《汽轮机原理》习题集与答案解析

1010•当汽轮机的级在（B） 情况下工作时，能使余速损失为最小。1010•当汽轮机的级在（B） 情况下工作时，能使余速损失为最小。第一章绪论、单项选择题B.超高压汽轮机D.超临界汽轮机1•新蒸汽参数为13.5MPaB.超高压汽轮机D.超临界汽轮机C.亚临界汽轮机2型号为N300-16.7/538/538的汽轮机是（BA.—次调整抽汽式汽轮机C.背压式汽轮机B.D.凝汽式汽轮机工业用汽轮机3.4.A•加长叶片B.3.4.A•加长叶片B.缩短叶片第一章汽轮机级的工作原理、单项选择题在反动级中，下列哪种说法正确蒸汽在喷嘴中的理想熔降为零蒸汽在动叶中的理想熔降为零蒸汽在喷嘴与动叶中的理想熔降相等蒸汽在喷嘴中的理想熔降小于动叶中的理想恰降下列哪个措施可以减小叶咼损失D.C.加厚叶片 D. 减薄叶片D.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C•采用扭叶片6.纯冲动级动叶入口压力为A.Pl<P2B.采用去湿槽D. 采用复速级R,出口压力为PZ贝uP和P2的关系为（C.Pi=P2B.Pl>P2D.Pi>P27.当选定喷嘴和动叶叶型后，A.余速损失B.喷嘴能量损失C.动叶能量损失 D•部分进汽度损失影响汽轮机级轮周效率的主要因素(A)&下列哪项损失不属于汽轮机级内损失A.机械损失B•鼓风损失C.叶高损失D.扇形损失(A)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A.最大流量C.部发进汽1•汽轮机的级是由D. £组成的。B.

比[C]A・隔板+喷嘴B•汽缸+转子C.喷嘴+动叶D・主轴+叶轮22当喷嘴的压力比£n大于临界压力比£e「时，则喷嘴的出口蒸汽流速Ci[A]A.CivCcrB.C1=CerD,ClWCerC.C1>Cer3•当渐缩喷嘴出口压力已小于临界压力Pe「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Pi,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CcrD.蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速小于临界速度Cr4.汽轮机的轴向位置是依靠确定的?A.靠背轮B・轴封C・支持轴承D・推力轴承5.蒸汽流动过程中，能够推动叶轮旋转对外做功的有效力是6,A.C.周向力轴向力B径向力D・蒸汽压差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nu[A]A.C•不变7.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.C•不变7.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]增大B・降低D・无法确定A.D・喷嘴背弧处A.D・喷嘴背弧处8.降低部分进汽损失，可以采取下列哪个措施?动叶顶部背弧处B.动叶顶部内弧处C•动叶根部背弧处A・加隔板汽圭寸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9.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10•在纯冲动式汽轮机级中，如果不考虑损失,蒸汽在动叶通道中[C]A.相对速度增加B.相对速度降低;C.相对速度只改变方向，而大小不变D.相对速度大小和方向都不变11.已知蒸汽在汽轮机某级的滞止理想熔降为则喷40kJ/kg,该级的反动度为0.187,嘴出口的理想汽流速度为A.8m/sB.122m/sC.161m/sD.255m/s12.是正确的下列哪个说法[C]A.喷嘴流量总是随喷嘴岀口速度的增大而增大;B.喷嘴流量不随喷嘴岀口速度的增大而增大;C.喷嘴流量可能随喷嘴岀口速度的增大而增大,也可能保持不变;D.以上说法都不对13. 压力为R,出口压力为Pz,则R和R有冲动级动叶入口■关系。【B】A.PivP2B・Pi>P2C.PgP2D.P1=0.5P214•工作段弧长为1037rnm平均直径1100mm该级的部分进汽度:[A]36A.0.3B.0.5C.0.66D.115•汽机中反动度为0.5的级被称为:【D】A・纯冲动级BA・纯冲动级DD・反动级C・复速级16•蒸汽在某反动级喷嘴中的滞止理想熔降为30kJ/kg,则蒸汽在动叶通道中的理想焰降为:A.0kJ/kgB.15kJ/kgC,30kJ/kgD.45kJ/kg17•在反动式汽轮机级中，如果不考虑损失，则:A.蒸汽在动叶通道中的绝对速度增大B.蒸汽在动叶通道中绝对速度降低C.蒸汽在动叶通道中相对速度只改变方向，而大小不变D.以上说法都不对18•假设喷嘴前的蒸汽滞止熔为3350kJ/kg,喷嘴出口蒸汽理想比焙值为3304.4kJ/kg,则喷嘴实际出口速度为[A]16A.9.5m/sB.81.3m/sC.81.9m/sD.320m/s19•关于喷嘴临界流量，在喷嘴出口而积一定的情况下，请判断下列说法哪个正确: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20•反动级中，若喷嘴出口汽流角1=15°,当速比取下列哪个值时，该级的轮周效率最咼。A.0.24B.0.48C.0.6D.0.96621•在喷嘴出口方向角1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熔降之比为A.1:2B,2:1C.1:1D.1:422汽轮机级采用部分进汽的原因是A.叶片太长B・叶片太短C・存在鼓风损失D.存在斥汽损失[C][C]23.下列哪几项损失不属于叶栅损失。A.喷嘴损失B.动叶损失C・余速损失D.叶咼损失24•在圆周速度相同的情况下，作功能力最大的级为IC]A, 纯冲动级B.带反动度的冲动级D.反动级25•在各自最佳速比下，轮周效率最高的级是ID]A, A, 纯冲动级B.带反动度的冲动级D.反动级IA]A, 喷嘴后压力小于临界压力B.喷嘴后压力等于临界压力IA]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26•蒸汽在喷嘴斜切部分膨胀的条件是[C]A,蒸汽在喷嘴中理想焙降为零B,蒸汽在动叶中理想焙降为零蒸汽在喷嘴与动叶中的理想焙降相等蒸汽在喷嘴的理想熔降小于动叶的理想焙降28下列」哪个措施可以减小叶咼损失【A]A.加长叶片B.缩短叶片C 加厚叶片D.减薄叶片29.下列哪种措施可以减小级的扇形损失IC][C]A,蒸汽在喷嘴中理想焙降为零B,蒸汽在动叶中理想焙降为零蒸汽在喷嘴与动叶中的理想焙降相等蒸汽在喷嘴的理想熔降小于动叶的理想焙降28下列」哪个措施可以减小叶咼损失【A]A.加长叶片B.缩短叶片C 加厚叶片D.减薄叶片29.下列哪种措施可以减小级的扇形损失IC]A・采用部分进汽B・采用去湿槽C・釆用扭叶片D.采用复速级30•在汽轮机工作过程中,下列哪些部件是静止不动的?[C]27•在反动级中，下列哪种说法正确A叶轮C隔板[B]49[B]49A・采用扭叶片CA・采用扭叶片C・在叶轮上开孔D・在动叶非工作弧段加装护罩[B]A・蒸汽只在动叶栅中进行膨胀B[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・喷嘴进出口蒸汽压力相等D・喷嘴理想焙降等于动叶理想焰降•纯冲动级内能量转换的特点是[B]〉0.5[B]〉0.5A・蒸汽汽流方向不变B・其叶片前后的压力比£〈£crC・其叶片前后的压力比£>£crD・叶片岀口只能得到音速汽流•大型气轮机低压末级的反动度一般为A0B0.3C0.5D喷嘴出口实际气流速度与理想速1、喷嘴出口实际气流速度与理想速度的关系是（A・相等；B・前者大于后者；C•后者大于前者。2、 动叶出口实际气流速度与理想速度的关系是（A.相等；B・前者大于后者；C・后者大于前者。3、 气流在喷嘴中流动的动能损失转变为蒸汽热能，所以其出口熔值是：（）A・升高；B・下降；C・不变。4、 渐缩喷嘴超临界流动时，压比与临界压比的关系是： （A・相等；B•前者大于后者；C.后者大于前者。5、 在喷嘴出口而积和蒸汽性质确定后，通过喷嘴的最大蒸汽量只与（关。A.蒸汽的初参数；B.蒸汽的终参数；C・A和B。6在超临界流动条件下，蒸汽在斜切部分流动的情形是：A・超音速，汽流方向不偏转；B・亚音速流动，汽流方向不偏转；C・超音速，汽流方向偏转。7、为了表明在一个级中蒸汽在动叶内膨胀的大小引入反动度概念。 对纯冲动级，TOC\o"1-5"\h\z下而选项哪项正确：（ ）A・动叶熔降为零，反动度亦为零；B・动叶焙降为零，反动度为0・5；C・动叶焰降不为零，反动度亦为零；&为了表明在一个级中蒸汽在动叶内膨胀的大小引入反动度概念。对反动级，下而选项哪项正确：（ ）A.动叶焰降为零，反动度亦为零；B・动叶熔降为零，反动度为0・5；C・动叶焙降不为零，反动度为（0・4・0・6）；9、 滞止状态点的蒸汽压力与实际状态点的关系是： （ ）A・相等；B・前者大于后者；C.后者大于前者。10、 滞止状态点的蒸汽熔值与实际状态点的关系是： （ ）A.相等；B・前者大于后者；C・后者大于前者。11、纯冲动级和复速级做功能力的大小排序是：（ ）11、A.相等；B・前者大于后者；C.后者大于前者。

