雪慕冰--汽轮机原理及运行试题(二)
雪慕冰--汽轮机原理及运行试题(三)

汽轮机原理及运行试题(三)--雪慕冰一,选择题1、造成火力发电厂效率低的主要原因是(2)。
(1)锅炉效率低;(2)汽轮机排汽热损失;(3)发电机损失;(4)汽轮机械损失。
2、蒸汽在汽轮机内的膨胀做功过程可看作为(3)过程。
(1)等压膨胀做功;(2)等温等压膨胀做功;(3)绝热膨胀做功;(4)等焓膨胀做功。
3、同一压力下的干饱和蒸汽比容(1)湿饱和蒸汽的比容。
(1)大于;(2)等于;(3)小于。
4、同一压力下的干饱和蒸汽比容(3)过热蒸汽的比容。
(1)大于;(2)等于;(3)小于。
5、同一压力下的未饱和水焓(1)饱和水的焓。
(1)小于;(2)大于;(3)等于。
6、同一压力下的过热蒸汽焓(2)干饱和蒸汽焓。
(1)小于;(2)大于;(3)等于。
7、如工质经历了一系列的过程又回复到初始状态,内能的变化量(3)零。
(1)大于;(2)小于;(3)等于。
8、对过热蒸汽进行等温加热时,其压力是(2)。
(1)增加;(2)减小;(3)不变。
9、蒸汽在等截面管路中流动时,如果压力降低,则流速(1)。
(1)增加;(2)减小;(3)不变。
10、各种气体在喷管中速度从零增加到临界转速时,压力大约降低(3)。
(1)1/5;(2)1/3;(3)1/2。
11、蒸汽在渐缩型管路中流动时,如果压力下降,则管路出口截面上的流速最大是(2)。
(1)亚音速;(2)当地音速;(3)超音速。
12、过热蒸汽经过绝热节流后,其做功能力(2)。
(1)增加;(2)降低;(3)不变。
13、水蒸气经绝热节流后温度是(1)。
(1)降低;(2)增加;(3)不变。
14、当热导率为常数时,单层平壁的温度按(3)规律而改变。
(1)对数曲线;(2)双曲线;(3)直线。
15、温度相同时,湿材料的热导率(2)干材料的热导率。
(1)小于;(2)大于;(3)等于。
16、人们习惯上把热导率低于(1)的材料称为绝热材料。
(1)0.23w/(m.k);(2)0.6w/(m.k);(3)0.4w/(m.k).17、对流换热的最大热阻存在于(3)中。
雪慕冰--汽轮机原理及运行试题(一)

69、中压缸启动:启动冲转时,高压缸处于隔离状态,主蒸汽经高压旁路进入再热器,从而保证再热蒸汽温度符合热态启动中压缸对进汽参数的要求。在机组并网前后,切换为高压缸进汽,这种启动方式称为中压缸启动。
70、所谓“并网”就是将发电机的输出端通过隔离开关与电网相接通,使发电机输出的电功率送入电网,供用户使用。
49、金属材料在一定的温度和拉力持续作用下,会发生断裂。温度愈高、应为愈大,其断裂前的承载时间愈短。
50、工程上定义材料试件经历10ˇ7次应力循环才断裂的应力变化幅值为材料的疲劳极限。
51、汽缸壁的平均应力与其汽缸内、外压力差成正比。
52、喷嘴叶栅流道积垢,将使隔板两侧蒸汽的压力差增大。
57、对一个动叶片而言,每经过一个喷嘴流道,蒸汽对动叶片的冲击力变化一次。这种交变的蒸汽作用力称为高频激振力。
58、动叶片振动的分类:B型振动其顶点平衡位置不动,振幅为零。
59、频率分散度是同一级叶片自振率的最大值fmax-和最小值fmin之差与其平均值之比。
60、不调频叶片的安全准则为:Ab≥[Ab]。
汽轮机原理及运行试题(一)--雪慕冰
1、 汽轮机的级:一列喷嘴叶栅和其后相邻的一列动叶栅构成的基本作功单元。
2、 选择填空:在膨胀流动过程中,亚音速汽流的速度变化率大于其比体积变化率,通道截面积将随速度的增大而减小;超音速汽流的速度变化率小于其比体积变化率,通道面积将随速度的增大而增大。
61、不允许叶片或叶片组在共振条件下工作,称为调频叶片。
62、综合题:衡的离心力的原因:(1)、转子质量不平衡。(2)、转子弯曲造成质量不平衡。(3)、转子上套装零件松动造成的质量不平衡。
转子质量不平衡引起各自振动的特征:由于不平衡离心力与转速的平方成正比,受迫振动的振幅也与转速的平方成正比。对于转子弯曲造成的质量不平衡,不平衡离心力的方向与转子弯曲的方向一致。转速不变,其最大振幅的相位与晃度相位的夹角不变;转速升高,此夹角随之增大。对于套装件松动造成的质量不平衡,其定位键限制质量偏心的方向,最大振幅的相位与其定位键的相位有关。转速升高,最大振幅的相位与其定位键相位的夹角增大,且松动间隙加大,振幅随转速升高增加的比例大于转速的平方。
雪慕冰--汽轮机原理及运行试题(十一问题)

53.真空下降的现象有哪些?
