汽轮机原理-用于汽机习题

【B 【C A.将热能转化成电 AC.B.D. 【C

《汽轮机原理第一章汽轮机级的工作原理

D.喷嘴背弧 【D A B.CC.D. 【B】

已知蒸汽在汽轮机某级的滞止理想焓降为40kJ/kg，该级的 【D】8 B.122C.161 D.255 【C

D

D.推力轴 。【C B.径向C.周向 D.蒸汽压 B.降C.不 D.无法确】 B.动叶顶部内弧

关系【BB.C.D. 【A B.C. D. 度为0.5的级被称为 【D B. C.复速 C0 B.15

【C B.动叶损C.余速损 D.叶高损C.30 D.45 【B

B. C.复速

CD 【A9.5 B.81.3C.81.9 D.320C

B. C.复速 【A 【C 【A B.缩短叶C.加厚叶 D.减薄叶DA. B.C. D.在喷嘴出口方向角1和圆周速度u相等时纯冲动级和 【B】 B.C. D. 【B

B.采用去湿C.采用扭叶 D.采用复速A叶轮 B叶片C隔 D

CCB B.叶片太

【B C.喷 【B

A B C

D

D

部分进汽损失包括鼓风损失和斥 机械损失 轮周损失包括：喷嘴损失动叶损失、余速损失

(x)/(x)=（u）/（u）=（1 =1hre

t1 1 t

ht／ht 9种。

cos在纯冲动级中，度Ωcos

1

11 20 cos1 20

PP

1

2

c21u 1

纯冲动级△h=a= 2 a

121 1

c21u 1u

1u

级△h=a=

22 2 a 2c1

2cos1

在这种级中：p=p；h=0；Ω=0。带度的冲动级：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

3369.3kJ/kgc50m/s，喷嘴c470.21m/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P1227.2kW，流量D47T/h，cc1470.21484.75m/

h1c2

2)1484.752(10.972)

kJ/

2

hc001250J/kg1.25kJ/ h*hh3369.31.253370.55 hh*1c23370.551

3253kJ/

2

口方向角α

0.2，动叶出汽角ββ－6°，d喷嘴出口蒸汽的实际焓：h1h1thn32536.94 kJ/h*h*h3370.553253117.55kJ/

1080mm，转速n=3000r/min，喷嘴的速度系 =

h3600Pi

.294kJ/i i

t t

ch*h 2=76+0.5×70/1000=76+2.45=78.45c c 2(1)*h0.952(10.2)78.451000p=0.56MPaΔh=47.4kJ/kgΔh=3.21kJ/kgΔh=13.4kJ/kg,Δh=1.34kJ/kg,Δh=60.8kJ/kg，初始动能Δh=0，余速动能Δh=2.09kJ/kg,其他各种损失ΣΔh=2.05kJ/kg。计算：计算级的度

udmn3.141.083000 169.56 wc2u

336.57182.97

2 1

mhh m

0.2×78.45=15.69

w 2hw20.94215.691000 =239.39 cw2u22w 2 2

度系数=0.96，动叶速度系 = －3°，蒸汽流量G=4.8kg/s。求

p=0.56MPa,Δh=47.4kJ/kg,Δhnt=3.21kJ/kg,Δhb13.4kJ/kg,Δhbt1.34kJ/kg,Δht=60.8kJ/kg，初始动能Δhc0=0，余速动能Δhc2=2.09kJ/kg,其他各种损失ΣΔh=2.05kJ/kg。计算：计算级的度

ht

kJ/kg，hc0

m0.04，u=171.8

h*h

84.31.8

c 2(1

wc2u22uc

1450kJ/kg，其中调节级理想焓降

209.3kJ/kgc1sin1

1

2

w2

解：（1）因为调节级效率η=0.5=Δh／ΔhPGuw w

== 4.8171.8228.9cos26.20224.7cos23.20/1000339.66kJ/kg，喷嘴速度系数=0.97。试计算

其中：ΔH=ΔH－Δh=1450－209.3=1240.7 ΔH=η×ΔHh

P=883t解：（1）喷嘴进口动能：⊿hc/270/22450（J/kg）=2.45 h*h*h3338.5325682.5(m/s)c2h*200082.5406.2(m

