汽轮机原理及系统考试重点

汽轮机原理及系统考试重点
汽轮机原理及系统考试重点

喷管实际流量大于理想流量的情况:在湿蒸汽区工作时,由于蒸汽通过喷管的时间很短,有一部分应凝结成水珠的饱和蒸汽来不及凝结,未能放出汽化潜热,产生了“过冷”现象,即蒸汽没有获得这部分蒸汽凝结时所应放出的汽化潜热,而使蒸汽温度较低,蒸汽实际密度大于理想密度,从而导致···。

蒸汽在斜切喷管中的膨胀条件:①当喷管出口截面上的压力比大于或等于临界压力比时,喷管喉部截面AB 上的流速 小于或等于声速,喉部截面上的压力与喷管的背压相等,蒸汽仅在喷管收缩部分中膨胀,而在其斜切部分中不膨胀,只起导向作用。②当喷管出口截面上的压力比小于临界压比时,喉部截面上的流速等于临界速度,压力为临界压力,在喉部截面以后的斜切部分,汽流从喉部截面上的临界压力膨胀到喷管出口压力。

分析轮周效率:高

越大,轮周效率也就越和速度系数ψ?

纯冲动: 反动级: 第二章:

为什么汽轮机要采用多级:为满足社会对更高效率的要求,提高汽轮机的效率,除应努力减小汽轮机内的各种损失外,还应努力提高蒸汽的初参数和降低背压,以提高循环热效率;为提高汽轮机的单机功率,除应增大进入汽轮进蒸汽量外,还应增大蒸汽在汽轮机内的比焓降。如果仍然制成单级汽轮机,那么比焓降增大后,喷管出口气流速度必将增大,为使汽轮机级在最佳速比附近工作,以获得较高的级效率,圆周速度和级的直径也必须相应增大,但是级的直径和圆周速度的增大是有限度的,他受到叶轮和叶片材料强度的限制,因为级的直径和圆周速度增大后,转动着的叶轮和叶片的离心力将增大,因此为保证汽轮机有较高的效率和较大的单机功率,就必须把汽轮机设计成多级的。

多级汽轮机各级段的工作特点:1.高压段:蒸汽的压力,温度很高,比容较小,因此通过该级段的蒸汽容积流量较小,所需的通流面积也较小,级的反动度一般不大,各级的比焓降不大,比焓降的变化也不大。漏气量相对较大,漏气损失较多,叶轮摩擦损失较大,叶高损失较大,高压段各级效率相对较低。2.低压段:蒸汽的容积流量很大,要求低压各级具有很大的通流面积,因而叶片高度势必很大,余速损失大,漏气损失很小,叶轮摩擦损失很小,没有部分进气损失。3中压段:蒸汽比容既不像高压段那样很小,也不像低压段那样很大,因此中压段也足够的叶片高度,叶高损失较小,各级的级内损失较小,效率要比高压段和低压段都高。 也可以提高轮周效率和适当减小21βα的变化而变化周效率只随速比的数值也基本确定,轮

和,和叶型一经选定,121x βαψ?变化不随级的喷管损失系数1x n ξ变化最大余速损失系数2c ξ增大而减小随级的动叶损失系数1x b ξm m t m m t a a x c u h u h u c u x Ω-=Ω-=?Ω-Ω-=?==**11211211????2cos 11α=)(op x 2cos 11α??=)()(op op a x x =11cos α=)(op x 2

cos 1α?==)(op a x

级反动度在低压段明显增大的原因:一因为低压级叶片高度很大,为保证叶片根部不出现负反动度,平均直径处的反动度就必然较大,二是因为低压级的比焓降较大,为避免喷管出口气流超过临界速度过多,尽可能利用渐缩喷管斜切部分膨胀,这就要求在喷管中的比焓降不能太大,而只有增大级的反动度,才能保证动叶内有足够大的比焓降。

重热现象:上一级的损失(客观存在)造成比熵的增大将使后面级的理想比焓降增大,即上一级损失中的一小部分可以在以后各级中得到利用,这种现象称为多级汽轮机的重热现象。

提高重热系数α来提高整机效率是错误的:由于重热现象的存在,使全机的相对内效率高于各级平均的相对内效率。这一结论只表明当各级有损失时,全机的效率要比各级平均效率好些,而不是说有损失时全机的效率比没有损失时全机效率高,更不应简单的得出α越大,全机效率越高的结论,因为α的提高是在各级存在损失,各级效率降低较多的前提下实现的,重热现象的存在仅仅使多级汽轮机能回收其损失的一部分而已。所以···

重热系数α的大小的影响因素:1.多级汽轮机各级的效率。若级效率为1,即各级没有损失,后面的级也就无损失可以利用,则重热系数a=0。级效率越低,则损失越大,后面级利用的部分也越多,a值也就越大。2..多级汽轮机的级数。当级数越多,则上一级的损失被后面级利用的可能性越大,利用的份额也越大,a 值将增大。3.各级的初参数。当初温越高,初压越低时,初态的比熵值较大,使膨胀过程接近等压线间扩张较大的部分,a值较大。此外,由于过热蒸汽区等压线扩张程度较大,而在湿蒸汽区较小,因此在过热区a值较大,湿气区a值较小。评价整个能量转换过程完善程度的各种效率

(1)汽轮机的相对内效率:ηi=ΔHi/ΔHt能量转换存在损失,理想比焓降不能全部转换为有用功,有效比焓降与理想比焓降得比称为相对内效率ΔHi有效比焓降ΔHt理想比焓降

汽轮机的内功率:Pi=D0ΔHtηi/3.6=GoΔHtηi

D0和G0分别以t/h和kg/s为单位的汽轮机进汽流量

(2)机械效率:ηm=Pe/Pi=(Pi-ΔPm)/Pi=1-ΔPm/Pi

Pe汽轮机的有效功率Pi汽轮机的内功率Pm机械损失

(3)发电机效率:ηg= P e l/Pe=3.6P e l/(D0ΔH tηiηm)=P e l/(G0ΔH tηiηm)

或ηg=1-ΔP g/P e

ΔP g发电机损失,包括机械损失和电气损失

(4)汽轮发电机组的相对电效率(发电机出线端的功率):

P e l=D0ΔHtηiηmηg/3.6= G0ΔHtηiηmηg,

令ηe l=ηiηmηg,则P e l=D0ΔHtηe l/3.6=G0ΔHtηe l

ηe l表示在1kg蒸汽所具有的理想比焓降中有多少能量最终被转换成电

能,称为汽轮机发电机组的相对电效率,它是评价汽轮发电机组工作完

善程度的一个重要指标。

(5)汽轮机发电机组的绝对电效率:它是1kg蒸汽理想比焓降中转换成电能的部分与整个热力循环中加给1kg蒸汽的热量之比。是评价汽轮发电机

组工作完善程度的另一个重要指标。

(6)汽耗率:机组每生产1kW·h电能所消耗的蒸汽量称为汽耗率,d=1000D0/P e l=3600/ΔHtηe l[kg/(kW·h)]

(汽耗率不适宜用来比较不同类型机组的经济性,只能对同类型同参数汽轮机评

价其运行管理水平)

(7)热耗率:机组每生产1kW ·h 电能所消耗的热量称为热耗率, q=d/(h 0-h c ′)=3600(h 0-h c ′)/ΔHt ηe l =3600/ηa ,e l [kJ/(kW ·h )] (不同参数的汽轮机可用热耗率来评价机组的经济性)

冲动式汽轮机的轴向推力构成那几个部分:1.作用在动叶上的轴向推力,2.作用在叶轮轮面上的轴向推力,3.作用在轴的凸肩上的轴向推力。

反动式汽轮机的轴向推力:1.作用在叶片上的轴向推力,2.作用在轮鼓锥形面上的轴向推力,3.作用在转子阶梯上的轴向推力。

轴向推力的平衡方法:1.平衡活塞法,2.叶轮上开平衡孔,3.相反流动布置法,

4.采用推力轴承

汽封:在汽轮机低压端或低压缸两端,,因为气缸内的压力低于大气压力,在主轴穿出气缸处,会有空气漏入气缸,使机组真空恶化,并增大抽气机的负荷。漏气不仅会降低机组的效率,还会影响机组的安全运行。为减小蒸汽的泄露和防止空气漏入,在这些间隙处设置的密封装置,通常称为汽封。

