热能工程与动力类专业知识点--汽轮机原理知识点讲义整理

合集下载

热能工程与动力类专业知识点--汽轮机原理知识点讲义整理

热能工程与动力类专业知识点--汽轮机原理知识点讲义整理

热能工程与动力类专业知识点--汽轮机原理知识点讲义整理汽轮机原理知识点汽轮机级的工作原理冲动级和反动级的做功原理有何不同?在相等直径和转速的情况下,比较二者的做功能力的大小并说明原因。

答:冲动级做功原理的特点是:蒸汽只在喷嘴中膨胀,在动叶汽道中不膨胀加速,只改变流动方向,动叶中只有动能向机械能的转化。

反动级做功原理的特点是:蒸汽在动叶汽道中不仅改变流动方向,而且还进行膨胀加速。

动叶中既有动能向机械能的转化同时有部分热能转化成动能。

在同等直径和转速的情况下,纯冲动级和反动级的最佳速比比值:(x1)op/ (x1)op=(11uimureimre)/()=(cos?1)/cos?1=?ht/?ht 2c1c12 reim?ht/?ht=1/2上式说明反动级的理想焓降比冲动级的小一倍分别说明高压级内和低压级内主要包括哪几项损失?答:高压级内:叶高损失、喷嘴损失、动叶损失、余速损失、扇形损失、漏气损失、叶轮摩擦损失等;低压级内:湿气损失、喷嘴损失、动叶损失、余速损失,扇形损失、漏气损失、叶轮摩擦损失很小。

简述蒸汽在汽轮机的工作过程。

答:具有一定压力和温度的蒸汽流经喷嘴,并在其中膨胀,蒸汽的压力、温度不断降低,速度不断升高,使蒸汽的热能转化为动能,喷嘴出口的高速汽流以一定的方向进入装在叶轮上的通道中,汽流给动叶片一作用力,推动叶轮旋转,即蒸汽在汽轮机中将热能转化为了机械功。

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(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。

