汽轮机笔试试题及答案

汽轮机笔试试题及答案姓名：____________________

一、选择题（每题2分，共20分）

1.汽轮机的工作原理是利用（）的能量来驱动机械做功。

A.热能

B.电能

C.机械能

D.化学能

2.汽轮机的主要组成部分包括（）。

A.转子、定子、汽封、轴承、进汽阀

B.转子、定子、汽封、轴承、排汽阀

C.转子、定子、汽封、轴承、调节阀

D.转子、定子、汽封、轴承、安全阀

3.汽轮机的热效率是指（）。

A.转子转速与进汽压力的比值

B.有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值

C.转子转速与排汽压力的比值

D.进汽压力与排汽压力的比值

4.汽轮机中的叶片是（）。

A.转子的一部分

B.定子的一部分

C.汽封的一部分

D.轴承的一部分

5.汽轮机中的汽封主要作用是（）。

A.减少泄漏

B.调节汽轮机转速

C.改善汽轮机性能

D.保护转子

6.汽轮机中的轴承主要作用是（）。

A.支撑转子

B.减少转子振动

C.调节汽轮机转速

D.传递动力

7.汽轮机中的进汽阀主要作用是（）。

A.控制进汽量

B.调节汽轮机转速

C.改善汽轮机性能

D.保护转子

8.汽轮机中的排汽阀主要作用是（）。

A.控制排汽量

B.调节汽轮机转速

C.改善汽轮机性能

D.保护转子

9.汽轮机中的调节阀主要作用是（）。

A.调节汽轮机转速

B.控制进汽量

C.改善汽轮机性能

D.保护转子

10.汽轮机中的安全阀主要作用是（）。

A.保护汽轮机

B.控制进汽量

C.调节汽轮机转速

D.改善汽轮机性能

二、填空题（每题2分，共20分）

1.汽轮机按照工作原理分为（）汽轮机和（）汽轮机。

2.汽轮机按照结构特点分为（）汽轮机和（）汽轮机。

3.汽轮机按照热力循环分为（）循环、（）循环和（）循环。

4.汽轮机中的转子主要由（）和（）组成。

5.汽轮机中的定子主要由（）和（）组成。

6.汽轮机中的汽封主要有（）汽封、（）汽封和（）汽封。

7.汽轮机中的轴承主要有（）轴承、（）轴承和（）轴承。

8.汽轮机中的进汽阀主要有（）阀、（）阀和（）阀。

9.汽轮机中的排汽阀主要有（）阀、（）阀和（）阀。

10.汽轮机中的调节阀主要有（）阀、（）阀和（）阀。

三、判断题（每题2分，共20分）

1.汽轮机是一种将热能转换为机械能的装置。（）

2.汽轮机的工作原理是利用蒸汽的压力来驱动转子旋转。（）

3.汽轮机中的汽封是用来减少蒸汽泄漏的。（）

4.汽轮机中的轴承是用来支撑转子的。（）

5.汽轮机中的进汽阀是用来控制进汽量的。（）

6.汽轮机中的排汽阀是用来控制排汽量的。（）

7.汽轮机中的调节阀是用来调节汽轮机转速的。（）

8.汽轮机中的安全阀是用来保护汽轮机的。（）

9.汽轮机中的叶片是用来引导蒸汽流动的。（）

10.汽轮机中的定子是用来固定转子的。（）

四、简答题（每题5分，共25分）

1.简述汽轮机的工作原理。

2.简述汽轮机的主要组成部分及其作用。

3.简述汽轮机中的汽封的类型及其作用。

4.简述汽轮机中的轴承的类型及其作用。

5.简述汽轮机中的进汽阀的类型及其作用。

五、计算题（每题10分，共30分）

1.已知某汽轮机进汽压力为1.2MPa，排汽压力为0.05MPa，进汽温度为500℃，求该汽轮机的热效率。

2.某汽轮机转子转速为3000r/min，求该汽轮机的功率。

3.某汽轮机进汽量为100t/h，求该汽轮机的热耗率。

六、论述题（每题15分，共30分）

1.论述汽轮机运行中常见故障及其原因。

2.论述汽轮机运行中的安全注意事项。

试卷答案如下：

一、选择题答案：

1.A

解析思路：汽轮机的工作原理是利用蒸汽的热能转换为机械能，因此选择热能。

2.A

解析思路：汽轮机的主要组成部分包括转子、定子、汽封、轴承、进汽阀等，其中转子、定子、汽封、轴承和进汽阀是基本组成部分。

3.B

解析思路：汽轮机的热效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，即热效率=有效利用的能量/燃料完全燃烧放出的热量。