汽封按其安装位置分为:通流部分汽封、隔板汽封、轴端汽封、平衡活塞汽封。 汽封的结构型式:曲径式、碳精式、水封式。

曲径轴封:环形孔口、环状汽室 h ↓p ↓s ↑v ↑

12.曲径轴封漏汽量的基本计算公式:

当最后一片轴封孔口处流速未达到临界速度时: ()()zpo pz pz po po o A G ?-?=?ρμ111

当最后一片轴封孔口处流速达到临界速度时:

()25.1111+?=?Z o po A G ρμ

1G ?漏汽量,kg/s ;A 1轴封孔口漏汽面积,m 2;p 0、p z 分别为轴封前蒸汽压力和背压,pa ;ρ0轴封前蒸汽密度,kg/s ;z 轴封齿数。

轴封孔口流量系数:越小越好。轴封齿的尖锐边缘在汽轮机运行中会因摩擦而钝化,此时流动情况接近于喷管,流量系数会增大到趋近于1。

轴封系统:通常把轴封和与之相连的管道、阀门及附属设备组成的系统称之为轴封系统。

轴封系统的特点:(1)轴封汽的利用(2)低压低温汽源的应用(3)防止蒸汽由端轴封漏入大气(4)防止空气漏入真空部分

自密封:低压缸两端轴封用汽靠高,中压缸两端轴封漏气供给

轴封孔口处速度小于临界速度:若把轴封的环形孔口看做没有斜切部分的渐缩喷管,那么最后一片轴封孔口的汽流速度在任何情况下都不可能超过临界速度,也就是说,对轴封而言,临界速度只能发生在最后一片轴封孔口处,因为等流量曲线上逆汽流方向各点对应的蒸汽绝对温度越来越高,而气流速度越来越低,因此当最后一片轴封孔口处为临界速度时,前面各片轴封孔口处的气流速度必然都小于临界速度。

第三章

汽轮机的经济工况:汽轮机的设计工况是指在一定的热力参数,转速和功率等设计条件下的运行工况,在此工况下运行,汽轮机具有最高的效率,故又称经济工况。

滑压调节的特点:1.增加了机组运行的可靠性和对负荷的适应性2提高了机组在部分负荷下的经济性,提高部分负荷下机组的内效率。改善机组循环热效率,给水泵耗功减少3.高负荷区滑压调节不经济。

偏离设计工况的运行工况称为变动工况,它包括汽轮机负荷的变动、蒸汽参数的变化、汽轮机转速的变化、汽轮机的启动和停机以及汽轮机甩负荷等运行工况。 研究变工况的目的在于分析汽轮机在不同工况下的效率,各项热经济指标以及主要零部件的受力情况,以保证汽轮机在这些工况下安全、经济运行。

4.研究喷管变工况,主要是分析喷管前后压力与流量之间的变化关系。

5.级组是由若干相邻的、流量相同的且通流面积不变的级组合而成的。

6.弗留格尔公式:温度不变时G 1/G=22021

201z z p p p p --,它表明:当变工况前后级组未

达到临界状态是,级组的流量与级组前后压力平方差的平方根成正比。 温度变化较大时G 1/G= 22021

201z z p p p p --010T T

7.弗留格尔公式的应用条件:

(1)级组中的级数应不小于3-4级。级组中的级数Z 愈多,用费留格尔公式计算的结果就愈精确。

(2)同一工况下,通过级组各级的流量相同。

(3)在不同工况下,级组中各级的通流面积应保持不变。

8.汽轮机的调节方式从结构上分为节流调节和喷管调节,从运行方式上分为定压调节和滑压调节。

9.节流调节的特点:所有进入汽轮机的蒸汽都经过一个阀门或几个同事启闭的阀门,然后进入汽轮机的第一级。

节流调节应用:只适用于辅助性的小功率汽轮机以及担负基本负荷且设计功率等于额定功率的大型电站汽轮机

9 .喷管调节的特点:喷管调节的第一级喷管分为若干组,每一组各由一个调节阀控制,运行中,调节阀前的主汽阀全开,一次开启或关闭若干个调节阀,改变调节级的痛流面积,以控制进入汽轮机的蒸汽量

10.滑压调节:是指单元制机组中,汽轮机所有的调节阀均全开,随着负荷的改变,调整锅炉燃烧量和给水量,改变锅炉出口蒸汽压力(蒸汽温度保持不变),以适应汽轮机负荷的变化。相对于滑压调节前述各种调节均属定压调节 滑压调节的特点:(1)增加了机组运行的可靠性和对负荷的适应性

(2)提高了机组在部分负荷下的经济性:

①提高部分负荷下机组的内效率②改善机组循环热效率③给水泵耗功减少

(3)高负荷区滑压调节不经济

当机组在高负荷区时,由于阀门的开度较大,定压调节的节流损失不大,尤其是喷管调节的汽轮机,节流损失更小,若采用滑压调节,由于新汽压力的降低,使机组循环效率下降,故此时经济性比定压调节低,只有当负荷减少到一定数值,如采用定压调节将因节流损失较大,使调节级效率降低较多时,采用滑压调节才是有利的。

12.滑压调节的方式:纯滑压调节、节流滑压调节、复合滑压调节。

12.复合滑压调节:低负荷滑压 高负荷定压;低定高滑;定滑定

蒸汽流量改变,凝汽式汽轮机轴向推力的变化:包括末级在内的各压力级总的轴向推力随负荷增大而增大,且在负荷最大时达最大

背压式汽轮机轴向推力变化:轴向推力最大值并非在最大功率而是在某一中间功率时达到最大

轴向推力由:级前后的压差和级的反动度决定

第四章 调节

1.汽轮机调节的任务:

(1)要保证汽轮机发电机组能根据用户的需要及时地提供足够的电力。

(2)调整汽轮机的转速,使它维持在规定的范围内。

电网的电压调节归发电机的励磁系统,频率调节归汽轮机的功率控制系统

1.自平衡特性:当外界负荷改变时,即使不调节汽轮机的功率,理论上它也可以从一个稳定的工况过度到另一个稳定的工况,这种特性称为汽轮机发电机组的自调节特性或自平衡特性。

2.有差调节:外界负荷改变,调节系统动作达到新的平衡后,转速与原转速存在一个差值。

为什么自平衡不行?当外界负荷变动时,若仅仅依靠自调节特性,汽轮机发电机组的转速变化将会很大,必须依靠汽轮机调节系统,自动调节进气量,使主力矩随之改变。

3.调节系统:直接调节系统和间接调节系统。

直接:调速气阀由调节器本身直接带动

负反馈:油动机活塞的运动是错油门滑阀引起的,而活塞位移反过来又影响错油门滑阀的位移,这种作用称为反馈,这里的反馈元件称为杠杆。因为这种反馈要抵消调速器对滑阀的作用的,故称为负反馈

4.闭环汽轮机自动调节系统分为四个组成部分:

①转速感受机构:感受转速变化,并将其转变为能使调节系统动作的信号(2)传动放大机构:将调速器送来的信号进行放大,并将放大信号送至调节机构——配汽系统(3)执行机构:接收放大后的调节信号,调节汽轮机的供汽量(4)调节对象:汽轮机发电机组

4.调节系统的静态特性:汽轮机与转速的对应关系。高转速对应低功率,反之

5.速度变动率:汽轮机空负荷时所对应的最大转速n max 与额定负荷是所对应的最小转速n min 之差,与额定转速n 0的比值。δ=%1000min

max ?-n n n

速度变动率表示了单位转速变化所引起的汽轮机功率的增(减)量。

5.一次调频:对于并网运行的机组,当外界复合变化时,各机组根据各自的静态特性曲线自动增减负荷,以维持电网的网波,这一过程称为…

6.迟缓率:在调节系统增、减负荷特性曲线上,相同功率处转速偏差Δn=n 1-n 2与额定转速n 0的比为调节系统的迟缓率。ε=%10002

1?-n n n =0n n ?