汽轮机热工知识点总结

汽轮机热工知识点总结

汽轮机热工知识点总结汽轮机是一种将热能转化为机械能的热动力机械,常见于发电厂、舰船动力装置以及工业生产过程中。

汽轮机的工作原理是利用高温高压蒸汽的压力能和动能转化为机械能,从而推动汽轮机的转子旋转,最终驱动发电机发电或实现其他机械工作。

汽轮机是热工学的重要应用领域之一,掌握汽轮机的热工知识对于工程师和技术人员来说至关重要。

本文将对汽轮机的热工知识点进行总结。

1. 理想汽轮机循环理想汽轮机循环是指在理想条件下,蒸汽在汽轮机内的工作过程。

这个循环通常包括四个过程:等熵膨胀、等压排汽、等熵压缩和等压加热。

在理想汽轮机循环中,蒸汽以等熵膨胀和等熵压缩的方式进行能量转化,使得汽轮机的效率最大化。

熟悉理想汽轮机循环对于理解汽轮机的热工性能和工作原理至关重要。

2. 热力循环参数热力循环参数是评价汽轮机性能的重要指标,包括汽轮机的效率、工作介质的性质和循环的工作条件。

在实际的汽轮机运行中,循环参数的选择对汽轮机的性能和效率有着直接的影响。

热力循环参数的优化和调整是提高汽轮机工作性能的重要手段。

3. 热力循环过程图热力循环过程图是描述汽轮机工作过程的图表,通常包括焓熵图和压强-体积图两种形式。

热力循环过程图可以直观地展现汽轮机内部蒸汽的状态变化和能量转化过程,为工程师提供了直观的参考和分析工具。

4. 高、中、低压汽轮机根据汽轮机在热力循环中的位置和工作条件,可以将汽轮机分为高、中、低压汽轮机。

高压汽轮机通常用于高温高压蒸汽的工作,低压汽轮机通常用于低温低压蒸汽的工作,而中压汽轮机则处于介于两者之间的位置。

不同类型的汽轮机在工作原理和性能特点上有着明显的差异,了解各种类型汽轮机的特点和应用场景对于工程师来说至关重要。

5. 汽轮机效率计算汽轮机效率是衡量汽轮机性能的重要指标,一般指的是汽轮机的热效率。

汽轮机的热效率是指汽轮机输出的功率和输入的热能之间的比值。

在实际的汽轮机运行中,正确计算汽轮机的效率对于评估汽轮机的性能和指导优化运行具有重要意义。

汽轮机原理知识点总结

汽轮机原理知识点总结

汽轮机原理知识点总结一、汽轮机的基本原理汽轮机是一种利用热能转化为机械能的装置,其基本原理是通过高温高压蒸汽驱动叶轮旋转,从而将热能转化为机械能。

汽轮机主要由进气系统、燃烧室、排气系统和叶轮组成。

二、进气系统进气系统主要由空气滤清器、增压器和进气管组成。

空气滤清器可以过滤掉空气中的杂质,增压器可以将空气压力提高到所需的水平,进气管将增压后的空气送入燃烧室。

三、燃烧室燃烧室是将油或天然气等可燃物质与空气混合并点火进行爆发性反应,产生高温高压蒸汽的地方。

在这里,可燃物质被点火后会迅速燃烧,并释放出大量的能量。

四、排气系统排气系统主要由排放管和涡轮组成。

通过涡轮的旋转运动将排放出来的废气排出,并驱动叶轮旋转。

五、叶轮叶轮是汽轮机最核心的部件,也是将热能转化为机械能的关键。

它由多个叶片组成,当高温高压蒸汽冲击到叶片上时,会使得叶轮开始旋转。

六、汽轮机的工作过程汽轮机的工作过程可以分为四个阶段:进气、压缩、燃烧和排气。

在进气阶段,空气被吸入进气系统并经过增压器增压后送入燃烧室;在压缩阶段,空气被压缩并提高温度;在燃烧阶段,可燃物质与空气混合并点火进行爆发性反应,产生高温高压蒸汽;在排气阶段,废气被排放出来,并通过涡轮驱动叶轮旋转。