TOC\o"1-5"\h\z12、 纯冲动级和反动级做功能力的大小排序是：（ ）A.相等；B・前者大于后者；C.后者大于前者。13、 反动级和复速级的做功能力的大小排序是：（ ）A.相等；B・前者大于后者；C.后者大于前者。14、 轮周效率是针对下而哪项损失提出的。（）A・余速损失；B・部分进汽损失；C•级内损失。15、 级的相对内效率是针对下而哪项损失提出的。 （）A.余速损失；B・喷嘴和动叶内部流动损失；C・级内损失。16、 长叶片级的速度三角形中，叶根、平均直径和叶顶三处的动叶进口角的大小排序是:1顶。B1根VB1均VB1顶；B.Bi顶VBi均VBi根；C.Bi均VBi根1顶。17、长叶片级的速度三角形中，叶根、平均直径和叶顶三处的喷叶出口相对速度的大小排序是：（ ）A.Wi根Vw均Vw顶；B.Wi顶Vw均Vw根；C.Wi均Vw根Vw顶。二、判断题2.所以也可以视为两个或以上级的复数级具有两列或两列以上的静叶和动叶，2.所以也可以视为两个或以上级的在纯冲动级内，动叶的焙降为零，做功也为零。（）3.4.5.带部分进汽的级中，动叶转动将停滞的蒸汽从叶轮一侧鼓到另一侧消耗的有用功称为斥汽损失。（）在部分进汽的级中，当动叶转动进入工作段时，蒸汽排斥流道中停滞汽流所消耗的能量称为鼓风损失。（）反动级就是反动度等于0,2的级。（ ）6.7.叶轮转动时与其两侧和外缘蒸汽产生的摩擦称为摩擦损失。冲动级就是反动度为零的级。（ ）8.9.10.对于纯冲动级，由于其动叶内没有焙降，所以轮周功等于零。对于静叶，由于其静止不动，因此即使有焙降也没有能量的转换。减缩喷嘴出口处的当地音速就是其临界速度。（）3.4.5.带部分进汽的级中，动叶转动将停滞的蒸汽从叶轮一侧鼓到另一侧消耗的有用功称为斥汽损失。（）在部分进汽的级中，当动叶转动进入工作段时，蒸汽排斥流道中停滞汽流所消耗的能量称为鼓风损失。（）反动级就是反动度等于0,2的级。（ ）6.7.叶轮转动时与其两侧和外缘蒸汽产生的摩擦称为摩擦损失。冲动级就是反动度为零的级。（ ）8.9.10.对于纯冲动级，由于其动叶内没有焙降，所以轮周功等于零。对于静叶，由于其静止不动，因此即使有焙降也没有能量的转换。减缩喷嘴出口处的当地音速就是其临界速度。（）11.12.13.14.15.当喷嘴出口压力小于临界压力时，汽流流动从喉部开始方向发生偏转（）当喷嘴岀口压力大于临界压力时，汽流流动从出口截而开始方向发生偏转（）O在平而叶栅中，喷嘴岀口速度三角形是指喷嘴岀口处汽流的绝对速度、相对速度和轮周速度三者的矢量关系（ ）。在平而叶栅中，动叶入口速度三角形是指喷嘴叶岀口处汽流的绝对速度、相对速度和轮周速度三者的矢量关系（反动级的熔降在喷嘴和动叶中各占一半，射形状。（）所以喷嘴和动叶的叶型互为镜内映由于反动级的焰降在喷嘴和动叶中各占一半，所以为了加工简化，两者可采用同一叶型。（）三、填空题1.汽轮机级内漏汽主要发生在2.叶轮上开平衡孔可以起到减小轴向推力的作用。3.部分进汽损失包括鼓风损失和斥汽损失。4.汽轮机的外部损失主要有机械损失和轴封损失5.湿气损失主要存在于汽轮机的2.叶轮上开平衡孔可以起到减小轴向推力的作用。3.部分进汽损失包括鼓风损失和斥汽损失。4.汽轮机的外部损失主要有机械损失和轴封损失5.湿气损失主要存在于汽轮机的末级和次末级6.应采用7.轮周损失包括:喷嘴损失、6.应采用7.轮周损失包括:喷嘴损失、动叶损失、余速损失0在反动级、冲动级和速度级三种方式中，要使单级汽轮机的焙降大，损失较少,反动级名词解释反动度2.3.2.3.4.5.6.7.8.9.（级）（级）（级）（级）反动式汽轮机级的理想焰降级的滞止理想焙降嘴斜切部分的膨胀极限。喷嘴斜切部分的极限压力余速损失。部分进汽。部分进汽度。轮周功率。轮周效率。14•级的有效焙降。15.级的相对内效率。•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Ci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。•假想速比答：圆周速度U与假想全级滞止理想比熔降都在喷嘴中等比爛膨胀的假想出口速度的比值。•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.滞止参数机械能的基本该状态为滞止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熔降和级的理想能量之比。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答：具有一定流动速度的蒸汽，如果假想蒸汽等嫡地滞止到速度为零时的状态,状态，其对应的参数称为滞止参数。机械能的基本该状态为滞止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熔降和级的理想能量之比。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：动叶的理想比熔降与级的理想比熔降的比值。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\2\2\2\2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•级的部分进汽度答：装有喷嘴的弧段长度与整个圆周长度的比值。五、简答题比较二冲动级和反动级的做功原理有何不同？在相等直径和转速的情况下,比较二者的做功能力的大小并说明原因。答：冲动级做功原理的特点是：蒸汽只在喷嘴中膨胀，在动叶汽道中不膨胀加速，只改变流动方向，动叶中只有动能向机械能的转化。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。动叶中既有动能向机械能的转化同时有部分热能转化成动能。/Jhr/Jhr(xJop/(Xi)F=(—)im/(一)re=(2COSi)/COS1=；Ci Ci 2h/e/h叫1/2上式说明反动级的理想熔降比冲动级的小一倍18•分别说明高压级内和低压级内主要包括哪几项损失?答：咼压级内：叶咼损失、喷嘴损失、动叶损失、余速损失、扇形损失、漏气损失、叶轮摩擦损失等；喷嘴损失低压级内：湿气损失、喷嘴损失、动叶损失、余速损失，扇形损失、漏气损失、叶轮摩擦损失很小。19.简述蒸汽在汽轮机的工作过程。答：具有一定压力和温度的蒸汽流经喷嘴，并在其中膨胀，蒸汽的压力、温度不断降低，速度不断升高，使蒸汽的热能转化为动能，喷嘴出口的高速汽流以一定的方向进入装在叶轮上的通道中，汽流给动叶片一作用力，推动叶轮旋转，即蒸汽在汽轮机中将热能转化为了机械功。20.汽轮机级内有哪些损失？造成这些损失的原因是什么？答：汽轮机级内的损失有:喷嘴损失、动叶损失、余速损失、叶高损失、叶轮摩擦损失、部分进汽损失、漏汽损失、扇形损失、湿气损失9种。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，汽流与流道壁而之间、汽流各部分之间存在碰撞和摩擦，产生的损失。(2)动叶损失：因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而，当蒸汽流动时，在端而附而层内产生摩擦损失，使其中流速降低。其次在端而附而层内，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，进一步加大附而层内的摩擦损失。⑸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,其通道截而沿叶咼变化，叶片越咼，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，使喷嘴岀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而处为最佳值，而沿叶片高度其它截而的参数，由于偏离最佳值将引起附加损失，统称为扇形损失。叶轮摩擦损失：叶轮在高速旋转时，轮而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起转动，并受离心力的作用产生向外的径向流动，而周围的蒸汽将流过来填补产生的空隙，从而在叶轮的两侧形成涡流运动。为克服摩擦阻力和涡流所消耗的能量称为叶轮摩擦损失。部分进汽损失：它由鼓风损失和斥汽损失两部分组成。在没有布置喷嘴叶栅的弧段处，蒸汽对动叶栅不产生推动力，而需动叶栅带动蒸汽旋转，从而损耗一部分能这些损量；另外动叶两侧而也与弧段内的呆滞蒸汽产生摩擦损失,失称为鼓风损失。当不进汽的动叶流道进入布置喷嘴叶栅的弧段时，由喷嘴叶栅喷出的高速汽流要推动残存在动叶流道内的呆滞汽体，将损耗一部分动能。此外，由于叶轮高速旋转和压力差的作用，在喷嘴组出口末端的轴向间隙会产生漏汽，而在喷嘴组出口起始端将出现吸汽现彖，使间隙中的低速蒸汽进入动叶流道，扰乱主流，形成损失，这些损失称为斥汽损失。这些损漏汽损失：汽轮机的级由静止部分和转动部分组成，动静部分之间必须留有间隙,而在间隙的前后存在有一定的压差时，会产生漏汽，使参加作功的蒸汽量减少，造成损失，这部分能量损失称为漏汽损失。湿汽损失：在湿蒸汽区工作的级，将产生湿汽损失。其原因是：湿蒸汽中的小水滴，因其质量比蒸汽的质量大，所获得的速度比蒸汽的速度小，故当蒸汽带动水滴运动时，造成两者之间的碰撞和摩擦，损耗一部分蒸汽动能；在湿蒸汽进入动叶栅时，由于水滴的运动速度较小，在相同的圆周速度下，水滴进入动叶的方向角与动叶栅进口几何角相差很大，使水滴撞击在动叶片的背弧上，对动叶栅产生制动作用，阻止叶轮的旋转，为克服水滴的制动作用力，将损耗一部分轮周功；当水滴撞击在动叶片的背弧上时，水滴就四处飞溅，扰乱主流，进一步加大水滴与蒸汽之间的摩擦，又损耗一部分蒸汽动能。以上这些损失称为湿汽损失。21•指出汽轮机中喷嘴和动叶的作用。答：蒸汽通过喷嘴实现了由热能向动能的转换，通过动叶将动能转化为机械功22.据喷嘴斜切部分截而积变化图，请说明:(1)当喷嘴岀口截而上的压力比pi/p。大于或等于临界压比时，蒸汽的膨胀特点;(2)当喷嘴岀口截而上的压力比pi/p。小丁•临界压比时，蒸汽的膨胀特点。

