汽轮机运行值班员中级题库第二部分计算题(缩印整合版)

四、计算题

1、混凝土衬砌的压力隧道，直径d=5m，通过流量q=200m3/s，长度L=500m，取n=0.012，求沿程水头损失。

解：水力半径R=d/4=5/4=1.25（m）

由n=0.012，查谢才系数表得C=85.85m1/2/s

v=4q/（πd2）=4×200/（3.14×52）=10.2（m/s）

h=Lv2/（C2R）=500×10.22/（85.852×1.25）=5.65（m）

答：沿程水头损失为5.65m。

2、La4D2022水在某容器内沸腾，如压力保持1Mpa，对应的饱和温度

t1=180℃,加热面温度t2保持205℃，沸腾入热系数α为85700W/（m2·℃），求单位加热面上换热量？

解：q=α(t2-t1)=85700×（250-180）

=2142500（W/m2）

答：单位加热面上换热量是2142500 W/m2。

3、La4D3025某P=200MW机组调节系统的迟缓率Ɛ=0.3％，速度变动率δ=5％，试计算由迟缓引起负荷摆动量是多少？

解：负荷摆动量△P=（Ɛ/δ）×P

=0.3/5×200=12(MW)

答：由迟缓率引起的负荷摆动量是12MW。

4、La4D3026某电厂在低周波运行期间曾将速度变动率5％的同步器工作范围由+7％~-5%改为+4％~-6％，试问这样改动后，当电网频率恢复为

50HZ后，机组最多能带多少负荷？（用百分数表示）？

解：同步器工作范围改为+4％~-6％后，为使机组带满负荷，同步器应处于高限位置，设在50HZ时机组带负荷P’则（1.04×3000-3000）/P’=δn0/P

P’/P×100% =[(1.04×3000-3000)/ δn0] ×100%

=[1.04×3000-3000)/(0.05×3000)] ×100%

=(0.04/0.05) ×100%=80%

答：此时机组只能带80％额定负荷。

5、设1kg蒸汽在锅炉中吸热Q1=2.51×1000kj/kg，蒸汽通过汽轮机作功后在凝汽器中放出热量Q2=2.09×1000 kj/kg。蒸气流量q m=440t/h，如果作的功全部用来发电，问每天能发出多少度电？（不考虑其他能量损失）解：q m=440t/h=4.4×100000kg/h

(Q1- Q2)×D =(2.51-2.09) ×1000×4.4×100000

=1.848×100000000(kj/h)

因1kJ=2.78×10-4kW·h

则每天发电量W =2.78×10-4×1.848×108×24

=1.23×106kWh

答：每天能发出1.23×106kWh电。

6、Lb4D3028一台50MW汽轮机的凝汽器，其表面单位面积的换热量Ｑ

=23000W/平方米，凝汽器铜管内外壁温差为2℃，求水蒸气的凝结换热系数α？

解：Ｑ=α(t内-t外)

α=q/(t内-t外)=23000/2=11500[W/(m2·℃)]

答：水蒸气的换热系数是11500 W/( m2·℃)。

7、Lb4D3029某电厂一昼夜发电1.2×106kW·h，此功应由多少热量转换而

来？（不考虑其他能量损失）

解：1 kW·h=3.6×103kJ

则Q=3.6×103×1.2×106=4.32×109（kJ）

答：此功应由4.32×109kJ的热量转换而来。

8、Lb4D3030一台十级离心泵，入口压力p1=0.21Mpa，出口压力p2=6.5Mpa，入口水温t=109.32℃，求该泵的总扬程和单级扬程。

解：根据水泵入口水温和压力查找饱和水温表ρ=951.2kg/m3，g=9.81m/s2。

根据水泵扬程公式得泵的总扬程为

H t=（p2-p1）/(ρg)=(6.5×106-0.21×106)/(951.2×9.81)

=471.5(m)

每级扬程为H=H t/10=471.5/10=47.5m

答：该离心泵的总扬程为471.5m，单级扬程为47.5m。

9、Lb4D4031一台热机按卡诺循环工作，分别在温度t1=20℃、t’1=300℃、t”1=600℃的高温热源与温度t2=20℃的低温冷源工作，求热效率？解：已知T2=273+20=293K，

同理，T1=293K、T’1=573K、T”1=873K

ηcu=（1-T2/T1）×100%

则ηcu=（1-293/293）×100%=0％

η’cu=（1-293/573）×100%=48.87%

η”cu=(1-293/873)×100%=66.44％

答：热效率分别为0％、48.87％、66.44％。

10、Lc4D1032某车间的一条直流线路长L=500m，原来用截面为S cu=20mm2

的橡皮绝缘铜线（ρcu=0.0175Ω·mm2/m）。现发现导线绝缘已老化，计划换新导线，并以铝（ρAl=0.0285Ω·mm2/m）代铜，要求其导线电阻不能改变。试求采用多大截面的铝导线合适？

解：R=ρL/S

用铜导线的电阻值为

R=ρcu L/S Cu=0.0175×500×2/20=0.875(Ω)改用铝导线时的电阻值应相等，所以

S Al=ρAl L/R=0.0285×500×2/0.875=32.5（mm2）答：采用铝导线的截面为32.5mm2，应根据计算结果查我国标准线径，选大于且接近于计算值即可。

11、Lc4D203某锅炉蒸发量D=130t/h，给水温度为172℃，给水压力4.41Mpa，过热蒸汽压力为3.92Mpa，过热蒸汽温度为450℃，锅炉的燃煤量

m=16346kg/h，燃煤的低位发热量Qar,net=22676kJ/kg,试求锅炉的效率？解：由汽水的性质查得给水焓i1=728 kJ/kg，

主蒸汽焓i0=3332 kJ/kg

锅炉输入热量Q1=m

Qar,net=16346×22676=3.7×100000000(kJ/h)

锅炉输出热量Q2=D（i0-i1）

=130×1000×(3332-728)=3.39×1000(kJ/h)

锅炉效率η=Q2/Q1×100％

=3.39×100000000/3.7×100000000×100％

=91.62％

答：此台锅炉效率是91.62％

12、Jd4D1034某物体的摄氏温度为15℃，该物体的热力学温度是多少？

解：T=273016+15=288.16（k）

答：该物体的绝对温度为288.16k。

13、Jd4D3036汽轮机某级前压力p0=3.92Mpa，蒸汽流速v0=0，喷嘴后压力p1=1.96Mpa。问该级应选用何种喷嘴？

解：压力比为Ɛn= p1/p0=1.96/3.92=0.5

当Ɛn≥0.3时，应采用渐缩斜切喷管。

答：本级应选用渐缩斜切喷管。

14、Je4D2037某机组额定转速为3000r/min，空负荷转速为3120r/min，满负荷转速为3000r/min，问调速系统的速度变动率为多少？

解：调速系统变动率

δ=[(空负荷转速-满负荷转速)/额定转速] ×100％=（3120-3000）/3000×100％

=4（％）

答：该机组调速系统的速度变动率为4％。

15、Je4D2038某台汽轮机额定参数为：主蒸汽压力p1=131.Mpa,主蒸汽温度535℃，做主汽门、调速汽门严密性试验时的蒸汽参数为：主蒸汽压力p2=8.8Mpa，主蒸汽温度456℃。问该台汽轮机转速n下降到多少时，主汽门，调速汽门的严密性才算合格？

解：n=p2/p1×1000=8.8/13.1×1000=671.75(r/min)

答：该汽轮机转速下降到671.75r/min以下时，主汽门、调速汽门的严密性才算合格。

16、Je4D3039某台凝汽器冷却水进水温度为t1=11℃,出口水温度为

t2=19℃,冷却水流量d=9.7×10000t/h，水的比热容c=4.187kJ/kg,问该

凝汽器48小时内被冷却水带走多少热量？

解：该凝汽器每小时被冷却水带走热量

q=d×c(t2-t1)=9.7×107×4.187×(19-11)

=324.9×107（kJ/h）

48小时内被冷却水带走的热量：

324.9×107×48=15595.74×107=1.56×1011(KJ)

答：该凝汽器48小时内被冷却水带走1.56×1011KJ热