汽轮机原理第一章习题PPT课件
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汽轮机原理第一章课件
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三. 级的类型和特点
反动级： 反动度 m 0.5 的级称反动级 特点： ①一半在喷嘴（静叶）中膨胀， 一 半在动叶中膨胀； ②同时存在冲动力和反动力； ③反动级效率高，级的作功能力 较小（级的滞止理想焓降较小） ； ④喷嘴与动叶均为收缩型，由于 膨胀量相同，喷嘴与动叶的叶型 基本相同。
•当Ma>1，为超音速流动， M a 1 0 ，要使超音速汽 流在汽道中膨胀、加速、压力下降，汽道的截面积应逐渐 增大，渐扩型喷嘴
2
•综合以上的两种情况：如果要使汽流不断膨胀加速，在 亚音速流动时，喷嘴截面必须逐渐收缩，而汽流速度达音 速时，喷嘴截面必须逐渐增大， 缩放型喷嘴
一、蒸汽在喷嘴中的膨胀过程
p1c 2 kk nc 0 ( ) 1 p0 k 1
p0 c0
nc
喉部 。 p1 p1c c1c Y 临界状态
临界压比εnc只与蒸汽绝热指数k有关。 对于过热蒸汽：k=1.3， εnc = 0.546 饱和蒸汽：k=1.135， εnc = 0.577
n
p1 nc 0 p0
汽轮机本体中做功气流 的通道称为汽轮机的通流部 分。 级：由一列静叶栅和一列动 叶栅组成，完成蒸汽的热能 转换成转子的机械能的最基 本单元。
1-静叶栅（喷嘴）；2-
一.级的工作过程
1.级的组成
0－0截面：喷嘴进口截面； 1 － 1 截面：喷嘴与动叶之间 截面(喷嘴出口、动叶进口)； 2－2截面：动叶出口截面；
当喷嘴参数一定时，流量是压比的函数。 dGnt 流过喷嘴的最大流量的条件满足极值，令 0 ，得：
n k 1
2
k k 1
n
p1 0 p0
d n
《汽轮机原理》幻灯
13
§ 1—6
长 叶 片 级
一
长叶片级概述
(1)沿叶高圆周速度不同引起损失：
从叶根到叶顶，其相应的圆周速度相差很 大。（如200MW汽轮机的末级叶片，平均 直径为2000 mm, 叶高为665 mm, 径高比 = 3，其叶顶的圆周速度为418.6 m/s， 而叶根的的圆周速度为209.7m / s，二者相 差一半）。 除了平均直径附近处之外，其余直径处 的汽流在进入动叶通道时，都会有不同 程度的撞击现象发生。
12
思考题：
8.降低部分进汽损失，可以采取下列哪个措施？ 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 9.火力发电厂汽轮机的主要任务是： 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 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 蒸汽流动过程中，能够推动叶轮旋转对外做功的有效力是______。 A. 轴向力 B. 径向力 C. 周向力 D. 蒸汽压差 12.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ηu A. 增大 B. 降低 C. 不变 D. 无法确定 13.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. 动叶顶部背弧处 B. 动叶顶部内弧处 C. 动叶根部背弧处 D. 喷嘴背弧处
5
四、级通流部分主要尺寸的确定 本节的主要内容是计算级通流部分的主要尺寸，即喷嘴叶栅 和动叫栅的出口高度。需要注意以下几点： １、部分进汽度 部分进汽度小，可使叶高增大，反之使叶高减小。它的选择 依据，应使部分进汽损失和叶高损失之和最小，这时的叶高为 最有利的叶高，这时的部分进汽度为最合适的部分进汽度。 ２、动叶栅进口高度的选择：盖度。 ３、冲动级反动度的选择 平均直径处反动度选择的主要依据足使叶根处的蒸汽不泄 不漏。 ４、动、静叶栅面积比 反动度对级效率有极大的影响，保证的办法是用动、静叶栅 的面积比来实现，一定的反动度必有一定的动静叶栅面积比与 之对应。
§ 1—6
长 叶 片 级
一