答：(1)pi/p。大于或等于临界压比时，喷嘴出口截而AC±的气流速度和方向与喉部界而AB相同，斜切部分不发生膨胀，只起导向作用。(2)当喷嘴岀口截而上的压力比p/p。小于临界压比时，气流膨胀至AB时，压力等于临界压力，速度为临界速度。且蒸汽在斜切部分ABC的稍前而部分继续膨胀，压力降低，速度增23.加，超过临界速度，且气流的方向偏转一个角度。23.什么是速度速度比？什么是级的轮周效率？试分析纯冲动级余速不利用时,比对轮周效率的影响。速度答：将(级动叶的)圆周速度U与喷嘴出口(蒸汽的)速度Ci的比值定义为速度比。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称为轮周效率。在纯冲动级中，反动度Qm=O,则其轮周效率可表示为:nu=2icosii1COSnu=2icosii12r'CQ叶型选定后，©、t、ai、Bi数值基本确定，由公式来看，随速比变化，轮周效率存在一个最大值。同时，速比增大时，喷嘴损失不变，动叶损失减小，余速损失变化最大，当余速损失取最小时，轮周效率最大为什么在圆周速度相24•什么是汽轮机的最佳速比？并应用最佳速度比公式分析,同的情况下，反动级能承担的焙降或做功能力比纯冲动级小?为什么在圆周速度相答：轮周效率最大时的速度比称为最佳速度比。对于纯冲动级,；反动级COSi对于纯冲动级,；反动级COSi；在圆周速度相同的情况下,2纯冲动级厶ht=八2cgs2U2ci2U2ci2Ca=1由上式可比较得到，反动级能承担的焙降或做功能力比纯冲动级小。反动级△ht=COS125•简述蒸汽在轴流式汽轮机的冲动级、反动级和复速级内的能量转换特点，并比较它们的效率及作工能力。答：冲动级介于纯冲动级和反动级之间，蒸汽的膨胀大部分发生在喷嘴中，只有少部分发生在动叶中；反动级蒸汽在喷嘴和动叶中理想比熔降相等；复速级喷嘴出口流速很高，高速气流流经第一列动叶作功后其具有余速的汽流流进导向叶柵，其方向与第二列动叶进汽方向一致后,再流经第二列动叶作功。作功能力：复速级最大，冲动级次之，反动级最小;效率：反动级最大，冲动级次之，复速级最小。26•分别绘出纯冲动级和反动级的压力P、速度C变化的示意图答：纯冲动级:

反动级:反动级:27•减小汽轮机中漏气损失的措施。答：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。什么是动叶的速度三角形?答：由于动叶以圆周速度旋转，蒸汽进入动叶的速度相对于不同的坐标系有绝对速度和相对速度之分，表示动叶进出口圆周速度、绝对速度和相对速度的相互关系的三角形叫做动叶的速度三角形。简述轴向推力的平衡方法。答：平衡活塞法；对置布置法，叶轮上开平衡孔；采用推力轴承简述汽封的工作原理?答：每一道汽封圈上有若干高低相间的汽封片（齿），这些汽封片是环形的。蒸汽从高压端泄入汽封，当经过第一个汽封片的狭缝时，由于汽封片的节流作用，蒸汽膨胀降压加速，进入汽封片后的腔室后形成涡流变成热量，使蒸汽的熔值上升，然后蒸汽又进入下一腔室，这样蒸汽压力便逐齿降低，因此在给定的压差下，如果汽封片片数越多，则每一个汽封片两侧压差就越小，漏汽量也就越小。

