动力机械复习

1、班级 姓名 学号 1）新蒸汽压力为15.69MPa17.65MPa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) 确定CB25-8.83/1.47/0.49型号的汽轮机属于下列哪种型式？DA. 凝汽式 B。调整抽汽式 C. 背压式 D. 抽气背压式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（ 抽气压力 ）7）最简单的蒸汽动

2、力装置理想循环是（ 郎肯循环 ）。8）汽轮机本体由（ 静子 ）和（ 转子 ）组成。9）隔板通常做成（ 水平对分形式 ），其内圆孔处安装有隔板汽封。10）汽轮机的级是由（ 喷嘴 ）和（ 动叶 ）组成的。11）蒸汽流动过程中，能够推动叶轮旋转对外做功的有效力是（ 周向力 ）。12）汽机中反动度为0.5 的级被称为（ 反动级 ）。13）蒸汽在某反动级喷嘴中滞止理想焓降为30 kJ/kg，则蒸汽在动叶通道中的理想焓降为（30kJ/kg）。14）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

3、想焓降小于动叶的理想焓降6) 在汽轮机工作过程中，下列哪些部件是静止不动的？（ C ）A. 叶轮 B. 叶片 C. 隔板 D. 轴15）纯冲动级内能量转换的特点是（ B ）A蒸汽只在动叶栅中进行膨胀 B.蒸汽仅对喷嘴施加冲动力C. 动叶进出口蒸汽压力相等 D. 喷嘴理想焓降等于动叶理想焓降16) 冲动级做功原理的特点是：蒸汽只在( 喷嘴叶栅 )中膨胀，在动叶汽道中不膨胀加速，只改变( 其流动方向 )动叶中只有动能向机械能的转化.17) 级的反动度是动叶的理想比焓降与( 级的理想比焓降 )的比值。18)反动级做功原理的特点是：蒸汽在动叶汽道中不仅改变流动方向，而且还进行( 膨胀加速 )。动叶中既

4、有动能向机械能的转化同时有部分热能转化成动能。19) 当喷嘴的压力比n大于临界压力比cr时，则喷嘴的出口蒸汽流速C1 A A . C1 Ccr D. C1Ccr20）当渐缩喷嘴出口压力p1小于临界压力pcr时，蒸汽在喷嘴斜切部分发生膨胀，下列哪个说法是正确的？（ B ） A只要降低p1，即可获得更大的超音速汽流； B可以获得超音速汽流，但蒸汽在喷嘴中的膨胀是有限的 ；C蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速等于临界速度Ccr； D蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速小于临界速度Ccr21）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.

5、 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22) 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. 喷嘴临界流量与喷嘴初参数、喷嘴终参数有关23）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u 为（ A ）。A增大 B降低 C不变 D无法确定24）反动级中，若喷嘴出口汽流角a1=15，当速比取值为（ 0.966 ）时，该级的轮周效率最高。25）在圆周速度相同的情况下，作功能力最大的级为（ 复速级 ）。

6、26)在喷嘴出口方向角a1和圆周速度u相等时，纯冲动级和反动级在最佳速比下所能承担的焓降之比为（ 2:1 ）。27) 在各自最佳速比下，轮周效率最高的级是（ 反动级 ）。28) 什么是速度比？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？ 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 纯冲动级的最佳速度比约为0.40.44（教材为0.470.49）；反动级的最佳速度比约为0.650.75；纯冲动式复速级的最佳速度比约为0.210.2229） 什么是级的轮周效率？影响级的轮周效率的因素有哪些？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喷嘴损

7、失系数、动叶损失系数、余速损失系数影响轮周效率的主要因素是速度系数和，以及余速损失系数，其中余速损失系数的变化范围最大。余速损失的大小取决于动叶出口绝对速度。余速损失和余速损失系数最小时，级具有最高的轮周效率30） 级的损失？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。31） 某反动级理想焓降ht=62.1kJ/kg，初始动能hc0=1.8 kJ/kg, 蒸汽流量G=4.8kg/s，若喷嘴损失hn=5.6kJ/kg, 动叶损失hb=3.4kJ/kg，余速损失hc2=3.5kJ/kg，余速利用系数1=0.5，计算该级