长叶片级概述
(1)沿叶高圆周速度不同引起损失：
从叶根到叶顶，其相应的圆周速度相差很 大。（如200MW汽轮机的末级叶片，平均 直径为2000 mm, 叶高为665 mm, 径高比 = 3，其叶顶的圆周速度为418.6 m/s， 而叶根的的圆周速度为209.7m / s，二者相 差一半）。 除了平均直径附近处之外，其余直径处 的汽流在进入动叶通道时，都会有不同 程度的撞击现象发生。
12
思考题：
8.降低部分进汽损失，可以采取下列哪个措施？ 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 9.火力发电厂汽轮机的主要任务是： 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 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 蒸汽流动过程中，能够推动叶轮旋转对外做功的有效力是______。 A. 轴向力 B. 径向力 C. 周向力 D. 蒸汽压差 12.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ηu A. 增大 B. 降低 C. 不变 D. 无法确定 13.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. 动叶顶部背弧处 B. 动叶顶部内弧处 C. 动叶根部背弧处 D. 喷嘴背弧处
5
四、级通流部分主要尺寸的确定 本节的主要内容是计算级通流部分的主要尺寸，即喷嘴叶栅 和动叫栅的出口高度。需要注意以下几点： １、部分进汽度 部分进汽度小，可使叶高增大，反之使叶高减小。它的选择 依据，应使部分进汽损失和叶高损失之和最小，这时的叶高为 最有利的叶高，这时的部分进汽度为最合适的部分进汽度。 ２、动叶栅进口高度的选择：盖度。 ３、冲动级反动度的选择 平均直径处反动度选择的主要依据足使叶根处的蒸汽不泄 不漏。 ４、动、静叶栅面积比 反动度对级效率有极大的影响，保证的办法是用动、静叶栅 的面积比来实现，一定的反动度必有一定的动静叶栅面积比与 之对应。
汽轮机培训讲义(PPT59页)
叶轮工作时，主要承受的力有以下几种。 1、叶轮自身质量引起的离心力。 2、叶片、围带和拉筋引起的离心力。 3、套装转子由于叶轮套装在轴上的过盈产生的接触应力 4、在较高温度区域内的叶轮以及在透平启动过程中，叶
若工艺过程中有某一个压力的蒸汽用不完 时，就把这股多余的蒸汽用管路注入汽轮 机中的某个中间级内，与原来的蒸汽一起 工作，这样就可以从多余的蒸汽中获得能 量，得到一部分有用功，作为蒸汽热量的 综合利用，称为注入式汽轮机。
另外，汽轮机按工作原理可分为冲动 式、反动式、冲动与反动组合式汽轮机； 按结构可单级汽轮机、多级汽轮机和速度 级汽轮机。
汽轮机培训讲义
第一章 概述
汽轮机又叫蒸汽透平，它是以水蒸汽为工质，转子按一定方向作旋转运动的 连续工作的原动机。广泛地应用于发电、船舰、冶金、石油、化工等工业部 门，已有一百多年的历史。
工业汽轮机是指除去中心电站、中心热电站及船舰用汽轮机以外的其它有关 行业中使用的汽轮机都统称为工业汽轮机。三十年代冶金工业加速了工业汽 轮机的发展，尤其是六十年代初期高压离心式压缩机用于合成氨、乙烯生产， 使工业汽轮机获得极其广泛地使用。
3.汽轮机的转速易于调节，变转速运行的灵敏性及稳定性使工业生产的实际 要求获得满意地实现，自动化控制十分方便；
4.汽轮机的防爆、防潮性比电动机好，可以露天运行，在化工等防爆要求严 格的场所使用汽轮机，安全性好。
5.汽轮机起动几乎不用电，减少对电网供电的依赖性，使运行费用降低。 6.汽轮机在高转速下效率更高，因此用它来驱动在高速运转的离心式压缩机、
泵等，这样机组运行时经济性好。 7.便于实现热能的综合利用，这是最主要的优点。
第二章 汽轮机的分类
1.按热力过程分类： 1）凝汽式汽轮机： 纯凝汽式汽轮机一般简
若工艺过程中有某一个压力的蒸汽用不完 时，就把这股多余的蒸汽用管路注入汽轮 机中的某个中间级内，与原来的蒸汽一起 工作，这样就可以从多余的蒸汽中获得能 量，得到一部分有用功，作为蒸汽热量的 综合利用，称为注入式汽轮机。