31•汽轮机的调节级为什么要采用部分进汽？如何选择合适的部分进汽度？答：在汽轮机的调节级中，蒸汽比容很小，如果喷嘴整圈布置，则喷嘴高度过小，而喷嘴咼度太小会造成很大的流动损失，即叶咼损失。所以喷嘴咼度不能过小，一般大于15mm而喷嘴平均直径也不宜过小，否则级的焙降将减少，所以采用部分进汽可以提高喷嘴高度，减少损失。由于部分进汽也会带来部分进汽损失，所以，合理选择部分进汽度的原则，应该是使部分进汽损失和叶咼损失之和最小。32.汽轮机的级可分为哪几类？各有何特点?答：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: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：Pi=卩2； hb=0；Qn=0o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:Pl>P2；hr?hb〜0.5ht；Qn=0.5o(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：Pi>P2；hn>hb>0；Qn=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。33.什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？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，贝阪击力越大，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。34.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。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不动的喷嘴流道中进行膨胀加速,蒸汽的压力、温度降低，速度增加，将蒸汽所携带的部分热能转变为蒸汽的动能。从喷嘴叶栅喷出的高速汽流，以一定的方向进入装在叶轮上的动叶栅，在动叶流道中继续膨胀，改变汽流速度的方向和大小，对动叶栅产生作用力，推动叶轮旋转作功，通过汽轮机轴对外输出机械功，完成动能到机械功的转换。由上述可知，汽轮机中的能量转换经历了两个阶段：第一阶段是在喷嘴叶栅和动叶栅中将蒸汽所携带的热能转变为蒸汽所具有的动能，第二阶段是在动叶栅中将蒸汽的动能转变为推动叶轮旋转机械功，通过汽轮机轴对外输出。35.汽轮机的能量损失有哪几类？各有何特点?答：汽轮机内的能量损失可分为两类，一类是汽轮机的内部损失，一类是汽轮机的外部损失。汽轮机的内部损失主要是蒸汽在其通流部分流动和进行能量转换时,产生的能量损失，可以在焙爛图中表示出来。汽轮机的外部损失是由于机械摩擦及对外漏汽而形成的能量损失,无法在焙嫡图中表示。36.什么是汽轮机的相对内效率？什么是级的轮周效率？影响级的轮周效率的因素有哪些?答：蒸汽在汽轮机内的有效熔降与其在汽轮机内的理想焙降的比值称为汽轮机的相对内效率。一公斤蒸汽在级内转换的轮周功和其参与能量转换的理想能量之比称为轮周效率。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岀口绝对速度。余速损失和余速损失系数最小时，级具有最咼的轮周效率。1.2.3.4.分别画出反动级、纯冲动级、复数级最佳速度比时的速度三角形，并解释作图依据。画出最佳速度比(Xi)op分别为1.2.3.4.分别画出反动级、纯冲动级、复数级最佳速度比时的速度三角形，并解释作图依据。画出最佳速度比(Xi)op分别为cosa (cosai)/2和(cosai)/4的速度三角形，并解释作图依据。在h—S图上画出反动级的热力过程曲线，并标注动叶进口滞止状态点、动叶出口状态点、级有效熔降。在h—S图上画出纯冲动级的热力过程曲线，并标注静叶进口滞止状态点、动叶出口状态点、级的余速损失。六、计算题1.已知汽轮机某纯冲动级喷嘴进口蒸汽的熔值为3369.3kJ/kg,初速度6=50m/s,喷嘴岀口蒸汽的实际速度为Ci=470,21m/s,速度系数=0.97,本级的余速未被下一级利用，该级内功率为 R=1227.2kW,流量D=47T/h,求:喷嘴损失为多少？喷嘴出口蒸汽的实际熔?解：(1)4702解：(1)4702 484.75m/s0.97hco饑损失:2Pa1252hn/皆2)1・2pk#奶5有2hco饑损失:2Pa1252hn/皆2)1・2pk#奶5有2I0.97^) 6.94kJ/kgh。h。hco3369.31.253370.55kJ/kg★hnh。3370552484.753?53kJ/knmon喷嘴岀口蒸汽的实际熔：九2•某冲动级级前压力p-0.35MPa级前温度1o=169"C,rW嘴后压力p1-0.25MPa,级后压力P2=O.56MPa,喷嘴理想焰降厶hnhn32536.943260kJ/kghththit3370.553253 117.55kJ/kg3600P2=O.56MPa,喷嘴理想焰降厶hnhn32536.943260kJ/kghththit3370.553253 117.55kJ/kg3600hi R36001227.247100094kJ/kg级的相对内效率:hiri *ht9° 0.80117.55=47・4kJ/kg,喷嘴损失厶hnt=3.21kJ/kg,动叶理想焰降△hb=13.4kJ/kg,动叶损失厶hbt=1,34kJ/kg,级的理想焙降△ht=60.8kJ/kg,初始动能^heO,余速动能厶hc2=209kJ/kg,其他各种损失工△h=2.05kJ/kg。计算:计算级的反动度Qm若本级余速动能被下一级利用的系数1=0.97,计算级的相对内效率n解：级的反动度Qm=Ahb/△ht=13.4/60.8=0.22级的相对内效率nli=(Aht"Ahnz•Ahbz•Ahc2・LAh)/(Ahf卩iXAhc2)=0.92

3•某反动级理想熔降△ht=62.1kJ/kg,初始动能^hc°=1.8kJ/kg,蒸汽流量G=4,8kg/s,若喷嘴损失△hnz=5,6kJ/kg,动叶损失厶hbz=3.4kJ/kg,余速损失厶hc2=3・5kJ/kg,余速利用系数卩1=0.5,计算该级的轮周功率和轮周效率。解：级的轮周有效熔降△hu=△ht*-Shn-Shb-Shc2=62.1+1.85.6=62.1+1.85.6—3.4—3.5=51,4kJ/kg轮周功率P戶GXAhu=4.8X51.4=246.7kW轮周效率n.=Ahu/E0=4hu/(Aht*—卩iXShQ=51.4/(62.1+1,8—0.5X0.35)=82.7%4.某级蒸汽的理想熔降为厶ht=76kJ/kg,蒸汽进入喷嘴的初速度为c。二70m/s,喷嘴出口方向角ai=18o,反动度为Qm=0.2,动叶出汽角B2=Bi—6。，动叶的平均直径为cU二1080mm转速n=3000r/min,喷嘴的速度系数=0.95,动叶的速度系数=0.94,动叶的速度系数=0.94,求:动叶出口汽流的绝对速度C2动叶出口汽流的方向角a2绘岀动叶进岀口蒸汽的速度三角形解:hthtcIt<2(10.95 2(10.2)78.451000解:hthtcIt<2(10.95 2(10.2)78.451000336.57m/sdmn3.141.0830006060169.56m/s6060169.56m/s222C2U2qucosiv33八7 16956 23365716956cosK18297m/sClsin11arcsinClsin11arcsin34,64°Wi182.97hbW2.2hb34.646=28.64。0,2x78.45=15,69kJ/kg0.942*15.69WOO182.972=239.39Js22C2W2U2w2Ucos2220珀239391695622393916956co$2864 121a®皿hbW2.2hb34.646=28.64。0,2x78.45=15,69kJ/kg0.942*15.69WOO182.972=239.39Js22C2W2U2w2Ucos2220珀239391695622393916956co$2864 121a®皿2arcsin70.54W2sin2arcsin纱彳？金？&645.1.8kJ/kg,反动度0・04,已知汽轮机某级的理想焙降为84.3kJ/kg,初始动能喷嘴速度系数=0.96,动叶速度系数=0.96,圆周速度为171.8m/s,喷嘴出口角1=15。，动叶出口角2=3°,蒸汽流量G=4.8kg/s□求:喷嘴出口相对速度?动叶出口相对速度?轮周功率?解：(1)ht84・3kj/kg,hc01・8kj/kg,mu=171.8m/sht h⑹84.3时kj/kg,2(1m)h3905m/s喷嘴岀口相对速度:W.ju?2uqcos1Cisin解：(1)ht84・3kj/kg,hc01・8kj/kg,mu=171.8m/sht h⑹84.3时kj/kg,2(1m)h3905m/s喷嘴岀口相对速度:W.ju?2uqcos1Cisin1arcsin26.2°动叶出口相对速度:W2hrW;243-2仏PuGUWicos14.8171.8W2COS22289COS262 224.7cos23,2V1000339.66kW6PuGUWicos14.8171.8W2COS22289COS262 224.7cos23,2V1000339.66kW6•已知喷嘴进口蒸汽焙值h=3336kJ/kg,蒸汽初速度c=70m/s；喷嘴后理想焙值hit=3256kJ/kg,,喷嘴速度系数=0.97o试计算喷嘴前蒸汽滞止焙喷嘴出口实际速度22解：⑴喷嘴进口动能：/hco=Co/2=70/2=2450(J/kg)=2.45kJ/kg喷嘴前蒸汽滞止熔：h-*=h^+/hco=3336+2,45=3338.5(kJ/kg)h；hohit3338.5325682.5(m⑸cit.2h；■.200082.5406.2(m⑸喷嘴出口实际速度：C喷嘴出口实际速度：Cht。・97406.23940(m/s)7•某冲动级级前压力p-0,35MPa级前温度仏=169。0喷嘴后压力p=0.25MPa,级后压力P2=O.56MPa,喷嘴理想焙降△h：=47,4kJ/kg,喷嘴损失^hnt=3,21kJ/kg,动叶理想焙降△hb=13.4kJ/kg,动叶损失厶hbt=1・34kJ/kg,△hb=13.4kJ/kg,级的理想焙降△ht=60・8kJ/kg,初始动能^hc0=0,余速动能^hc2=2・09kJ/kg,其他各种损失h=2・05kJ/kg。计算:(1) 计算级的反动度Qm若本级余速动能被下一级利用的系数卩r0.97,计算级的相对内效率nrio解：级的反动度Qm=Ahb/Aht=13,4/60.8=0.22级的相对内效率nn=(△ht-AhnZ-AhbZ-Ahc2-2Ah)/(△ht-//1XAhc2)-0.928•凝汽式汽轮机的蒸汽初参数：P0=8.83MPa,温度tu530C,汽轮机排汽压

