《汽轮机原理》辅导材料
《汽轮机原理》讲稿第03章陈
4 .9MPa ，工况变动后，初压降为 p 01=7.06MPa，背压降为 p11 =4.413MPa。
试用分析法和查流量网图解法确定工况变动前后通过喷嘴的流量比系数（温 度变化忽略）。
8
第三节 级组的变动工况
p
2 01
p z21
经改写得：
10
G1 G
2 p 01 p z21 T0 2 p 0 p z2 T01
当忽略温度影响时，为 ：
G1 G
上式称为弗留格尔公式。 **
2 p 01 p z21 2 p 0 p z2
对于凝汽式汽轮机来说，可把调节级之外的所有级看成一个级组，这样，
根据前面所讲椭圆方程：
根据上式作图(3—2)的流量网。图中， 1、 m 、 0
1 cr 0 m 1 cr
2 0
2
三个中只要已知其中的
6
二个，则可以求得第三个。然后用温度修正。
二、缩放喷嘴的变工况及流量网（略）
二、级的变工况
2 p 01 p z21 G1 a 2 G p 0 p z2
或者
p01 G1 a p0 G
其中， a A1 ——面积变化之比。 A
13
总结、级组的变工况
（一）级组在临界工况下工作时
级组某一级处于临界状态，一般是末级首先达到临界状态，因末级设计 比焓降最大。
一，级组前、后压力和流量的关系
（一）级组中各级均未达临界工况：
级组为流量相同的若干连续几级组成，根据第二节公式，级组
汽轮机培训资料
汽轮机培训资料2008年3月一、概述1．汽轮机的工作原理汽轮机是热力发电厂中的三大主要设备之一，它是将蒸汽的热能转换成机械能的机械。
汽轮机的工作原理利用了两个自然现象。
其一，在业余生活中，有时候我们会看到各种各样的风车随风转动。
道理很简单，刮风时日伴随有大气流动，这些气流不断地吹向风车，在风车的叶片上施加作用力，形成绕轴旋转的力矩，使风车不停地转动起来。
其二，在航空航天领域火箭发射利用了反作用力的原理，燃料燃烧时产生大量的气流，这些气流从火箭尾部高速喷出对火箭产生反动力，这种反动力迫使火箭升空飞行。
随着人类社会的不断进步，工业革命蓬勃兴起，技术水平持续提高，各种机械相继问世。
为满足日益发展的工业生产需要，人类运用风车转动和火箭飞行的原理设计制造出用蒸汽做动力的新型机械，就是我们在热力发电厂中普遍使用的主要动力设备——汽轮机。
汽轮机的工作原理是具有一定压力和温度的蒸汽进入汽轮机，首先在喷嘴中膨胀加速将热能转变为动能，从喷嘴喷出的高速汽流吹向叶片对其施加作用力从而推动叶轮旋转，实现将蒸汽的动能转变成机械能并通过汽轮机轴的转动输出机械功。
1-轴 2-叶轮 3-叶片 4-喷嘴汽轮机的工作原理有两种，分别是冲动原理和反动原理，以上所述的是冲动式汽轮机的工作原理。
反动式汽轮机是运用反动力原理设计的。
在反动式汽轮机中，汽流流过时，不仅在喷嘴中膨胀加速，而且在动叶中也继续膨胀提高流速，蒸汽从动叶流出时，给动叶施加一个反动力，动叶同时受到喷嘴喷出汽流的冲动力和自身流出汽流的反动力的共同作用，带动叶轮和转轴高速旋转输出机械功。
2．汽轮机的类型汽轮机的种类很多，不同的分类方式有不同的类别。
(1)按用途分①电站汽轮机：热力发电厂中用以驱动发电机的汽轮机。
②工业汽轮机：工业生产中用作原动机的汽轮机，像大容量发电机组普遍使用的给水泵汽轮机。
(2) 按工作原理分①冲动式汽轮机：按冲动原理设计的汽轮机，这种汽轮机做功能力大，但是效率较低。
汽轮机运行培训资料
汽轮机在核电行业的应用及发展
汽轮机在核电行业中也有着广泛的应用，是核电站发电的 核心设备之一。
汽轮机通过核反应堆产生的蒸汽来驱动，具有高效率和大 规模的特点，同时能够减少对环境的影响。
汽轮机在其他新能源行业的应用及发展
汽轮机在太阳能、风能等新能源行业中也有着广泛的应用。
汽轮机能够利用太阳能、风能等可再生能源产生的蒸汽来驱 动，从而实现新能源的高效利用。
优化汽轮机通流部分
改进汽轮机通流部分的结构设计，减 少流动损失，提高热效率。
汽轮机设备的更新与改造
汽轮机本体改造
更换汽轮机缸体、轴承座等关键 部件，提高汽轮机的可靠性。
辅助系统改造
优化给水系统、疏水系统、凝结 水系统等辅助系统，提高汽轮机 的整体性能。
控制系统的升级改造
采用先进的控制系统，如DCS、 PLC等，提高汽轮机的自动化水 平。
汽轮机新技术及发展趋势
超超临界技术
应用超超临界汽轮机技术，提高蒸汽参数， 增加热效率。
多级多缸技术
采用多级多缸结构，降低压力损失，提高汽轮机的 热效率。
大型化和小型化发展趋势
发展大型超临界汽轮机和应用于分布式能源 的小型汽轮机。
05
汽轮机运行的安全管理
汽轮机设备的安全风险及评估
01
设备老旧、超期服 役
安全培训
对操作人员进行系统的安 全培训，提高其安全意识 和操作技能。
安全检查与维护
定期对汽轮机设备进行安 全检查和维护，及时发现 并处理设备故障或安全隐 患。
汽轮机安全事故的预防与处理
事故应急预案
制定详细的事故应急预案，明 确应对突发事件的流程和方法
。
安全事故分析
对发生的安全事故进行深入分析 ，找出事故原因，总结教训，防 止类似事故再次发生。
汽轮机讲义