4.A

解析思路：叶片是汽轮机中转子的一部分，用来引导蒸汽流动。

5.A

解析思路：汽封的主要作用是减少蒸汽泄漏，提高汽轮机的热效率。

6.A

解析思路：轴承的主要作用是支撑转子，保证转子的旋转精度。

7.A

解析思路：进汽阀的主要作用是控制进汽量，调节汽轮机的功率。

8.A

解析思路：排汽阀的主要作用是控制排汽量，保护汽轮机。

9.A

解析思路：调节阀的主要作用是调节汽轮机转速，保证汽轮机稳定运行。

10.A

解析思路：安全阀的主要作用是保护汽轮机，防止超压运行。

二、填空题答案：

1.回旋式、冲动式

2.立式、卧式

3.回热循环、再热循环、背压循环

4.转轮、轴

5.气缸、隔板

6.端部汽封、轴向汽封、径向汽封

7.球轴承、滑动轴承、滚动轴承

8.快速阀、调节阀、安全阀

9.快速阀、调节阀、安全阀

10.快速阀、调节阀、安全阀

三、判断题答案：

1.√

2.√

3.√

4.√

5.√

6.√

7.√

8.√

9.√

10.√

四、简答题答案：

1.汽轮机的工作原理是利用高温高压蒸汽在汽轮机中膨胀做功，将蒸汽的内能转化为机械能，从而驱动转子旋转，实现发电或驱动机械的目的。

2.汽轮机的主要组成部分包括转子、定子、汽封、轴承、进汽阀等。转子是汽轮机的核心部分，主要由转轮和轴组成，负责吸收蒸汽做功；定子由气缸和隔板组成，为转子提供导向和支撑；汽封用于减少蒸汽泄漏，提高热效率；轴承支撑转子，保证转子的旋转精度；进汽阀控制进汽量，调节汽轮机的功率。

3.汽轮机中的汽封主要有端部汽封、轴向汽封和径向汽封。端部汽封用于减少蒸汽在端部的泄漏；轴向汽封用于减少蒸汽在轴向的泄漏；径向汽封用于减少蒸汽在径向的泄漏。

4.汽轮机中的轴承主要有球轴承、滑动轴承和滚动轴承。球轴承适用于高速旋转，滑动轴承适用于低速旋转，滚动轴承适用于中速旋转。

5.汽轮机中的进汽阀主要有快速阀、调节阀和安全阀。快速阀用于快速开启或关闭，调节阀用于调节进汽量，安全阀用于防止超压运行。

五、计算题答案：

1.已知进汽压力为1.2MPa，排汽压力为0.05MPa，进汽温度为500℃，求热效率。

热效率=有效利用的能量/燃料完全燃烧放出的热量

有效利用的能量=蒸汽做功=m*h1-m*h2

其中，m为蒸汽质量，h1为进汽焓，h2为排汽焓

根据蒸汽表查得进汽焓h1为3564kJ/kg，排汽焓h2为2466kJ/kg

热效率=(m*3564-m*2466)/(m*h1)

热效率=1098/3564

热效率≈0.307

2.某汽轮机转子转速为3000r/min，求功率。

功率=转子转速*转子扭矩

功率=(3000/60)*2*π*转子扭矩

其中，转子扭矩=蒸汽做功/转子转速

转子扭矩=m*h1-m*h2/(3000/60)

根据上题计算得到的蒸汽做功为1098kJ/kg

功率=(3000/60)*2*π*(1098/(3000/60))

功率≈357.5kW

3.某汽轮机进汽量为100t/h，求热耗率。

热耗率=燃料消耗量/蒸汽产生量

燃料消耗量=燃料热值*蒸汽产生量

其中，燃料热值=蒸汽产生量*(h1-h2)/m

蒸汽产生量=进汽量

热耗率=燃料热值/进汽量

热耗率=(进汽量*(h1-h2)/m)/进汽量

热耗率=(h1-h2)/m

根据蒸汽表查得进汽焓h1为3564kJ/kg，排汽焓h2为2466kJ/kg

热耗率=(3564-2466)/100

热耗率≈110.04kJ/kg

六、论述题答案：

1.汽轮机运行中常见故障及其原因：

-转子不平衡：原因包括转子制造缺陷、装配误差、材料疲劳等。

-汽封泄漏：原因包括汽封磨损、装配不良、温度变化等。

-轴承磨损：原因包括润滑不良、装配不当、轴承设计不合理等。

-进汽阀故障：原因包括阀门磨损、阀杆卡涩、控制信号故障等。

-排汽阀故障：原因包括阀门磨损、阀杆卡涩、控制信号故障等