54.真空急剧下降的原因有哪些?如何处理?
55.真空缓慢下降的原因有哪些?如何处理?
56.汽轮机进水的主要征象有哪些?
57.发生汽轮机进水时如何处理?
58.叶片断落的一般象征有哪些?
59.叶片断落如何处理。
60.汽轮机轴承损坏的危害有哪些?
8、汽轮机盘车装置有何作用?
9、汽轮机热态启动应注意那些问题?
10、多级冲动式汽轮机的轴向推力有那几部分构成?其平衡措施有那些?
11、汽轮机启动前的主要准备工作有那些?
何作用?
14、启动前向轴封供汽应注意什么问题?
15、高压油采用汽轮机油的供油系统有那些主要设备构成?
22、什么是监视段压力?运行中如何对监视段压力进行分析?
23、造成汽轮机大轴弯曲的原因有哪些?
24、汽轮机轴向位移增大的原因有哪些?
25、汽轮机轴向位移增大应如何处理?
26、汽轮机升负荷阶段的注意事项有哪些?
27、在主蒸汽温度不变时,主蒸汽压力升高对汽轮机运行有何影响?运行中应如何处理?
61.产生汽轮机轴承损坏的原因有哪些?
62.汽轮机轴承损坏的处理原则如何?
63.若因焊接问题引起高压给水管道破裂时的处理步骤有那些?
64.凝结水系统启动前必须具备的主要条件?
65.在运行中停止5#低压加热器的操作步骤是什么?
66.影响给水溶氧量的因素有那些,如何保证给水溶氧量的合格?
67.在运行中停止单只高加的操作步骤是什么?
75.凝汽器铜管泄漏的现象及其处理方法。
76. 导致除氧器压力下降的原因及处理方法
雪慕冰--汽轮机原理及运行(十三) 第二章

习题
1.汽轮机的轴向位置是依靠______确定的? A. 靠背轮 C. 支持轴承 B. 轴封
D. 推力轴承 2.为减小排汽压力损失提高机组经济性,汽轮机的 排汽室通常设计成: A. 等截面型 B. 渐缩型 C. 缩放型 D. 渐扩型
3.目前,我国火力发电厂先进机组的绝对电效率可达 A. 30 %左右 B. 40 %左右 C. 50 %左右 D. 80 %左右
8.评价汽轮机热功转换效率的指标为 A. 循环热效率 B. 汽耗率 C. 汽轮机相对内效率
D. 汽轮机绝对内效率 9.在多级汽轮机中重热系数越大,说明
A. 各级的损失越大 B. 机械损失越大 C. 轴封漏汽损失越大 D. 排汽阻力损失越大
4.下列说法正确的是
A. 增加轴封齿数可以减少轴封漏汽 B. 减少轴封齿数可以减少轴封漏汽 C. 加大轴封直径可以减少轴封漏汽
5.在多级汽轮机中,全机理想比焓降为 1200kJ/kg,各级的理想比焓降之和为 1242kJ/kg,则重热系数为 A. 0.5%B. 1.5% C. 2.5%D. 3.5% 6.汽轮机的进汽节流损失使得蒸汽入口焓 A. 增大 B. 减小 C. 保持不变 D. 以上变化都有可能 7.现代汽轮机相对内效率大约为 A. 30%~40% B. 50%~60% C. 90%左右 D. 98%~99%
32.大功率汽轮机为什么都设计成多级汽轮机?在 h-s图上说明什么是多级汽轮机的重热现象? 答:(1)大功率汽轮机多采用多级的原因为:多 级汽轮机的循环热效率大大高于单机汽轮机;多级 汽轮机的相对内效率相对较高;多级汽轮机单位功 率的投资大大减小。 (2)33.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。
雪慕冰--汽轮机原理及运行试题(十一答案)

(1)主蒸汽温度升高到540℃时,联系锅炉恢复正常,并报告值长;
(2)主蒸汽温度升高到545℃,再次联系锅炉恢复正常,并报告值长减去部分负荷,直至汽温恢复正常。在此汽温下运行不得超过10分钟,否则打闸停机,并做好超温延迟时间记录。
20、在主蒸汽压力不变时,主蒸汽温度降低对汽轮机运行有何影响?运行中应如何处理?