第一篇基础篇问题1：汽轮机系统知识的学习主线是什么？运行、检修与维护安全经济油冷、水冷、联锁、热力学、流体力学、传热学、保护、安规、检修规程金属材料能量转换基础（热力学I\II\III定律）焓、熵、卡诺循环、朗肯循环介质：水、汽、油饱和水、饱和蒸汽、饱和压力、欠饱和、过饱和、过热度、过冷度设备：汽轮机、回热抽汽管道、除氧器、给水泵、凝汽器端差、辐射传热、对流传热、传导传热金属疲劳、腐蚀、冲刷热应力、大轴弯曲、震荡、超速结垢、堵塞、漏气（汽）、蒸汽湿度、爆管、拒动蒸汽干度烧瓦、高加泄露、飞车真空度下降、油中带水、电负荷热负荷异常、电机故障运行中的异常对应设备的状况分析检修如何为运行服务问题2：热力学的三大定律是什么？（汽轮机、锅炉最基础理论）关键词：焓、熵（1）汽轮机的系统作用汽轮机的工作基本原理是将锅炉燃烧受热后的高温、高压的具有较大内能和势能的蒸汽所具备的能量转化为动能。
汽轮机的附属设备就是为了这一能量的安全、高效的转换，而配备的专属设备。
（2）焓汽体所具备的内能和势能总和。
滞止焓如果汽体具备一定的动能，假定其动能可全部逆向转换为内能，此时的焓值就是滞止焓。
即速度为0的焓。
焓的基本单位为 kJ/kg 注意国际标准k代表千的意思时要小写。
h=U+PV.其中U为内能，与温度相关，温度是分子的剧烈运动的一个度量，不要认为因为有了温度，所以分子运动会剧烈，分子运动是个随机过程。
P为气(汽)体的压力，V为体积。
P与V代表分子的势能，势能是分子之间相斥引起的，和磁势能比较类似，是无形的。
（3）熵无序到有序的度量。
（人类社会，很多人的工作不是直接推动社会进步，而是维持秩序，这些也称为人类社会的熵）熵的基本单位：焦耳/开尔文.焓代表了热力学第一定律---能量守恒定律。
（自然法则）h+C2/2+q+w=守恒解释一下：同一般的书籍有些不一样，h代表焓，C代表动能，q代表工质的吸热放热，w为机械能转换，包括做功或者受力。
《汽轮机原理》习题及答案,复习
《汽轮机原理》目录第一章汽轮机级的工作原理第二章多级汽轮机第三章汽轮机在变动工况下的工作第四章汽轮机的凝汽设备第五章汽轮机零件强度与振动第六章汽轮机调节模拟试题一模拟试题二参考答案第一章汽轮机级的工作原理一、单项选择题1.汽轮机的级是由______组成的。
【C 】A. 隔板+喷嘴B. 汽缸+转子C. 喷嘴+动叶D. 主轴+叶轮2.当喷嘴的压力比εn大于临界压力比εcr时，则喷嘴的出口蒸汽流速C1【A 】A. C1<C crB. C1 =C crC. C1>C crD. C1≤C cr3.当渐缩喷嘴出口压力p1小于临界压力p cr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p1，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C crD. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速小于临界速度C cr4.汽轮机的轴向位置是依靠______确定的？【D 】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______。
【C 】A. 轴向力B. 径向力C. 周向力D. 蒸汽压差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 】A. 增大B. 降低C. 不变D. 无法确定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 】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8.降低部分进汽损失，可以采取下列哪个措施？【D 】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：【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【D 】A. 8 m/sB. 122 m/sC. 161 m/sD. 255 m/s12.下列哪个说法是正确的【C 】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13.冲动级动叶入口压力为P1，出口压力为P2，则P1和P2有______关系。
汽轮机运行培训资料
2023-10-27•汽轮机运行基础知识•汽轮机运行操作技能•汽轮机故障诊断与处理目录•汽轮机安全与环保•汽轮机运行培训资料总结01汽轮机运行基础知识汽缸是汽轮机的外壳，用来封闭和包围汽轮机的转动部分，是汽轮机最重要的组成部分之一。
汽缸转子控制系统转子是汽轮机的核心部件，由主轴、叶轮、叶片等组成，用来传递扭矩和转动。
汽轮机的控制系统包括各种传感器、控制阀和控制系统软件等，用来监测和控制汽轮机的运行状态。
030201汽轮机的输出功率与蒸汽流量、蒸汽参数、汽轮机效率等因素有关。
汽轮机运行时需要保证蒸汽参数稳定，避免对设备和运行造成不良影响。