力Pc=0.0034MPa全机理想焙降AHt=1450kJ/kg,其中调节级理想焙降AhJ=209.3kJ/kg,调节级相对内效率=209.3kJ/kg,调节级相对内效率n\=0.5,其余各级平均相对内效率nri=0.85o假定发电机效率ng=0・98,机械效率nm=0.99。试求:(1)该级组的相对内效率。(2)该机组的汽耗率。(3)在h〜S(熔~爛)图上绘出该机组的热力过程线。解：(1)因为调节级效率n；=0.5=△hi^/AhJ所以调节级有效熔降：△hi=0,5XAh,=104.65kJ/kg其余各级的有效熔降：ri=0.85o假定发电机效率ng=0・98,机械效率nm=0.99。试求:(1)该级组的相对内效率。(2)该机组的汽耗率。(3)在h〜S(熔~爛)图上绘出该机组的热力过程线。解：(1)因为调节级效率n；=0.5=△hi^/AhJ所以调节级有效熔降：△hi=0,5XAh,=104.65kJ/kg其余各级的有效熔降：△H"=n"riXAH"其中：AHr=AHt-Ahi'=1450-209.3=1240.7kJ/kgriXAH=0.85X1240.7=1054.6kJ/kg故整机的相对内效率:nri=(Ahi'+AH”)/AHt=1159.25/1450=79,9%(2)机组的汽耗率:d=3600/(AHt*nri*ng*nm)3600/(1124.7)=3.2kg/kW.(3)热力过程线见右图。9•已知某级级前蒸汽入口速度G=0.0m/s,级的理想焙降厶hi=78.0kJ/kg,级的反动度Q=0.3, 1=12洱18°,圆周速度u=178m/s,喷嘴速度系数=0.97,动叶速度系数 =0.9,余速利用系数。=1.0^计算动叶进出口汽流绝对速度及相对速度。画出动叶进出口速度三角形O画出该级热力过程线并标注各符号。解：⑴h,1mhtS(1-0,3)X78=54.6kJ/kg解：⑴Cit210^hn°210354.6330.5m/sClCit330.50.97 320.5m/sCit210^hn°210354.6330.5m/sClCit330.50.97 320.5m/s9 9G2i/2GUCOSi32Q5^17$232Q5178coS12^=149.4m/sW22mhtHO。・9 2。・3781。=194.7m/sW2C(Wz?『C(Wz?『2W2UCOS2194.7217"21947178COSI8。=55.1m/s动叶进出口速度三角形:PS轴向排汽(a2=900),喷嘴和动叶速度系数分别为PS轴向排汽(a2=900),喷嘴和动叶速度系数分别为=0.95,=0.88,汽轮机转速该级热力过程线:10.己知某级G=30Kg/s,6=0・0,w=158m/s,Ci=293m/s,w=157m/s,C2=625m/s,为3000转/分。(1)计算该级的平均反动度。(2) 计算轮周损失、轮周力、轮周功率和轮周效率(卩。=0,卩1=0.9)o作出该级的热力过程线并标出各量。解：hn*2C21o32229321030.9547.56KJ/Kghb2W2103孚2qoq210^0.88^210°3.418KJ/Kghb

h?Z3.4180.073.41847.56/22C2arcc?/157^22UW-.262.5乙=144m/s2ciuarccos9 9 9u293乙144乙158乙O293144 =162arcsin乞W2•bZQ

arcsIn,15726°喷嘴损失为:hnhn°147.5620・95乙=4,64KJ/Kg动叶损失为:2W2t1 178.42余速损失为:hc2轮周损失为:hn轮周力为:Fu=GGcos(3)热力过程线为:21032C262.52210^hbhC22310・8萨101.95KJ/Kg3.59KJ/Kg4.64+3.59+1.95=10.18KJ/KgCCO2 30 293cos16°62.5cos90°=851N2S12.12.11•已知汽轮机某级喷嘴出口速度Ci=275m/s,动也进、岀口速度分别为w=124m/s、W八=205m/s,喷嘴、动叶的速度系数分别为=0.97, =0・94,试计算该级的反动度。解：hn°210^2G亠21产笔3=40.187KJ/KgOQ20.97乙10^hb°解：hn°210^2G亠21产笔3=40.187KJ/KgOQ20.97乙10^hb°2W2t210^2W21032205?3 2=23.78KJ/Kg2210^0.94^hb20hbWi23.78hbh—h?16.14O・1Q16.12 心 =16.1KJ/Kg0.29已知某动叶栅出口汽流温度为400C,滞止音速为700m/s,汽流为过热蒸汽100m/s,巾（R=0.461kJ/kg.K,k=1.3,Cp=1,870kJ/kg.K）o判断该叶栅是否达临界。（5100m/s,巾已知某反动级的滞止理想焙降为 150kj/kg,喷嘴进口速度为=0.98o求该喷嘴的岀口速度。（5分）