11、汽轮机启动前的主要准备工作有那些?
确认按电厂规程对所有系统进行检查正常;辅助设备各项试验正常;主要仪表完备准确;各项保护装置校验正确投入运行;有关辅机、辅助设备按规程投入运行正常;发电机水冷、氢冷、密封油、氢气系统投入运行正常;盘车投入,大轴弯曲正常,检查转动部分声音正常;当锅炉具备点火条件时,开始抽真空。
(9)汽轮机滑销系统畅通与否;
(10)汽缸保温和疏水的影响。
18、启动过程中可以通过哪些手段控制胀差?
答案要点:启动过程中可以通过以下手段来控制胀差:
(1)控制主、再蒸汽的温度变化率;
(2)控制负荷的变化速度
(3)调整轴封供汽温度的高低及供汽时间的长短;
(4)调整蒸汽加热装置的投入时间和所用汽源的温度;
17、影响胀差的因素有哪些?
答案要点:影响胀差的因素主要有:
(1)主、再蒸汽的温度变化率;
(2)负荷的变化速度;
(3)轴封供汽温度的高低及供汽时间的长短;
(4)蒸汽加热装置的投入时间和所用汽源;
(5)暖机时间的长短;
(6)凝汽器真空的变化;
(7)摩擦鼓风损失;
(8)转子回转效应;
(4)排汽的比体积减小,流速降低,末级就产生脱流及漩涡。同时还会在叶片的某一部位产生较大的激振力,频率降低,振幅增大,极易损坏叶片,造成事故;
汽轮机原理与运行维护考核试卷

4.蒸汽流量
5.润滑油不足、冷却水流量减少
6.暖机、加速、加载
7.蒸汽湿度、叶片材料硬度
8.轴承、凝汽器、叶片
9.蒸汽流量、排汽管道
10.盘车
四、判断题
1. ×
2. ×
3. ×
4. ×
5. ×
6. √
7. ×
8. √
9. ×
10. ×
五、主观题(参考)
1.汽轮机利用蒸汽在叶片上的动力作用,将热能转化为机械能。影响效率的因素有蒸汽压力、温度、湿度以及排汽压力等。
1.汽轮机的工作原理是利用蒸汽在叶片上的____作用,将热能转化为机械能。
2.汽轮机的热效率主要受到____、____和____等因素的影响。
3.汽轮机的凝汽器主要作用是____冷却排汽,以提高热效率。
4.汽轮机的调速系统通过调节____来控制汽轮机的转速和负载。
5.在汽轮机运行中,轴承温度过高可能是由于____或____等原因引起的。
B.对操作人员进行培训
C.实施设备改造
D.建立完善的设备档案
(以下为试卷其他部分的提示,实际内容请根据需要自行编写)
三、判断题(本题共10小题,每小题2分,共20分)
四、计算题(本题共2小题,每小题15分,共30分)
五、案例分析题(本题共1题,共20分)
三、填空题(本题共10小题,每小题2分,共20分,请将正确答案填到题目空白处)
A.润滑油不足
B.冷却水流量减少
C.负载过大
D.排汽温度过高
13.在汽轮机运行过程中,以下哪些操作是正确的?( )
A.遵守操作规程
B.定期进行设备检查
C.在运行中进行设备维修
D.紧急情况下立即停机
汽轮机原理习题及答案.docx

《汽轮机原理》一、单项选择题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η u【 A 】A. 增大B. 降低C. 不变D. 无法确定9.在多级汽轮机中重热系数越大,说明【 A 】 A. 各级的损失越大 B. 机械损失越大C. 轴封漏汽损失越大D. 排汽阻力损失越大1.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:【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。
