汽轮机原理-2-8章节复习
《汽轮机原理》习题及答案word资料73页
《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. C1<C cr B. C1=C crC. C1>CcrD. C1≤C cr3.当渐缩喷嘴出口压力p1小于临界压力pcr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CcrD. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速小于临界速度Ccr4.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C. 将电能转化成机械能D. 将机械能转化成电能10.在纯冲动式汽轮机级中，如果不考虑损失，蒸汽在动叶通道中【 C 】A. 相对速度增加B. 相对速度降低；C. 相对速度只改变方向，而大小不变D. 相对速度大小和方向都不变11.已知蒸汽在汽轮机某级的滞止理想焓降为40 kJ/kg，该级的反动度为0.187，则喷嘴出口的理想汽流速度为【 D 】A. 8 m/sB. 122 m/sC. 161 m/sD. 255 m/s12.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。
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第一章汽轮机级的工作原理近代大功率汽轮机都是由若干个级构成的多级汽轮机。
由于级的工作过程在一定程度上反映了整个汽轮机的工作过程，所以对汽轮机工作原理的讨论一般总是从汽轮机"级"开始的，这特有助于理解和掌握全机的内在规律性。
"级"是汽轮机中最基本的工作单元。
在结构上它是由静叶栅(喷嘴栅)和对应的动叶栅所组成。
从能量观点上看，它是将工质(蒸汽)的能量转变为汽轮机机械能的一个能量转换过程。
工质的热能在喷嘴栅中(也可以有部分在动叶栅中)首先转变为工质的动能，然后在动叶栅中再使这部分动能转变为机械能。
工质的热能之所以能转变为汽轮机的机械能，是由工质在汽轮机喷嘴栅和动叶栅中的热力过程所形成，因此，研究级的热力过程，也就是研究工质在喷嘴栅和动叶栅中的流动特点和做功原理，以及产生某些损失的原因，并从数量上引出它们相互之间的转换关系，这是本章的主要内容。
第一节蒸汽在级内的流动一、基本假设和基本方程式(一)基本假设为了讨论问题的方便，除把蒸汽当作理想气体处理外，还假设：(1)蒸汽在级内的流动是稳定流动，即蒸汽的所有参数在流动过程中与时间尤关。
实际上，绝对的稳定流动是没有的，蒸汽流过一个级时，由于有动叶在喷嘴栅后转过，蒸汽参数总有一些波动。
当汽轮机稳定工作时，由于蒸汽参数波动不大，可以相对地认为是稳定流动。
(2)蒸汽在级内的流动是一元流动，即级内蒸汽的任一参数只是沿一个坐标(流程)方向变化，而在垂直截面上没有任何变化。
显然，这和实际情况也是不相符的，但当级内通道弯曲变化不激烈，即曲率牛径较大时，可以认为是一元流动。
(3)蒸汽在级内的流动是绝热流动，即蒸汽流动的过程中与外界无热交换。
由于蒸汽流经一个级的时间很短暂，可近似认为正确。
考虑到即使用更复杂的理论来研究蒸汽在级内的流动，其结论与汽轮机真实的工作情况也不完全相符，而且推算也甚为麻烦，因此，上述的假设在用一些实验系数加以修正后，在工程实践中也证明是可行的。
汽轮机复习资料
汽轮机复习资料1.叶形的选择原则，欲获得级的最大的轮轴效率，则应使得余速损失降到最小，也就是排气的绝对速度c2最小。
2.喷嘴的进气情况：①调节级设计为可部分进汽（即e<1）；②反动级采用全周进汽。
3.叶型损失包括：附面层中的摩擦损失、附面层分离引起的涡流损失、出口边的尾迹损失、冲波损失。
4.叶型损失的影响因素：相对节距的影响，安装角的影响，冷流角和冲角的影响，马赫数，雷诺数的影响，叶型集合参数的影响。
