ 11．什么是最佳速比？为什么会存在最佳速比？当余速利用后，轮周效率与速比之间的关系发生了哪些主要变化？ 12．最佳速比与反动度的关系怎样？对相同容量的汽轮机，为什么冲动式的级数一般少于反动式？ 13．何谓单列级？何谓复速级？它们各自有何优缺点？ 14．何谓流量系数？流量系数的大小有何特点？ 15．对汽轮机弯曲形渐缩叶栅通道，最大出口汽流速度能否超过音速？为什么？ 16．何谓叶栅通道的临界压比？在叶栅通道汽流速度和通流量计算中，临界压比计算有何特别意义？ 17．叶栅通道的最大出口流速和通过的最大流量是否出现于同一前后压比？为什么？ 18．何谓叶栅出口汽流偏转角？在什么工况下发生？ 19．喷嘴调节汽轮机，为什么调节级总为冲动式？ 20．何谓盖度？其主要起什么作用？ 21．为什么冲动式汽轮机总会有一定的反动度？ 22．为什么要采用长扭叶片？ 23．长扭叶片有哪些主要特点？ 24．何谓轮周损失？何谓级内损失？两者间的关系怎样？ 25．什么是叶高损失？其物理意义是什么？采取何种措施减小叶高损失？26．决定叶片高度的主要因素有哪些？ 27．什么是二次流损失？如何减小二次流损失？ 28．何谓撞击损失？主要发生在何种情况？ 第一章 级的工作原理 补1. 已知某喷嘴前的蒸汽参数为p 0=，t 0=500℃，c 0=80m/s ，求：初态滞止状态下的音速和其在喷嘴中达临界时的临界速度c cr 。 解: 由p 0=，t 0=500℃查得: h 0=; s 0= 0002 1 c h h h ?+ =*=+= 查得0*点参数为p 0*=；v 0*= ∴音速a 0*=*0*0 v kp = (或a 0*=*0kRT = ; 或a 0*=* 0)1(h k *-= c cr = * 0*1 2a K += 12题. 假定过热蒸汽作等熵流动,在喷嘴某一截面上汽流速度c=650m/s ，该截面上的音速a=500m/s ，求喷嘴中汽流的临界速度 c cr 为多少。 解: 2 222) 1(212112121cr cr cr cr cr cr c k k c v p k k c h c h -+=+-=+=+ Θ )2 1 1(1)1(222c k a k k c cr +-+-= ∴=522 23题. 汽轮机某级蒸汽压力p 0=，初温t 0=435℃，该级反动度Ωm =，级后压力p 2=，该级采用减缩喷嘴，出口截面积A n =52cm 2，计算： ⑴通过喷嘴的蒸汽流量 ⑵若级后蒸汽压力降为p 21=，反动度降为Ωm =，则通过喷嘴的流量又是多少 答:1): kg/s; 2):s 34题. 国产某机组在设计工况下其末级动叶（渐缩）前的蒸汽 压力p 1=，蒸汽焓值h 1=kg ，动叶出汽角β2=38°，动叶内的焓降为Δh b =kg 。问： ⑴汽流在动叶斜切部分是否膨胀、动叶出口汽流角是多少 ⑵动叶出口的理想相对速度w 2t 是多少 解: 确定初态:由h 1,p 1查图得s 1= 4.23162000 1 211* 1=+ =w h h 由h *1, s 1查图得p 1*=,x 1*= ∴k= ∴临界压力比:5797.0)1 2(1 =+=-k k cr k ε 极限压力比:347.05985.0*5797.0)(sin *1 221===+k k cr d βεε 流动状态判断:由s 1=,h 2t =h 1-Δh b = 查图得p 2= 动叶压力比εb =p 2/p *1= 显然εb ＜ε1d ，即蒸汽在动叶中达极限膨胀，极限背压为p 1d =ε 1d *p 1*= 查焓熵图得：h 2dt =,ρ2dt = 7.511)(22*12=-=∴dt t h h w 查临界压力比处的参数： p 2cr =;h 2cr =ρ2cr = ∴2.371)(22*12=-=cr cr h h w =??=+dt t cr cr w w 2222222sin )sin(ρρβδβ 7102.0)sin(22=+δβ 第一章（共7题） 6.什么是最佳速度比？纯冲动级、反动级和纯冲动式复速级的最佳速度比的值是多少？ 答：轮周速度与喷嘴出口汽流速度的比值，称为速度比。 轮周效率最高时，所对应的速度比称为最佳速度比。 纯冲动级的最佳速度比约为0.4~0.44（教材为 0.47~0.49）；反动级的最佳速度比约为0.65~0.75； 纯冲动式复速级的最佳速度比约为0.21~0.22。（分 别为：1 2cosα1、cosα1、1 4 cosα1） 8.汽轮机的级内损失一般包括哪几项？造成这些损失的原因 是什么？ 答：汽轮机的级内损失一般包括：喷嘴损失；动叶损失； 余速损失；叶高损失；扇形损失；叶轮摩擦损失； 部分进汽损失；漏汽损失；湿汽损失。 造成这些损失的原因： （1）喷嘴损失：蒸汽在喷嘴叶栅内流动时，汽流与流道壁 面之间、汽流各部分之间存在碰撞和摩擦， 产生的损失。 （2）动叶损失：蒸汽在动叶流道内流动时，因摩擦而产生损失。 （3）余速损失：当蒸汽离开动叶栅时，仍具有一定的绝对 速度，动叶栅的排汽带走一部分动能，称 为余速损失。 （4）叶高损失：由于叶栅流道存在上下两个端面，当蒸 汽流动时，在端面附面层内产生摩擦损 失，使其中流速降低。其次在端面附面 层内，凹弧和背弧之间的压差大于弯曲 流道造成的离心力，产生由凹弧向背弧 的二次流动，其流动方向与主流垂直， 进一步加大附面层内的摩擦损失。（5）扇形损失：汽轮机的叶栅安装在叶轮外圆周上，为 环形叶栅。当叶片为直叶片时，其通道截 面沿叶高变化，叶片越高，变化越大。另 外，由于喷嘴出口汽流切向分速的离心作 用，将汽流向叶栅顶部挤压，使喷嘴出口 蒸汽压力沿叶高逐渐升高。而按一元流动 理论进行设计时，所有参数的选取，只能 保证平均直径截面处为最佳值，而沿叶片 高度其它截面的参数，由于偏离最佳值将 引起附加损失，统称为扇形损失。 （6）叶轮摩擦损失：叶轮在高速旋转时，轮面与其两侧的 蒸汽发生摩擦，为了克服摩擦阻力将 损耗一部分轮周功。又由于蒸汽具有 粘性，紧贴着叶轮的蒸汽将随叶轮一 《汽轮机原理》习题 1. 已知：渐缩喷嘴进口蒸汽压力MPa p 4.80=，温度4900=t ℃，初速s m c 500=；喷嘴后蒸汽压力MPa p 8.51=，喷嘴速度系数97.0=φ。求 （1） 喷嘴前蒸汽滞止焓、滞止压力； （2） 喷嘴出口的实际速度； （3） 当喷嘴后蒸汽压力由MPa p 8.51=下降到临界压力时的临界速度。 2. 已知：某汽轮机级的进汽压力MPa p 96.10=，温度3500=t ℃；级后蒸汽压力MPa p 47.12=。速度比5 3.011==c u x ，级的平均反动度15.0=Ωm ，又知喷嘴和动叶栅的速度系数分别为97.0=φ，90.0=ψ， 喷嘴和动叶的出口汽流角为ο 181=α，ο612-=*ββ。 （1） 求解并作出该级的速度三角形； （2） 若余速利用系数00=μ，11=μ，流量h t D 960=，求级的轮周效率u η和轮 周功率u P ； （3） 定性绘制级的热力过程曲线。 3. 某机组冲动级级前蒸汽压力MPa p 96.10=，温度3500=t ℃；级后蒸汽压力MPa p 47.12=。该级速度比45.01=x ，喷嘴出口汽流角为ο131=α，动叶的进口汽流角与出口汽流角相等（* =21ββ），喷嘴和动叶栅的速度系数分别为95.0=φ， 87.0=ψ；该级的平均反动度0=Ωm 。试求解：同题2（1） 、（2）、（3）。 4. 国产某机组第三级设计工况下级前蒸汽压力MPa p 13.50=，温度5.4670=t ℃；级后蒸汽压力MPa p 37.42=，进口汽流的初速动能kg kJ h c 214.10=?全部被利用。