迟缓率对调节系统的控制精度和机组的稳定运行产生不良影响。

7.同步器:能平移调节系统静态特性线的装置称为同步器。

8.同步器的作用:

(1)单机运行时,启动过程中提升机组转速到达额定值;带负荷运行时可以保证机组在任何稳态负荷下转速维持在额定值。

(2)并列运行时,用同步器可改变汽轮机功率,并可在各机组间进行负荷重新分配,保持电网频率基本不变。

两类同步器:平移转速感受特性线,平移中间传递放大特性线(后者使用较多)9.动态特定的影响因素:

稳定性:当收到扰动激励时离开原来的稳定工况时,能很快的过渡到型的稳定工况这样的调节系统是稳定的。稳定性要大

动态超调量:动态超调量要小。

静态偏差值:转速甩负荷后的稳定转速与额定转速的差。

过渡过程调整时间:扰动作用于调节系统后,从响应扰动开始到被调节量达到基本稳定所经历的时间

10.影响甩负荷动态特性的主要因素:

(1)本体设备对动态特性的影响:

①转子时间常数Ta :表示了转动惯量与额定转矩的相对大小

②蒸汽中间容积时间常数Tv:表示中间容积内蒸气的做工能力与机组的额定功率的比值

(2)调节系统对动态特性的影响

①速度变动率②油动机时间常数Tm③迟缓率ε

11.中间再热机组的调节:中间再热循环不仅可提高排汽干度,同时可提高机组的热经济性。

过程:蒸汽在高压缸中膨胀做功后,经中间再热管道回到锅炉再一次加热,加热后的蒸汽再引至中低压缸继续做功。

12.中间再热给调节系统带来的问题:

(1)中间容积的影响:①中、低压缸功率滞后②甩负荷时的超速

(2)采用单元制的问题:①机炉动态响应时间的差异②机炉最低负荷的不一致

③再热器的冷却问题。(单元制,即一机配一炉)

13.中间再热机组的调节特点:

(1)高压缸调节阀的动态过调

动态过调:是指在机组负荷突然变化时,将高压调节汽阀的开度暂时调到超过负荷变化时调节汽阀所需要的静态开度,利用高压缸的过量负荷变化来弥补中、低压缸的功率迟滞。

(2)设置中压主汽门和调节汽阀(3)设置旁路系统(高压旁路,低压旁路,大旁路)(4)汽轮机、锅炉的协调控制方式

14.数字电液调节系统又称DEH调节系统

第五章供热式汽轮机

1.背压式汽轮机是供热式汽轮机的一种,进汽轮机的蒸汽在汽轮机中做完功后在背压下全部排出,其排汽即可供应工业生产用汽,又可做供暖用汽,还可以排汽作为中低压参数汽轮机的新蒸汽。

2.运行方式:以热定电,电能并入电网,电负荷变动有并列运行的其他凝气式汽轮机组承担。

3.背压汽轮机结构特点:(1)不需要凝气设备,没有回热系统。(2)各级蒸汽比热容变化不大,其流通部分各级的平均直径和叶高变化也不大,其轮缘外径有可能做成相等,且各压力级有可能采用相同的叶栅。(3)总的理想比焓降比较小,为提高变工况效率一般采用喷管调节。

4.一次调节抽汽式汽轮机是指将做过功的一部分蒸汽从汽轮机中间抽出供给热用户,其余蒸汽继续膨胀做功最后排至凝汽器。

5.二次抽气式汽轮机相当于把一次抽气式汽轮机的低压段分为中低两个压段,从中再抽出一股蒸汽量D h2抽汽量D h1的供汽压为ph1较高,一般供工业用户;抽汽量D h2的供汽压力ph2较低一般供采暖用户。

第六章汽轮机主要部件

1.汽缸即汽轮机外壳,是汽轮机静止部分的的主要部件之一。作用是将汽轮机的通流部分与大气隔绝,以形成蒸汽能量转换的密闭空间,以及支撑汽轮机的其他静止部件对于轴承固定在汽缸的机组,汽缸还要承受转子的部分质量。

2.布置方式:按工作条件:单层缸、双层缸、三层缸;

通流部分布置:顺向布置、反向布置、对称分流布置;

汽缸形状:有水平结合面、无水平结合面、圆筒形、圆锥形、阶梯圆筒形。3.汽缸机结构要求:(1)有足够的刚度和强度,足够好的蒸汽严密性。(2)保证各部分受热时能自由膨胀,并始终保持中心不变。(3)通流部分有较好的流动性能(4)汽缸形状要简单、对称、壁厚要均匀,同时在满足强度和刚度的要求下,尽量减薄汽缸壁和连接法兰的厚度。(5)节约贵重钢材消耗量,高温部分尽量集中在较小的范围内(6)工艺性好,便于加工、安装、检修、也便于运输。

4.高中压合缸优点:高中压进气部分集中在汽缸中部,即高温区在中间,又由于采用了双层缸结构,改善了汽缸温度场分布情况,是汽缸温度分布较均匀,汽缸热应力较小,以及温差过大而造成汽缸变形的可能性减小,同时改善了轴承的工作条件;两端的外汽封漏气量少,轴承受汽封温度的影响也较小,对轴承转子稳定工作有利:有利于轴承箱布置:减少了径向轴承数目,减少了汽缸中部汽封长度,可以缩短机组主轴总长度降低制造和维修成本。

缺点:推力轴承常位于前轴承箱内,使机组的胀差不易控制;合缸后气缸形状复杂,孔口太多;汽缸转子的几何尺寸较大,重量太重;管道布置较拥挤;机组相对膨胀较复杂,使机组对负荷的适应性较差;安装检修较复杂。

5.低压缸为什么要喷水减温:低压缸的排汽温度正常情况下为33—35℃在机组启动空载和低负荷运行时通过低压缸的流量很小,不足以带走因摩擦鼓风所产生的热量,引起排汽温度升高,有时排气温度高达80℃排汽缸的温度也随之增高引起汽缸变热变形,使低压转子的中心线改变,造成机组震动甚至发生事故。另外,排汽温度过高还会使凝汽器铜管因膨胀过大而在胀口部位发生泄漏。因此机组在低压外缸内装有喷水降温装置。在低压缸的导流管上布置有喷水管,管上装有喷水喷管。

6.滑销系统作用:保证汽缸能定向自由膨胀,并保持汽缸与转子中心一致,避免因膨胀不畅产生不应有的应力及机组振动。

7.隔板:是汽轮机各级的间壁,用以固定汽轮机各级的静叶片和阻止级间漏气,并将汽轮机通流部分分隔成若干级。高压部分的隔板承受高温高压蒸汽,低压部分隔板起承受湿蒸汽作用。两种加工方式:焊接隔板和铸造隔板。

在反动式汽轮机中没有叶轮和隔板,动叶片在转子外缘,静叶则固定在汽缸内壁或静叶持环上

8隔板套:用来固定隔板可以使级间距离不受或少受汽缸抽汽口的影响,从而减小汽轮机轴向尺寸,简化汽缸形状,有利于启停及负荷变化,并为汽轮机实现模块化通用设计创造了条件。但隔板套的采用会增大汽缸的径向尺寸,相应的法兰厚度也将增大,延长了汽轮机启动时间。

9.轴承:径向支持轴承、推力轴承两种。径向轴承用来承担转子的重量和旋转的不平衡力,并确定转子的径向位置以保持转子旋转中心与气缸中心一致。推力轴承承受蒸汽作用在转子上的轴向推力,并确定转子的轴向位置,以保证通流部分动静间正确的轴向间隙。

10.油:汽轮机轴承都采用以油膜润滑理论为基础的滑动轴承。为避免轴颈与轴瓦直接摩擦,必须用油进行润滑,使轴颈与轴瓦间形成油膜,建立液体摩擦,从而减小轴颈和轴瓦间的摩擦阻力,摩擦产生热量由回油带走,使轴颈得以冷却。

10.油颈转速越高,油膜内压力越大,将轴颈抬得越高,轴颈中心就处在较高的偏心位置。温度过高会使油的粘度大大降低,以破坏油膜的形成,所以不断流走汽轮机的转动部分包括动叶栅、叶轮、主轴、和联轴器以及紧固件等旋转部件。