蒸汽进入汽轮机后，经过一系列的喷嘴和动叶，将热能转化为汽轮机的机械能，使转子转动。
这种汽轮机将蒸汽的热量转化为机械能，并使蒸汽冷却凝结成水。
这种汽轮机通常用于发电和制冷。
汽轮机的分类与特点凝汽式汽轮机这种汽轮机将蒸汽的热量转化为机械能，并使蒸汽排入大气中。
这种汽轮机通常用于工业生产过程中的动力输出。
背压式汽轮机这种汽轮机将蒸汽的部分能量转化为机械能，并使剩余的蒸汽排出。
这种汽轮机通常用于各种动力和发电领域。
抽气式汽轮机02汽轮机运行操作技能确认汽轮机各项设备完好，无安全隐患。
手动操作调速器，使汽轮机的转速缓慢升高，观察汽轮机的运转情况，确保无异常。
按照操作规程，先打开汽轮机的进气阀门，然后逐步打开主汽阀和调速汽阀。
当汽轮机达到正常转速时，进行全面检查，确认一切正常后，可进行并网发电。
接到停机指令后，逐步减少负荷，直至负荷为零。
手动操作调速器，使汽轮机的转速缓慢下降，观察汽轮机的运转情况，确保无异常。
关闭汽轮机的进气阀门，停止供气。
当汽轮机完全停止运转时，关闭主汽阀和调速汽阀，断开电源。
汽轮机的正常运行维护定期检查汽轮机的各项参数，如温度、压力、振动等是否正常。
定期对汽轮机的控制系统进行检查和维护，确保控制精度和稳定性。
定期对汽轮机的轴承、润滑系统进行检查和维护，确保润滑良好，无异常磨损。
汽轮机运行培训资料
汽轮机运行培训资料一、差胀大小与哪些因素有关？答：汽轮机在起动、停机及运行过程中，差胀的大小与下列因素有关：1、起动机组时，汽缸与法兰加热装置投用不当，加热汽量过大或者过小。
2、暖机过程中，升速率太快或者暖机时间过短。
3、正常停机或者滑参数停机时，汽温下降太快。
4、增负荷速度太快。
5、甩负荷后，空负荷或者低负荷运行时间过长。
6、汽轮机发生水冲击。
7、正常运行过程中，蒸汽参数变化速度过快。
二、轴向位移与差胀有何关系？答：轴向位移与差胀的零点均在推力瓦块处，而且零点定位法相同。
轴向位移变化时，其数值虽然较小，但大轴总位移发生变化。
轴向位移为正值时，大轴向发机电方向位移，差胀向负值方向变化；当轴向位移向负值方向变化时，汽轮机转子向机头方向位移，差胀值向正值方向增大。
如果机组参数不变，负荷稳定，差胀与轴向位移不发生变化。
机组起停过程中及蒸汽参数变化时，差胀将会发生变化，而轴向位移并不发生变化。
运行中轴向位移变化，必然引起差胀的变化。
三、汽轮机上下汽缸温差过大有何危害？答：高压汽轮机起动与停机过程中，很容易使上下汽缸产生温差。
有时，机组停机后，由于汽缸保温层脱落，同样也会造成上下缸温差大，严重时，甚至达到130℃摆布。
通常上汽缸温度高于下汽缸温度。
上汽缸温度高，热膨胀大，而下汽缸温度低，热膨胀小。
温差达到一定数值就会造成上汽缸向上拱起。
在上汽缸拱背变形的同时，下汽缸底部动静之间的径向间隙减小，于是造成汽轮机内部动静部份之间的径向磨擦，磨损下汽缸下部的隔板汽封和复环汽封，同时隔板和叶轮还会偏离正常时所在的平面（垂直平面），使转子转动时轴向间隙减小，结果往往与其它因素一起造成轴向磨擦。
磨擦就会引起大轴弯曲，发生振动。
如果不及时处理，可能造成永久变形，机组被迫停运。
四、差胀在什么情况下浮现负值？答：由于汽缸与转子的钢材有所不同，普通转子的线膨胀系数大于汽缸的线膨胀系数，加之转子质量小受热面大，机组在正常运行时，差胀均为正值。
《汽轮机原理》讲稿第01章
三， 冲动级和反动级
冲动级有三种不同的形式： 1，纯冲动级 纯冲动级： 通常把反动度Ω等于零的级称为纯冲动
p 级。对于纯冲动级来说，1 = p2 、∆hb = 0 、 h n* = ∆ht* ， ∆
蒸汽流出动叶的速度C ,具有一定的动能 C未被利用而 损失，称这种损失为余速损失，用 δhc 2 表示。 2 ，带反动度的冲动级 为了提高级的效率，通常，冲动级也带有一定的反 动度（Ω = 0.05 ∼ 0.20 ) ，这种级称为带反动度的冲 动级，它具有作功能力大、效率高的特点。
分
汽 汽
机 机
汽 轮 机
分
汽
汽 汽
机 汽 机 机 汽 汽 机
汽 汽 汽
分
机 机 机 汽 机 汽 汽 机 机
14
按热力特性分类（即汽轮机型式）
凝汽式、中间再热式 背压式 调整抽汽式
Turbine 供热
Turbine
Turbine
热用户
15
按主蒸汽参数分类 低压汽轮机：小于1.47 Mpa； 中压汽轮机：1.96 ~ 3.92 Mpa； 高压汽轮机：5.88 ~ 9.81 Mpa； 超高压汽轮机：为11.77 ~ 13.93 Mpa； 临界压力汽轮机：15.69 ~ 17.65 Mpa； 超临界压力汽轮机：大于22.15 Mpa； 超超临界压力汽轮机：大于32 Mpa
24
25
3，冲动级： ，冲动级：当汽流通过动叶通道时，由于受到动叶通道形状的限制 而弯曲被迫改变方向，因而产生离心力，离心力作用于叶片上，被称 为冲动力。这时蒸汽在汽轮机的级所作的机械功等于蒸汽微团流进、 流出动叶通道时其动能的变化量。而这种级称为冲动级。
26
4，反动级 ，反动级：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。通常称这种级为反动级。