3.已知某汽轮机级的滞止参数为P-*=12,75MPa,p-*=40.1kg/m汽流为过热蒸汽，喷嘴出口而积An=0.1卅，彭台门系数B=0.7,求该汽轮机级的流量。（5分）3.4.已知某汽轮机级的初参数，P-12.75MPa,To=535C,C-100m/s,汽流为过热蒸汽（R=0・461kJ/kgKk=1.3,Cp=1.870kJ/kg.K）。求其止滞参数PJ、T。4.（5分）5.已知某汽轮机喷嘴的滞止参数， P鼻12.75MPa,Po*=39kg/m^喷嘴出口而积5.An=0.15吊，压比&206汽流为过热蒸汽，求该汽轮机级的流量。（5分）6.已知某纯冲动式汽轮机动叶平均直径 dn=1,5m,转速n=3000转/分，流量6.G=300t/h,Ci=560m/s,ai=12。,B-2=1V,W=0.97。求该动叶栅所受的周向力。（10分）7.已知某单级冲动式汽轮机机，动叶平均直径 dm=0.8m,转速n=3000转/分，反7.动度Q=0.2,理想熔降^hc/=200kj/kg,轮周功率Pu=1000kw,C=560m/s,ai=12^B*2=11：W=0.97o求该汽轮机的流量。（10分）8,已知某纯冲动式汽轮机动叶平均直径dn=1・5m,转速n=3000转/分，G=560m/s,8,a1=12^62=11； W=0・97。求该动叶栅余速损失。（5分）9.已知某纯冲动式汽轮机动叶平均直径 dn=1m,转速n=3000转/分，最佳速度比9.（Xi）op=0.46,求该级的理想焙降。（5分）10.已知冲动式汽轮机某级动叶平均直径cln=1・5m,转速n=3000转/分，反动度Q10.=0.1,最佳速度比（Xi）op=0・46,求该级静叶的理想焙降。（5分）11.已知某汽轮机级的理想熔降△ht=120kj/kg,余速损失为54kj/kg,余速利用系数卩o=1,11.卩1=0.5,前级的余速损失为60kj/kg,计算该级的理想能量曰。已知某汽轮机级的理想滞止熔降△h*t=150jk/kg,级的反动度Qm=0.12,喷嘴出汽角a1=11.10,动叶出汽角B2=18.30。若级的速度比x1=u/c1=0.54,喷嘴速度系数①=0.97,书=0.935 入喷嘴的初速度c0=52.3m/s,试计算动叶出口相对速度w2及绝对速度c2,若排汽动能全部利用，试求级的有效熔降和轮周效率。第二章多级汽轮机、单项选择题1•汽轮机的轴向位置是依靠■确定的?[B]A.靠背轮1•汽轮机的轴向位置是依靠■确定的?[B]A.靠背轮B・轴封B.40%左右D.80%左右D.80%左右A.等截而型B・渐缩型[A]D・推力轴承CD・推力轴承为减小排汽压力损失提高机组经济性，汽轮机的排汽室通常设计成:D・渐扩型CD・渐扩型目前，我国火力发电厂先进机组的绝对电效率可达A,30%左右C.50%左右4.下列说法正确的是A・增加轴封齿数可以减少轴封漏汽1200kJ/kg,各级的理想比焙降之和为B.减少轴封齿数可以减少轴封漏汽[D]C.加大轴封直径可以减少轴封漏汽B.1.5%D.以上途径都不可以D.3,5%5.在多级汽轮机中，全机理想比焙降为[C]1242kJ/kg,则重热系数为B・减小A.0.5%D・以上变化都有可能C.2.5%[C]6.汽轮机的进汽节流损失使得蒸汽入口焙B.50%~60%A.增大C・保持不变7•现代汽轮机相对内效率大约为A.30%~40%C.C.90%左右 D.98%〜99%4.4.C.C.90%左右 D.98%〜99%4.4.8•评价汽轮机热功转换效率的指标为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10.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.重热现彖是从前而各级损失中回收的一小部分热能C.重热现彖使得多级汽轮机的理想熔降有所增加D.重热现彖使机组的相对内效率大于各级的平均相对内效率11.哪些指标可以用来评价不同类型汽轮发电机组的经济性?[A]A・热耗率B・汽耗率C.发电机效率D.机械效率1釆用齿形曲径轴封防止漏气。它的工作原理是： （ ）OA.减少漏气的而积；B・减小轴封两侧的压差；CA和B。2、 芬诺曲线是描述曲径轴封热力过程的曲线。它表明， （ ）A・轴封中各孔口流量相等；B・轴封中各孔口流通而积相等；C・轴封中各孔口汽3、 随着汽流在曲径轴封各孔口的流动，压力逐渐降低，汽流速度亦逐渐增加，口处速度最高可达（）。A.超音速；B・音速；C・亚音速。4、 喷嘴的流量比，即彭台门系数，反映的是（ ）・A.变工况流量与设计工况流量之比；B・任意流量与最大流量之比；C・不同进出口压比对应的流量与同一初态下的临界流量之比。流速度相等。在最后一个孔二、判断题轴封漏汽达到临界状态时，其漏汽量与轴封后压力有关。2.3.（）轴封漏汽未达到临界状态时，其漏汽量与轴封后压力无关。 （）5、 在汽轮机的低压端或低压缸的两端，因汽缸内的压力小于大气压力，在主轴穿岀汽缸处，会有空气漏入汽缸，使机组真空恶化，并增大抽气器的负荷。（）6、 在汽轮机的高压端或高中压缸的两端，在主轴穿出汽缸处，蒸汽会向外泄漏，使汽轮机的效率降低，并增大凝结水损失。（三、填空题1.压力反动度是指喷嘴后与级后蒸汽压力之差1.压力反动度是指喷嘴后与级后蒸汽压力之差和级前与级后压力之差之比。2.某机组在最大工况下通过的蒸汽流量0=130.2T/h,得到作用在动叶上的轴向推力工Fzi=104339N,作用在叶轮上的轴向推力工Fz洱56859N,作用在各凸肩上的轴向推力3.Fz3=-93901N,则机组总的轴向推力为67297N3.在多级汽轮机中，全机理想比焙降为1200kJ/kg,各级的理想熔降之和为1230kJ/kg,则重热系数为2.5%4.减小汽轮机进汽阻力损失的主要方法是:改善蒸汽在汽门中的流动特性5.汽轮机损失包括级内损失和进汽阻力损失,4.减小汽轮机进汽阻力损失的主要方法是:改善蒸汽在汽门中的流动特性5.汽轮机损失包括级内损失和进汽阻力损失,排气损失,轴端漏气损失，机械摩擦损失。汽轮发电机组中，以全机理想比熔降为基础来衡量设备完善程度的效率为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对效率绝对效率7.汽轮机机械效率的表达式为nm=P7.汽轮机机械效率的表达式为nm=Pe/pj8.若应用汽耗率和热耗率来评价汽轮机经济性,对于不同初参数的机组，一般采用热耗率评价机组经济性。用热耗率增大末级叶片轴向考虑整个机组的经济性，提高单机极限功率的主要途径是增大末级叶片轴向排气而积。四、名词解释1.汽轮发电机组的循环热效率答：每千克蒸汽在汽轮机中的理想熔降与每千克蒸汽在锅炉中所吸收的热量之比称为汽轮发电机组的循环热效率。2.热耗率答：每生产IkW.h电能所消耗的热量3.汽轮发电机组的汽耗率答：汽轮发电机组每发1KWh电所需要的蒸汽量

