汽轮机原理及运行-综合复习资料.docx

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1、汽轮机原理及运行综合复习资料一、单项选择题1 .下列系数可能大于1的是（）。A、喷嘴速度系数B、动叶速度系数C、重热系数D、流量系数2 .中间再热式汽轮机和无再热相比，设计情况下循环热效率（），末级干度（）oAn提高B、不变C、降低D、不定3 .如果是反动级，蒸汽在动叶中膨胀，蒸汽在动叶进口的相对速度之间的关系为（）A、W12tB、W=H2tC、卬W2tD、不确定4 .某高参数汽轮机的第二级为部分进汽，则此级内不可能存在（）。A、叶轮摩擦损失B、鼓风损失C、湿汽损失D、轮周损失5 .两台单机功率不同的机组，30万千瓦机组的汽耗率等于20万千瓦机组的汽耗率，则（）。A、0万千瓦机组的经济性好B、

2、20万千瓦机组的经济性好C、不确定6 .二次流损失与叶片高度密切相关，叶片越短叶高损失（）。A、越小B、不影响C、越大D、不确定7 .当背压大于临界压力时，蒸汽在渐缩斜切喷嘴出口蒸汽速度的方向（）。A、小于喷嘴出口安装角B、等于喷嘴出口安装角C、大于喷嘴出口安装角D、不确定8 .下列系数可能大于1的是A喷嘴速度系数B动叶速度系数C流量系数D重热系数二、简答题1.什么是汽轮机的级？根据蒸汽在动叶中的膨胀程度，级有哪几类？2 .多级汽轮机采用分缸结构有哪些好处？为什么还要反向布置？3 .为什么汽轮机一级的有效焰降是有限的？4 .说明汽轮机型号N220-13/535/535中各字母和数字的含义。5

3、.为什么汽轮机一级的有效熔降是有限的？6 .常用的叶根型式有哪几种？短叶片普遍采用什么型式的叶根？7 .典型反动式中间级的进出口速度三角形有何特点？喷嘴叶片和动叶片有何特点？8 .怎样判断级的轮周效率是否达到最大？9 .什么是汽轮机组的绝对电效率？.10 .什么是汽轮机的反动度？根据反动度的大小级可分为哪几类？11 .动叶片为什么也不能太长？12 .典型反动式中间级的进出口速度三角形有何特点？喷嘴叶片和动叶片有何特点？13 .蒸汽通过进汽机构时的热力过程是一个节流过程，节流后压力如何变化？焙值如如何变化？14 .为什么要限制汽轮机排汽管中汽流速度？对于凝汽式机组G100120ms,对于背压式机

4、组V4060mS三、计算题1、己知某级喷管进口蒸汽压力为40bar,温度为435,进口初速CO=50ms,蒸汽流量G=IOl.9kg/s,级后压力P2=30bar,级的反动度为0.1,喷管出口角.=12,速度系数g=097,流量系数4=0.97,级的平均直径d=961mm,该级为全周进汽。计算喷管出口的实际速度、实际焰值、喷嘴能量损失及喷管叶片的高度。（提示：由喷管进口蒸汽压力为40bar,温度为435C,查焰燃图得3294kJ/kg；由焰摘图上的0点等端到级后压力0=3Obar,查得其理论焰为3206H/kg；喷嘴后蒸汽比体积取=0.095m3kg）2、已知机组某中间级的反动度。=0.04,

5、速度降巴=044,级内蒸汽理想焙降M,=84.3kJkg,喷管出汽角=15。，动叶进出汽角关系为与-3。，蒸汽流量G=4.8kgs,前一级排汽余速动能可利用的能量MrO=I.8kJkg,离开该级的汽流动能被下一级利用系数为0.5,0=0.96,=0.924。求该级的轮周功率和轮周效率。3、已知某级的理想焰降是53kJkg,蒸汽初速度为80ms,l=13o,=0.97,=0.93L2=l-30,反动度C=0.12,动叶的平均直径为Loo2m,级的流量为360th,n=3000rmino求：（1）计算并画出级的速度三角形；（2）计算级的轮周功率和轮周效率；（3）该级的轮周效率是否达到了最大值？为什