【 B 】A. P 1<P2B. P 1>P2C. P 1=P2D. P 1=6.汽轮机的进汽节流损失使得蒸汽入口焓【 C 】A. 增大 B. 减小 C. 保持不变 D. 以上变化都有可能14. 对于汽轮机的动态特性,下列哪些说法是正确的?【D】A.转速调节过程中,动态最大转速可以大于危急保安器动作转速B.调节系统迟缓的存在,使动态超调量减小C. 速度变动率δ越小,过渡时间越短D.机组功率越大,甩负荷后超速的可能性越大27.在反动级中,下列哪种说法正确【 C 】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25.在各自最佳速比下,轮周效率最高的级是【 D 】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 】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D. 喷嘴后压力大于喷嘴前压力12. 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8. 评价汽轮机热功转换效率的指标为【 C 】A.循环热效率 B. 汽耗率C. 汽轮机相对内效率D. 汽轮机绝对内效率13.在其它条件不变的情况下,冷却水量越大,则【A 】A. 凝汽器的真空度越高 B. 凝汽器的真空度越低C.机组的效率越高D. 机组的发电量越多4. 两台额定功率相同的并网运行机组A, B所带的负荷相同,机组 A 的速度变动率小于机组 B 的速度变动率,当电网周波下降时,两台机组一次调频后所带功率为P A和P B,则【C】A. P A=P BB. P A<P BC. P A>P BD. 无法确定二、填空题4. 汽轮机的外部损失主要有机械损失和轴封损失。
汽轮机运行试题(二)

汽轮机运行试题(二)一、填空题:(15分)1、蒸汽进入汽轮机喷嘴之后,其压力,热能转变为。
2、为了提高汽轮机的效率,汽轮机越来越趋向、、。
3、汽轮机临界转速高于工作转速的转子,称为,该转子在机组启动的过程中临界转速出现。
4、径向钻孔泵调节系统一般有两级放大。
调速部分通过进行一级放大;第二级放大是。
5、汽轮机空负荷运行中排汽温度升高是由于。
6、汽轮机停机一般在减负荷过程中,金属的降温速度不应超过。
7、汽轮机停机在手打危急保安器后应注意检查。
8、汽轮机主蒸汽温度降低,若维持额定负荷不变,则蒸汽流量,末级焓降,末级叶片可能处于。
9、汽轮机按热力系统特征可以分为、、、。
10、滑销系统发生故障会妨碍机组的,严重时会引起机组的。
11、汽轮机的汽封间隙过小会造成与之间相碰发生摩擦,引起机组的。
12、汽轮机的盘车装置是一种盘动转子的设备,主要在汽轮机和中使用。
13、汽轮机内的漏汽主要发生在、、等处。
二、判断题:(10分)(在题末括号内对者画√,错者画×)1、在汽轮机中设置汽封就可以杜绝漏汽。
()2、背压式汽轮机按电负荷或按热负荷运行,同步器与调压器不能同时投入。
()3、减少汽封漏汽的唯一途径是减少汽封间隙。
()4、凝结器真空与凝汽量及冷却水温的变化关系称为凝结器的热力特性。
()5、汽轮机在启动或停机时,凝结器内的真空是由抽气器建立的。
()6、闸阀只适用于在全开或全关的位置做截断流体使用。
()7、加热器的端差愈大,则给水在加热器的温升增大,热经济性愈高。
()8、主蒸汽管道保温后,可以防止热传递过程的发生。
()9、过热蒸汽的过热度越低,说明越接近饱和状态。
()10、背压式汽轮机系统由于没有凝结器,所以是单热源热机。
()三、选择题:(15分)(将正确答案的序号写在横线上,否则不得分)1、在热力循环中采用给水回热加热后,热耗率是的。
(1)增加;(2)减少;(3)不变。
2、在饱和状态下,水的汽化速度水蒸汽的液化速度。
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汽轮机原理及运行试题(二)--雪慕冰第一章汽轮机的热力特性思考题答案1.什么是汽轮机的级?汽轮机的级可分为哪几类?各有何特点?解答:一列喷嘴叶栅和其后面相邻的一列动叶栅构成的基本作功单元称为汽轮机的级,它是蒸汽进行能量转换的基本单元。