七、汽轮机的类型根据不同的工作原理和用途,汽轮机可以分为循环式汽轮机和透平式汽轮机两种类型。

循环式汽轮机主要用于发电站等大型能源设施中,而透平式汽轮机则主要应用于船舶和飞机等交通工具中。

八、汽轮机的优缺点汽轮机具有高效率、稳定性好、寿命长等优点,但也存在一些缺点,如噪音大、维护成本高、占地面积大等。

此外,汽轮机的使用还会对环境造成一定的影响。

九、汽轮机的应用领域由于其高效率和稳定性好等特点,汽轮机在电力行业、船舶行业和航空航天行业等领域得到广泛应用。

在电力行业中,汽轮机主要用于发电站;在船舶行业中,汽轮机则主要用于驱动螺旋桨;在航空航天行业中,则主要应用于飞机发动机。

《汽轮机》 讲义

《汽轮机》 讲义

《汽轮机》讲义一、汽轮机的概述汽轮机是一种将蒸汽的能量转换为机械功的旋转式动力机械。

它广泛应用于现代工业中,尤其是在电力生产、船舶推进和大型工业驱动等领域发挥着至关重要的作用。

汽轮机的工作原理基于热力学中的能量转换定律。

高温高压的蒸汽进入汽轮机后,通过一系列的动叶和静叶,蒸汽的热能转化为动能,推动叶轮旋转,从而输出机械功。

二、汽轮机的分类1、按工作原理分类冲动式汽轮机:蒸汽主要在喷嘴中膨胀,在动叶中不膨胀或膨胀很少。

反动式汽轮机:蒸汽在喷嘴和动叶中膨胀程度大致相等。

2、按热力特性分类凝汽式汽轮机:排汽在凝汽器中凝结成水,蒸汽的潜热得到充分利用。

背压式汽轮机:排汽压力高于大气压,用于供热等。

抽汽式汽轮机:部分蒸汽在中间抽出供工业或采暖用。

3、按进汽参数分类低压汽轮机:进汽压力低于 15MPa。

中压汽轮机:进汽压力为 20 40MPa。

高压汽轮机:进汽压力为 60 100MPa。

超高压汽轮机:进汽压力为 120 140MPa。

三、汽轮机的结构1、静止部分汽缸:是汽轮机的外壳,起支撑和容纳蒸汽的作用。

隔板:将汽缸分成若干个汽室,引导蒸汽的流动。

喷嘴:将蒸汽的热能转化为动能。

2、转动部分叶轮:安装动叶片,并带动轴旋转。

叶片:分为动叶片和静叶片,是实现能量转换的关键部件。

轴:传递扭矩和功率。

3、汽封轴端汽封:防止蒸汽沿轴向外泄漏。

隔板汽封:减少蒸汽在隔板前后的泄漏。

四、汽轮机的运行1、启动暖机:使机组各部件均匀受热,避免热应力过大。

升速:逐渐提高转速至额定值。

2、正常运行监控各项参数,如温度、压力、转速等。

保持蒸汽品质,防止杂质对叶片的侵蚀。

3、停机正常停机:逐步降低负荷,直至停机。

紧急停机:在出现故障时迅速停机,以保护设备。

五、汽轮机的维护1、日常巡检检查设备的运行状况,包括声音、振动、温度等。

检查润滑油、密封油系统的工作情况。

2、定期检修对设备进行全面检查、维修和更换磨损部件。

进行叶片探伤、轴系校中、汽缸清理等工作。

汽轮机原理汇总(最新最全面)PPT课件

汽轮机原理汇总(最新最全面)PPT课件
9 861
消费总量 (万吨标准煤)
9 644
保证程度 (%)
102.25
1978
62 770
53 144
109.84
1991
104 844
103 783
101.02
1992
107 258
109 170
98.24
1996
132 000
128 000
85.15
《汽轮机原理》
任课教师: 李 爱 军
华中科技大学 能源与动力工程学院
2005.7
-
1
1
绪论
1 火电厂基本概念
(一)能量转换过程
燃料化学能 → 蒸汽热能 → 机械能 → 电能
(二)火电厂三大主机
锅 炉:将燃料的化学能转变为蒸汽的热能
汽轮机:将锅炉生产蒸汽热能转化为
转子旋转机械能
发电机:将旋转机械能转化为电能
6.8
-
9
9
我国能源生产构成(%)
年份 1978 1980 1985 1990 1995 2000 2001
原煤 70.3 69.4 72.8 74.2 75.3 66.6 68.0
原油 23.7 23.8 20.9 19.0 16.0 21.8 20.2
-
天然气 2.9 3.0 2.0 2.0 1.9 3.4 3.4
1971 98 16 0 0 30 0 144
2000 1081 46 19 17 222 2 1387
-
2010 1723 51 74 90 333 10 2282
2030 3503 54 349 242 622 42 4813
20 20
3 汽轮机的主要技术发展

《汽轮机》 讲义

《汽轮机》 讲义

《汽轮机》讲义一、汽轮机的定义与工作原理汽轮机是一种将蒸汽的热能转化为机械能的旋转式动力机械。

它在现代工业中有着广泛的应用,特别是在发电领域。

其工作原理基于热力学中的朗肯循环。

高温高压的蒸汽进入汽轮机后,通过一系列的喷嘴和动叶片,蒸汽的热能被转化为动能,进而推动叶片旋转,输出机械能。

蒸汽在汽轮机中的流动过程是一个连续的能量转换过程。

从喷嘴出来的高速蒸汽冲击动叶片,使动叶片带动转子旋转。

在这个过程中,蒸汽的压力和温度逐渐降低,流速也相应发生变化,最终以低温低压的状态排出汽轮机。

二、汽轮机的分类根据不同的分类标准,汽轮机可以分为多种类型。

按工作原理,可分为冲动式汽轮机和反动式汽轮机。

冲动式汽轮机中,蒸汽主要在喷嘴中膨胀加速,在动叶片中不膨胀或膨胀很小;而反动式汽轮机中,蒸汽在喷嘴和动叶片中都膨胀做功。

按热力特性,可分为凝汽式、背压式、抽汽式和多压式汽轮机等。

凝汽式汽轮机是最常见的类型,其排汽在凝汽器中凝结成水,循环使用;背压式汽轮机的排汽压力高于大气压,可直接用于供热;抽汽式汽轮机则在运行过程中可抽出部分蒸汽用于供热或其他用途;多压式汽轮机则是在不同的压力段采用不同的热力循环,以提高效率。