6、么？汽轮机原理与运行综合复习资料参考答案一、单项选择题题号12345678答案DAACBCBA二、简答题I.什么是汽轮机的级？根据蒸汽在动叶中的膨胀程度，级有哪几类？答：一级包括一列喷嘴叶片和一列动叶片，级是组成汽轮机的基本作功单元。根据蒸汽在动叶中的膨胀程度，级可分为纯冲动级、带有反动度的冲动级、典型反动级和双列速度级。2 .多级汽轮机采用分缸结构有哪些好处？为什么还要反向布置？答：多级汽轮机采用分缸结构，可以合理利用材料，采用反向布置可以平衡轴向推力。3 .为什么汽轮机一级的有效给降是有限的？答：为了保证级有较高的轮周效率，级应该在最佳速度比XI=Ucl下工作，而级的圆周速度U受到材料的限

7、制不能太大，因此Cl是有限的，因而汽轮机一级的有效焰降是有限的。4 .说明汽轮机型号N220-13/535/535中各字母和数字的含义。答：N代表凝汽式汽轮机;220-代表额定功率220MW;13表示新汽压力13MPa;第一个535表示新蒸汽温度为535;第二个535表示再热蒸汽温度为535。5 .为什么汽轮机一级的有效给降是有限的？答：为了保证级有较高的轮周效率，级应该在最佳速度比xl=ucl下工作，而级的圆周速度U受到材料的限制不能太大，因此Cl是有限的，因而汽轮机一级的有效焰降是有限的。6 .常用的叶根型式有哪几种？短叶片普遍采用什么型式的叶根？答：常用的叶根结构形式有T型叶根、叉型叶根

8、和纵树型叶根等。T型叶根结构简单，加工装配方便，工作可靠，强度能满足较短叶片的工作需要，为短叶片所普遍采用。7典型反动式中间级的进出口速度三角形有何特点？喷嘴叶片和动叶片有何特点？答：对于典型的反动级M=,因而二05,喷嘴叶栅和动叶栅的流动情况相同，其动叶进、出口速度三角形完全对称。喷嘴叶片和动叶片叶型完全相同。8 .怎样判断级的轮周效率是否达到最大？答：当动叶出口绝对速度c2轴向排汽时，余速损失最小，这时速度比达到最佳速度比，轮轴效率达到最大值。因此判断级的轮周效率是否达到最大就是判断动叶出口绝对速度c2是否轴向排汽。9 .什么是汽轮机组的绝对电效率？答：绝对电效率实际上是Ikg蒸汽理想比焰

9、降中转换成电能的部分与整个热力循环中加给Ikg蒸汽的热量k=b=.之比，是评价汽轮发电机组工作完善程度的一个重要指标。用表示，即QlG(%ig)10.说明汽轮机型号N220-13/535/535中各字母和数字的含义。答：N代表凝汽式汽轮机;220-代表额定功率220MW;13表示新汽压力13MPa;第一个535表示新蒸汽温度为535;第二个535表示再热蒸汽温度为535。IL为什么汽轮机一级的有效焰降是有限的？答：为了保证级有较高的轮周效率，级应该在最佳速度比xl=ucl下工作，而级的圆周速度U受到材料的限制不能太大，因此Cl是有限的，因而汽轮机一级的有效给降是有限的。12.什么是汽耗率？什么

10、是热耗率？什么情况下采用汽耗率来评价汽轮机组的经济性？答：机组每生产IkW-h电能所消耗的蒸汽量称为汽耗率。汽耗率不适宜用来比较不同类型机组的经济性，而只能评价同类型同参数的汽轮机。每生产IkWh电能所消耗的热量称为热耗率。对于不同参数的汽轮机可用热耗率来评价机组的经济性。13.蒸汽通过进汽机构时的热力过程是一个节流过程，节流后压力如何变化？焰值如如何变化？答：蒸汽通过进汽机构时的热力过程是一个节流过程，节流后压力降低，但比焰值不变。14.为什么低压级的动叶片进汽边的背面通常要经过强化处理？答：在湿蒸汽区工作的叶片，为了提高抵抗水滴侵蚀的能力，其上部进汽边的背面通常经过强化处理，如表面镀珞、局