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:hb =0;Ωm=0。
?(1)纯冲动级:蒸汽只在喷嘴叶栅中进行膨胀,而在动叶栅中蒸汽不膨胀。
它仅利用冲击力来作功。
在这种级中:p1 = p2;(2)反动级:蒸汽的膨胀一半在喷嘴中进行,一半在动叶中进行。
它的动叶栅中不仅存在冲击力,蒸汽在动叶中进行膨胀还产生较大的反击力作功。
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 >ht;Ωm=0.5。
?hb≈0.5?hn≈? p2;(3)带反动度的冲动级: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。
这种级兼有冲动级和反动级的特征,它的流动效率高于纯冲动级,作功能力高于反动级。
在这种级中:p1 >hn ? p2;>hb ?>0;Ωm=0.05~0.35。
(4)复速级:复速级有两列动叶,现代的复速级都带有一定的反动度,即蒸汽除了在喷嘴中进行膨胀外,在两列动叶和导叶中也进行适当的膨胀。
由于复速级采用了两列动叶栅,其作功能力要比单列冲动级大。
2.说明冲击式汽轮机级的工作原理和级内能量转换过程及特点。
解答:蒸汽在汽轮机级内的能量转换过程,是先将蒸汽的热能在其喷嘴叶栅中转换为蒸汽所具有的动能,然后再将蒸汽的动能在动叶栅中转换为轴所输出的机械功。
具有一定温度和压力的蒸汽先在固定不动的喷嘴流道中进行膨胀加速,蒸汽的压力、温度降低,速度增加,将蒸汽所携带的部分热能转变为蒸汽的动能。
从喷嘴叶栅喷出的高速汽流,以一定的方向进入装在叶轮上的动叶栅,在动叶流道中继续膨胀,改变汽流速度的方向和大小,对动叶栅产生作用力,推动叶轮旋转作功,通过汽轮机轴对外输出机械功,完成动能到机械功的转换。
由上述可知,汽轮机中的能量转换经历了两个阶段:第一阶段是在喷嘴叶栅和动叶栅中将蒸汽所携带的热能转变为蒸汽所具有的动能,第二阶段是在动叶栅中将蒸汽的动能转变为推动叶轮旋转机械功,通过汽轮机轴对外输出。
3.什么是冲击原理和反击原理?在什么情况下,动叶栅受反击力作用?解答:冲击原理:指当运动的流体受到物体阻碍时,对物体产生的冲击力,推动物体运动的作功原理。
流体质量越大、受阻前后的速度矢量变化越大,则冲击力越大,所作的机械功愈大。
反击原理:指当原来静止的或运动速度较小的气体,在膨胀加速时所产生的一个与流动方向相反的作用力,称为反击力,推动物体运动的作功原理。
流道前后压差越大,膨胀加速越明显,则反击力越大,它所作的机械功愈大。
当动叶流道为渐缩形,且动叶流道前后存在一定的压差时,动叶栅受反击力作用。
4.什么是最佳速度比?纯冲动级、反动级和纯冲动式复速级的最佳速度比的值是多少?解答:轮周速度与喷嘴出口汽流速度的比值,称为速度比。
级效率最高时,所对应的速度比称为最佳速度比。
纯冲动级的最佳速度比约为0.4~0.44;反动级的最佳速度比约为0.65~0.75;纯冲动式复速级的最佳速度比约为0.21~0.22。
5.汽轮机的能量损失有哪几类?各有何特点?解答:汽轮机内的能量损失可分为两类,一类是汽轮机的内部损失,一类是汽轮机的外部损失。
汽轮机的内部损失主要是蒸汽在其通流部分流动和进行能量转换时,产生的能量损失,可以在焓熵图中表示出来。
汽轮机的外部损失是由于机械摩擦及对外漏汽而形成的能量损失,无法在焓熵图中表示。
6.汽轮机的级内损失一般包括哪几项?造成这些损失的原因是什么?解答:汽轮机的级内损失一般包括:喷嘴损失;动叶损失;余速损失;叶高损失;扇形损失;叶轮摩擦损失;部分进汽损失;漏汽损失;湿汽损失。