另外，汽轮机按工作原理可分为冲动 式、反动式、冲动与反动组合式汽轮机； 按结构可单级汽轮机、多级汽轮机和速度 级汽轮机。
汽轮机培训讲义
第一章 概述
汽轮机又叫蒸汽透平，它是以水蒸汽为工质，转子按一定方向作旋转运动的 连续工作的原动机。广泛地应用于发电、船舰、冶金、石油、化工等工业部 门，已有一百多年的历史。
工业汽轮机是指除去中心电站、中心热电站及船舰用汽轮机以外的其它有关 行业中使用的汽轮机都统称为工业汽轮机。三十年代冶金工业加速了工业汽 轮机的发展，尤其是六十年代初期高压离心式压缩机用于合成氨、乙烯生产， 使工业汽轮机获得极其广泛地使用。
3.汽轮机的转速易于调节，变转速运行的灵敏性及稳定性使工业生产的实际 要求获得满意地实现，自动化控制十分方便；
4.汽轮机的防爆、防潮性比电动机好，可以露天运行，在化工等防爆要求严 格的场所使用汽轮机，安全性好。
5.汽轮机起动几乎不用电，减少对电网供电的依赖性，使运行费用降低。 6.汽轮机在高转速下效率更高，因此用它来驱动在高速运转的离心式压缩机、
泵等，这样机组运行时经济性好。 7.便于实现热能的综合利用，这是最主要的优点。
第二章 汽轮机的分类
1.按热力过程分类： 1）凝汽式汽轮机： 纯凝汽式汽轮机一般简
第一章汽轮机的工作原理
比带反动度的冲动级低。
第一章汽轮机的工作原理
带反动度的冲动级
❖ 现代冲动式汽轮机中广泛采用具有一定 反动度的冲动级，简称为冲动级
❖ 工作特点:蒸汽的膨胀主要喷嘴中进行， 在动叶通道中仅有小部分膨胀，产生的 反动力较小，主要利用冲动力作功
❖ 结构特点：作功能力比反动级的大，效 率又比纯冲动级高。
第一章汽轮机的工作原理
0*等熵膨胀到p2时的焓降称为级 的滞止理想焓降
❖ 级理想焓降：蒸汽在级内从0
点等熵膨胀到p2时的焓降
h
称为
t
第一章汽轮机级的工的作理原理想焓降。
二、反动度和级的类型
汽轮机的反动度
蒸汽在动叶通道内膨
胀时的理想焓降hb， 和在整个级的滞止理想
焓降ht* 之比，即
m
hb ht*
mhn *hb hbhn * hbhb
hb mht* hn *1 mht*
第一章汽轮机的工作原理
反动度
❖ 反动度：表示蒸汽在动叶通道内膨
胀程度大小的指标。 ❖ 它等于蒸汽在动叶通道中的理想焓降
与喷嘴的滞止理想焓降和动叶通道中 理想焓降之和的比值 ❖ 级的平直径处（即1/2叶高处）的反 动度用Ωm表示，其表达式为：
m h n * h b h b h n * h b h b h h tb *
➢ 调节级：中、小容量汽轮机的调节级喷嘴调节 汽轮机的第一级称为调节级，一般采用复速级。 大容量汽轮机多采用单列冲动级。
➢ 还把汽轮机的级分为速度级和压力级两种。
第一章汽轮机的工作原理
复速级
❖ 速度级:为使充分利用余速，在两列动
叶之间装设—列导向叶片，排汽经过导 向叶片后改变方向，进入第二列动叶继 续作功。这种级称为速度级。
第一章汽轮机的工作原理
带反动度的冲动级
❖ 现代冲动式汽轮机中广泛采用具有一定 反动度的冲动级，简称为冲动级
❖ 工作特点:蒸汽的膨胀主要喷嘴中进行， 在动叶通道中仅有小部分膨胀，产生的 反动力较小，主要利用冲动力作功
❖ 结构特点：作功能力比反动级的大，效 率又比纯冲动级高。
第一章汽轮机的工作原理
0*等熵膨胀到p2时的焓降称为级 的滞止理想焓降
❖ 级理想焓降：蒸汽在级内从0
点等熵膨胀到p2时的焓降
h
称为
t
第一章汽轮机级的工的作理原理想焓降。
二、反动度和级的类型
汽轮机的反动度
蒸汽在动叶通道内膨
胀时的理想焓降hb， 和在整个级的滞止理想
焓降ht* 之比，即
m
hb ht*
mhn *hb hbhn * hbhb
hb mht* hn *1 mht*
第一章汽轮机的工作原理
反动度
❖ 反动度：表示蒸汽在动叶通道内膨
胀程度大小的指标。 ❖ 它等于蒸汽在动叶通道中的理想焓降
与喷嘴的滞止理想焓降和动叶通道中 理想焓降之和的比值 ❖ 级的平直径处（即1/2叶高处）的反 动度用Ωm表示，其表达式为：
m h n * h b h b h n * h b h b h h tb *