汽轮机原理课程学习辅导材料
汽轮机原理课程学习辅导材料长沙理工大学能源与动力工程学院目录第一篇各章单元复习题绪论及第一章汽轮机级的工作原理 2 第二章多级汽轮机19第五章凝汽设备26第七章汽轮机调节系统35第二篇综合思考题第一部分汽轮机的热力特性46第二部分汽轮机的负荷调节47第三部分汽轮机的经济运行49第四部分汽轮机的安全运行50第五部分汽轮机的启动与运行53第三篇各章练习题第一章汽轮机级的工作原理55第二章多级汽轮机58第三章汽轮机级在变工况下的工作60 第五章汽轮机的凝汽设备61第七章汽轮机调节系统61练习题参考答案62第一篇各章单元复习题绪论及第一章级的工作原理问答题:1．按工作原理、热力过程特性、蒸汽流动方向、新蒸汽参数等对汽轮机进行分类，汽轮机可分为哪些类型按新蒸汽参数分类时，相应类型汽轮机的新汽压力等级是什么2．国产汽轮机型号的表示方法是什么3．根据国产汽轮机型号的表示方法，说明下列汽轮机的型号提供了汽轮机设备的哪些基本特征4) 537/5374．汽轮机中哪些部件是转动的哪些部件是静止不动的5．汽缸的作用是什么6．简述蒸汽在汽轮机中的能量转换过程7．试绘图说明最简单的发电厂生产过程示意图8．蒸汽对动叶片冲动作用原理的特点是什么9．蒸汽对动叶片反动作用原理的特点是什么机级的类型各种类型级的特点是什么11．什么是动叶的速度三角形12．如何根据喷嘴汽流出汽角计算速度级、纯冲动级与反动级的最佳速比13．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14．试述汽轮机级内有哪些损失造成这些损失的原因是什15．如何减小级内漏汽损失16．简述轴向推力的平衡方法。
17．简述汽封的工作原理18．何为汽轮机的进汽机构节流损失和排汽阻力损失在热力过程线（焓- 熵图）上表示出来。
名词解释1．汽轮机的级2．反动度。
3．滞止参数4．临界压比5．轮周效率。
6．级的余速损失7．最佳速度比。
8．部分进汽度。
9.级的相对内效率单项选择A.离心式D.周流式A. 支持轴承 D.推力轴承A.靠背轮 D.推力轴承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A. 压力下降，速度下降B. 压力上升，速度下降C. 压力下降，速度上升D. 压力上升，速度上升A. 蒸汽在动叶通道内膨胀时的理想焓降与蒸汽在整个级的滞止理想焓降之比。
《汽轮机原理》讲稿第05章汽轮机调节-少学时资料
图63
第四节 中间再热汽轮机的调节
一，中间再热汽轮机调节的特点
（一）中间容积的影响：
中间再热汽轮机有再热器、再热管道这一巨大的中间容积，机 组甩负荷之后，即使高压调节阀全关，但是，中间容积的储汽足 以使机组超速（40~60) %。为了解决这一问题，需设置中压调节 阀。这样一来，在机组甩负荷之后，同时关闭高、中压调节阀， 是机组停止运行。
《汽轮机原理》
汽轮机自动调节
第一节 汽轮机自动调节系统
一，汽轮机自动调节系统的任务：
1，汽轮机为什么必需具备自动调节系统？
电能不能大量储存，火电厂发出的电力必须随时满足用户要求，即在数量、 质量要求同时满足用户要求。 （1）数量要求：用户对发电量的要求。这就是要求电力负荷根据用户要求来调 整发电大小，以满足用户要求。 （2）供电质量要求：供电质量就是指频率和电压。其中，电压可以通过变压器 解决。电网频率则直接取决于汽轮机的转速。转速高则频率高，转速低则频 率低。
图40
3，并列运行的机组功率变化与速度变动率的关系： 在一次调频时，机组功率变化的相对值与其速度变动率成反
比。即速度变动率大的机组，功率变化小；速度变动率小的机 组，功率变化大。
4，速度变动率的选定：
（1）对于承担基本负荷的机组，希望运行稳定，速度变动率应取 大一些，一般为(4~6)%；
（2）对于承担尖峰负荷的机组，希望增强对负荷的适应性，速度 变动率应取小一些，一 般为(3~4)%。
（3）配汽机构： 配汽机构是接受放大后的信号，调节汽轮机 的进汽量，改变机组功率。 • 另外，还有同步器等
调节系统的静态特性曲线
汽轮机调节系统的静态特性曲线是由转速感受机构、中间放大 机构和执行机构的静态特性曲线所组成，如图7---36、 图7---37所 示。其中，将调速器、中间放大机构和执行机构的静态特性曲线 分别画在直角坐标系的第二、三、四象限，将调节系统的静态特 性曲线画在直角坐标系的第一象限，组成四象限图。
《汽轮机培训教材》
卡诺循环
汽轮机原理图
卡诺循环是理想热力循环的基础， 对于汽轮机的理论研究和性能优 化具有重要意义。
通过深入了解汽轮机的工作原理 和热力循环过程，您将能够更好 地理解其在能源转换中的作用。
蒸汽在汽轮机内膨胀，驱动涡轮转动，完
成能量转换过程。
3
功率输出
转动的涡轮产生的机械能被传递至发电机
或其他设备，用于产生电力或执行工作任
蒸汽排放
4
务。
蒸汽排放至冷凝器或大气中，完成汽轮机 工作循环的一次循环。
汽轮机的组成部分