η=（Δh+ΔH）／ΔH=1159.25／1450=79.9=3.2

Δh

P=00034

数

cn解：h0 n

47.56 1)h1ht0=（1-0.3）×78=54.6

210322103 w w

c2103

21054.6330.5

h 1

222 2103 2c1

wc2u22c mw 2h01030.920.378103 m

h0 （2）uw2c2157262.52=144 1c2u2w 1cw2u22wu 194.717822194.7178cos180

arccos 1

2

喷嘴损失为：hnhn W W

动叶损失为：hb

2ww

22 1 3.592c2 c2h

余速损失为：

2 2

1.95轮周损失为：hnhbhc2

h

30 0h

F=Gc1cos

c2cos

62.5cos900 0(α=900),喷嘴和动叶速度系数分别为=0.95， =0.88，汽轮机转速为3000转/分。

h tth

hs喷嘴、动叶的速度系数分别为

【D】 B.c c解：h0

=40.187 2 2103220.972

C. D. 【Ch0

w2t

w

=23.78

A.增 B.减 2 222103

0C.保持不 0

hb

w1w2

23.78

2

=16.1

【C B. hh

C.90%左 D. 【C B.汽耗C.汽轮机相对内效

第二章多级汽轮

【A B.机械损失越 D.排汽阻力损失越 【A

D

D.推力轴 B.渐缩C.缩放 D.渐扩 【B30%左 B.40%左C.50%左 D.80%左 【A

B.汽耗C.发电机效 D.机械效

A

某机组在最大工况下通过的蒸汽流量G=130.2T/h，得到作用在动叶上的轴向推力ΣF=104339N，作用在叶轮上的轴向推力ΣF=56859N,作用在各凸肩上的轴向推力ΣF=-93901N，则机组总的轴向推力为 则重热系数为2.5% 以整个循环中加给1kg蒸汽的热量为基准来衡量的效率为 η=

12

h节流损

t排汽阻力损s

1 1514.571

式汽轮机，蒸汽流量G34T/h,蒸汽初压p02MPa，初温t0400c，排汽压tt

节流过程中焓值不变，∴

h0h0

00

hc209.3kJkgct cth

c

c(hh)/

已知第一级效率

Hth0hct3248.72349899.7 图

图 hhhc.c3475209.30.53370.4该点的焓hc2610kJ/kg

t

h2hc i

ri

tt )

Hhh34752290.6则各级效率：riri/(1

PiG.Ht34000638.76029(kW

Hth0hct347520251450

ri

ip08.83MPat0535cp hc c

PelDHigDPel/(Higm

p0.05

dD 率

0

Higm1184.40.99，机械效率

=8.7104p08.83MPa，初温t0540cpc3MPat0400c的背压式

蒸汽初始焓h03475kJ/kg，理想排汽焓hct2053率 由p0,t0和p2，pc可在h-s图上查得，蒸汽初始焓h0

Hth0hct1422 因节流损失p00.05p0

图2进汽节流过程示意

pctc，可查得hc3231.6kJ/kg整机理想焓降Hth0hct3487.73148.9338.8（kJ/kg）Hi256.1

叶高度lb370mmd0.6mdl0.42mp1图4级的热力过程

c1360m/s，120，151，w1158m/s，2110，w2327

ht1

h

) t1

G(w1

1

2)

e(

p24ht10.03Htht11.03Hth0ht1=1.03338.8(3487.73350.9)212.6(kJ/kg

=9.5(158sin51327sin30) h(hh)/4h(hh)sh)/441.1(kJ/

FZ24[(dblb)d](p1p2

ihi i

=p08.83MPa，初温t0535c，汽轮机排汽压pc0.0046MPa，进汽节流损失p00.05p0，试问进汽节流损失使理想焓降减少多少？

F(d2d2)0.0046106(0.620.422)0.0046106Z

FZFZ1FZ2FZ340742173663.35584F f

FFFFFFFFF Z Z Z Z=5105 pFZ107029151.85(N/cm2 p150N/

10 b能承受的最大压力为 b

p245Ncm2FZFZ1FZ2FZ3104900586009440069100pFZ6910084.8(N/cm2 10 102pb150Ncm2npZpb15084.81.77>1.5,

npZpb151.852451.6第三章汽轮机在变动功况下的工 【Cf110cm2

F13.410

N，

Z B.有冷源ZF2510

1

2Z

C.能供电和供 D.没有凝汽转子凸肩与轴封凸肩上的总轴向推力：高压缸侧F2 p

1

NF2510

ZZ N轴承工作面最大能承受的压力

基本不变 压

。凝汽式汽轮机中间级，流量变化时级的理想比焓降不变 度不 度降低高

G

P2P g1 p2p

流量和比焓降之积，因此此时调节级受力最大，是最工况。 的，而叶片的受力正比于流量和比焓降之积，故此时末级运行安全性。同时，流量

s

w', w2

C11

w2工况热力过程线。由图可见，定压运行时排汽温度下降近60度，表

答：对于凝汽式汽轮机，负荷即流量变化时，各中间级焓降基本不变，因而度不变，各w。 大，其速度比和度随之减小，速度比偏离最佳值，级效率相应降低。

第四章汽轮机的凝汽设 【C B.减C.不 D.无法确

A

【B B.刚C.挠 D.强B

【A夏季冷却 冬季冷却 冬季冷却 A B.减C.不 冷却水的定压比热为4.1868kJ/kg,则其冷却水温升为 【D】 B.