12.转子分为轮式和鼓式两种基本形式。轮式具有安装动叶片的叶轮,鼓式则没有叶轮,动叶片直接安装在转鼓上。冲动式汽轮机采用轮式结构,反动式汽轮机采用鼓式结构。组合方式:套装式、整锻式、组合式和焊接式。

13.叶轮:是用来装置叶片并传递汽流力在叶栅上产生的扭矩的。

叶轮结构:由轮缘,轮面和轮毂三部分组成,

14.动叶片:是汽轮机工作过程中随转子一起转动的叶片,安装在叶轮或轮鼓上作用是将蒸汽的热能转换为动能。由叶型部分,叶根和叶顶连接件组成

15.叶顶部分包括在叶顶处将叶片连接成组的围带和在叶型部分将叶片连接成组的拉金。

16.围带和拉金的作用:增加叶片的刚性,降低叶片中汽流产生的弯应力,调整叶片频率以提高其振动安全性。围带还有作用:构成封闭的汽流通道,防止蒸汽从叶顶逸出,有的围带还构成封闭的径向汽封和轴向汽封,以减少级间漏气。焊接拉金作用:减少叶片的弯应力,改变叶片的刚性,提高其振动安全性。

松拉金作用:增加叶片的离心力,以提高叶片的自振频率,增加叶片阻尼

18.联轴器:用来连接汽轮机的各个转子以及发电机的转子,并将汽轮机的扭矩传递给发电机。形式:刚性联轴器、半挠性联轴器、和挠性联轴器。

19.盘车装置:在汽轮机内不进蒸汽时就能使转子保证转动状态的装置。作用:是汽轮机在启动冲转前或停机后,让转子以一定的速度连续转动起来,以保证转子受热均匀或冷却,从而避免转子产生热弯曲。

20.盘车装置启动时:避免转子和气缸受热不均防止因自身温差而产生向上弯曲变形汽轮机冲转前启动盘车装置。中间再热机组:在投入旁路系统前投入盘车装置。

停机:在停机后投入盘车装置,使转子温度均匀,防止变形,消除汽缸上下温差。

21.临界转速:通常把机组发生强烈震动时的转速叫做转子的临界速度。

汽轮机原理(附课后题答案)

汽轮机原理 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: (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;Dhb =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;Dhn≈Dhb≈0.5Dht;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;Dhn >Dhb >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。 2.什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。 3.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

汽轮机原理复习题

一、填空题 1. 汽轮机按热力过程可分为:①凝汽式 汽轮机;②背压式 汽轮机; ③调节抽汽式 汽轮机;④抽汽背压式 汽轮机;⑤多压式 汽轮机等。 2. 汽轮机是一种将蒸汽 的热能 转变为机械功 的旋转式原动机。 3. 当M <1时,要想使气流膨胀,通流截面应渐缩 ;要想扩压通流截面应渐扩 。 当M >1时,要想使气流膨胀,通流截面应渐扩 ;要想扩压通流截面应渐缩 。 4. 根据级所采用的反动度的大小不同,可将级分为:纯冲动级 ,反动级 ,带反动度的冲动级 三种。 5. 蒸汽在动叶中的理想焓降 与这一级总的理想焓降 之比,称为汽轮机的反动度。 6. 动叶片中理想焓降的大小,通常用级的反动度 来衡量,动叶中的焓降越大,级的反动度就越大 。 7. 为了减小余速损失,在设计时一般要求动叶片出口绝对排汽角接近于90? 。 8. 习惯上把圆周速度 与喷嘴出口速度 的比值称为速度比;通常把对应轮周效率 最大时的速比称为最佳速比。 9. 反动级、纯冲动级的最佳速比分别为:r 1op 1()cos x α= 、c 1op 1()cos /2x α= 。 10. 级内损失除了蒸汽在通流部分中流动时所引起的喷嘴 损失、动叶 损失、余速 损失外,还有叶高 损失、扇形 损失、部分进汽 损失、叶轮摩擦 损失,湿汽 损失以及漏汽 等损失。 11. 汽轮机转子主要包括主轴 、叶轮(或转鼓) 、动叶栅 、联轴器 以及其他转动零件。 12. 汽轮机的轴承分推力 轴承和径向支承 轴承两大类。 13. 汽轮机的损失可分为内部损失和外部损失。外部损失包括:端部漏汽 损失、机械 损失。 14. 蒸汽在多级汽轮机中工作时,除存在各种级内损失外,还要产生进汽结构中的节流 损失和排汽管中的压力 损失。 15. 汽轮机采用中间再热,可以提高循环热效率 ;又能减小排汽的湿度 。 16. 危急遮断器的动作转速通常应在额定转速的110%~112% 范围内。 17. DEH 控制系统要实现对汽轮机组转速和负荷的控制,必须获得的反馈信号是:汽轮机转速 信号、发电机输出电功率 信号以及调节级后压力 信号。 二、选择题 1. 某台汽轮发电机组的新蒸汽参数为3.43MPa 、435℃,该机组属于:( B ) A. 高温高压机组 B. 中温中压机组 C. 低温低压机组 2. 若要蒸汽在通道中膨胀加速,必须(C )。 A. 提供压降 B. 提供压升 C. 提供压降并使通流截面渐变 3. 动叶中的焓降越大,级的反动度就( B )。 A. 越小 B. 越大 C. 可能大也可能小 4. 对于纯冲动式汽轮机,蒸汽( A )。 A. 仅在喷嘴中膨胀 B. 仅在动叶栅中膨胀 C. 在喷嘴和动叶栅中都膨胀 5. 汽轮机汽缸的膨胀死点是由以下两个部件中心线的交点形成的。( C ) A. 立销与横销 B. 立销与纵销. C. 横销与纵销 6. 压水堆核电站汽轮机不能采用过热蒸汽的根本原因是:( C ) A. 汽轮机功率太大 B. 一回路冷却水压力太高 C. 一回路冷却剂不允许沸腾 7. 汽轮机工作转速为3000转/分,危急遮断器超速试验时动作转速为3210转/分,你认为:( B ) A. 偏高 B. 偏低 C. 合适 三、简答题 1. 说明汽轮机型号CB25-8.83/1.47/0.49的含义。 答:抽汽背压式汽轮机,额定功率25MW ,初压8.83MPa ,抽汽压力1.47MPa ,背压0.49MPa 。

《汽轮机原理》习题及答案

《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P 1,出口压力为P 2 ,则P 1 和P 2 有______关系。【 B 】 A. P 1<P 2 B. P 1 >P 2 C. P 1 =P 2 D. P 1 =0.5P 2 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 】

汽轮机原理复习试题

一、 填空题 1. 汽轮机按热力过程可分为:①凝汽式 汽轮机;②背压式 汽轮机; ③调节抽汽式 汽轮机;④抽汽背压式 汽轮机;⑤多压式 汽轮机等。 2. 汽轮机是一种将蒸汽 的热能 转变为机械功 的旋转式原动机。 3. 当M <1时,要想使气流膨胀,通流截面应渐缩 ;要想扩压通流截面应渐扩 。 当M >1时,要想使气流膨胀,通流截面应渐扩 ;要想扩压通流截面应渐缩 。 4. 根据级所采用的反动度的大小不同,可将级分为:纯冲动级 ,反动级 ,带反动度的冲动级 三种。 5. 蒸汽在动叶中的理想焓降 与这一级总的理想焓降 之比,称为汽轮机的反动度。 6. 动叶片中理想焓降的大小,通常用级的反动度 来衡量,动叶中的焓降越大,级的反动度就越大 。 7. 为了减小余速损失,在设计时一般要求动叶片出口绝对排汽角接近于90? 。 8. 习惯上把圆周速度 与喷嘴出口速度 的比值称为速度比;通常把对应轮周效率 最大时的速比称为最佳速比。 9. 反动级、纯冲动级的最佳速比分别为:r 1op 1()cos x α= 、c 1op 1()cos /2x α= 。 10. 级内损失除了蒸汽在通流部分中流动时所引起的喷嘴 损失、动叶 损失、余速 损失外,还有叶高 损失、扇形 损失、部分进汽 损失、叶轮摩擦 损失,湿汽 损失以及漏汽 等损失。 11. 汽轮机转子主要包括主轴 、叶轮(或转鼓) 、动叶栅 、联轴器 以及其他转动零件。 12. 汽轮机的轴承分推力 轴承和径向支承 轴承两大类。 13. 汽轮机的损失可分为内部损失和外部损失。外部损失包括:端部漏汽 损失、机械 损失。 14. 蒸汽在多级汽轮机中工作时,除存在各种级内损失外,还要产生进汽结构中的节流 损失和排汽管中的压力 损失。 15. 汽轮机采用中间再热,可以提高循环热效率 ;又能减小排汽的湿度 。 16. 危急遮断器的动作转速通常应在额定转速的110%~112% 范围内。 17. DEH 控制系统要实现对汽轮机组转速和负荷的控制,必须获得的反馈信号是:汽轮机转速 信号、发电机输出电功率 信号以及调节级后压力 信号。 二、选择题 1. ... 某台汽轮发电机组的新蒸汽参数为3.43MPa 、435℃,该机组属于:( B ) A. 高温高压机组 B. 中温中压机组 C. 低温低压机组 2. ... 若要蒸汽在通道中膨胀加速,必须(C )。 A. 提供压降 B. 提供压升 C. 提供压降并使通流截面渐变 3. ... 动叶中的焓降越大,级的反动度就( B )。 A. 越小 B. 越大 C. 可能大也可能小 4. ... 对于纯冲动式汽轮机,蒸汽( A )。 A. 仅在喷嘴中膨胀 B. 仅在动叶栅中膨胀 C. 在喷嘴和动叶栅中都膨胀 5. ... 汽轮机汽缸的膨胀死点是由以下两个部件中心线的交点形成的。( C )