设 计中选定该级的平均直径mm d m 5.998=，级的平均反动度%94.7=Ωm ，喷嘴出口汽流角为74101'=οα，动叶的出口汽流角相等45172'=*οβ。又知喷嘴和动叶栅的速度系数分别为97.0=φ，935.0=ψ，汽轮机的转速m in 3000r n =，11=μ。试作出该级的速度三角形，求级的轮周效率u η，定性绘制级的热力过程曲线。 汽轮机原理练习题 1.1 已知喷管进口蒸汽压力P0=8.4MPa，温度t0=490℃，初速 C0=50m/s；喷管后压力P1=5.8MPa。试求： ①喷管前滞止焓、滞止压力； ②若速度系数为0.97，喷管出口理想速度与实际速度； ③当P1降为临界压力时的临界速度。 1.2 已知喷管前蒸汽参数为P0=8.824MPa，温度t0=500℃；喷管后压力P1=3.431MPa，蒸汽流量30kg/s，流量系数μn=0.96，问应采用何种喷管？并求喷管出口面积（若采用缩放喷管还应计算喷管喉部面积）。 1.3 一个具有斜切部分的渐缩喷管前的蒸汽压力P0=1.078MPa，温度t0=280℃，初速C0=90m/s，求此喷管的临界压力和临界速度。当喷管出口P1=0.49MPa时，求喷管出口速度和汽流偏转角，喷管出口角α1=15o。若此喷管的临界流量Gc=13.89kg/s，求P1=0.392MPa，及P1=0.70MPa时该喷管的流量。 1.4 某汽轮机级前参数P0=10MPa，x0=0.93。级后压力P2=4MPa，进入该级的初速动能δhc0=8kJ/kg，问最小反动度应为多少方能保证喷管斜切部分中汽流不发生膨胀？设汽流在喷管中为理想流动。 1.5 汽轮机某级的入口参数为P0=3.4MPa，温度t0=435℃，该级反动度Ωm=0.38，级后P2= 2.2MPa，该级采用渐缩喷管，其出口面积A n=52cm2。试计算： ①通过喷管的实际流量； ②若级后压力降为1.12 MPa，反动度降为0.3，通过喷管的流量又为多少？ 1.6 某级级前参数P0= 2.0MPa，温度t0=350℃，级后P2=1.5MPa，反动度Ωm=0.15，速比x1=0.53，出汽角α0=14o，β2=β1-6o，φ=0.97，入口动能为0，试求： ①解出并画出该级的速度三角形； ②轮周有效焓降和轮周效率。 1.7 试进行冲动级的热力计算。 已知汽轮机转速n=3000rpm，流过该级的蒸汽量G=60T/h，级平均直径d m=1.44m，级理想焓降Δh t=125.6kJ/kg，入口初速C0=91.5m/s，级前汽压P0=0.0981MPa，干度x0=0.99，反动度Ωm=0.2，出汽角α1=19o。试求： ①进行喷管热力计算，确定喷管通流面积和高度； ②进行动叶热力计算，确定动叶通流面积和高度； ③画出该级的速度三角形； ④内功率，内效率； ⑤画出级的热力过程线。 2.1 试求蒸汽初参数P0=8.83MPa，温度t0=500℃及背压 P c=1.08MPa时的背压式汽轮机的重热系数α。该机共有九级，调节级汽室压力P2=4.9MPa，调节级内效率η=0.67，八个压力级具有相同的 第1章 汽轮机级的工作原理 1． 何谓滞止参数？喷嘴和动叶的滞止参数如何计算？ 2． 叶栅通道的速度系数代表了什么意义？影响速度系数大小的主要因素有哪些？ 3． 何谓流量系数？流量系数的大小有何特点？ 4． 对汽轮机弯曲形渐缩叶栅通道，最大出口汽流速度能否超过音速？为什么？ 5． 何谓叶栅通道的临界压比？在叶栅通道汽流速度和通流量计算中，临界压比计算有何特别意义？ 6． 叶栅通道的最大出口流速和通过的最大流量是否出现于同一前后压比？为什么？ 7． 何谓叶栅出口汽流偏转角？在什么工况下发生？ 8． 反动度的意义是什么？汽轮机的级按反动度的大小如何分类？在叶栅通道结构上又是如何实现反动度设计的？ 9． 速度系数、能量损失系数和喷嘴及动叶损失系数三者间的关系如何？ 