按蒸汽参数,可分为低压、中压、高压、超高压、亚临界和超临界汽轮机等。

蒸汽参数越高,汽轮机的效率通常也越高。

按用途,可分为电站汽轮机、工业汽轮机和船用汽轮机等。

电站汽轮机主要用于发电;工业汽轮机用于驱动各种工业设备,如压缩机、风机等;船用汽轮机则用于船舶的动力系统。

三、汽轮机的结构汽轮机的结构复杂,主要由静止部分和转动部分组成。

静止部分包括汽缸、隔板、喷嘴、汽封等。

汽缸是汽轮机的外壳,承受蒸汽的压力和温度;隔板将汽缸分成若干个汽室,引导蒸汽的流动;喷嘴将蒸汽的热能转化为动能;汽封则用于减少蒸汽的泄漏。

转动部分包括转子、叶轮、叶片和联轴器等。

转子是汽轮机的核心部件,由主轴和安装在其上的叶轮、叶片等组成;叶轮用于安装叶片,并传递扭矩;叶片则是实现能量转换的关键部件;联轴器用于连接汽轮机的转子和其他设备的轴。

汽轮机设备知识点总结

汽轮机设备知识点总结

汽轮机设备知识点总结一、汽轮机的工作原理汽轮机是一种利用蒸汽的压力和速度来推动转子旋转,从而进行功的转换的热机装置。

它的工作原理可以分为以下几个步骤:1. 蒸汽进气:蒸汽从锅炉中进入汽轮机的高压缸,产生高速的旋转气流。

2. 转子旋转:高速的蒸汽气流推动汽轮机的转子旋转,从而将蒸汽的动能转化为机械能。

3. 蒸汽排出:蒸汽通过高压缸后,流入低压缸,继续推动转子旋转。

4. 蒸汽排放:经过低压缸推动转子旋转后,蒸汽排出汽轮机,继续用于其他设备或再次循环利用。

汽轮机的工作原理比较复杂,需要掌握蒸汽的性质、转子的结构、动力传递等知识才能进行有效的操作和维护。

二、汽轮机的组成部分汽轮机主要由以下几个部分组成:1. 蒸汽进气系统:包括锅炉、汽包和进汽阀等设备,用于产生高压、高温的蒸汽,并将其输送到汽轮机高压缸中。

2. 转子系统:包括高压转子、低压转子、轴承和机械密封等设备,用于将蒸汽的动能转化为机械能,并传递给发电机或其他设备。

3. 冷却系统:包括冷却管路、冷却水箱和冷却泵等设备,用于冷却汽轮机中的高温部件,保证其安全运行。

4. 润滑系统:包括润滑油箱、润滑泵和润滑油管路等设备,用于给汽轮机转子和轴承等部件提供润滑,减少摩擦损耗。

5. 控制系统:包括自动调节阀、调速器和监控仪表等设备,用于控制汽轮机的运行状态,确保其安全、稳定的运行。

汽轮机的组成部分繁多,每个部分都起着重要的作用,需要进行有效的操作和维护。

三、汽轮机的操作与维护汽轮机的操作与维护是非常重要的,能否安全、稳定地运行与工作人员的操作和维护水平密切相关。

以下是汽轮机操作与维护的几个重要知识点:1. 操作技术:操作人员需要掌握汽轮机的工作原理、结构特点和操作流程,能够熟练地对汽轮机进行启动、停机、调速和调压等操作,确保其安全、稳定地运行。

2. 维护技术:维护人员需要定期对汽轮机进行检查、清洗和润滑,保证其各部件的正常运行和寿命的延长。

3. 故障处理:操作人员需要熟悉汽轮机的常见故障原因和处理方法,能够及时、有效地处理故障,保证汽轮机的安全、稳定运行。

汽轮机复习知识点

汽轮机复习知识点

汽轮机复习知识点汽轮机整理知识点2第⼀章1、级的概念由⼀列静叶栅和⼀列动叶栅组成完成蒸汽的热能转换成转⼦的机械能的最基本⼯作单元2、分类纯冲动级热⼒特点:Ωm=0,汽流在动叶通道中不膨胀。

hb = 0结构特点:动叶叶型为对称弯曲,即动叶内各流通截⾯相同流动特点:动叶进出⼝处压⼒P1=P2,汽流的相对速度w1=w2;性能特点:做功能⼒⼤,但效率较低,损失⼤。