《汽轮机原理》习题集与答案解析

第一章绪论 一、单项选择题 1.新蒸汽参数为13、5MPa的汽轮机为( b ) A.高压汽轮机 B.超高压汽轮机 C.亚临界汽轮机 D.超临界汽轮机 2.型号为N300-16、7/538/538的汽轮机就是( B )。 A、一次调整抽汽式汽轮机 B、凝汽式汽轮机 C、背压式汽轮机 D、工业用汽轮机 第一章汽轮机级的工作原理 一、单项选择题 3.在反动级中,下列哪种说法正确?( C ) A、蒸汽在喷嘴中的理想焓降为零 B、蒸汽在动叶中的理想焓降为零 C、蒸汽在喷嘴与动叶中的理想焓降相等 D、蒸汽在喷嘴中的理想焓降小于动叶中的理想焓降 4.下列哪个措施可以减小叶高损失?( A ) A、加长叶片 B、缩短叶片 C、加厚叶片 D、减薄叶片 5.下列哪种措施可以减小级的扇形损失?( C ) A、采用部分进汽 B、采用去湿槽 C、采用扭叶片 D、采用复速级 6.纯冲动级动叶入口压力为P1,出口压力为P2,则P1与P2的关系为( C ) A.P1P2 C.P1=P2 D.P1≥P2 7.当选定喷嘴与动叶叶型后,影响汽轮机级轮周效率的主要因素( A ) A、余速损失 B、喷嘴能量损失 C、动叶能量损失 D、部分进汽度损失 8.下列哪项损失不属于汽轮机级内损失( A ) A、机械损失 B、鼓风损失 C、叶高损失 D、扇形损失 9.反动级的结构特点就是动叶叶型( B )。 A、与静叶叶型相同 B、完全对称弯曲 C、近似对称弯曲 D、横截面沿汽流方向不发生变化 10.当汽轮机的级在( B )情况下工作时,能使余速损失为最小。 A、最大流量 B、最佳速度比 C、部发进汽 D、全周进汽 1、汽轮机的级就是由______组成的。 【 C 】

汽轮机原理及系统考试重点

喷管实际流量大于理想流量的情况:在湿蒸汽区工作时,由于蒸汽通过喷管的时间很短,有一部分应凝结成水珠的饱和蒸汽来不及凝结,未能放出汽化潜热,产生了“过冷”现象,即蒸汽没有获得这部分蒸汽凝结时所应放出的汽化潜热,而使蒸汽温度较低,蒸汽实际密度大于理想密度,从而导致···。 蒸汽在斜切喷管中的膨胀条件:①当喷管出口截面上的压力比大于或等于临界压力比时,喷管喉部截面AB 上的流速 小于或等于声速,喉部截面上的压力与喷管的背压相等,蒸汽仅在喷管收缩部分中膨胀,而在其斜切部分中不膨胀,只起导向作用。②当喷管出口截面上的压力比小于临界压比时,喉部截面上的流速等于临界速度,压力为临界压力,在喉部截面以后的斜切部分,汽流从喉部截面上的临界压力膨胀到喷管出口压力。 分析轮周效率:高 越大,轮周效率也就越和速度系数ψ? 纯冲动: 反动级: 第二章: 为什么汽轮机要采用多级:为满足社会对更高效率的要求,提高汽轮机的效率,除应努力减小汽轮机内的各种损失外,还应努力提高蒸汽的初参数和降低背压,以提高循环热效率;为提高汽轮机的单机功率,除应增大进入汽轮进蒸汽量外,还应增大蒸汽在汽轮机内的比焓降。如果仍然制成单级汽轮机,那么比焓降增大后,喷管出口气流速度必将增大,为使汽轮机级在最佳速比附近工作,以获得较高的级效率,圆周速度和级的直径也必须相应增大,但是级的直径和圆周速度的增大是有限度的,他受到叶轮和叶片材料强度的限制,因为级的直径和圆周速度增大后,转动着的叶轮和叶片的离心力将增大,因此为保证汽轮机有较高的效率和较大的单机功率,就必须把汽轮机设计成多级的。 多级汽轮机各级段的工作特点:1.高压段:蒸汽的压力,温度很高,比容较小,因此通过该级段的蒸汽容积流量较小,所需的通流面积也较小,级的反动度一般不大,各级的比焓降不大,比焓降的变化也不大。漏气量相对较大,漏气损失较多,叶轮摩擦损失较大,叶高损失较大,高压段各级效率相对较低。2.低压段:蒸汽的容积流量很大,要求低压各级具有很大的通流面积,因而叶片高度势必很大,余速损失大,漏气损失很小,叶轮摩擦损失很小,没有部分进气损失。3中压段:蒸汽比容既不像高压段那样很小,也不像低压段那样很大,因此中压段也足够的叶片高度,叶高损失较小,各级的级内损失较小,效率要比高压段和低压段都高。 也可以提高轮周效率和适当减小21βα的变化而变化周效率只随速比的数值也基本确定,轮 和,和叶型一经选定,121x βαψ?变化不随级的喷管损失系数1x n ξ变化最大余速损失系数2c ξ增大而减小随级的动叶损失系数1x b ξm m t m m t a a x c u h u h u c u x Ω-=Ω-=?Ω-Ω-=?==**11211211????2cos 11α=)(op x 2cos 11α??=)()(op op a x x =11cos α=)(op x 2 cos 1α?==)(op a x

《汽轮机原理》习题与答案

《汽轮机原理》 目录 第一章汽轮机级的工作原理 第二章多级汽轮机 第三章汽轮机在变动工况下的工作 第四章汽轮机的凝汽设备 第五章汽轮机零件强度与振动 第六章汽轮机调节 模拟试题一 模拟试题二 参考答案

第一章汽轮机级的工作原理 一、单项选择题 1.汽轮机的级是由______组成的。【 C 】 A. 隔板+喷嘴 B. 汽缸+转子 C. 喷嘴+动叶 D. 主轴+叶轮 2.当喷嘴的压力比εn大于临界压力比εcr时,则喷嘴的出口蒸汽流速C1 【 A 】 A. C 1C cr D. C 1 ≤C cr 3.当渐缩喷嘴出口压力p 1小于临界压力p cr 时,蒸汽在喷嘴斜切部分发生膨胀, 下列哪个说法是正确的?【 B 】 A. 只要降低p 1 ,即可获得更大的超音速汽流 B. 可以获得超音速汽流,但蒸汽在喷嘴中的膨胀是有限的 C. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速等于临界速度C cr D. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速小于临界速度C cr 4.汽轮机的轴向位置是依靠______确定的?【 D 】 A. 靠背轮 B. 轴封 C. 支持轴承 D. 推力轴承 5.蒸汽流动过程中,能够推动叶轮旋转对外做功的有效力是______。【 C 】 A. 轴向力 B. 径向力 C. 周向力 D. 蒸汽压差 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ηu【 A 】 A. 增大 B. 降低 C. 不变 D. 无法确定 7.工作在湿蒸汽区的汽轮机的级,受水珠冲刷腐蚀最严重的部位是:【 A 】 A. 动叶顶部背弧处 B. 动叶顶部内弧处 C. 动叶根部背弧处 D. 喷嘴背弧处