汽轮机由多个关键组件组成，包括涡轮、锅炉、发电机等。本节将深入研究这些组件的结构、功能以及它们在 汽轮机中的角色。
故障诊断
故障排除
学习故障诊断技巧，通过分析故 障原因，找到最有效的解决方案。
熟悉常见故障排除方法，快速有 效地修复汽轮机故障，减少停机 时间。
总结和回顾
在本教材中，我们深入探讨了汽轮机的基本原理、工作过程、组成部分、维护和保养以及故障排除。通过对这 些内容的了解，您将更好地掌握汽轮机技术，并在实际应用中取得更好的效果。 感谢您阅读《汽轮机培训教材》！祝愿您在汽轮机领域取得辉煌的成就！
汽轮机的维护和保养
汽轮机的维护和保养关系到其长期稳定运行和效能的保持。我们将介绍一些常见的维护措施和保养要点，帮助 您最大程度地减少故障和提高汽轮机的寿命。
1 定期检查与维护
定期进行检查、清洁和维护，保持汽轮机各 部件的正常运行状态。
2 润滑和液位管理
保持适当的润滑和液位，避免因摩擦或过热 引起的故障。
汽轮机结构及原理知识培训共50页文档
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
汽轮机原理及运行课程自学辅导资料
汽轮机原理及运行课程自学辅导资料二○○八年十月汽轮机原理及运行课程自学进度表教材：汽轮机原理教材编者：沈士一康松庆贺庆庞立云出版社：中国电力出版社出版时间：1992接交给任课教师。
总成绩中，作业占15分。
汽轮机原理及运行课程自学指导书第1章汽轮机级的工作原理一、本章的核心、重点及前后联系（一）本章的核心掌握蒸汽在汽轮机各种级内的流动过程和能量转换规律及计算，蒸汽在汽轮机级内能量转换过程中各种损失和各种级效率的物理概念及减少损失的措施，熟悉各种损失的计算；熟悉汽轮机级的热力设计原则和方法，扭叶片级；了解叶栅的气动特性。
（二）本章重点级的概念，级的工作过程，级的反动度，动叶进出口速度三角形，蒸汽在喷嘴的膨胀过程，蒸汽在动叶中的流动和能量转换过程；蒸汽作用在动叶栅上的力和轮周功率，级的轮周效率，级的轮周效率与速比的关系，蒸汽在复速级内的能量转换特点；级内损失，级的相对内效率。
（三）本章前后联系在前面学习完成工程热力学和流体力学的基础上，对级的工作原理进行学习；学习本章内容为后面分析多级汽轮机的工作原理打下基础。
二、本章的基本概念、难点及学习方法指导（一）本章的基本概念级，反动度，压比，速比，最佳速比，轮周效率，轮周功率，级的相对内效率，扭叶片（二）本章难点及学习方法指导级的轮周效率和速比的关系学习方法：理论联系实际，熟悉汽轮机结构，多看书，三、典型例题分析1.汽轮机按工作原理分类可分为哪几种类型？答：冲动式汽轮机和反动式汽轮机。
2.按热力性质分类，汽轮机可分为哪几种类型？答：凝汽式汽轮机，背压式汽轮机，调节抽汽式汽轮机，抽汽背压式汽轮机，中间再热式汽轮机3.什么是级的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c1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。
4.汽轮机级的含义是什么？答：汽轮机的级是将蒸汽热能转换成机械能的基本工作单元，结构上由静叶栅和相应的动叶栅组成。
汽轮机学习材料
汽轮机工岗位培训教材一、基础知识1．什么叫工质火力发电厂采用什么作为工质工质是热机中热能转变为机械能的一种媒介物质（如燃气、蒸汽等），依靠它在热机中的状态变化（如膨胀）才能获得功。
为了在工质膨胀中获得较多的功，工质应具有良好的膨胀性。
在热机的不断工作中，为了方便工质流入与排出，还要求工质具有良好的流动性。
因此，在物质的固、液、气三态中，气态物质是较为理想的工质。
目前火力发电厂主要以水蒸气作为工质。
2. 何谓工质的状态参数常用的状态参数有几个基本状态参数有几个描述工质状态特性的物理量称为状态参数。
常用的工质状态参数有温度、压力、比容、焓熵、内能等，基本状态参数有温度、压力、比容(单位质量的物质所占有的容积称为比容)。
3．什么叫绝对压力、表压力容器内工质本身的实际压力称为绝对压力用符号Pa表示。
工质的绝对压力与大气压力的差值为表压力，用符号Pg表示。
因此，表压力就是我们用表计测量所得的压力，大气压力用符号P atm表示。
绝对压力与表压力之间的关系为：Pa＝Pg+P atm 或 Pg＝Pa－P atm4. 什么叫真空和真空度当容器中的压力低于大气压力时，把低于大气压力的部分叫真空。
用符号“Pv”表示。
其关系式为： Pv＝P atm－Pa发电厂有时用百分数表示真空值的大小，称为真空度。
真空度是真空值和大气压力比值的百分数，即：完全真空时真空度为100％，若工质的绝对压力与大气压力相等时，真空度为零。
5．什么叫比容和密度单位质量的物质所占有的容积称为比容。
比容的倒数，即单位容积所具有的质量，称为密度。
6．什么叫比热容影响比热容的主要因素有哪些单位数量（质量或容积）的物质温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量，称为气体的单位热容量，简称为气体的比热容。
比热容表示单位数量的物质容纳或贮存热量的能力。