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。
7.什么是汽轮机的相对内效率?什么是级的轮周效率?影响级的轮周效率的因素有哪些?解答:蒸汽在汽轮机内的有效焓降与其在汽轮机内的理想焓降的比值称为汽轮机的相对内效率。
一公斤蒸汽在级内转换的轮周功和其参与能量转换的理想能量之比称为轮周效率。
影响轮周效率的主要因素是速度系数φ和ψ,以及余速损失系数,其中余速损失系数的变化范围最大。
余速损失的大小取决于动叶出口绝对速度。
余速损失和余速损失系数最小时,级具有最高的轮周效率。
8.什么叫余速利用?余速在什么情况下可被全部利用?解答:蒸汽从上一级动叶栅流出所携带的动能,进入下一级参加能量转换,称为余速利用。
如果相邻两级的直径相近,均为全周进汽,级间无回热抽汽,且在下一级进口又无撞击损失,则上一级的余速就可全部被下一级利用,否则只能部分被利用。
当上一级的余速被利用的份额较小时,视为余速不能被利用。
9.什么是多级汽轮机的重热现象?由于多级汽轮机内存在重热现象,可以从损失中回收一部分可用能量,是否可以说重热系数愈大愈好?解答:蒸汽在多级汽轮机内进行能量转换时,所有的内部损失都因为摩擦而转变为热量,在绝热条件下被蒸汽吸收,使各级的排汽焓和排汽温度相应增加,下一级的热力过程线向右偏移。
此时在下一级的前后蒸汽压力不变的条件下,其级内蒸汽的理想焓降相应增加,这种现象称重热现象。
重热是多级汽轮机所特有的现象。
重热现象实质上是从损失中回收部分能量,而在后面各级内继续进行能量转换,故其可以提高多级汽轮机的效率。
因汽轮机内部损失愈大、级数愈多,重热系数愈大,故不能说重热系数愈大愈好。
10. 渐缩喷嘴和缩放喷嘴的变工况特性有何差别?解答:缩放喷嘴与渐缩喷嘴的本质区别,是它的临界截面与出口截面不同,且缩放喷嘴设计工况下背压低于临界压力、出口汽流速度大于音速,而在最小截面处理想速度等于音速。
缩放喷嘴的变工况与渐缩喷嘴的差别是:当出口压力大于设计工况下背压时,在喷嘴出口截面或喷嘴渐扩部分将产生冲波,速度系数大大降低。
另外,对应临界流量的压力比小于临界压力比。
11. 为什么可以利用研究喷嘴变工况特性的结果分析动叶栅变工况特性?解答:动叶栅为渐缩流道,压力比都用滞止压力比,渐缩喷嘴蒸汽参数与流量的特性完全可适用于动叶栅,所不同的是研究动叶栅变工况时,应使用相对速度w。
12. 弗留盖尔公式中各符号代表什么意义?该公式在什么条件下可以简化,简化为什么形式?解答:弗留盖尔公式为:式中p0、pz、T0、G0 ——工况变化前级组前后蒸汽压力、级组前蒸汽绝对温度和蒸汽流量;p01、pz1、T01、G01——工况变化后级组前后蒸汽压力、级组前蒸汽绝对温度和蒸汽流量。
当pz<0.1p0时,pz的变化对级组蒸汽流量影响很小;级组中有一级叶栅在工况变化前后均为临界时,pz的变化对级组蒸汽流量不产生影响,故上式可简化为:当级组前蒸汽温度变化不大时,可进一步简化为:或13. 弗留盖尔公式应用的条件有哪些?解答:弗留盖尔公式的应用条件是:要求级组内的级数较多;各级流量相等;变工况时各级通流面积不变;如果级组中某一级后有抽汽,只要抽汽量随进汽量的变化而按比例变化,各级蒸汽流量按比例变化的条件下,弗留盖尔公式仍然成立。
14. 采用喷嘴调节的汽轮机进汽量减小时,各类级的理想焓降如何变化?反动度、速度比、级效率如何变化?解答:当汽轮机的工况变化时,按各级在工况变化时的特点通常级分为调节级、中间级和末级组三类。
(1)中间级:在工况变化时,压力比不变是中间级的特点。
汽轮机级的理想焓降是级前温度和级的压力比的函数,在工况变化范围不大时,中间级的级前蒸汽温度基本不变。
此时级内蒸汽的理想焓降不变,级的速度比和反动度也不变,故级效率不变。
随着工况变化范围增大,压力最低的中间级前蒸汽温度开始变化,并逐渐向前推移。