➢ 调节级：中、小容量汽轮机的调节级喷嘴调节 汽轮机的第一级称为调节级，一般采用复速级。 大容量汽轮机多采用单列冲动级。
➢ 还把汽轮机的级分为速度级和压力级两种。
第一章汽轮机的工作原理
复速级
❖ 速度级:为使充分利用余速，在两列动
叶之间装设—列导向叶片，排汽经过导 向叶片后改变方向，进入第二列动叶继 续作功。这种级称为速度级。
汽轮机原理(第一章)
微分形式程
dA dc d
0
AC -
2.动量方程
dpRdxcdc
式中 R－作用在单位质量汽流上的摩擦阻 力，若流动是无损失的等熵流动，则R＝0, 于是
dp cdc
-
3.能量方程 h0c202 qh1c212 w
式中 h0、h1－蒸汽进入和流出系统的比焓值； c0、c1－蒸汽进入和流出系统的速度； q－1kg蒸汽通过系统时从外界吸入的热量； w－ 1kg蒸汽通过系统时对外界所做的机 械功。
负荷改变时，级的通流面积不变。
-
四、级的工作过程的研究方法
（一）基本假设 （1）一元流动，也称轴对称流动。 （2）定常流动，也称稳定流动。 （3）绝热流动。
-
（二）基本方程 1.连续方程
G c A1 c 1 A 12 c 2A 2 常数
式中
G－蒸汽质量流量； A－汽道内任一横截面积； c －垂直于截面A的蒸汽流速； ρ－截面A上的蒸汽密度。
Ωm＝0的级， Δhb＝0, Δh*n= Δh*t， 做功能力较大，但效率较低，如图1－3所示。 2.冲动级（带反动度的冲动级）
ΔhbΩ＜mΔ＝h0n，.0做5～功0能.2力0的和级效，率介Δ于hb纯＞冲0,动但级和 反动级之间。
-
图1－3 纯冲动级中蒸汽压力和速度的变化 示意
图1－4 反动动级中蒸汽压力和速度的变化示意
-
3.反动级 Ωm≈0 .5的级， Δhb＝Δhn，动、静叶
型相同，做功能力较小，但效率高，如图1－ 4所示。 （二）按能量转换过程分 1.速度级
以利用蒸汽流速为主的级，有双列和多列之 分。双列速度级又称复速级，如图1－5所示。
-
复速级是由一列喷嘴叶栅和 装在同一叶轮上的两列动叶栅以 及第一列动叶栅后的固定不动的 导向叶栅所组成。蒸汽在喷嘴中 膨胀，在第一列动叶栅中作一部 分功，在固定的导向叶栅中改变 蒸汽流动方向，在第二列动叶栅 内继续作功。
汽轮机-级的工作原理PPT课件
第一章 汽轮机级的工作原理
第一节 概述
• 1.概念：级是汽轮 机中最基本的做功 单元
• 2.组成：级由静叶 栅（喷管）和动叶 栅组成
1
一、冲动作用原理和反动作用原理
图1-1单级汽轮机结构图（立体图，结构图）
2
一、蒸汽的冲动作用原理和反动作用原理
• 动叶栅：动叶按一定的距离和角度安装在叶 轮上形成动叶栅，并构成许多相同的蒸汽通 道。
21
• 作业：画出带反动度的冲动级的压力和速度变化示意 图。
• 参考教材p7图1-5
22
（2）反动级：
通常把反动度m = 0.5的级称为反动级。 对于反动级来说，蒸汽在喷管和动叶通道的 膨胀程度相同。 当汽流通过动叶通道时，一方面要改变方向， 同时还要膨胀加速，前者会对叶片产生一个冲 动力，后 者会对叶片产生一个反作用力，即 反动力。蒸汽通过这种级，两种力同时作功。
10
反动力 轮周力
Fz
冲动力
11
m
二、汽轮机级的反动度
1、汽轮机级的反动度
ΔhC0
Δht*—级的滞止理想 焓降， Δhn*—蒸汽在喷管 中的滞止理想焓降， Δhb—蒸汽在动叶中 的理想焓降。
12
反动度：蒸汽在动叶栅中膨胀时的理想焓降和蒸汽在 整个级中的理想滞止焓降之比。
Δhb
Δhb
反动度m=---------------- = --------
17
• 1）纯冲动级
• 通常把反动度m等于零的级称为纯冲动级。
18
• 纯冲动级的特点： • 对于纯冲动级来说，W1=W2，P1=P2,Δht*
=Δhn* 、Δhb = 0 、 m = 0； • 动叶叶型几乎对称弯曲； • 蒸汽在动叶栅中不膨胀只改变流动方向； • 动叶进出口压力p相等，相对速度w也相等； • 纯冲动级做功能力大，但效率低。
第一节 概述
• 1.概念：级是汽轮 机中最基本的做功 单元
• 2.组成：级由静叶 栅（喷管）和动叶 栅组成
1
一、冲动作用原理和反动作用原理
图1-1单级汽轮机结构图（立体图，结构图）
2
一、蒸汽的冲动作用原理和反动作用原理