物质的质量比热容符号为C，单位为KJ／（Kg·℃）。
影响比热容的主要因素有温度和加热条件，一般说来，随着温度的升高，物质比热容的数值也增大；定压加热的比热容大于定容加热的比热容。
《汽轮机原理》讲稿第01章
h cpT
k RT k 1
k k 1
p
1 2
(C12t
C02 )
h0
h1t
k ( p0
k 1 0
p1 ）
1
30
（二） 喷嘴出口汽流速度计算
1，喷嘴出口的汽流理想速度
在进行喷嘴流动计算时，喷嘴前的参数 p(初速）是已 知的条件。按等熵过程膨胀，其过程曲线如图所示，则喷嘴 出口理想速度为
图中，hn h0 h1t 称为喷嘴的理想焓降。为了方便，
引用滞止参数，如图所示，滞止焓值为：
h0*
h0
1 2
C02
把相应的滞止参数 p0*、0*、h0*分别代入，
则
c1t 2hn*
c1t
2k k 1
p0*
0
[1
(
p1 p0*
k 1
)k
]
32
2，喷嘴出口的汽流实际速度
21
3.反动级 通常把反动度 = 0.5的级称为反动级。对于反动级来说， 蒸汽在静叶和动叶通道的膨胀程度相同，即是p1>p2，
hb
hn*
1 2
ht*
反动级是在冲动力和反动力同时作用下作功。反动级的效率 比冲动级高，但作功能力小。
4. 复 速 级
由一组静叶栅和安装在同一叶轮上的两列动叶栅及一组介 于第一、二列动叶栅之间、固定在汽缸上的导向叶栅所组成的 级，称为复速级。第一列动叶栅通道流出汽流，其流速还相当 大，为了利用这一部分动能，在第一列动叶栅之后装上一列导 向叶栅以改变汽流的方向，使之顺利进入第二列动叶栅通道继 续作功。复速级也采用一定的反动度。复速级具有作功能力大 的特点。
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汽轮机原理课程学习辅导材料目录第一篇各章单元复习题及解答绪论及第一章汽轮机级的工作原理1解答7第二章多级汽轮机15解答19第五章凝汽设备24解答29第七章汽轮机调节系统311解答34第二篇综合思考题及解答第一部分汽轮机的热力特性39第二部分汽轮机的负荷调节45第三部分汽轮机的经济运行51第四部分汽轮机的安全运行56第五部分汽轮机的启动与运行65第三篇各章练习题及答案练习题73答案75附录火电厂生产过程多媒体教学软件使用介绍77第一篇、各章单元复习题及解答绪论及第一章级的工作原理一、问答题:1．按工作原理、热力过程特性、蒸汽流动方向、新蒸汽参数等对汽轮机进行分类，汽轮机可分为哪些类型？按新蒸汽参数分类时，相应类型汽轮机的新汽压力等级是什么？2．国产汽轮机型号的表示方法是什么？3．根据国产汽轮机型号的表示方法，说明下列汽轮机的型号提供了汽轮机设备的哪些基本特征？（1）CB25-8.82/0.98/0.118（2）CC25-8.82/0.98/0.118-1（3）CB25-8.83/1.47/0.49（4）N300-16.7/537/5374．汽轮机中哪些部件是转动的？哪些部件是静止不动的？5．汽缸的作用是什么？6．简述蒸汽在汽轮机中的能量转换过程？7．试绘图说明最简单的发电厂生产过程示意图？8．蒸汽对动叶片冲动作用原理的特点是什么？9．蒸汽对动叶片反动作用原理的特点是什么？10．根据蒸汽在汽轮机内能量转换的特点，如何划分汽轮机级的类型？各种类型级的特点是什么？11．什么是动叶的速度三角形？12．如何根据喷嘴汽流出汽角计算速度级、纯冲动级与反动级的最佳速比？13．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？14．试述汽轮机级内有哪些损失？造成这些损失的原因是什么？15．如何减小级内漏汽损失？16．简述轴向推力的平衡方法。
17．简述汽封的工作原理？18．何为汽轮机的进汽机构节流损失和排汽阻力损失？在热力过程线（焓~熵图）上表示出来。
汽轮机原理讲义
热力发电厂的基本构成
蒸汽动力装置
朗肯循环及其热效率
工质在各设备中依次发生状态变化而形成一个循环，这一循环可理想化为两个等 压过程与两个绝热过程所组成的基本循环，称为朗肯循环。 朗肯循环的热效率可表示为：η= 朗肯循环的热效率可表示为：η=
h 1 h 1 h 2 h 2 '
蒸汽动力装置的基本构成
汽轮机内效率
汽轮机内效率
前面分析了汽轮机级的各项损失，虽然汽轮机的各项损失计算非常复杂、 繁琐，但由于现代计算机技术的进步，繁琐复杂的计算已经不是问题。扣除 汽轮机级内的各项损失，汽轮机级的内效率就很容易计算出来了，汽轮机级 的内效率最直观的反映，就是级前后蒸汽参数。
6MW 75-78% 7512MW 77-80% 77中压25MW 中压25MW 79-82% 79高压25MW 高压25MW 80-83% 8050MW 82-85% 82100MW 82-86% 82-
汽轮机原理培训班隆重开幕
汽轮机原理培训班组委会
汽轮机的由来与发展方向
汽轮机的基本概念