5.减少叶栅损失的方法：采用后加载叶型、采用弯矩叶片、采用子午面线型喷嘴、降低叶片表明粗糙度、减少端部二次流的方法。
6.汽轮机级内损失有：流动损失、叶轮摩擦损失、部分进汽损失（鼓风损失与斥汽损失）、漏汽损失（隔板和叶顶）、湿汽损失。
7.提高汽轮机循环热效率和功率的方法：①提高循环初参数和降低终参数，因而蒸汽比焓降要增大；②采用多级汽轮机。
9.汽轮机的级由喷嘴和它配合的初叶栅组成。
10.喷嘴的作用：把蒸汽的热能转变成动能，使蒸汽膨胀降压增加流速，按一定方向喷射出去，进入动叶栅中做功。
11.汽轮机冲转前和停机后，要是转子连续转动一段时间，以保证转子均匀受热和冷却，带动转子转动的装置称为盘车装置。
12.汽轮机分类：①按做功原理：冲动式、反动式；②按热力过程特性：凝气式、背压式、调抽汽式、中间再进式；③按蒸汽压力：低压、中压、高压、超高压、亚临界压力、超临界压力、超超临界压力。
13.由于假定流动过程是绝热的，损失的动能变为热能再次加热了蒸汽本身，所以喷嘴出口汽实际比焓值将大于理想比焓值。
膨胀加速条件：在εn<εcr的条件下，汽流在喷嘴的斜边部分中才可以膨胀加速，εn:喷嘴压力比εcr：临界压力比。
14.轴封系统的分类：轴封供汽，轴封漏汽，轴封回汽。
功能:①确保汽轮机轴端和汽轮机进气阀阀杆端部处的严密性。
②收集利用汽轮机轴封，进汽阀杆的漏汽。
③防止蒸汽向外泄漏和空气漏入低压缸内。
15.蒸汽在进入汽轮机工作级之前，必须先通过主汽阀和调节汽阀主蒸汽管道、蒸汽室。
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。
《汽轮机原理》复习提要
u u ca 2h , x1 , xa c1 ca
二、轮周效率与最佳速度比的关系曲线：
1. 不同级的最佳速度比：
1 1, 纯冲动级: x1 op cos 1 ; 2 2, 反动级: x1 op cos 1 ; 3, 复速级 :
x1 op
1 cos 1; 4
6、绝对电效率： 7、汽耗率： 8、热耗率：
d
D0 Pel
Pel D0 Htmg i el tmg i Q0 D0 (h0 h fw )
Q0 q Pel
§3—6 汽轮机的轴向推力
一、轴向推力：
轴向推力组成: 叶片的轴向推力、叶轮的轴向推力、凸肩的轴向推力、轴 封的轴向推力。 二、轴向推力平衡： 1、平衡活塞； 2、平衡孔； 3、多缸反向倒置； 4、推力轴承。
§3—4 多级汽轮机的损失
一、前后端轴封的漏汽损失、漏汽量计算
（一）漏气原因，前后端轴封的作用；
（二）轴封系统，齿形轴封的工作原理（节流过程）：
（三）漏汽量计算
二、进汽机构的节流损失和排汽机构的压力损失： 三、机械损失及产生原因：支持、推力轴承摩擦，带动主油泵和调节
系统耗功。
§3—5 汽轮机及其装置的效率
H i D0 H i ri ; Pi * H t 3600 2、汽轮机的内功率：
1、相对内效率： 3，汽轮机的轴端功率、机械效率： 4，汽轮机的电功率： 5，循环热效率：
Pel
D0 H trim g 3600
Pax Pim
D0 H tim 3600
H t t ; ' h0 hc
§3—7 单缸汽轮机的极限功率
一、极限功率：受末级叶片尺寸（叶高）的影响
《汽轮机原理》课程学习辅导材料（复习题与练习题）
《汽轮机原理》课程学习辅导材料（复习题与练习题）汽轮机原理课程学习辅导材料长沙理工大学能源与动力工程学院2009.2目录第一篇各章单元复习题绪论及第一章汽轮机级的工作原理 2 第二章多级汽轮机19 第五章凝汽设备26 第七章汽轮机调节系统3 5第二篇综合思考题第一部分汽轮机的热力特性46 第二部分汽轮机的负荷调节47 第三部分汽轮机的经济运行49 第四部分汽轮机的安全运行50 第五部分汽轮机的启动与运行53第三篇各章练习题第一章汽轮机级的工作原理55 第二章多级汽轮机58 第三章汽轮机级在变工况下的工作60 第五章汽轮机的凝汽设备61第七章汽轮机调节系统61 练习题参考答案62第一篇各章单元复习题绪论及第一章级的工作原理一、问答题:1．