8、的轮周效率。hu=ht*-hn-hb-hc2=62.1+1.85.63.43.5=51.4kJ/kg轮周功率Pu=Ghu=4.851.4=246.7kW轮周效率u=hu/E0=hu/(ht*1hc2)=51.4/（62.1+1.80.50.35）=82.7%32)什么是盖度？指动叶进口高度超过喷嘴出口高度的那部分叶高33)根据经验，要实现动叶根部不发生（ 吸气和漏气 ）现象，可以选取根部反动度为0.030.05。34) 工作段弧长为1037mm，平均直径1100 mm，该级的部分进汽度为（ 0.3 ）。35）工作在湿蒸汽区的汽轮机的级，受水珠冲刷腐蚀最严重的部位是：（ A ） A动叶顶部背弧处

9、 B。动叶顶部内弧处 C。动叶根部背弧处 D喷嘴背弧处36）降低部分进汽损失，可以采取下列哪个措施？（ D ） A. 加隔板汽封 B.减小轴向间隙 C.选择合适的反动度 D. 在非工作段的动叶两侧加装护罩装置37) 汽轮机级采用部分进汽的原因是（ 叶片太短 ）.38）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39) 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40) 哪些措施可以减小斥汽损失？(B )A. 采用扭叶片 B. 减少喷嘴组数 C. 在叶轮上开孔 D. 在

10、动叶非工作弧段加装护罩41) 如何减小汽轮机中漏气损失的措施？为了减小漏气损失，应尽量减小径向间隙，但在汽轮机启动等情况下采用径向和轴向轴封；对于较长的扭叶片将动叶顶部削薄，缩短动叶顶部和气缸的间隙；还有减小叶顶反动度，可使动叶顶部前后压差不致过大。42）多级汽轮机中，全机理想比焓降为1200kJ/kg，各级的理想比焓降之和为1242kJ/kg，则重热系数为（ 3.5% ）。43）关于多级汽轮机的重热现象，下列哪些说法是不正确的？（ A ）A设法增大重热系数，可以提高多级汽轮机的内效率；B重热现象是从前面各级损失中回收的一小部分热能C重热现象使得多级汽轮机的理想焓降有所增加D重热现象使机组的相

11、对内效率大于各级的平均相对内效率44）提高循环热效率和汽轮机单机功率的最有效办法是（ ）和（ ）。45）常用的多级汽轮机形式有两种，冲动式汽轮机和（ 反动式汽轮机 ）。46）多级汽轮机分为（ 高压 ）段、（ 低压 ）段和（ 中压 ）段,其中（中压）段的效率明显较高。47）已知蒸汽在汽轮机某级的滞止理想焓降为54 kJ/kg，该级的反动度为0.08，则喷嘴出口的理想汽流速度为 9.968 m/s。48）进汽损失，排汽损失1已知汽轮机某纯冲动级喷嘴进口蒸汽的焓值为3369.3 kJ/kg，初速度c0 = 50 m/s，喷嘴出口蒸汽的实际速度为c1 = 470.21 m/s，速度系数 = 0.97，

12、本级的余速未被下一级利用，该级内功率为Pi = 1227.2 kW，流量D1 = 47 T/h，求：（1）喷嘴损失为多少? （2）喷嘴出口蒸汽的实际焓？（3）该级的相对内效率？解：(1) 喷嘴损失： (2) 喷嘴出口蒸汽的实际焓： (3) 级的相对内效率： 5已知汽轮机某级的理想焓降为84.3 kJ/kg，初始动能1.8 kJ/kg，反动度0.04，喷嘴速度系数 = 0.96，动叶速度系数 = 0.96，圆周速度为171.8 m/s，喷嘴出口角 1 = 15，动叶出口角 2 = 13，蒸汽流量G = 4.8 kg/s。求：（1）喷嘴出口相对速度？ （2）动叶出口相对速度？（3）轮周功率？某级蒸

13、汽的理想焓降为ht = 76 kJ/kg，蒸汽进入喷嘴的初速度为 c0 = 70 m/s，喷嘴出口方向角1 =18，反动度为m = 0.2，动叶出汽角2 = 16，动叶的平均直径为dm = 1080 mm，转速n = 3000 r/min，喷嘴的速度系数 = 0.95，动叶的速度系数 = 0.94，求：(1)动叶出口汽流的绝对速度c2 (2)动叶出口汽流的方向角2 (3)绘出动叶进出口蒸汽的速度三角形。名词解释：1. 能量物质相对存在状态间相互作用的某种量度2. 能源能够提供可利用能量的物质叫能源，宇宙的推动力。能源、信息、材料一起构成了现代文明的三大支柱。3. 能量守恒与转换定理-热力学第一

14、定律：自然界的一切物质都具有能量，能量既不能创造也不能消灭，而只能从一种形式转换成另一种形式，从一个物体传递到另一个物体，在能量转换和传递过程中能量的总量恒定不变。4. 热力学第二定律：热不可能自发地、不付代价地从低温物体传到高温物体。(不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化,这是按照热传导的方向来表述的)不可能从单一热源取热，把它全部变为功而不产生其他任何影响。5. 能源消耗系数r：定义：指单位国民经济产值所平均消耗的能源数量。设E：能源消耗量，M：同期国民经济生产总值。则，r=E/M公斤/元.表明一国家能源利用的水平、和节能潜力。6. 单位产品能耗C：定义：每单位产品产量所

15、消耗的能量。E p产品能耗；A：产品产量 C=E/A7. 综合能耗：包含生产产品时的直接能耗和间接能耗。8. 直接能耗：生产时直接消耗的能量；9. 间接能耗：生产产品时所用原材料在生产过程中消耗的能量10. 全能耗=直接能耗+间接能耗11. 能源利用效率：能量利用率 定义：被有效利用的能量与所消耗的能量之比。 Ee有效利用的能量，Ec：所消耗（投入）的能量,则=e/c表示用能的完善程度。热效率热功转换时制冷系数制冷循环，制冷量/消耗功。制冷量：由低温热源吸取的热量12. Ex就是从能量的数量和质量角度，评价处于某一状态的热力系的作功能力的指标。即能的可用性。定义：处于某一状态的热力系，可逆变化

16、到与环境状态相平衡时，可以转化为有用功的能量，即有效能成为该热力系的Ex 。对能量的评价，要考虑被利用的能量的数量和质量；能量的质量：就是能量的品位，用能转换为机械功的能力来衡量。不同形态的能量，其质量不同；相同能量形式，不同的状态能的质量也不同。某一形态的能量转变为机械能的越多，其质量（品位）就越高13. ex效率的实际应用或表达式W12/(Ex1-Ex2)14. 1kWh=3.6106J 1cal20 = 4.1816焦耳 1calIT = 4.1868焦耳 1calTh = 4.1840焦耳15. 燃料热值定义：燃料燃烧会释放出一定数量的热量，单位质量（指固体或液体）或单位体积（指气体）

17、的燃料完全燃烧，燃烧产物冷却到燃烧前的温度（一般为环境温度）时所释放出来的热量就是燃料热值，也叫燃料发热量高位热值是指燃料完全燃烧，且燃烧产物中的水蒸气凝结成水时的发热量，其数值由测量获得。低位热值是指燃料完全燃烧，燃烧产物中的水蒸气仍以气态存在时的发热量，它等于从高位热值中扣除水蒸气凝结热后的热量。当量热值是指某种能源本身所含的热量。具有一定品位的某种能源，其当量热值是固定不变的等价热值：为了获得一个度量单位的某种二次能源（如汽油、柴油、电力、蒸汽等）或耗能工质（如压缩空气、氧气、各种水等）所消耗的以热值表示的一次能源量。由于等价热值，实质上是除当量热值外，加上了能源转换过程中的能量损失，因

18、此等价热值是个变动值，它与能源加工转换技术有关。随着技术水平的提高，等价热值会不断降低，而趋向于二次能源所具有的能量等价热值 = 当量热值 转化效率当量单位选定某种统一的标准燃料作为计算依据，然后用各种能源实际含热值与标准燃料热值比，即能源折算系数，计算出各种能源折算成标准燃料的数量。16. 我国最常用的单位是标准煤。17. 锅炉是一种将燃料化学能转换为工质（蒸汽或热水）的热能的大型换热设备。 18. 热水锅炉和蒸汽锅炉. 电站锅炉和工业锅炉19. 锅炉4个工作过程：煤粉制备、燃烧、通风、蒸汽生产 20. 3个系统:煤粉制备和燃烧系统、风烟系统、汽水系统基本内容1.能量的七种形式：机械能、内能

19、、电能、光能、化学能、核能、表面能2.能量的六大性质：状态性、可加性、转换性、作功性、贬值性、传递性3.能量的两个传递方式：作功容积功、转动轴功、流动功。传热热传导、热对流、热辐射4.电厂发电效率=输出电力/输入燃料 35% 5.能源分类：传统能源：煤、石油、天然气、热力、电力等。新能源：太阳能、核能、风能、生物质能、地热能、海洋能、氢能、天然气水合物等 【例题】把下列14种能源按要求分类。 煤 石油 水力 汽油 核能 太阳能 酒精 天然气 液化气 地热 煤气 潮汐能 风力 电 属于一次能源的是：1 2 3 6 8 10 12 13 属于二次能源的是：4 5 7 9 11 14 属于可再生能源