• 动叶栅：动叶按一定的距离和角度安装在叶 轮上形成动叶栅，并构成许多相同的蒸汽通 道。
21
• 作业：画出带反动度的冲动级的压力和速度变化示意 图。
• 参考教材p7图1-5
22
（2）反动级：
通常把反动度m = 0.5的级称为反动级。 对于反动级来说，蒸汽在喷管和动叶通道的 膨胀程度相同。 当汽流通过动叶通道时，一方面要改变方向， 同时还要膨胀加速，前者会对叶片产生一个冲 动力，后 者会对叶片产生一个反作用力，即 反动力。蒸汽通过这种级，两种力同时作功。
10
反动力 轮周力
Fz
冲动力
11
m
二、汽轮机级的反动度
1、汽轮机级的反动度
ΔhC0
Δht*—级的滞止理想 焓降， Δhn*—蒸汽在喷管 中的滞止理想焓降， Δhb—蒸汽在动叶中 的理想焓降。
12
反动度：蒸汽在动叶栅中膨胀时的理想焓降和蒸汽在 整个级中的理想滞止焓降之比。
Δhb
Δhb
反动度m=---------------- = --------
17
• 1）纯冲动级
• 通常把反动度m等于零的级称为纯冲动级。
18
• 纯冲动级的特点： • 对于纯冲动级来说，W1=W2，P1=P2,Δht*
=Δhn* 、Δhb = 0 、 m = 0； • 动叶叶型几乎对称弯曲； • 蒸汽在动叶栅中不膨胀只改变流动方向； • 动叶进出口压力p相等，相对速度w也相等； • 纯冲动级做功能力大，但效率低。
汽轮机原理课件第一章
叶轮摩擦损失
– 叶轮两侧及围带表面的粗糙度引起的摩擦损失 – 子午面内的涡流损失引起的损失
部分进汽损失
– 装有喷嘴的弧段长度Z*L（Z为喷嘴片数）于整个圆周长度∏*Dm的比值来表 示部分进汽的程度，称为部分进气度，用e表示。 – 由于部分进汽带来的能量损失称为部分进汽损失，由鼓风损失和斥汽损失组 成。鼓风损失发生再不装喷嘴的弧段内，斥汽损失欲鼓风损失相反。
理想等环流流型
– 等环流流型的气流速度沿叶高的变化规律:C1z=const ,C1u*r=const,C1r=0 – 使轴向间隙中汽流保持径向平衡且C1r=0，喷嘴出口汽流的切向分速C1u必须 随半径的增加而减少。 – 自由涡流流型，正因为没有漩涡产生，所以能量转换较高。 下一页
– 反动度的变化规律
简单流动模型易用一元稳定等比熵流动的基本方程
– 连续方程：G*v=A*c – 能量方程： h0 + c02/2 = h + c12/2 + w – 状态或过程方程：p*v=const
蒸汽在喷嘴和动叶通道中的流动过程
临界参数的概念
– 蒸汽流量不变时，当喷嘴中等比熵焓降达到临界值时，喷嘴通道面积为最小， 此处便是临界截面，其蒸汽流速等于当地音速。临界状态下的参数称为临界参 数。 – 临界速度，临界压力，临界压比，临界流量，实际流量
汽轮机级的工作原理
第 八 节 节 第 七 节 效 率 和 动 率 轮 轴 第 六 节 第 五 节 轮 轴 效 第 四 和 节 率 第 三 动 和 动 节 流 嘴 第 二 节 第 一
概述
汽轮机本体作工气流的通道称为汽轮机的通流部分，他包括主气门，导 管，调节气门，进汽室，各级喷嘴和动叶及汽轮机的排汽管。 汽轮机的级是由一列喷嘴叶栅和其后紧邻的一列动叶栅构成的工作单元。 动叶栅进出口汽流速度三角形 喷嘴及动叶的热力过程及热力过程线，以及蒸汽在此的流动过程 喷嘴损失，动叶损失和余速损失之和称为轮周损失。
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当喷嘴出口截面上的压力比p1/p0大于或等于临界压比时，蒸汽的膨胀特点；
当喷嘴出口截面上的压力比p1/p0小于临界压比时，蒸汽的膨胀特点。
答：（1）p1/p0大于或等于临界压比时，喷嘴出口截面AC上的气流速
度和方向与喉部界面AB相同，斜切部分不发生膨胀，只起导向作用。
（2）当喷嘴出口截面上的压力比p1/p0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的稍前面部分 继续膨胀，压力降低，速度增加，超过临界速度，且气流的方向偏转一个角 度。
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及该级热力过 程线并标注各符号。