按工作原理、热力过程特性、蒸汽流动方向、新蒸汽参数等对汽轮机进行分类，汽轮机可分为哪些类型？按新蒸汽参数分类时，相应类型汽轮机的新汽压力等级是什么？2．国产汽轮机型号的表示方法是什么？3．根据国产汽轮机型号的表示方法，说明下列汽轮机的型号提供了汽轮机设备的哪些基本特征？（1）CB25-8.82/0.98/0.118（2）CC25-8.82/0.98/0.118-1（3）CB25-8.83/1.47/0.49（4）N300-16.7/537/5374．汽轮机中哪些部件是转动的？哪些部件是静止不动的？5．汽缸的作用是什么？6．简述蒸汽在汽轮机中的能量转换过程？7．试绘图说明最简单的发电厂生产过程示意图？8．蒸汽对动叶片冲动作用原理的特点是什么？9．蒸汽对动叶片反动作用原理的特点是什么？10．根据蒸汽在汽轮机能量转换的特点，如何划分汽轮机级的类型？各种类型级的特点是什么？11．什么是动叶的速度三角形？12．如何根据喷嘴汽流出汽角计算速度级、纯冲动级与反动级的最佳速比？13．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？14．试述汽轮机级有哪些损失？造成这些损失的原因是什么？15．如何减小级漏汽损失？16．简述轴向推力的平衡方法。
汽轮机原理复习资料：汽轮机复习总结-考点.docx
—、概念1.汽轮机的型号2.2:1纯冲动级’（Zi）op=―；反动级（Zl）op = cos^l 复速级：（Zl）op= ~了丄反动级的理想焙降比冲动级的小一倍。
反动级能承担的焙降或做功能力比纯冲动级小。
3.£…<£cr在喷嘴斜切部分中膨胀，4.级的轮周效率：P21lkg/s的蒸汽在级内所做的轮周功Pui与蒸汽在该级中所具有的的理想能量E。
之比；n u最佳速度比p22将（级动叶的）圆周速度11与喷嘴出口（蒸汽的）速度Ci的比值定义为速度比旳轮周效率最人时的速度比称为最佳速度比级的相对内效率P39级的相对内效率：级的有效比焙降△人与级的理想能量&之比，表明级的能量转换的完善程度。
盖度P29、P41动叶进口的高度总是大于喷嘴出口的高度，这两者之间的高度差称为盖度。
在压力反动度圧力反动度是指喷嘴后与级后蒸汽压力之差和级前与级后压力之差Z比。
（P1-P2）/ （P0-P2）滞止状态：具冇一定流动速度Co的蒸汽，如果假想蒸汽等爛地滞止到速度为0时的状态，该状态为滞止状态绝对电效率：P671 kg蒸汽理想比怡降AH f中转换成电能的部分与整个热力循环中加给1 kg蒸汽的热量Q比；极限真空：凝汽器真空达到低压缸末级动叶斜切部分膨胀极限压力下的真空，该真空称为凝汽器的极限真空。
汽轮机的工况图：汽轮机的工况图是功率与流呈之间变化关系一条的一条曲线；凝汽器的汽阻、水阻P239①:气阻：凝汽器入口压力玖与空气抽出口的压力P「的差值是蒸汽空气泯和物的流动阻力；②水阻：冷却水在凝汽器的循环通道中受到的阻力；调节系统的动态过渡时间P124；扰动作用于调节系统后，从响应扰动开始到被调量达到基本稳定所经历的时间称为过渡过程调整时间。
节流损失P64节流损失包括：进气损失+排气损失①汽轮机的进汽节流损失使得蒸汽入口焙不变②进汽阻力损失蒸汽进入汽轮的II作级前必须先经过主汽阀、调节阀和蒸汽室。
蒸汽通过这些部件时就会产生压力降，主汽阀利调节阀故为严重。
《汽轮机原理》习题及答案,复习
《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. C1<C crB. C1 =C crC. C1>C crD. C1≤C cr3.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 crD. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速小于临界速度C cr4.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C. 将电能转化成机械能D. 将机械能转化成电能10.在纯冲动式汽轮机级中，如果不考虑损失，蒸汽在动叶通道中【C 】A. 相对速度增加B. 相对速度降低；C. 相对速度只改变方向，而大小不变D. 相对速度大小和方向都不变11.已知蒸汽在汽轮机某级的滞止理想焓降为40 kJ/kg，该级的反动度为0.187，则喷嘴出口的理想汽流速度为【D 】A. 8 m/sB. 122 m/sC. 161 m/sD. 255 m/s12.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。