20、的是：2 12 13 属于不可再生能源的是：1 2 4 7 8 9 11 14 属于常规能源的是：1 2 3 4 7 8 9 11 14 属于新能源的是：5 6 10 12 13 属于燃料能源的是：1 2 4 7 8 9 11 属于非燃料能源的是：3 5 6 10 12 13 146.能的转换：1.形态上的转换2.空间上的转移：能量的输运3.时间上的转移：能量的存储能量转换器 可以把能从一种形式转化成另一种形式。7. 能量转换方式：化学能转换为热能；热能转换为机械能或电能；光能转换为电能或热能8. 能量贬值原理：能量不仅有量的多少，还有质的高低；能量转换具有方向性9. 能量利用系统优化:各种形

21、态的能量既存在数量上的差别，又有质量上的不同。为了使能量得到充分、合理地利用，不仅要尽量减少能量在总量上的损失，而且要按质用能，使各种能量各尽其用。10. 传统能源：煤、石油、天然气、热力、电力等；新能源：太阳能、核能、风能、生物质能、地热能、海洋能、氢能、天然气水合物等按使用状况分按性质分按一、二次能源分一次能源二次能源常规能源燃料能源泥煤(化学能)褐(化学能)烟煤(化学能)无烟煤(化学能)石煤(化学能)油页岩(化学能)油砂(化学能)原油(化学能、机械能)天然气(化学能、机械能)生物燃料(化学能)天然水合物(化学能)煤气(化学能)焦炭(化学能)汽油(化学能)煤油(化学能)柴油(化学能)重油(

22、化学能)液化石油气(化学能)丙烷(化学能)甲醇(化学能)酒精(化学能)苯胺(化学能)火药(化学能)非燃料能源水能(机械能)电(电能)蒸汽(热能、机械能)热水(热能)余热(热能、机械能)新能源燃料能源核燃料(核能)沼气(化学能)氢(化学能)非燃料能源太阳能(辐射能)风能(机械能)地热能(热能)潮汐能(机械能)海流、波浪动能(热能、机械)海洋温差能(热能、机械能)激光(光能)21. 人类对于能源的开发利用大致经历了四个历史时期： 古代柴草时期 ； 新石器时代晚期的煤炭时期 ； 19世纪中叶的石油时期 ； 始于本世纪中叶的新能源时期 。22. 人类发现用火以来经历了三代能源文明：1、柴薪马车农业文明

23、。2、煤炭蒸汽机工业文明3、石油内燃机现代文明，公元前250，中国人首先发现石油是一种可燃液体。4、第四代绿色能源H2？探索中23. 1、固体燃料煤、油页岩、木柴、植物秸秆等2、液体燃料柴油、重油、渣油、炼焦油3、 气体燃料天然气、高炉煤气、焦炉煤气、发生炉煤气25热平衡 :送入锅炉的热量 = 有效利用热 + 热损失第二节：质量平衡与热平衡原理在锅炉技术中的应用灰熔融性：主要成分：SiO2 Al2O3, FeO2 ，Fe2O3, MgO, Na2O, K2O, TiO2, P2O3, SO3；周围气体性质，灰含量；变形温度DT、软化温度ST、流动温度FT 图2-3 （p20）；灰锥实验ST 1

24、400： 难熔灰分ST 40% -90%, A = 6-25%, M = 1-5%, Q = 25000 32500 kJ/kg；贫煤：Vdaf = 10-20%;烟煤：Vdaf = 20-40%; 一般 C = 40% -60% -75%, A = 7-30% - 50%, M = 3-16%, Q = 20000 30000 kJ/kg；劣质烟煤 Q = 11000 20000 kJ/kg；褐煤：Vdaf 40%; A = 15-50%， Q = 10000 21000 kJ/kg(二) 各类煤质的燃烧特性无烟煤：含碳量高，V含量低且析出温度高，着火困难、不易燃尽。便于输运、不易自燃。烟煤

25、：含碳量较无烟煤低， V含量高，着火容易、燃烧快、易燃尽。但大部分具有结焦性。贫煤：介于无烟煤和烟煤间。着火燃尽困难，不易结焦。褐煤：V含量高且析出温度低，着火燃烧容易；含碳量低，故发热量低。易自燃。 第三节：燃烧理论与燃烧设备（一）、煤粉的一般性质细小颗粒，直径一般小于500m，大部分为2050m。流动性；堆积密度为0.40.5T/m3 ，堆存压紧后为0.7T/m3 ；自燃、爆炸性；影响因素：挥发份含量、煤粉细度、浓度、温度煤粉的水分两种制粉系统比较：直吹式：（1）系统简单、设备少、布置紧凑、投资省（2）运行电耗低（3） 可靠性低（4）时滞大，灵活性差（5）易出现风煤不均储仓式：自燃爆炸可能

