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【期末复习】航空燃气轮机结构设计期末考试复习知识点总结

【期末复习】航空燃气轮机结构设计期末考试复习知识点总结

北航航空燃气轮机结构设计期末考试复习宝典.一、填空题。

1.推力是发动机所有部件上气体轴向力的代数和。

2.航空涡轮发动机的五大部件为进气装置、压气机、燃烧室、涡轮和排气装置,其中“三大核心”部件为:压气机、燃烧室和涡轮。

3.压气机的作用提高空气压力~分成轴流式、离心式和组合式三种4.离心式压气机的组成:离心式叶轮~叶片式扩压器~压气机机匣。

5.压气机增压比的定义是:压气机出口压力与进口压力的比值~反映了气流在压气机内压力提高的程度。

6.压气机由转子和静子等组成~静子包括机匣和整流器。

7.压气机转子可分为鼓式、盘式和鼓盘式。

8.转子,工作,叶片的部分组成:叶身、榫头、中间叶根。

8.压气机的盘式转子可分为盘式和加强盘式。

9.压气机叶片的榫头联结形式有销钉式榫头,燕尾式榫头,和枞树形榫头。

10.压气机转子叶片通过燕尾形榫头与轮盘上燕尾形榫槽连接在轮盘。

11压气机静子的固定形式有:燕尾形榫头,柱形榫头和焊接在中间环或者机匣上。

12压气机进口整流罩的功用是减小流动损失。

13.压气机进口整流罩做成双层的目的是通加温热空气。

14.轴流式压气机转子的组成:盘,鼓,轴,和叶片。

15.压气机进口可变弯度导流叶片(或可调整流叶片)的作用是防止压气机喘振。

16.压气机是安装放气带或者放气活门的作用是防止压气机喘振。

17.采用双转子压气机的作用是防止压气机喘振。

18压气机机匣的基本结构形式:整体式、分半式、分段式。

19压气机机匣的功用:提高压气机效率,承受和传递的负载,包容能力。

20整流叶片与机匣联接的三种基本方法:榫头联接,焊接,环 21.多级轴流式压气机由前向后~转子叶片的长度的变化规律是逐渐缩短。

22.轴流式压气机叶栅通道形状是扩散形。

23.轴流式压气机级是由工作叶轮和整流环组成的。

24.在轴流式压气机的工作叶轮内~气流相对速度减小~压力、密度增加。

25.在轴流式压气机的整流环内~气流绝对速度减小~压力增加。

燃气轮机复习题(新)

燃气轮机复习题(新)

电站燃气轮机课程复习思考题1. 词语解释:(1)循环效率:当工质完成一个循环时,把外界加给工质的热能q转化成为机械功l c的百分数。

(2)装置效率(发电效率): 当工质完成一个循环时,把外界加给工质的热能q转化成为电功l s的百分数。

(3)净效率(供电效率): 当工质完成一个循环时,把外界加给工质的热能q转化成为净功l e的百分数。

(4)比功:进入燃气轮机压气机的1kg的空气,在燃气轮机中完成一个循环后所能对外输出的机械功(或电功)l s(kJ/kg),或净功l e(kJ/kg).(5)压气机的压缩比: 压气机的出口总压与进口总压之比。

(6)透平的膨胀比: 透平的进口总压与出口总压之比。

(7)压气机入口总压保持系数:压气机的入口总压与当地大气压之比。

(8)燃烧室总压保持系数:燃烧室的出口总压与入口总压之比。

(9)透平出口总压保持系数:当地大气压与透平的排气总压之比。

(10)压气机的等熵压缩效率:对于1kg同样初温度的空气来说,为了压缩达到同样大小的压缩比,等熵压缩功与所需施加的实际压缩功之比。

(11)透平的等熵膨胀效率:对于1kg同样初温度的燃气来说,为了实现同样的膨胀比,燃气对外输出的实际膨胀功与等熵膨胀功之比。

(12)温度比:循环的最高温度与最低温度之比。

(13)回热循环:在简单循环回路中加入回热器,当燃气透平排出的高温燃气流经回热器时,可以把一部分热能传递给由压气机送来的低温空气。

这样,就能降低排气温度,而使进到燃烧室燃料量减少,从而提高机组的热效率。

(14)热耗率:当工质完成一个循环时,把外界加给工质的热能q,转化成机械功(或电工)Ic,Is或Ie 的百分数。

(15)最佳压缩比(16)燃烧效率:一个小于1的参数,用来描写燃烧过程中燃料能量的实际利用程度。

(17)间冷循环:采用为了减少压气机的耗功量,把气体稍微加压后,就引出来冷却降温,然后再使之增压,从而提高比功的这种分段冷却、逐渐加压方法的燃气轮机热力循环,就叫做间冷循环。

燃气轮机原理总复习题-21011220

燃气轮机原理总复习题-21011220

《燃气轮机原理》总复习题2010-12-20 一、概念题1、比功2、热效率3、耗油率4、油气比5、回热度6、航空发动机推进效率7、总效率8、涡扇发动机的函道比9、功分配系数10、最经济加热比11、等温焓差12、热力计算13、过量空气系数14、理论空气量15、燃烧效率16、出口温度场不均匀度17、燃烧室容热强度18、一次空气、二次空气19、一次空气自调特性20、起始雾化压力降21、物理未完全燃烧22、化学未完全燃烧23、燃气轮机总性能24、变工况25、不稳定工况26、进口流场畸变27、负荷特性28、最佳加载过程线29、单位推力30、流动损失31、压气机增压比32、压气机效率33、基元级34、基元级的反力度35、叶栅参数36、流量系数37、稳定裕度38、旋转失速39、喘振40、颤振二、分析论述题1、简要分析提高燃气轮机性能的措施。