汽轮机是一种以蒸汽为工质，并将蒸汽的热能转换为机械能的一种旋转机械。汽轮机带动 发电机的同时，将机械能转化成了电能。高压高温的蒸汽具有相当高的能量，热力学上称之为 焓，当蒸汽依次通过汽轮机的通流级时，汽轮机的焓逐渐减少，当蒸汽从汽轮机排出时，蒸汽 所具有的焓已经基本不具备作功能力了。在汽轮机级内蒸汽减少的焓部分地转变成了机械功。
汽轮机通流部分设计
汽轮机通流部分设计，就是我厂通称的“热力计算” 汽轮机通流部分设计，就是我厂通称的“热力计算”。 应该说，汽轮机热力计算是汽轮机设计的第一步，它的计 算成功与否直接表现在下列方面： 1.汽轮机出力及各项供热参数能否满足用户需要； 1.汽轮机出力及各项供热参数能否满足用户需要； 2.系统配置是否合理，是否符合基本的科学精神； 2.系统配置是否合理，是否符合基本的科学精神； 3.汽轮机轴向推力； 3.汽轮机轴向推力； 4.各级叶型选型是否合理； 4.各级叶型选型是否合理； 5.是否最有利于组织生产与尽可能地降低生产成本。 5.是否最有利于组织生产与尽可能地降低生产成本。 汽轮机通流部分的设计一旦完成，应该说汽轮机的 主要性能就基本确定下来了。
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1绪论及第二章 级的工作原理一、问答题:1．按工作原理、热力过程特性、蒸汽流动方向、新蒸汽参数等对汽轮机进行分类，汽轮机可分为哪些类型？按新蒸汽参数分类时，相应类型汽轮机的新汽压力等级是什么？ 答：（1）按工作原理可分为：冲动式汽轮机 和 反动式汽轮机（2）按热力过程特性可分为：凝汽式汽轮机；调整抽汽式汽轮机；背压式汽轮机；中间再热式汽轮机。
（3）按蒸汽流动方向可分为：轴流式汽轮机；辐流式汽轮机（4）按新蒸汽参数可分为下列几种类型，相应的压力等级同时列于下面：a. 低压汽轮机 新汽压力为1.18~1.47 MPa;b. 中压汽轮机 新汽压力为1.96~3.92 MPa;c. 高压汽轮机 新汽压力为5.88~9.8 MPa;d. 超高压汽轮机 新汽压力为11.77~13.73 MPa;e. 亚临界汽轮机 新汽压力为15.69~17.65 MPa;f. 超临界汽轮机 新汽压力超过22.16 MPa;g. 超超临界汽轮机2．国产汽轮机型号的表示方法是什么？答：国产汽轮机产品型号的表示方法是：额定功率是指在额定工况下汽轮机连续运行时，在汽轮发电机输出端所发出的最大功率。
3．根据国产汽轮机型号的表示方法，说明下列汽轮机的型号提供了汽轮机设备的哪些基本特征？（1） C B25-8.82/0.98/0.118（2） C C25-8.82/0.98/0.118-1（3） C B25-8.83/1.47/0.49（4） N 300-16.7/537/537答：（1） 该汽轮机为：抽汽背压式；汽轮机的额定发电容量为：25 MW ；汽轮机的新蒸汽压力为 8.82 MPa ; 调整抽汽的压力为：0.98 MPa ；背压为：0.118 MPa ；汽轮机按原设计制造。
（2）该汽轮机为：两次调整抽汽式；汽轮机的额定发电容量为：25 MW ；汽轮机的新蒸汽压力为 8.82 MPa ; 两次调整抽汽的压力分别为：0.98 MPa 和0.118 MPa ；汽轮机按第一次变性设计制造。
（3）该汽轮机为：抽汽背压式；汽轮机的额定发电容量为：25 MW ；汽轮机的新蒸汽压力为 8.83 MPa ; 调整抽汽的压力为：1.47 MPa ；背压为0.49 MPa ；汽轮机按原设计制造。
（4）该汽轮机为：凝汽式；汽轮机的额定发电容量为：300 MW ；汽轮机的新蒸汽压力变型设计序数蒸汽参数额定功率（MW ）汽轮机型号（代号）为16.7 MPa，新蒸汽温度为537℃，再热蒸汽温度为537℃；汽轮机按原设计制造。
4．汽轮机中哪些部件是转动的？哪些部件是静止不动的？答：转动部分包括：主轴、叶轮、动叶、联轴器等；静止部分包括：汽缸、隔板、静叶、轴承、喷嘴室、机座等。
5．汽缸的作用是什么？答：汽缸的作用是形成一个空间容纳蒸汽在其中流动和转子在其中旋转，使通流部分与外界隔开，并支持装在汽缸内的其它部分。
6．简述蒸汽在汽轮机中的能量转换过程？答：蒸汽的热能—→蒸汽的动能—→汽轮机转子旋转的机械能7．试绘图说明最简单的发电厂生产过程示意图？答：1—锅炉；2—汽轮机；3—发电机；4—凝汽器；5—给水泵8．蒸汽对动叶片冲动作用原理的特点是什么？答：蒸汽只在喷嘴中膨胀，在动叶汽道内不膨胀加速，只改变流动方向。
9．蒸汽对动叶片反动作用原理的特点是什么？答：蒸汽在动叶通道内不仅改变流动方向，而且还进行膨胀加速。
10．根据蒸汽在汽轮机内能量转换的特点，如何划分汽轮机级的类型？各种类型级的特点是什么？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：级的平均反动度等于零的级。
特点：蒸汽只在喷嘴叶栅中进行膨胀，将蒸汽的热能转变为动能，在动叶中只改变方向不膨胀。
在这种级中：p1 = p2；∆h b =0；Ωm=0。
动叶叶型近似对称弯曲，汽道横截面沿流动方向不发生变化。
带反动度的冲动级：级的平均反动度介于0.05~0.20的级。
特点：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。