C.凝汽器的真空度不 D.真空度变化不能确 B.凝汽器的真空度越C.机组的效率越 D.机组的发电量越 B.冷却水量减 D.冷却水管结

BAAC. D. 【C C.减小凝结水过冷 12.5 B.500C.1000 D.20000 【A C.凝汽器的汽

抽汽器有射汽抽汽器、射水抽汽 和 ，机组低负荷时除氧效果较差 评价凝汽器优劣的指标有真空 ，凝结水过冷度 ，凝结水含氧量 ，水阻，空冷区排出的汽气混合物的过冷度。

D一定时，Δt=αD，α是常数，Δt正比于Dt 是常数时，AK e4187D

=

1

2

水

tw2

其中，tt=⊿tt+δt；t表示冷却水进口处温度，t表示

第五章汽轮机零件强度与振 10次不被破坏可承受的最大动应力。

*da

s.b；由两式可得到

*aCdns*

*

Ab

*

n阶临界转速。 为：切向A型振动的动频率与低频激振力频率kn合拍时的 切向B型振动的动频率与高频激振力频率zn相等时的 ；切向A型振动的动频率与zn

碳素钢在温度超过 件的相对位置，影响其配合关系，甚至使动、静零件之间的间隙，而产生摩擦。对于受交变作用力的零件，其振幅加大，动应力增加，可能大于疲劳许用应力；若发生，其振幅急剧增大，不但动应力增加，而且会使动、静零件之间的间隙，而产生摩擦。些作用力在什么条件下最大？它们对汽缸有何影响？在运行中如何保证汽缸安全工

动、静间隙，而发生摩擦或叶片断裂；转子振动的动应力和热应力过大，可能使其合成甚至发生断裂；转子振动过大，动、静间隙，而发生摩擦，造成转子弯曲，诱发更强烈别是转子扭转振动发生，会造成联轴节连接螺栓断裂，出现重大事故。 。

作用力，以及振动产生的动应力（避开，或使其安全倍率A[A]）。引起汽轮发电机组横向振动的原因有哪些？1/2的旋转频率。

扭转振动，其振动频率与转子某一阶扭转振动的自振频率相等。若发生，则会出现严重大，使径向间隙，产生摩擦；而摩擦又造成转子弯曲，激起更振动。如此恶性循扭转振动一旦但出现，振动幅角过大，将使转子内的剪切应力剧增，短时间造成转子疲无效，则解列降速，在振动合格的条件下暖机。若振动或接近，应立即解列降速，

第六章汽轮机调

A.- B.-C.- D.- 【D B.迟缓

C

C.错油门动作可靠 D.速度变动

【D

C

D.数字式电液调节系3050rpm~3200

3200rpm~3300

3300rpm~3360 D.3360rpm~3450 【C 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PP，则CB.C.D. 【B B.C. D.

【AA. B.C. D. 【A B.速度变动C.中间容积时间常 D.转子飞升时间常 【B B.小于C.小于 D.小于 【D B B.

AC. D. 【A

【D 【D

B.超速保

CC.油动 D汽轮机的安全保护装置包括超速保护装置轴向位移保护装置低压油保护装置和安全防火保护。汽轮机调节系统速度变动率的表达式为

n

e e

100功率

3000r/min左右空负荷运行。执行机构是进汽调节阀和机构，也称配汽机构。它根据调节信号，改变调节阀的开度，

n1n2n1n03000n2(1

模拟试题一、单项选择题（220 D.将机械能转化成电 B. C.复速 B.隔板漏汽损C.叶顶漏汽损 D.轴封漏汽损 C.改变汽轮机功 已知蒸汽在汽轮机某级的滞止理想焓降为40kJ/kg，该级的 8 B.122C.161 D.255

h1c2

2)1484.752(10.972)

kJ/

2

D.

hc001250J/kg1.25kJ/ h*hh3369.31.253370.55 hh*1c23370.551

3253kJ/ B.

2

C. D.

喷嘴出口蒸汽的实际焓：h1h1thn32536.94 kJ/ h*h*h3370.553253

3600P

.2 1 1

94kJ/ 背压式汽轮机非调节级，流量增大，级的理想比焓降增大 度降低

hi94t t ．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 高3369.3kJ/kgc50m/s，喷嘴c470.21m/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P1227.2kW，流量D47

已知汽轮机某级的理想焓降为84.3kJ/kg，初始动能1.8kJ/kg， 度0.04，喷嘴速度系数=0.96，动叶速度系数 =0.96，圆周速度为171.8m/s，喷嘴出口角 解：(1)ht84.3kJ/kghc01.8kJ/kgm0.04，u171.8 ch*hh84.31.8 c

c 2(1

wc2u22uc

c1sin1

cc1

484.75m/

1

w 2h*w2

m 2 1

01w2cos20

击力来作功。在这种级中：p=p；h=0；Ω=0。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。级的流动效率高于纯冲动中进行。这种级兼有冲动级和级的特征，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：p>p；h>h>0；Ω=0.05～0.35。

模拟试题一、单项选择题（220 B.径向C.周向 D.蒸汽压

A.C.

C.进汽节流损 D.轴封漏汽损A.整机循环效 B.整机理想焓C.重热系数增 D.整机相对内效A.循环水 B.凝汽器的水C.凝汽器的汽 B.同步C.汽轮机调节汽 D.调速A.9.5 B.81.3C.81.9 D.320A.增 B.降C.不 D.无法确

c h*h 2=76+0.5