计算轮周效率
的）速度c1度比。
43.假想速比 答：圆周速度u与假想全级滞止理想比焓降都在喷
嘴中等比熵膨胀的假想出口速度的比值。
44.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机械能的基本工 作单元。
45.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
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。 在同等直径和转速的情况下，纯冲动级和反动级的最佳速比比值： / =（）im/（）re=（）/=/／=1/2 上式说明反动级的理想焓降比冲动级的小一倍
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。
68.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。
D. 喷嘴后压力大于喷嘴前压力
27.在反动级中，下列哪种说法正确
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. 蒸汽在喷嘴的理想焓降小于动叶的理想焓降
29.下列哪种措施可以减小级的扇形损失
【】
A. 采用部分进汽
12.汽机中反动度为0.5 的级被称为：
A. 纯冲动级
B. 带反动度的冲动级
C. 复速级
D. 反动级
13蒸汽在某反动级喷嘴中的滞止理想焓降为30 kJ/kg，则蒸汽在动叶通 道中的理想焓降为：
A. 0 kJ/kg B. 15 kJ/kg C. 30 kJ/kg D. 45 kJ/kg
64.什么是速度比？什么是级的轮周效率？试分析纯冲动级 余速不利用时，速度比对轮周效率的影响。
答：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。
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Ωm=0，则其轮周效率可表示为： ηu=2 叶型选定后，φ、ψ、α1、β1数值基本确定，由公式
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。
52.临界流量 答：喷嘴通过的最大流量。
53.漏气损失 答：汽轮机在工作中由于漏气而产生的损失。
54.部分进汽损失 答：由于部分进汽而带来的能量损失。
55.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
B. 采用去湿槽
C. 采用扭叶片
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？
【】
A 叶轮
B 叶片
C 隔板
D轴
35.汽轮机级内漏汽主要发生在 隔板 叶顶部 。
和动
36.叶轮上开平衡孔可以起到 减小轴向推力 的作用。
37.部分进汽损失包括 鼓风 损失和 斥汽 损失。
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。
56.盖度 答：指动叶进口高度超过喷嘴出口高度的那部分叶高。
57.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。 58.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。 （8分） 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
B. 动叶损失
C. 余速损失
D. 叶高损失
24.在圆周速度相同的情况下，作功能力最大的级为
A. 纯冲动级
B. 带反动度的冲动级
C. 复速级
D. 反动级
26.蒸汽在喷嘴斜切部分膨胀的条件是
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
⑶作出级的动叶进出口速度三角形，并在图中标 出各参数。
⑷作出该级的热力过程线并标出各量。