汽轮机的极限功率答：在一定的初终参数和转速下，单排气口凝汽式汽轮机所能发出的最大功率。汽轮机的相对内效率答：蒸汽实际比焙降与理想比熔降之比。汽轮机的绝对内效率答：蒸汽实际比焙降与整个热力循环中加给1干克蒸汽的热量之比汽轮发电机组的相对电效率和绝对电效率答：1千克蒸汽所具有的理想比焙降中最终被转化成电能的效率称为汽轮发电机组的相对电效率。1千克蒸汽理想比焙降中转换成电能的部分与整个热力循环中加给汽的热量之比称为绝对电效率。轴封系统答：端轴封和与它相连的管道与附属设备。9•叶轮反动度答：各版和轮盘间汽室压力与级后蒸汽压力之差和级前蒸汽压力与级后压力之差的比值。进汽机构的阻力损失答：由于蒸汽在汽轮机进汽机构中节流，从而造成蒸汽在汽轮机中的理想焙降减小，称为进汽机构的阻力损失。1、重热现象。2、2、3、4、5、汽轮机的内功率。汽轮机的相对内效率。汽轮发电机组的相对电效率。6汽轮发电机组的绝对电效率。7、汽轮机的轴端功率。&发电机出线端功率。

五、简答题简答多级汽轮机每一级的轴向推力是由哪几部分组成的？平衡汽轮机的轴向推力可以采用哪些方法?答:多级汽轮机每一级的轴向推力由答:多级汽轮机每一级的轴向推力由蒸汽作用在动叶上的轴向力12.彖？答:机;(2)蒸汽作用在叶轮轮而上的轴向力蒸汽作用在转子凸肩上的轴向力蒸汽作用隔板汽封和轴封套筒上的轴向推力组成。平衡汽轮机的轴向推力可以釆用:⑴平衡活塞法；⑵对置布置法；⑶12.彖？答:机;(2)蒸汽作用在叶轮轮而上的轴向力蒸汽作用在转子凸肩上的轴向力蒸汽作用隔板汽封和轴封套筒上的轴向推力组成。平衡汽轮机的轴向推力可以釆用:⑴平衡活塞法；⑵对置布置法；⑶旷轮上开平衡孔;(4)采用推力轴承。大功率汽轮机为什么都设计成多级汽轮机？在h・s图上说明什么是多级汽轮机的重热现(1)大功率汽轮机多釆用多级的原因为：多级汽轮机的循环热效率大大高于单机汽轮多级汽轮机的相对内效率相对较高；多级汽轮机单位功率的投资大大减小。(2)如下图:P1P2T1T2P313.何为汽轮P1P2T1T2P313.何为汽轮第一级存在损失，使第二级进口温度由升高到，故机的进汽机构节流损失和排汽阻力损失？在热力过程线（熔上表示出来。答：由于蒸汽在汽轮机进汽机构中节流从而造成蒸汽在汽轮机中的理想焙降减小，称为进汽机构的节流损失。汽轮机的乏汽从最后一级动叶排出后，由于排汽要在引至凝汽器的过程中克服摩擦、涡流等阻力造成的压力降低，该压力损失使汽轮机的理想熔降减少，该焙降损失称为排汽通道的阻力损失。5-4的熔降大于2-3的焙降。也就是在前一级有损失的情况下，本级进口温度升高，级的理想比焙降稍有增大，这就是重热现彖

轴封系统的作用是什么？答：(1)利用轴封漏汽加热给水或到低压处作功。(2) 防止蒸汽自汽封处漏入大气;(3)冷却轴封，防止高压端轴封处过多的热量传出至主轴承而造成轴承温度过高，影响轴承安全;防止空气漏入汽轮机真空部分。何为多级汽轮机的重热现彖和重热系数?答：所谓多级汽轮机的重热现象，也就是说在多级汽轮机中，前面各级所损失的能量可以部分在以后各级中被利用的现象。因重热现象而增加的理想焙降占汽轮机理想焰降的百分比，称为多级汽轮机的重热系数。说明汽轮机轴封间隙过大或过小对汽轮机分别产生什么影响?答：减小轴封漏气间隙，可以减小漏气，提高机组效率。但是，轴封间隙又不能太小，以免转子和静子受热或振动引起径向变形不一致时，汽封片与主轴之间发生摩擦，造成局部发热和变形。什么叫余速利用？余速在什么情况下可被全部利用？答：蒸汽从上一级动叶栅流岀所携带的动能，进入下一级参加能量转换，称为余速利用。如果相邻两级的直径相近，均为全周进汽，级间无回热抽汽，且在下一级进口又无撞击损失，则上一级的余速就可全部被下一级利用，否则只能部分被利用。当上一级的余速被利用的份额较小时，视为余速不能被利用。2.六、