蒸汽对动叶栅的作用力以冲动力为主，但也有一部分反动力，它的作功能力比反动级大，效率又比纯冲动级高。
在这种级中：p1 > p2；∆h n >∆h b >0；复速级：单列冲动级的一种延伸，在单列冲动级动叶之后增加导叶和动叶继续将蒸汽的动能转化为机械功。
特点：作功能力比单列冲动级要大。
反动级：级的平均反动级约为0.5的级。
特点：蒸汽在级中的理想焓降平均分配在喷嘴叶栅和动叶栅中，蒸汽经过动叶通道时，除给予动叶一个比较大的反动作用力；结构特点是动叶叶型与喷嘴叶型相同。
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：p1 > p2；∆h n≈∆h b≈0.5∆h t；Ωm=0.5。
11．什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。
12．如何根据喷嘴汽流出汽角计算速度级、纯冲动级与反动级的最佳速比？答：速度级的最佳速比为：(x1)op=cosα1／4；纯冲动级的最佳速比为：(x1)op=cosα1／2；反动级的最佳速比为：(x1)op=cosα1；其中：α1为喷嘴汽流出汽角。
13．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，而喷嘴高度太小会造成很大的流动损失，即叶高损失。
所以喷嘴高度不能过小，一般大于15mm。
而喷嘴平均直径也不宜过小，否则级的焓降将减少，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高损失之和最小。
14．试述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，汽流与流道壁面之间、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面，当蒸汽流动时，在端面附面层内产生摩擦损失，使其中流速降低。
其次在端面附面层内，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，进一步加大附面层内的摩擦损失。
（5）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，其通道截面沿叶高变化，叶片越高，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，使喷嘴出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面处为最佳值，而沿叶片高度其它截面的参数，由于偏离最佳值将引起附加损失，统称为扇形损失。
（6）叶轮摩擦损失：叶轮在高速旋转时，轮面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。
（7）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，从而损耗一部分能量；另外动叶两侧面也与弧段内的呆滞蒸汽产生摩擦损失，这些损失称为鼓风损失。
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象，使间隙中的低速蒸汽进入s节流损失动叶流道，扰乱主流，形成损失，这些损失称为斥汽损失。
（8）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。
（9）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。
15． 如何减小级内漏汽损失？答：减少漏汽损失的措施：1） 加装隔板汽封片，减少漏汽量；2） 在动叶片根部安装径向汽封片；3） 在设计时采用合适的反动度，使叶片根部形成根部不吸不漏；4） 在叶轮上开平衡孔，使隔板漏汽经平衡孔漏向级后，避免混入主流。
16． 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。
17． 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，使蒸汽的焓值上升，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。
18． 何为汽轮机的进汽机构节流损失和排汽阻力损失？在热力过程线（焓~熵图）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焓降减小，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焓降减少，该焓降损失称为排汽通道的阻力损失。
二、名词解释1．汽轮机的级答：将高温、高压蒸汽所具有的热能转换为机械功的基本单元，主要是由一列喷嘴叶栅和一列动叶栅组成。
2．反动度。
答：蒸汽在动叶通道内膨胀时的理想焓降与蒸汽在整个级的滞止理想焓降之比，用来衡量动叶栅中蒸汽的膨胀程度。