10． 什么是级的热力过程线？它在分析级的能量转换、认识级工作过程中有何特别作用？ 11． 什么是速度三角形，其意义是什么？ 12． 何谓轮周功率？何谓轮周功？何谓理想能量？轮周功在级热力过程线上如何表示？ 13． 什么是余速损失？什么是余速利用系数？影响余速利用的主要因素有哪些？ 14． 何谓速比？何谓假想速比？ 15． 轮周效率的意义是什么？影响轮周效率的因素有哪些？16． 什么是最佳速比？为什么会存在最佳速比？当余速利用后，轮周效率与速比之间的关系发生了哪些主要变化？ 17． 最佳速比与反动度的关系怎样？对相同容量的汽轮机，为什么冲动式的级数一般少于反动式？ 18． 何谓单列级？何谓复速级？它们各自有何优缺点？ 19． 喷嘴调节汽轮机，为什么调节级总为冲动式？ 20． 何谓盖度？其主要起什么作用？ 21． 为什么冲动式汽轮机总会有一定的反动度？ 22． 为什么要采用长扭叶片？ 23． 长扭叶片有哪些主要特点？ 24． 何谓轮周损失？何谓级内损失？两者间的关系怎样？ 模拟试题一 一、单项选择题（每题2分，共20分） 1．火力发电厂汽轮机的主要任务是：（B） A. 将热能转化成电能 B. 将热能转化成机械能 C. 将电能转化成机械能 D. 将机械能转化成电能 2．具有一定压力和温度的蒸汽在喷嘴中膨胀时（C） A. 压力下降，速度下降 B. 压力上升，速度下降 C. 压力下降，速度上升 D. 压力上升，速度上升 3．汽轮机的级中做功能力最大的级为：（C） A. 纯冲动级 B. 带反动度的冲动级 C. 复速级 D. 反动级 4．汽轮机除级内各项损失外，还可能发生下列哪些项损失？（D） A. 湿汽损失 B. 隔板漏汽损失 C. 叶顶漏汽损失 D. 轴封漏汽损失 5．多级汽轮机相对内效率降低的不可能原因是（D）。 A.余速利用系数降低 B.级内损失增大 C.进排汽损失增大 D.重热系数降低 6．正常运行时，关于凝汽器内真空的形成，判断下列四个答案中哪一个是正确答案？（B） A. 抽气器抽成的 B. 蒸汽在较低的温度下凝结形成的 C. 凝结水泵将水从凝汽器内抽出形成的 D. 汽轮机的末级叶片比较长，蒸汽膨胀得比较充分形成的。 7．并列运行的机组，同步器的作用是（C） A. 改变机组的转速 B. 改变调节系统油压 C. 改变汽轮机功率 D. 减小机组振动 8．已知蒸汽在汽轮机某级的滞止理想焓降为40 kJ/kg，该级的反动度为0.187，则喷嘴出口的理想汽流速度为（D） A. 8 m/s B. 122 m/s C. 161 m/s D. 255 m/s 9．关于喷嘴临界流量，在喷嘴出口面积一定的情况下，请判断下列说法哪个正确：（C）A．喷嘴临界流量只与喷嘴初参数有关 B．喷嘴临界流量只与喷嘴终参数有关 C．喷嘴临界流量与喷嘴压力比有关 D. 喷嘴临界流量既与喷嘴初参数有关，也与喷嘴终参数有关 10．当各种条件相同时，冲动式汽轮机与反动式汽轮机的级数比约为：（C） A. 2 B. 1 C. 1/2 D. 1/4 二、填空题（每题2分，共20分） 1．叶轮上开平衡孔可以起到减小轴向推力的作用。 2．在多级汽轮机中，全机理想比焓降为1200 kJ/kg，各级的理想焓降之和为1230 kJ/kg ，则重热系数为 2.5% 。 3．背压式汽轮机非调节级，流量增大，级的理想比焓降增大，反动度降低。4．汽轮发电机组中，以全机理想比焓降为基础来衡量设备完善程度的效率为相对效率以整个循环中加给1kg蒸汽的热量为基准来衡量的效率为绝对效率。5．喷射式抽汽器由于采用的工质不同，又分为射汽抽汽器和射水抽汽器两种。6．汽轮机定压运行时喷嘴配汽与节流配汽相比，节流损失少，效率高。汽轮机原理
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