《汽轮机原理》习题及答案

第一章 绪论 一、单项选择题 1.新蒸汽参数为的汽轮机为( b ) A .高压汽轮机 B .超高压汽轮机 C .亚临界汽轮机 D .超临界汽轮机 2.型号为538/538的汽轮机是( B )。 A.一次调整抽汽式汽轮机 B.凝汽式汽轮机 C.背压式汽轮机 D.工业用汽轮机 第一章 汽轮机级的工作原理 一、单项选择题 3.在反动级中,下列哪种说法正确( C ) A.蒸汽在喷嘴中的理想焓降为零 B.蒸汽在动叶中的理想焓降为零 C.蒸汽在喷嘴与动叶中的理想焓降相等 D.蒸汽在喷嘴中的理想焓降小于动叶中的理想焓降 4.下列哪个措施可以减小叶高损失( A ) A.加长叶片 B.缩短叶片 C.加厚叶片 D.减薄叶片 5.下列哪种措施可以减小级的扇形损失( C ) A.采用部分进汽 B.采用去湿槽 C.采用扭叶片 D.采用复速级 6.纯冲动级动叶入口压力为P 1,出口压力为P 2,则P 1和P 2的关系为( C ) A .P 1

P 2

C.P 1=P 2 D.P 1 ≥P 2 7.当选定喷嘴和动叶叶型后,影响汽轮机级轮周效率的主要因素( A ) A.余速损失 B.喷嘴能量损失 C.动叶能量损失 D.部分进汽度损失 8.下列哪项损失不属于汽轮机级内损失( A ) A.机械损失 B.鼓风损失 C.叶高损失 D.扇形损失 9.反动级的结构特点是动叶叶型( B )。 A. 与静叶叶型相同 B. 完全对称弯曲 C. 近似对称弯曲 D. 横截面沿汽流方向不发生变化10.当汽轮机的级在( B )情况下工作时,能使余速损失为最小。 A. 最大流量 B. 最佳速度比 C. 部发进汽 D. 全周进汽 1.汽轮机的级是由______组成的。【 C 】 A. 隔板+喷嘴 B. 汽缸+转子 C. 喷嘴+动叶 D. 主轴+叶轮 2.当喷嘴的压力比εn大于临界压力比εcr时,则喷嘴的出口蒸汽流速C1 【 A 】 A. C 1C cr D. C 1 ≤C cr 3.当渐缩喷嘴出口压力p 1小于临界压力p cr 时,蒸汽在喷嘴斜切部分发生膨胀,下列哪个 说法是正确的【 B 】 A. 只要降低p 1 ,即可获得更大的超音速汽流 B. 可以获得超音速汽流,但蒸汽在喷嘴中的膨胀是有限的 C. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速等于临界速度C cr

汽轮机原理试题与答案

绪论 1.确定CB25-8.83/1.47/0.49型号的汽轮机属于下列哪种型式?【 D 】 A. 凝汽式 B. 调整抽汽式 C. 背压式 D. 抽气背压式 2.型号为N300-16.7/538/538的汽轮机是【B 】 A. 一次调整抽汽式汽轮机 B. 凝汽式汽轮机 C. 背压式汽轮机 D. 工业用汽轮机 3.新蒸汽压力为15.69MPa~17.65MPa的汽轮机属于【C 】 A. 高压汽轮机 B. 超高压汽轮机 C. 亚临界汽轮机 D. 超临界汽轮机 4.根据汽轮机的型号CB25-8.83/1.47/0.49可知,该汽轮机主汽压力为8.83 ,1.47表示汽轮机的抽汽压 力。 第一章 1.汽轮机的级是由______组成的。【C 】 A. 隔板+喷嘴 B. 汽缸+转子 C. 喷嘴+动叶 D. 主轴+叶轮 2.当喷嘴的压力比εn大于临界压力比εcr时,则喷嘴的出口蒸汽流速C1【A 】 A. C1 C cr D. C1≤C cr 3.当渐缩喷嘴出口压力p1小于临界压力p cr时,蒸汽在喷嘴斜切部分发生膨胀,下列哪个说法是正确的? 【B 】 A. 只要降低p1,即可获得更大的超音速汽流 B. 可以获得超音速汽流,但蒸汽在喷嘴中的膨胀是有限的 C. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速等于临界速度C cr D. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速小于临界速度C cr 4.汽轮机的轴向位置是依靠______确定的?【D 】 A. 靠背轮 B. 轴封 C. 支持轴承 D. 推力轴承 5.蒸汽流动过程中,能够推动叶轮旋转对外做功的有效力是______。【C 】 A. 轴向力 B. 径向力 C. 周向力 D. 蒸汽压差 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ηu【A 】 A. 增大 B. 降低 C. 不变 D. 无法确定 7.工作在湿蒸汽区的汽轮机的级,受水珠冲刷腐蚀最严重的部位是:【A 】 A. 动叶顶部背弧处 B. 动叶顶部内弧处 C. 动叶根部背弧处 D. 喷嘴背弧处 8.降低部分进汽损失,可以采取下列哪个措施?【D 】 A. 加隔板汽封 B. 减小轴向间隙 C. 选择合适的反动度 D. 在非工作段的动叶两侧加装护罩装置 9.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

西安交通大学18年3月课程考试《汽轮机原理》作业考核试题10

(单选题) 1: 关于多级汽轮机的重热现象,下列哪些说法是不正确的?( A: 设法增大重热系数,可以提高多级汽轮机的内效率 B: 重热现象是从前面各级损失中回收的一小部分热能 C: 重热现象使得多级汽轮机的理想焓降有所增加 D: 重热现象使机组的相对内效率大于各级的平均相对内效率正确答案: (单选题) 2: 如果在升负荷过程中,汽轮机正胀差增长过快,此时应()。 A: 保持负荷及蒸汽参数; B: 保持负荷提高蒸汽温度; C: 汽封改投高温汽源; D: 继续升负荷。正确答案: (单选题) 3: 采用回热循环后与之相同初参数及功率的纯凝汽式循环相比,它的()。 A: 汽耗量减少 B: 热耗率减少 C: 做功的总焓降增加 D: 做功不足系统增加正确答案: (单选题) 4: 下列哪些指标可以用来评价不同类型汽轮发电机组的经济性?【】 A: 汽耗率 B: 热耗率 C: 发电机效率 D: 机械效率 正确答案: (单选题) 5: 大型汽轮机低压末级的反动度为()。 A: 0 B: 0.3 C: 0.5 D: >0.5 正确答案: (单选题) 6: 两台额定功率相同的并网运行机组, 所带的负荷相同,机组的速度变动率小于机组的速度变动率,当电网周波下降时,两台机组一次调频后所带功率为P和卩,则()。 A: PA = PB B: PA V PB C: PA > PB D: 无法确定 正确答案: (单选题) 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% 正确答案: (单选题) 8: 某凝汽设备的循环水倍率为40,当凝汽量为500T/h 时,所需的循环水量()。 A: 12.5T/h B: 500T/h C: 1000T/h D: 20000T/h 正确答案: (单选题) 9: 中间再热使热经济性得到提高的必要条件是()。 A: 再热附加循环热效率>基本循环热效率; B:再热附加循环热效率V基本循环热效率; C: 基本循环热效率必须大于40%; D: 再热附加循环热效率不能太低。