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课堂讨论
2 答：动叶片安装在转子叶轮(冲动式汽轮机)或转鼓上，接受喷管叶栅射出
的高速汽流，把蒸汽的动能转换成机械能，使转子旋转。 • 动叶片的工作条件很复杂，承受较高的静应力和动应力以外，还因其分别
处于过热蒸汽区、两相过渡区(指从过热蒸汽区过渡到湿蒸汽区)和湿蒸汽 区内工作而承受高温、高压、腐蚀和冲蚀作用。 • 叶片的结构一般由叶型、叶根和叶顶三部分组成 • 隔板用于固定静叶片，并将汽缸分成若干个汽室。 • 叶栅是由相同叶片构成汽流流道的组合体。
3
课堂讨论
1 答：级是汽轮机中最基本的工作单位，由静叶栅（喷嘴栅）和动叶栅组
成 （1）冲动级：在纯冲动级中，蒸汽只在喷嘴叶栅中膨胀、压力降低，在动叶 栅中不膨胀、压力于动 叶的出口安装角，即气流在动叶栅中的速度（指相对速度）的大小在理论上 保持不变，由于叶片形状的弯曲，气流的方向发生了变化，对动叶片产生一 个冲击力，使叶轮旋转作功。纯冲动级做功能力大，但流动效率低，现代汽 轮机中已不采用。 （2）反动级：在反动级中，蒸汽不仅在喷嘴中膨胀加速，而且在汽流流经动 叶栅通道时，继续膨胀加速，即蒸汽在动叶栅中，不仅气流的方向发生变化 ，而且其相对速度也有所增加。因此，动叶片不仅受到喷嘴出口高速气流的 冲动力作用，而且还受到蒸汽离开动叶栅时的反作用力， 所以反动级既有冲 动力做功又有反动力做功。由于蒸汽在动叶栅中膨胀加速，是在冲动力和反 动力的合力下使叶轮转动做功的，所以反动级的效率比冲动级高，但做功能 力较小。 （3）速度级：速度级的特点是在一个叶轮上装有两列或三列动叶栅，在两列 动叶栅之间有一列装在汽缸上的、固定不动的导向叶栅。
3 答：具有一定压力和温度的蒸汽流经固定的喷嘴，并在其中膨胀，蒸汽
的压力、温度不断降低，速度不断增加，使蒸汽的热能转化为动能。然后， 喷嘴出口的高速汽流以一定的向进入装在叶轮上的动叶通道中， 由于汽流速 度的大小和方向改变，汽流给动叶片一定的作用力，推动叶轮旋转做功。
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4 答：
课堂讨论
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课堂讨论
汽轮机原理 Principle of Steam Turbine
主讲老师：密腾阁
适用专业：能源与动力工程专业
课堂讨论
1 汽轮机的级，冲动级，反动级，速度级； 2 汽轮机动叶，静叶，叶栅。 3 简述汽轮级的工作过程； 4 什么是汽轮机的最佳速比？试用最佳速比公式分析，为什 么在圆周速度相同的情况下，反动级承担的焓降或做功能力 比纯冲动级小？ 5 分别绘出纯冲动级和反动级的压力p和速度c的变化示意图
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课堂讨论
6 轮周损失主要包括哪些方面？ 7 汽轮机级内有哪些损失？造成这些损失的原因是什么？ 8 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？ 9 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？ 10 分别说明高压级内和低压级内主要包括哪几项损失？