11、部高频淬硬、电火花强化、氮化、焊硬质合金等。三、计算题1、已知某级喷管进口蒸汽压力为40bar,温度为435C,进口初速co=5Oms,蒸汽流量G=IOl.9kg/s,级后压力P2=30bar,级的反动度为0.1,喷管出口角速度系数=097,流量系数=0.97,级的平均直径d=961mm,该级为全周进汽。计算喷管出口的实际速度、实际熔值、喷嘴能量损失及喷管叶片的高度。(提示：由喷管进口蒸汽压力为40bar,温度为435,查焰嫡图得3294kJ/kg；由培峭图上的0点等燔到级后压力P2=30bar,查得其理论焰为3206kJ/kg：喷嘴后蒸汽比体积取咻=0.095m3kg)o解：由喷管进口蒸汽压

12、力为40bar,温度为435,查焰燔图得=3294kJ/kg；由焰端图上的。点等燃到级后压力P2=30bar,查得其理论烙为e=3206kJ/kg。则.4=%+B=3294+手XKr3=3294+1.25=3295.25kJ/kg级的等燧滞止焰降M；=片-h2x=89.25kJ/kg喷管等熠焰降*=(l-)f=0.9x89.25=80.325kJ/kg喷管出口理想烙=/?；M；=324.92.kJ/kg喷管出口理想速度CY=性力；=J2X80.325XO=400.8m/s实际速度ci=(PCr=38&79m/s22喷管能量损失A%=M-幺=4.75kJ/kg622实际焰值为h=3214.925

13、+4.75=3219.675kJ/kg.G=Gt=4。=dlSinaIX-V喷管出口高度Ill=4=0.0397m40mmdcusinag2、己知机组某中间级的反动度C=004,速度比M=K=O44,级内蒸汽理想焰降=84.3kJ/kg,喷管出汽角4=15。，动叶进出汽角关系为62=尸3。，蒸汽流量G=4.8kgs,前一级排汽余速动能可利用的能量o=1.8kJ/kg,离开该级的汽流动能被下一级利用系数为0.5,=0.96,=0.924.求该级的轮周功率和轮周效率。解：M；=M+=86lkJ/kgM：=(1-)=82.656kJ/kg,=l.=3.444kJ/kg喷嘴出口汽流理论速度ck=2;=

14、406.56m/s实际速度cl=cu390.3m/s圆周速度M=c1x1=171.7m/s动叶进口汽流相对速度=c12w2-2mciCosz1=390.32+171.72-2390.3171.7cosl5o=228.8m/s=SinTgsin%=26.2。，打=q-3。=23.2。Wl动叶出口汽流相对速度:w2t=J2Az,卬；=243.4m/sW2=w2t=224.9m/s动叶出口汽流绝对速度：c2=Vvv2+m2-2卬2COS2=95.27m/s喷嘴能量损失c2c2mz-=6.48kJ/kg动叶能量损失22/吟号=4.33kJ/kg余速损失t.2=4.54kJ/kg轮周焰降2u=z+7c0

15、-n.-7bif-zc2=70.75kJ/kg级的理想可用能EO=+M,oO5c2=83.83kJkg轮周效率%=等=0844EO轮周功率Pu=GAhu=3396kW3、某汽轮机的一个中间级，流入该级的蒸汽初速=91.5m/s,流量D=60th,级前蒸汽比焰为tj=265L81kJkgo级的理想比焰降从,=1256kjkg,级的平均反动度C=0.2，余速利用系数M=O.85，汽轮机转速为3000转/分钟。已知喷灌速度系数=0.97,动叶速度系数W=0.937,蒸汽在喷管出口的汽流角为。1=19。46,j=jft-5o,级的平均直径d=1.44m。求：（1）喷管出口汽流实际速度；（2）蒸汽在动叶出口的相对速度和绝对速度；（3）定性画出动叶进出口