汽轮机原理名词解释

汽轮机的级: 汽轮机的级是汽轮机中由一列静叶栅和一列动叶栅组成的将蒸汽热能转换成机械能的基本工作单元。 级的余速损失: 汽流离开动叶通道时具有一定的速度,且这个速度对应的动能在该级内不能转换为机械功,称余速损失 滑销系统: 保证汽缸定向自由膨胀,保持汽缸与转子中心位置一致 汽耗微增率: 每增加单位功率需多增加的汽耗量。 迟缓率: 1n 、2n 分别表示在机组同一功率下的最高和最低转速0n 时汽轮机的额定转速 压比: 喷嘴后的压力与喷嘴前的滞止压力之比 速度系数: :在喷嘴出口处蒸汽的实际速度比理论速度 速比: 动叶圆周速度u 与喷嘴出口速度c1之比x1=u/c1。 最佳速比: 轮周效率最大时的速度比称为最佳速度比。 反动度: 动叶的理想比焓降与级的理想比焓降的比值。表示蒸汽在动叶通道内膨胀程度大小的指标。 轮周效率: 1kg 蒸汽在轮周上所作的轮周功Wu 与整个级所消耗的蒸汽理想能量Eo 之比。 轮周功率: 单位时间内蒸汽推动叶轮旋转所作出的机械功。 轮周损失: 喷嘴出口气流的实际比焓值h1与理想比焓值h1t 之差 速度变动率:汽轮机空负荷时对应的最大转速nmax 和额定负荷时所对应的最小转速nmin 之差与与汽轮机额定转速n0之比 凝汽器冷却倍率: 进入凝汽器的冷却水量与进入凝汽器的蒸汽量的比值称为凝汽器的冷却倍率。表明冷却水量是被凝结蒸汽量的多少倍又称循环倍率M=Dw/Dc 级按照不同角度的分类:按能量转换特点分为纯冲动级、冲动级、反动级、复速级等几种 汽轮机的两大作用原理及其特点:冲动作用原理 冲动力推动动叶做功。特点:蒸汽只在喷嘴中膨胀。反动作用原理反动力推动动叶做功。 特点:蒸汽在喷嘴、动叶都膨胀。 1.级的临界状态(蒸汽在膨胀流动过程中,在汽道某一截面上达到当地声速的气流速度称为临界速度。这时汽流所处的状态称为临界状态,汽流的参数称为临界参数。) 2.滞止状态(气体在流动的过程中,因受到某种物体的阻碍,而流速降低为零的过程称为绝热滞止过程,此时气体的状态为滞止状态) 3.切部分的作用及膨胀条件:导向作用和膨胀作用;条件:叶栅后的压力P1小于临界压力P1c 大于极限膨胀压力P1d (P1d< P1

汽轮机原理

《汽轮机原理》思考题 杨建明康松编 东南大学动力工程系 2000年10月

第1章汽轮机级的工作原理 1.何谓滞止参数?喷嘴和动叶的滞止参数如何计算? 2.叶栅通道的速度系数代表了什么意义?影响速度系数大小的主要因素有哪些? 3.反动度的意义是什么?汽轮机的级按反动度的大小如何分类?在叶栅通道结构上又是如何实现反动度设计的? 4.速度系数、能量损失系数和喷嘴及动叶损失系数三者间的关系如何? 5.什么是级的热力过程线?它在分析级的能量转换、认识级工作过程中有何特别作用? 6.什么是速度三角形,其意义是什么? 7.何谓轮周功率?何谓轮周功?何谓理想能量?轮周功在级热力过程线上如何表示? 8.什么是余速损失?什么是余速利用系数?影响余速利用的主要因素有哪些? 9.何谓速比?何谓假想速比? 10.轮周效率的意义是什么?影响轮周效率的因素有哪些? 11.什么是最佳速比?为什么会存在最佳速比?当余速利用后,轮周效率与速比之间的关系发生了哪些主要变化? 12.最佳速比与反动度的关系怎样?对相同容量的汽轮机,为什么冲动式的级数一般少于反动式? 13.何谓单列级?何谓复速级?它们各自有何优缺点? 14.何谓流量系数?流量系数的大小有何特点? 15.对汽轮机弯曲形渐缩叶栅通道,最大出口汽流速度能否超过音速?为什么? 16.何谓叶栅通道的临界压比?在叶栅通道汽流速度和通流量计算中,临界压比计算有何特别意义? 17.叶栅通道的最大出口流速和通过的最大流量是否出现于同一前后压比?为什么? 18.何谓叶栅出口汽流偏转角?在什么工况下发生? 19.喷嘴调节汽轮机,为什么调节级总为冲动式? 20.何谓盖度?其主要起什么作用? 21.为什么冲动式汽轮机总会有一定的反动度? 22.为什么要采用长扭叶片? 23.长扭叶片有哪些主要特点? 24.何谓轮周损失?何谓级内损失?两者间的关系怎样? 25.什么是叶高损失?其物理意义是什么?采取何种措施减小叶高损失?26.决定叶片高度的主要因素有哪些? 27.什么是二次流损失?如何减小二次流损失? 28.何谓撞击损失?主要发生在何种情况?

《汽轮机原理》复习习题及答案解析

第一章汽轮机级的工作原理 三、简答题 1.速度比和最佳速比 答:将(级动叶的)圆周速度u与喷嘴出口(蒸汽的)速度c1的比值定义为速度比,轮周效率最大时的速度比称为最佳速度比。 2.假想速比 答:圆周速度u与假想全级滞止理想比焓降都在喷嘴中等比熵膨胀的假想出口速度的比值。 3.汽轮机的级 答:汽轮机的级是汽轮机中由一列静叶栅和一列动叶栅组成的将蒸汽热能转换成机械能的基本工作单元。 4.级的轮周效率 答: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。 5.滞止参数 答:具有一定流动速度的蒸汽,如果假想蒸汽等熵地滞止到速度为零时的状态,该状态为滞止状态,其对应的参数称为滞止参数。 6.临界压比 答:汽流达到音速时的压力与滞止压力之比。 7.级的相对内效率 答:级的相对内效率是指级的有效焓降和级的理想能量之比。

8.喷嘴的极限膨胀压力 答:随着背压降低,参加膨胀的斜切部分扩大,斜切部分达到极限膨胀时喷嘴出口所对应的压力。 9.级的反动度 答:动叶的理想比焓降与级的理想比焓降的比值。表示蒸汽在动叶通道内膨胀程度大小的指标。 10.余速损失 答:汽流离开动叶通道时具有一定的速度,且这个速度对应的动能在该级内不能转换为机械功,这种损失为余速损失。 11.临界流量 答:喷嘴通过的最大流量。 12.漏气损失 答:汽轮机在工作中由于漏气而产生的损失。 13.部分进汽损失 答:由于部分进汽而带来的能量损失。 14.湿气损失 答:饱和蒸汽汽轮机的各级和普通凝汽式汽轮机的最后几级都工作与湿蒸汽区,从而对干蒸汽的工作造成一种能量损失称为湿气损失。 15.盖度 答:指动叶进口高度超过喷嘴出口高度的那部分叶高。 16.级的部分进汽度

汽轮机原理习题(作业题答案)

第一章 级的工作原理 补1. 已知某喷嘴前的蒸汽参数为p 0=,t 0=500℃,c 0=80m/s ,求:初态滞止状态下的音速和其在喷嘴中达临界时的临界速度c cr 。 解: 由p 0=,t 0=500℃查得: h 0=; s 0= 0002 1 c h h h ?+ =*=+= 查得0*点参数为p 0*=;v 0*= ∴音速a 0*=*0*0 v kp = (或a 0*=*0kRT = ; 或a 0*=* 0)1(h k *-= c cr = * 0*1 2a K += 12题. 假定过热蒸汽作等熵流动,在喷嘴某一截面上汽流速度c=650m/s ,该截面上的音速a=500m/s ,求喷嘴中汽流的临界速度 c cr 为多少。 解: 2 222) 1(212112121cr cr cr cr cr cr c k k c v p k k c h c h -+=+-=+=+ Θ )2 1 1(1)1(222c k a k k c cr +-+-= ∴=522 23题. 汽轮机某级蒸汽压力p 0=,初温t 0=435℃,该级反动度Ωm =,级后压力p 2=,该级采用减缩喷嘴,出口截面积A n =52cm 2,计算: ⑴通过喷嘴的蒸汽流量 ⑵若级后蒸汽压力降为p 21=,反动度降为Ωm =,则通过喷嘴的流量又是多少 答:1): kg/s; 2):s 34题. 国产某机组在设计工况下其末级动叶(渐缩)前的蒸汽

