《汽轮机原理》习题及答案

模拟试题一

一、单项选择题（每题2分，共20分）

1．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

2．具有一定压力和温度的蒸汽在喷嘴中膨胀时（C）

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

3．汽轮机的级中做功能力最大的级为：（C）

A. 纯冲动级

B. 带反动度的冲动级

C. 复速级

D. 反动级

4．汽轮机除级内各项损失外，还可能发生下列哪些项损失？（D）

A. 湿汽损失

B. 隔板漏汽损失

C. 叶顶漏汽损失

D. 轴封漏汽损失

5．多级汽轮机相对内效率降低的不可能原因是（D）。

A.余速利用系数降低

B.级内损失增大

C.进排汽损失增大

D.重热系数降低

6．正常运行时，关于凝汽器内真空的形成，判断下列四个答案中哪一个是正确答案？（B）

A. 抽气器抽成的

B. 蒸汽在较低的温度下凝结形成的

C. 凝结水泵将水从凝汽器内抽出形成的

D. 汽轮机的末级叶片比较长，蒸汽膨胀得比较充分形成的。

7．并列运行的机组，同步器的作用是（C）

A. 改变机组的转速

B. 改变调节系统油压

C. 改变汽轮机功率

D. 减小机组振动

8．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/s

B. 122 m/s

C. 161 m/s

D. 255 m/s

9．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：（C）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

10．当各种条件相同时，冲动式汽轮机与反动式汽轮机的级数比约为：（C）

A. 2

B. 1

C. 1/2

D. 1/4

二、填空题（每题2分，共20分）

1．叶轮上开平衡孔可以起到减小轴向推力的作用。

2．在多级汽轮机中，全机理想比焓降为1200 kJ/kg，各级的理想焓降之和为1230 kJ/kg ，则重热系数为 2.5% 。

3．背压式汽轮机非调节级，流量增大，级的理想比焓降增大，反动度降低。4．汽轮发电机组中，以全机理想比焓降为基础来衡量设备完善程度的效率为相对效率以整个循环中加给1kg蒸汽的热量为基准来衡量的效率为绝对效率。5．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器两种。6．汽轮机定压运行时喷嘴配汽与节流配汽相比，节流损失少，效率高。

三、分析计算题

1．已知汽轮机某纯冲动级喷嘴进口蒸汽的焓值为3369.3 kJ/kg ，初速度c 0 = 50 m/s ，喷嘴出口蒸汽的实际速度为c 1 = 470.21 m/s ，速度系数ϕ= 0.97，本级的余速未被下一级利用，该级内功率为P i = 1227.2 kW ，流量D 1 = 47 T/h ，求：（15分）

（1）喷嘴损失为多少?

（2）喷嘴出口蒸汽的实际焓？

（3）该级的相对内效率？

解：(1) s m c c t /75.48497.021.47011===

ϕ 喷嘴损失：kg kJ c h t n /94.6)97.01(100075.48421)1(2122221=-⋅=-=∆ϕξ (2) kg kJ kg J c h c /25.1/12502200===∆

kg

kJ h h h c /55.337025.13.336900*0=+=∆+=

kg kJ c h h t t /3253100075.4842155.337021221*01=⋅-=-= 喷嘴出口蒸汽的实际焓：

kg kJ h h h n t /326094.6325311=+=∆+=ξ

(3) kg kJ h h h t t t /55.117325355.33701**=-=-=∆ kg

kJ D P h i i /941000472.1227360036001=⨯⨯==∆ 级的相对内效率：

80.055.11794*==∆∆=

t i ri h h η 2．已知汽轮机某级的理想焓降为84.3 kJ/kg ，初始动能1.8 kJ/kg ，反动度0.04，喷嘴速度系数ϕ= 0.96，动叶速度系数ψ= 0.96，圆周速度为171.8 m/s ，喷嘴出口角α 1 = 15°，动叶出口角β2 =β1－3°，蒸汽流量G = 4.8 kg/s 。求：（15分）

（1）喷嘴出口相对速度？

（2）动叶出口相对速度？

（3）轮周功率？

解：(1) 3.84=∆t h kJ/kg ，8.10=∆c h kJ/kg ，04.0=Ωm ，u = 171.8 m/s

1.868.13.840*=+=∆+∆=∆c t t h h h kJ/kg

5.390)1(2*1=∆Ω-=t m h c ϕ m/s

喷嘴出口相对速度:

9.228cos 2112211=-+=αuc u c w m/s 011112.26sin arcsin =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=w c αβ

(2) 动叶出口相对速度:

2.243221*2=+∆Ω=w h w t m ψ m/s (3) 00122.233=-=ββ

轮周功率: