汽轮机原理及运行-综合复习资料.docx

《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I'可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（）。

A、提高B、不变C、降低D、不定3.如果是反动级，蒸汽在动叶屮膨胀，蒸汽在动叶进口的相对速度Z间的关系为（）oA、W\ < W2tB、W\ = W2t C^ > W2t D、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（）0A、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、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（）oA、小于喷嘴岀口安装角B、等于喷嘴出口安装角C、大于喷嘴出口安装角D、不确定&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焙降是有限的？4.说明汽轮机型号N220・ 13/535/535中各字母和数字的含义。

5.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？&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I'可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？焰值如如何变化？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c cx<100〜120m/s,对于背压式机组c cx<40〜60m/So三、计算题1、己知某级喷管进口蒸汽压力为40bar,温度为435°C,进口初速C o=5O m/s,蒸汽流量G=101.9kg/s ,级后压力P2= 30 bar,级的反动度为0.1,喷管出口角內==12°，速度系数厂0.97,流量系数“二0.97,级的平均直径J=961 mm,该级为全周进汽。

计算喷管出口的实际速度、实际恰值、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°C,查焙爛图得3294 kJ/kg；由焙爛图上的（）点等爛到级后压力p2=30 bar,查得其理论恰为3206 kJ/kg；喷嘴后蒸汽比体积取％=0.095 n?/kg）。

2、已知机组某屮间级的反动度Q =0.04,速度堆邑= 0.44 ,级内蒸汽理想焰降A/?z =84.3 kJ/kg,c\喷管出汽角a, = 1 5°,动叶进出汽角关系为02=0・3。

，蒸汽流量G =4.8 kg/s,前一级排汽余速动能可利用的能量从詡=1.8 kJ/kg,离开该级的汽流动能被下一级利用系数为0.5, ©二0.96,0二0.924。

求该级的轮周功率和轮周效率。

3、已知某级的理想焙降是53 kJ/kg ,蒸汽初速度为80m/s , al = 13°,（p=0.97,屮=0.931, p2=pl-3°,反动度0=0.12,动叶的平均直径为1.002m,级的流量为360 t/h, n=3000r/min<>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）该级的伦周效率是否达到了最大值？为什么？《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D A A C B C B A二、简答题1.什么是汽轮机的级？根据蒸汽在动叶屮的膨胀程度，级有哪儿类？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，级对分为纯冲动级、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：多级汽轮机釆用分缸结构，可以合理利用材料，釆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焙降是有限的？答：为了保证级有较高的轮周效率，级应该在最佳速度比xl=u/c 1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焙降是有限的。

4.说明汽轮机型号N220-13/535/535屮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°C;第二个535表示再热蒸汽温度为535°C o5.为什么汽轮机一级的有效焙降是有限的？答：为了保证级有较高的轮周效率，级应该在最佳速度比xl=u/c 1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焙降是有限的。

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：对于典型的反动级山'、=、因而Q =0-5，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。

&怎样判断级的轮周效率是否达到最大？答：当动叶出口绝刈速度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lkg蒸汽理想比焙降屮转换成电能的部分与整个热力循环中加给lkg蒸汽的热量仏=垃=匕之比，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g Q' G（h^-h g）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°C;第二个535表示再热蒸汽温度为535°Co11.为什么汽轮机一级的有效焙降是有限的？答：为了保证级有较高的轮周效率，级应该在最佳速度比xl=u/c 1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。

12.什么是汽耗率？什么是热耗率？什么情况下采用汽耗率來评价汽轮机组的经济性？答：机组每生产1 kW・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lkW・h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？焙值如如何变化？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，但比焙值不变。

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，如表面镀絡、局部高频淬硬、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435°C,进口初速c o=5O m/s,蒸汽流量G=10l.9 kg/s , 级后压力“2= 30 bar,级的反动度为0.1,喷管;I] 口角6^=12°，速度系数° =0.97,流量系数“=0.97,级的平均直径於961 mm,该级为全周进汽。

计算喷管出口的实际速度、实际焙值、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°C,查焙嫡图得3294 kJ/kg；由焙嬌图上的0点等嫡到级后压力“2=30 bar,查得其理论焰为3206 kJ/kg；喷嘴后蒸汽比体积取⑰=0.095 m3/kg）o解：由喷管进口蒸汽压力为40bar,温度为435°C,查焙爛图得他=3294 kJ/kg；由焙爛图上的0点等燔到级后压力/?2=30 bar,查得其理论%含为〃2.、=3206 kJ/kg□贝925O2r.・.坨=% + 号=3294 + 号-x 1 （尸=3294 + 1.25 = 3295.25 kJ/kg级的等爛滞止焙降Ni； =h； -h2s =89.25 kJ/kg喷管等爛焙降从：=(l-Q)A/< =0.9X89.25=80.325 kJ/kg喷管出口理想焙饥=忙-AA；=3 24.9 2 kJ/kg喷管出口理想速度c k = 72A/z n = 72x80.325 xlO3 = 400.8 m/s实际速度c、=(pc、i =38X79 m/s2 2喷管能量损失△/?必=4.75 kJ/kg' 2 2实际焰值为h!=3214.925+4.75=3219.675 kJ/kg•・• G = juG f = 口如& sin a.f Hr喷管出口高度l n = --------- 空 ------ =0.0397m « 40 mm).171 de Xl sinag2、已知机组某中间级的反动度Q =0.04,速度比西=匕=044,级内蒸汽理想焙降=84.3 kJ/kg,1 q喷管出汽角內=15。

，动叶进ill汽角关系为02=0・3。

，蒸汽流量G =4.8 kg/s,前一级排汽余速动能可利用的能量A/?r0 = 1.8 kJ/kg,离开该级的汽流动能被下一级利用系数为0.5, 0=0.96,0=0.924。

求该级的轮周功率和轮周效率。

解：A/?； =zVi z + A/?a)= 86.1 kJ/kgA/?； =(l-Q)A/z；=82.656 kJ/kg, A/?… = QA/z； = 3.444 kJ/kg喷嘴出口汽流理论速度= J2A/7； = 406.56 m/s实际速度C] = (pCu =390.3 m/s圆周速度u = c}x} =171.7 m/s动叶进口汽流相对速度vv1 = y/cf 4- w 2— 2wc, c o=^390.32 +171.72 -2x390.3xl71.7xcosl5°=228.8 m/s■= sin-1 5 如 % = 26.2°, 0、= /?)- 3° = 23.2°动叶出口汽流相对速度:w2f = J 2△他 + vvj = 243.4 m/sw2 = / =224.9 m/s动叶出口汽流绝对速度:C 2 = a+M2 --2UW2 COS02 =95.27 m/s「2 2喷嘴能量损失△饥=k 1 =6-48 kJ/kg2 22 2动叶能量损失% 二叫一叫=4.332 2余速损失轨22=号=4.54 kJ/kg轮周焙降AA U =△/?/ + A/z r0—［址—A/?b^ — ZV?C2=70.75 kJ/kg级的理想可用能E（） = A/i z + A/2C0-O.5A7?C2 =83.83 kJkg轮周效率77“ =仝饥= 0.844E°轮周功率p u =GAh u =339.6 kW3、某汽轮机的一个中间级，流入该级的蒸汽初速c0=91.5 m/s ,流量D = 60 t/h,级前蒸汽比焙为人）=265181 kJ/kg。