压力p 1=,蒸汽焓值h 1=kg ,动叶出汽角β2=38°,动叶内的焓降为Δh b =kg 。问: ⑴汽流在动叶斜切部分是否膨胀、动叶出口汽流角是多少 ⑵动叶出口的理想相对速度w 2t 是多少 解: 确定初态:由h 1,p 1查图得s 1= 4.23162000 1 211* 1=+ =w h h 由h *1, s 1查图得p 1*=,x 1*= ∴k= ∴临界压力比:5797.0)1 2(1 =+=-k k cr k ε 极限压力比:347.05985.0*5797.0)(sin *1 221===+k k cr d βεε 流动状态判断:由s 1=,h 2t =h 1-Δh b = 查图得p 2= 动叶压力比εb =p 2/p *1= 显然εb <ε1d ,即蒸汽在动叶中达极限膨胀,极限背压为p 1d =ε 1d *p 1*= 查焓熵图得:h 2dt =,ρ2dt = 7.511)(22*12=-=∴dt t h h w 查临界压力比处的参数: p 2cr =;h 2cr =ρ2cr = ∴2.371)(22*12=-=cr cr h h w =??=+dt t cr cr w w 2222222sin )sin(ρρβδβ 7102.0)sin(22=+δβ

汽轮机原理部分思考题答案

第一章(共7题) 6.什么是最佳速度比?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? 答:轮周速度与喷嘴出口汽流速度的比值,称为速度比。 轮周效率最高时,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(教材为 0.47~0.49);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。(分 别为:1 2cosα1、cosα1、1 4 cosα1) 8.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? 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: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

汽轮机原理复习习题及答案

汽轮机原理复习习题及 答案 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

第一章汽轮机级的工作原理 三、简答题 1.速度比和最佳速比 答:将(级动叶的)圆周速度u与喷嘴出口(蒸汽的)速度c1的比值定义为速度比,轮周效率最大时的速度比称为最佳速度比。 2.假想速比 答:圆周速度u与假想全级滞止理想比焓降都在喷嘴中等比熵膨胀的假想出口速度的比值。 3.汽轮机的级 答:汽轮机的级是汽轮机中由一列静叶栅和一列动叶栅组成的将蒸汽热能转换成机械能的基本工作单元。 4.级的轮周效率 答: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。 5.滞止参数 答:具有一定流动速度的蒸汽,如果假想蒸汽等熵地滞止到速度为零时的状态,该状态为滞止状态,其对应的参数称为滞止参数。 6.临界压比 答:汽流达到音速时的压力与滞止压力之比。 7.级的相对内效率 答:级的相对内效率是指级的有效焓降和级的理想能量之比。 8.喷嘴的极限膨胀压力 答:随着背压降低,参加膨胀的斜切部分扩大,斜切部分达到极限膨胀时喷嘴出口所对应的压力。

9.级的反动度 答:动叶的理想比焓降与级的理想比焓降的比值。表示蒸汽在动叶通道内膨胀程度大小的指标。 10.余速损失 答:汽流离开动叶通道时具有一定的速度,且这个速度对应的动能在该级内不能转换为机械功,这种损失为余速损失。 11.临界流量 答:喷嘴通过的最大流量。 12.漏气损失 答:汽轮机在工作中由于漏气而产生的损失。 13.部分进汽损失 答:由于部分进汽而带来的能量损失。 14.湿气损失 答:饱和蒸汽汽轮机的各级和普通凝汽式汽轮机的最后几级都工作与湿蒸汽区,从而对干蒸汽的工作造成一种能量损失称为湿气损失。 15.盖度 答:指动叶进口高度超过喷嘴出口高度的那部分叶高。 16.级的部分进汽度 答:装有喷嘴的弧段长度与整个圆周长度的比值。 17.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。

汽轮机习题集

《汽轮机原理》习题 1. 已知:渐缩喷嘴进口蒸汽压力MPa p 4.80=,温度4900=t ℃,初速s m c 500=;喷嘴后蒸汽压力MPa p 8.51=,喷嘴速度系数97.0=φ。求 (1) 喷嘴前蒸汽滞止焓、滞止压力; (2) 喷嘴出口的实际速度; (3) 当喷嘴后蒸汽压力由MPa p 8.51=下降到临界压力时的临界速度。 2. 已知:某汽轮机级的进汽压力MPa p 96.10=,温度3500=t ℃;级后蒸汽压力MPa p 47.12=。速度比5 3.011==c u x ,级的平均反动度15.0=Ωm ,又知喷嘴和 动叶栅的速度系数分别为97.0=φ, 90.0=ψ,喷嘴和动叶的出口汽流角为o 181=α,o 612?=?ββ。 (1) 求解并作出该级的速度三角形; (2) 若余速利用系数00=μ,11=μ,流量h t D 960=,求级的轮周效率u η和轮 周功率u P ; (3) 定性绘制级的热力过程曲线。 3. 某机组冲动级级前蒸汽压力MPa p 96.10=,温度3500=t ℃;级后蒸汽压力MPa p 47.12=。该级速度比45.01=x ,喷嘴出口汽流角为o 131=α,动叶的进口汽流角与出口汽流角相等(?=21ββ),喷嘴和动叶栅的速度系数分别为95.0=φ,87.0=ψ;该级的平均反动度0=Ωm 。试求解:同题2(1)、(2)、(3)。 4. 国产某机组第三级设计工况下级前蒸汽压力MPa p 13.50=,温度 5.4670=t ℃;级后蒸汽压力MPa p 37.42=,进口汽流的初速动能kg kJ h c 214.10=Δ全部被利用。设 计中选定该级的平均直径mm d m 5.998=,级的平均反动度%94.7=Ωm ,喷嘴出口汽流角为74101′=o α,动叶的出口汽流角相等45172′=?o β。又知喷嘴和动叶栅的速度系数分别为97.0=φ,935.0=ψ,汽轮机的转速min 3000r n =,11=μ。试作出该级的速度三角形,求级的轮周效率u η,定性绘制级的热力过程曲线。

汽轮机原理思考题

第1章 汽轮机级的工作原理 1. 何谓滞止参数?喷嘴和动叶的滞止参数如何计算? 2. 叶栅通道的速度系数代表了什么意义?影响速度系数大小的主要因素有哪些? 3. 何谓流量系数?流量系数的大小有何特点? 4. 对汽轮机弯曲形渐缩叶栅通道,最大出口汽流速度能否超过音速?为什么? 5. 何谓叶栅通道的临界压比?在叶栅通道汽流速度和通流量计算中,临界压比计算有何特别意义? 6. 叶栅通道的最大出口流速和通过的最大流量是否出现于同一前后压比?为什么? 7. 何谓叶栅出口汽流偏转角?在什么工况下发生? 8. 反动度的意义是什么?汽轮机的级按反动度的大小如何分类?在叶栅通道结构上又是如何实现反动度设计的? 9. 速度系数、能量损失系数和喷嘴及动叶损失系数三者间的关系如何? 10. 什么是级的热力过程线?它在分析级的能量转换、认识级工作过程中有何特别作用? 11. 什么是速度三角形,其意义是什么? 12. 何谓轮周功率?何谓轮周功?何谓理想能量?轮周功在级热力过程线上如何表示? 13. 什么是余速损失?什么是余速利用系数?影响余速利用的主要因素有哪些? 14. 何谓速比?何谓假想速比? 15. 轮周效率的意义是什么?影响轮周效率的因素有哪些?16. 什么是最佳速比?为什么会存在最佳速比?当余速利用后,轮周效率与速比之间的关系发生了哪些主要变化? 17. 最佳速比与反动度的关系怎样?对相同容量的汽轮机,为什么冲动式的级数一般少于反动式? 18. 何谓单列级?何谓复速级?它们各自有何优缺点? 19. 喷嘴调节汽轮机,为什么调节级总为冲动式? 20. 何谓盖度?其主要起什么作用? 21. 为什么冲动式汽轮机总会有一定的反动度? 22. 为什么要采用长扭叶片? 23. 长扭叶片有哪些主要特点? 24. 何谓轮周损失?何谓级内损失?两者间的关系怎样?

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