反动级:热⼒特点:动静叶中蒸汽膨胀程度(焓降)相等。

hn=hb=0.5ht,Ωm=0.5,实际略⼩于0.5结构特点:动、静叶通道的截⾯基本相同;动静叶型相同流动特点:压降基本相同,c1=w2。

性能特点:做功能⼒最⼩,流动效率最⾼。

冲动级热⼒特点:膨胀主要发⽣于喷嘴中,为提⾼流动效率动叶中也有少量膨胀,hn>hb,⼀般Ω=0.05~0.30结构特点:动叶通道的弯曲程度⼩于静叶。

流动特点:动叶中增速⼩于静叶。

性能特点:相同⼏何尺⼨下做功能⼒⽐反动级⼤流动效率较纯冲动级⾼。

复速级(双列速度级)热⼒特点:汽流在导叶和动叶通道中膨胀较⼩。

结构特点: 导叶和动叶为等截⾯通道流动特点: 导叶中汽流只转向不加速.性能特点:做功能⼒最⼤,流动效率最低。

3、反动度表⽰蒸汽在动叶通道中的膨胀程度。

定义为动叶中的理想⽐焓降与级的滞⽌理想⽐焓降之⽐,级的平均直径处的反动度⽤Ωm 来表⽰。

00b bm t n bh h h h h ??Ω=≈??+? 4、热⼒过程线绘制喷嘴损失动叶损失22b t h h h δ=- 余速损失- 喷嘴理想⽐焓降动叶理想⽐焓降-喷嘴的滞⽌理想⽐焓降0n h ?级的滞⽌理想⽐焓降0t h ?2222c c h δ=11n th h h δ=-n h ?bh ?u 表⽰动叶平均直径处的圆周速度c 喷嘴1(动叶2)出⼝⽓流的绝对速度 w ⽓流相对速度离开喷嘴1(动叶2)α叶轮旋转平⾯与绝对⽓流速度c 的夹⾓β叶轮旋转平⾯与相对⽓流速度w 的夹⾓5、临界压⼒与临界速度(1)临界速度喷嘴的临界速度仅与进⼝参数有关与流动中有⽆损失和损失的⼤⼩⽆关与当地声速相等的⽓流速度(2)临界压⼒(3)临界压⽐=临界压⼒p 1c 与滞⽌压⼒p 00之⽐,叫临界压⽐εnc6、蒸汽在喷嘴斜切部分内的膨胀(1)喷嘴喉部截⾯AB 上斜切部分不膨胀,只起导流作⽤,流速⼩于或等于⾳速。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

汽轮机原理知识点汽轮机级的工作原理冲动级和反动级的做功原理有何不同?在相等直径和转速的情况下,比较二者的做功能力的大小并说明原因。

答:冲动级做功原理的特点是:蒸汽只在喷嘴中膨胀,在动叶汽道中不膨胀加速,只改变流动方向,动叶中只有动能向机械能的转化。

反动级做功原理的特点是:蒸汽在动叶汽道中不仅改变流动方向,而且还进行膨胀加速。

动叶中既有动能向机械能的转化同时有部分热能转化成动能。

在同等直径和转速的情况下,纯冲动级和反动级的最佳速比比值:op x )(1/ op x )(1=(1c u )im /(1c u )re =(1cos 21α)/1cos α=re t h ∆21/im t h ∆ re t h ∆/im t h ∆=1/2上式说明反动级的理想焓降比冲动级的小一倍分别说明高压级内和低压级内主要包括哪几项损失?答:高压级内:叶高损失、喷嘴损失、动叶损失、余速损失、扇形损失、漏气损失、叶轮摩擦损失等;低压级内:湿气损失、喷嘴损失、动叶损失、余速损失,扇形损失、漏气损失、叶轮摩擦损失很小。