态,为什么冲动式汽轮机的轴向推力比反动时汽轮机小。为什么反动式汽轮机多采用转鼓结构而很少采用叶轮结构。2.六、

态,在多级汽轮机的热力过程曲线上标出以下状态点：调节阀前进汽状态，调节级前进汽状末级排气状态，排汽缸排汽状态。四、计算题1.1.某50MW气轮机全机理想比熔降为1428,6kJ/kg,各级的理想熔降之和为1514.57kJ/kg,求该汽轮机的重热系数为多少?解：根据重热系数的定义:1各级的理想熔降之和/全机理想比焙降所以该多级汽轮机的重热系数为:為所以该多级汽轮机的重热系数为:為4572061428,62•—反动式汽轮机，蒸汽流量G34「忙蒸汽初压卩°2MPa初温忆4°°°Pc002排汽压力厂C5uzMPa排汽恰好是饱和蒸汽。全机共有14级，每级效率相同,熔降相同，重热系数° 试计算各级效率、汽轮机内功率解：由P°'t°和Pc在h・s图上可查得：蒸汽初始怜hO 3248・7kj/kg,理想出口怜熔降相同，重热系数° 试计算各级效率、汽轮机内功率解：由P°'t°和Pc在h・s图上可查得：蒸汽初始怜hO 3248・7kj/kg,理想出口怜het2349kj/kg由此可得汽轮机理想焙降:Pc图1 汽轮机热力过程线根据题意知排汽为T饱和蒸汽，则由Pc0.02MPa的等压线与饱和线相交点得实际排汽状态点c,该点的熔he2610kj/kg故汽轮机有效熔降：Hihohe3248.7(kJ/kg)2610 638.7汽轮机相对内效率：riHiHt638.7899.7n/71%由于各级熔降相同、效率相同，所以各级效率rj与整机相对内效率存在如下关系:Hthohet3248.72349899.7(kJ/kg)ri(1 riri(1 riri(1 riri(1 ri0.05) 67.6%34000汽轮机内功率:9出36003•凝汽式汽轮机的蒸汽初参数为:蒸汽初压P° 初温汽轮机内功率:9出36003•凝汽式汽轮机的蒸汽初参数为:蒸汽初压P° 初温t。535cc汽压力Pc°・°°AMPa其第-级理想熔降ht2°9・3kj/kg,该级效率门其余各压力级内效率门°・85(包括末级余速损失在内)。设进汽节流损失其余各压力级内效率Po0・05P0,假定发电机效率gPo0・05P0,假定发电机效率g机械效率ax0・99。试求：⑴该机^475kJ/kg,理想排汽熔kJ/kg,0(Po,h^475kJ/kg,理想排汽熔kJ/kg,0(Po,h。)O・95Po8.39MPa209・3kJ/kg,所以:C(hoh2)/ht^组的相对内效率，并绘出在h・s上的热力过程线。(2)解：由该机组的汽耗率。P0topp hn厂u,lu和「c在h-s图上可查得蒸汽初始焙nu图3级的热力过程线h2hoht。C347520930・53370.4(kJ/kg)h2hohet2100第一级实际岀口点为2(P2,h2),此点即是压力级的入口点。het2100又因排汽压力Pc°・°°°MPa查h-s图可得压力级理想岀口焙:kJ/kgrih2het0.85已知所有压力级的相对内效率：（即整机的实际出口熔）所以压力级的实际出口熔heh2heh2少23370.4 0.85(3370,4 2100) 2290.6代丿氷？)故，整机有效熔降:Hihohe34752290.61184.4(kJ/kg)整机理想焰降:Hthohet34752025 1450整机相对内效率:ri由于汽轮机输出电功率:所以汽轮机汽耗量:d汽耗率：8.7HiHtPet81.7%DHiHig(kJ/kg)1184.40.990.981°4(kg/kW.s)=3.13(kg/kW.h)4.试求蒸汽初参数为P°'83MPa初温t°540c,终参数Pc3皿卩玄0 400C已知：第一级级后压力的背压式汽轮机的相对内效率和各压力级的相对内效率。已知：第一级级后压力P?5・^^MPa内效率r°・67,其余四个压力级具有相同的熔降和内效率，进汽机构和排汽管中的损失可忽略不计。(重热系数0.03)解：P°由hjHth\Po't。和P2,Pc可在h・s图上查得，蒸汽初始焙hO3487・7kj/kg；第-级理想出口熔ht1 3350.9kj/kg；汽机构和排汽管中的损失可忽略不计。(重热系数0.03)解：P°由hjHth\Po't。和P2,Pc可在h・s图上查得，蒸汽初始焙hO3487・7kj/kg；第-级理想出口熔ht1 3350.9kj/kg；汽轮机的理想出口焙het 3148.9kj/kg又已知汽轮机实际排汽参数Pc，tc,可查得hePc整机有效欠含降H』0竹331487•732 •6(kJ/kg)整机理想焙降口Lh。h3487.73148,9Ct33*8(kJ/kg)也竺75.6%Ht338.8图4级的热力过程线整机相对内效率:由于已知整机的重热系数，且各压力级焰降ht相等，所以有:(1)5 5htihti htii1 i2 hti4htHt图4级的热力过程线整机相对内效率:由于已知整机的重热系数，且各压力级焰降ht相等，所以有:(1)5 5htihti htii1 i2 hti4htHtHt故：4h(1 0.03)Hthti1.03Ht(hohti)212.6(kJ/kg)1.03338.8 (3487.73350.9)212.6(kJ/kg)各压力级的理想熔降：ht53.04(kj/kg)各压力级的有效熔降:hi(h2hc)/4ho(hohjhc)/4 41.1(kJ/kg)hi(h2hc)/4ho(hohjhc)/4 41.1(kJ/kg)WW・久床力级鮒相对戌魏銮光.hiWW・久床力级鮒相对戌魏銮光.hi41.177.5%53.045•凝汽式汽轮机的蒸汽初参数为:5•凝汽式汽轮机的蒸汽初参数为:蒸汽初压P° 初温t°535c,汽轮机排汽压力Pc°°WMPa进汽节流损失P°°・°5P°,试问进汽节流损失使理想熔降减少多少?解:由P°,t。和Pc在h・s使理想熔降减少多少?解:由P°,t。和Pc在h・s图上可查得,蒸汽初始焙h°3475kj/kg,理想排汽焙九2053kJ/kg则汽轮机理想焙降：hohet422（kj/kg）Pc因节流损失P°hRP°,所以节流后的初压:P°0・95p0 8,39MPa又由于节流过程熔值不变,图2进汽节流过程示意图图2进汽节流过程示意图所以节流后的熔值3475kj/kg,对应的理想排汽熔:ill对应的理想排汽熔:ill七2°65kJ/kg此时的汽轮机理想焙降:Hthohet34752065100(kJ/kg)所以节流造成的理想熔降减少为:HtHt1422此时的汽轮机理想焙降:Hthohet34752065100(kJ/kg)所以节流造成的理想熔降减少为:HtHt1422⑷°®kJ/kgG9.5kg/s,平均佃G9.5kg/s,平均佃，158m/s,2 「°』327曲6•试求凝汽式汽轮机最末级的轴向推力。已知该级蒸汽流量直径dm1"m,动叶高度lb 叶轮轮毂直径d0.6m,轴端轴封直径dM2m,喷嘴后的蒸汽压力°・°°7MPa,动叶后的蒸汽压力P2°°°46MPa根据级的计算，已知其速度三角形为：&36°m/s,冃,解：（1）蒸汽作用在动叶上的轴向推力:FziG(wisiniW2sin2)9.5(158sin51327sin30)dbbe(PlP2)FziG(wisiniW2sin2)9.5(158sin51327sin30)dbbe(PlP2)1.60.37 (0.007 0.0046)10=4074 (N)（2）作用在叶轮轮而上的作用力（近似（2）作用在叶轮轮而上的作用力（近似PdP1Fz2-[(dblb)2d2](piP2)41022610[(1.6 0.37) 0.6](0.007 0.0046)=4=2173(；V(3)蒸汽作用在轴封上的作用力:Fz3—(/胪)0.004610®44(0宀占4(0宀占0.0046W6663.3(N)故总的轴向推力为：Fz故总的轴向推力为：Fz宓40742173663.35584(N)7•某机组在最大工况下通过的蒸汽流量7•某机组在最大工况下通过的蒸汽流量G13o.2T/h,此时计算得到作用在动叶上的轴向推力FZ1104900N，作用在叶轮上的轴向推力叶上的轴向推力FZ1104900N，作用在叶轮上的轴向推力Fz258600n作用在各凸肩上的轴向推力94400N,机组轴向推力轴承共装有10个瓦块，每块而积fWcm求的安全系数为1块，每块而积fWcm求的安全系数为1.5-1.70Ph\轴承工作而能承受的最大压力为2150N/Cm要解：机组总的轴向推力:FzZ2Fz3FzZ2Fz3104900586009440069100(N)推力轴承瓦块上所承受的压力为:FzPZ百妙FzPZ百妙84.8(N/C)1081.5由已知得，轴承工作而最大能承受的压力Pb150N/cm所以其轴承安全系数为：nPZ/Pb150/84,81.77“占,故此推力瓦工作所以其轴承安全系数为：nPZ/Pb150/84,81.77“占,故此推力瓦工作是安全的。8•—台多缸凝汽式汽轮机如图所示，推力轴承位于高、中压缸之间，它共有102 5FZ1510N；叶轮上的轴向力：高压部分个瓦块，毎块而积110cm个瓦块，毎块而积110cm0最大工况下动叶轴向力为：高压部分I 5FZ13.410N,中低压部分7777Fz26483y山中低压部分FZ2Fz26483y山中低压部分12力：高压缸侧FZ396600nH中低压部分FZ310690N。轴承工作而最大能5Ph245承受的压力3乙2N/cm2,中低压部分Ph245承受的压力3乙2N/cm2,中低压部分F。2N,试判断推力瓦工作的安全性。（要求的安全系数为1.5S1.7）O某汽轮机汽缸分布图图解：轴向推力以高压侧指向低压侧为正,则总的轴向推力为:FzV?V?V?Fzi1 2 3某汽轮机汽缸分布图图解：轴向推力以高压侧指向低压侧为正,则总的轴向推力为:FzV?V?V?Fzi1 2 3F>Fz35=51055=5103212 10690 3.410 6483 96600 167029(n)推力轴承瓦块上所承受的压力为：―Fz 107029“峠”心/4567PZ“$ 151.85(N/cm'Of iniin245N/由已知得，轴承工作而最大能承受的压力P所以其轴承安全系数为：nPz/Pb151.85/245 5故此推力瓦工作是安全的。已知某汽轮机为10级，级数为无穷大时的重热系数为1・2,求该汽轮机的重热系数。（5分）已知某汽轮机为12级，重热系数为1.15,求级数为无穷大时的重热系数。（5分）汽轮机某轴封前后的压力比为0・5,轴封的齿数为10,判断该轴封是否达到临界状态。（5分）汽轮机某轴封前后的压力比为0.21,轴封漏气已达到临界状态，该轴封的齿数最多不会超过多少个。（5分）第三章汽轮机在变动功况下的工作、单项选择题、单项选择题轮机和调整抽汽式汽轮机的共同点包括