26、性大。煤粉气流的着火和燃烧 ：燃烧是燃料与氧化剂进行的发光发热的高速化学反应。一般分为均相燃烧和异相燃烧煤粉气流的着火着火热：一次风加热、水分加热、蒸发; 影响因素：燃料性质、运行工况1.燃料性质-挥发分、水分、灰分、煤粉细度2.一次风温3.一次风量4.一次风速5.炉内散热条件6.燃烧器结构特性7.锅炉负荷旋流煤粉燃烧器的型式:单蜗壳型旋流煤粉燃烧器、双蜗壳旋流煤粉燃烧器、轴向叶片型旋流煤粉燃烧器切向叶片式旋流煤粉燃烧器、双调风低NOx旋流煤粉燃烧器直流煤粉燃烧器的形式：均等配风直流煤粉燃烧器、分级配风直流煤粉燃烧器几种改进的直流煤粉燃烧器：宽调节比燃烧器、PM燃烧器第四节：锅炉中换热设备及锅

27、炉机组设计原则再热器作用：将气轮机高压缸排汽加热到与过热汽温度相仿的温度，然后送回中低压缸继续做功，以提高汽机尾部蒸汽干度。1、对流式过（再）热器：在对流烟道内吸收对流热。 根据烟气、蒸汽相对流向分为逆流、顺流、混合流三种优缺点：顺流：温压最小、耗材多，安全（高汽温对低烟温）；逆流：温压最大、耗材少，安全性差 混流：介于两者之间根据结构型式分为立式和卧式：立式：疏水困难、支吊容易；卧式：疏水容易、支吊困难 根据管圈数分为单管圈、双管圈、多管圈；根据管子布置结构分为顺列和错列 s c，但顺列吹灰容易，错列吹灰困难。对流式过（再）热器质量流速问题：为保护金属管道，工质应有一定的质量流速。质量流速增

28、大，对金属的冷却能力增强，但同时也增大了流动阻力。一般，过热器内允许压降10%Pgr,再热器内压降0.20.3MPa。 因此，过热器内工质质量流速w8001100kg/(m2.s)再热器内工质质量流速w250400kg/(m2.s)辐射式和半辐射式过热器:在炉膛内吸收辐射热。注意的问题：工作条件恶劣。（可采用的措施：布置在炉膛上部、作低温受热面、高质量流速）半辐射式也叫屏式过热器。特点是热负荷高、热偏差大。四）、过、再热器系统: 基本要求：满足蒸汽参数要求；有灵活的调温手段；保证管壁不超温；经济性高分级分段问题：如过热器内焓增较大（超过420KJ/kg），就需分级布置，以减小热偏差。分级分段的

29、要求：a、单级焓增小于60100KCal/kg。b、各级中气温选择应与采用的钢材许用温度吻合（气温超过 400需采用合金钢，否则可采用20碳钢）。 c、考虑气温调节的反应速度。减温器布置问题：减温器的作用：在一定负荷变动范围内，保证气温稳定。原理：采用热量交换降低蒸汽焓值。布置方式：地点的选择。末级过热器焓增一般小于3070KCal/kg。热偏差：指各受热管中吸热温升的不均匀程度，用热偏差系数表示。=qH / G=ip/i0q吸热不均系数 q=qp/q0；H 结构不均系数 H=Hp/H0；G流量不均系数 G=Gp/G0 ip偏差管焓增； i0整个管组平均焓增值1、吸热不均：受热面污染；炉内温度场；烟道内热负荷分布2、流量不均：管子连接方式：Z型、U型、多管型3、结构不均：管材厚度、长度、弯头数量等七）、运行中影响汽温的因素1、锅炉负荷（对流特性，D增大，汽温升高）2、过量空气系数（增大，w增大，汽温升高）3、给水温度（tgs升高，B下降）4、污染情况（炉内污染，汽温升高；过热器污染，汽温降低）5、饱和蒸汽用量6、燃烧器运行方式7、燃料种类或成分变化（水、灰增大，汽温升高，煤粉细度）（八）、蒸汽温度调节方法 1、蒸汽侧调温： 喷水式减温器；表面式减温器 2、烟气侧调温：分隔烟道挡板调节；