简述蒸汽在汽轮机的工作过程。

答:具有一定压力和温度的蒸汽流经喷嘴,并在其中膨胀,蒸汽的压力、温度不断降低,速度不断升高,使蒸汽的热能转化为动能,喷嘴出口的高速汽流以一定的方向进入装在叶轮上的通道中,汽流给动叶片一作用力,推动叶轮旋转,即蒸汽在汽轮机中将热能转化为了机械功。

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。

指出汽轮机中喷嘴和动叶的作用。

答:蒸汽通过喷嘴实现了由热能向动能的转换,通过动叶将动能转化为机械功。

据喷嘴斜切部分截面积变化图,请说明:(1)当喷嘴出口截面上的压力比p 1/p 0大于或等于临界压比时,蒸汽的膨胀特点;(2)当喷嘴出口截面上的压力比p 1/p 0小于临界压比时,蒸汽的膨胀特点。

答:(1)p 1/p 0大于或等于临界压比时,喷嘴出口截面AC 上的气流速度和方向与喉部界面AB 相同,斜切部分不发生膨胀,只起导向作用。

(2)当喷嘴出口截面上的压力比p 1/p 0小于临界压比时,气流膨胀至AB 时,压力等于临界压力,速度为临界速度。

且蒸汽在斜切部分ABC 的稍前面部分继续膨胀,压力降低,速度增加,超过临界速度,且气流的方向偏转一个角度。

什么是速度比?什么是级的轮周效率?试分析纯冲动级余速不利用时,速度比对轮周效率的影响。

答:将(级动叶的)圆周速度u 与喷嘴出口(蒸汽的)速度c 1的比值定义为速度比。

1kg 蒸汽在轮周上所作的轮周功与整个级所消耗的蒸汽理想能量之比称为轮周效率。

在纯冲动级中,反动度Ωm =0,则其轮周效率可表示为:ηu =2()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ψ+-121112cos cos 1cos ββχαχϕ 叶型选定后,φ、ψ、α1、β1数值基本确定,由公式来看,随速比变化,轮周效率存在一个最大值。

同时,速比增大时,喷嘴损失不变,动叶损失减小,余速损失变化最大,当余速损失取最小时,轮周效率最大。

什么是汽轮机的最佳速比?并应用最佳速度比公式分析,为什么在圆周速度相同的情况下,反动级能承担的焓降或做功能力比纯冲动级小?答:轮周效率最大时的速度比称为最佳速度比。

对于纯冲动级,()2cos 11αχ=OP ;反动级()11cos αχ=OP ;在圆周速度相同的情况下, 纯冲动级△h t =22a c =212cos 212121⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛αχu u a 反动级△h t =22a c =21212cos 21221221⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛αχu c u u a 由上式可比较得到,反动级能承担的焓降或做功能力比纯冲动级小。

简述蒸汽在轴流式汽轮机的冲动级、反动级和复速级内的能量转换特点,并比较它们的效率及作工能力。

答:冲动级介于纯冲动级和反动级之间,蒸汽的膨胀大部分发生在喷嘴中,只有少部分发生在动叶中;反动级蒸汽在喷嘴和动叶中理想比焓降相等;复速级喷嘴出口流速很高,高速气流流经第一列动叶作功后其具有余速的汽流流进导向叶柵,其方向与第二列动叶进汽方向一致后,再流经第二列动叶作功。

作功能力:复速级最大,冲动级次之,反动级最小;效率:反动级最大,冲动级次之,复速级最小。

分别绘出纯冲动级和反动级的压力p 、速度c 变化的示意图。

答:纯冲动级:反动级:C1P0C2PC0P减小汽轮机中漏气损失的措施。

答:为了减小漏气损失,应尽量减小径向间隙,但在汽轮机启动等情况下采用径向和轴向轴封;对于较长的扭叶片将动叶顶部削薄,缩短动叶顶部和气缸的间隙;还有减小叶顶反动度,可使动叶顶部前后压差不致过大。

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。

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。

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。

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。

汽轮机的级可分为哪几类?各有何特点?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:(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; h b =0;Ωm=0。

(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 > p2; h n≈ h b≈0.5 h t;Ωm=0.5。

(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 > p2; h n > h b >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。

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?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。

相关文档
最新文档