、已知某级级前蒸汽入口速度C0=0.0 m/s， 级的理想焓降△h t=78.0kJ/kg，级的反动度 Ω=0.3，a 1=12°，b 2=18°，圆周速度 u=178m/s, 喷嘴速度系数j =0.97，动叶速度 系数y =0.9，余速利用系数m 1=1.0。
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。
65.什么是汽轮机的最佳速比？并应用最佳 速度比公式分析，为什么在圆周速度相同 的情况下，反动级能承担的焓降或做功能 力比纯冲动级小？
答：轮周效率最大时的速度比称为最佳速 度比。
59.分别说明高压级内和低压级内主要包括哪几项损失？
答：高压级内：叶高损失、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；
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。
60.简述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。
17.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 19.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：
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a 1=15°，当速比取下列哪个值时，该
已知某级G=30Kg/s，c0=0.0，w1=158m/s， c1=293m/s，w2=157m/s，c2=62.5m/s，轴向排汽 (α2=900),喷嘴和动叶速度系数分别为Φ=0.95， Ψ=0.88，汽轮机转速为3000转/分。
⑴计算该级的平均反动度。
⑵计算轮周损失、轮周力、轮周功率和轮周效率 （μ0=0，μ1=0.9）。
汽轮机原理第 一章习题
6.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ηu
A. 增大
B. 降低
C. 不变
D. 无法确定
7.火力发电厂汽轮机的主要任务是：
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
8.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
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 9.已知蒸汽在汽轮机某级的滞止理想焓降为40 kJ/kg，该级的反动度为
0.187，则喷嘴出口的理想汽流速度为
A. 8 m/s B. 122 m/s
C. 161 m/s D. 255 m/s
比。 49.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 50.级的反动度 答：动叶的理想比焓降与级的理想比焓降的比值。表示蒸
汽在动叶通道内膨胀程度大小的指标。 51.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
对于纯冲动级，；反动级；在圆周速度 相同的情况下，
纯冲动级△ht== 反动级△ht==
66.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焓降相等；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。
10.下列哪个说法是正确的 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. 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
11.冲动级动叶入口压力为P1，出口压力为P2，则P1和P2有______关系。 A. P1＜P2 B. P1＞P2 C. P1＝P2 D. P1=0.5P2
38.汽轮机的外部损失主要有 机械损失 和 轴封 损失 。
39.湿气损失主要存在于汽轮机的 末级和次末 级。