2、试分析理想简单、理想回热和实际循环中,影响热效率和比功的因素。

3、试说明改善涡轮喷气发动机推进效率时,为什么不采用降低涡轮前温度以减小排气速度的方法?为什么涡扇发动机有较高的推进效率又同时有较高的热效率?4、试分析采用旋流器后,燃烧室内空气流的组织情况,描述燃烧室头部的工作状况。

5、什么是燃烧室燃烧的稳定性?试说明保证燃烧稳定性的基本措施。

6、分管型、联管型、环型和圆筒型燃烧室各有什么特点?它们的优缺点各是什么?7、为了克服燃烧重油时所出现的问题,可采用哪些措施来解决?8、试分析压气机特性曲线和涡轮特性曲线的特点。

9、试说明分—低型燃气轮机等温线的绘制方法和步骤,等温线的特点如何? 10、变工况下,涡轮的级间膨胀比是如何分配的?11、试分析单轴燃气轮机变工况时,携带不同负荷的经济性、稳定性和加载性。

12、试分析二—平低燃气轮机带固定螺距螺旋桨时的稳定性,并说明平行双轴燃气轮机等温线的变化关系。

13、试分析保证分—低燃气轮机相似工况的充分和必要条件,并证明在相似工况下,*****11333,,T P N P T q T nemg 等于常数。

复习-燃气轮机

复习-燃气轮机

名词解释:1)循环效率:当工质完成一个循环时,把外界加给工质的热能q,转化成为机械功(循环功)lc的百分数。

2)装置效率(发电效率):当工质完成一个循环时,把外界加给工质的热能q,转化成为发电机轴功ls的百分数。

3)净效率(供电效率):当工质完成一个循环时,把外界加给工质的热能q,转化成为发电净功le的百分数。

4)热耗率:每产生1kWh的电功所需消耗的燃料的热能。

5)比功:进入燃气轮机压气机的1kg空气,在燃气轮机中完成一个循环后所能对外输出的机械功(或电功)ls(kJ/kg),或净功le(KJ/kg)。

6)压气机的压缩比:工质在压气机的出口压力P2与进口压力P1的比值。

ε=p2/p17)最佳压缩比:随着压缩比ε的变化,使机组热效率或机组比功达到最大值时所对应的压缩功。

8)透平的膨胀比:透平的排气总压P4与进口总压P3的比值。

=P4/P39)压气机入口总压保持系数:压气机进口总压P1与大气压力Pa的比值。

ξy =P1/Pa10)燃烧室总压保持系数:燃烧室出口总压P3与进口总压P2的比值。

εr=P3/P211)透平出口总压保持系数:透平膨胀终压P4与大气压力Pa的比值。

εt=P4/Pa12)压气机的等熵压缩效率:等熵压缩功lys 与实际压缩功ly的比值。

13)透平的等熵膨胀效率:实际膨胀功lt 与等熵膨胀功lts的比值。

14)温度比:透平进口温度T3与压气机进口温度T1的比值。

τ=T3/T115)燃烧效率:(描述燃烧过程中燃料能量的实际利用程度)不完全燃烧和热散失16)回热循环:采用部分利用透平排气余热来预热压气机送来的低温空气方法的燃气轮机热力循环。

17)间冷循环:采用分段冷却、逐渐加压方法的燃气轮机热力循环。

18)再热循环:使燃气在透平中稍微膨胀降温后,把它抽出来再喷油燃烧,使其温度恢复到燃气初温T3再去膨胀做功的燃气轮机热力循环。

19)压气机的基元级:在压气机级的某一半径r处,沿半径向取一个很小的厚度Δr,然后沿圆周方向形成一个与压气机的轴线同心的正圆柱薄环,薄环内一组环形叶栅就是基元级。

燃机复习题 (付岳锋)

燃机复习题 (付岳锋)

1、什么是燃气轮机?燃气轮机是以连续流动的气体为工质、把热能转换为机械功的旋转式动力机械,包括压气机、加热工质的设备(如燃烧室)、透平、控制系统和辅助设备等。

2、现代燃气轮机主要由压气机、燃烧室和透平三大部件组成。

3、燃气轮机循环的四个热力过程:理想绝热压缩过程、等压燃烧过程、理想绝热膨胀过程、等压放热过程;4、M251S燃气轮发电机组燃机岛主要由一台燃气轮机、一台高炉煤气(BFG)压缩机组、一台变速齿轮箱、启动单元、一台发电机组组成。

5、压气机原理:压气机的作用是将外界空气吸入并压缩到一定压力(同时也提高了温度),形成连续的由前向后的空气流动。

同时,提高进入燃烧室的空气压力就能实现在较小的燃气轮机尺寸的情况下,获得较大的功率和较低的单位燃料消耗量。

6、高炉煤气压缩机作用:负责将煤气管网来的高炉煤气压缩增压,然后连续不断地输送到燃烧室内,进行燃烧。

7、润滑油系统作用:①向燃气轮发电机组各设备提供合格的润滑油;②建立OST油;在事故状态下实现紧急停机;③在启动时提供给液力偶合器动力油;④分离润滑油中的油雾;⑤冷却控制油;8、高炉煤气系统的主要作用:①净化高炉煤气;②调整高炉煤气热值;③冷却回流煤气;④除去高炉煤气中的水分;⑤向燃机提供可靠燃料;9、如燃机的燃料中含有过多的Na+k、V等杂质就会对对燃机透平热通流部分腐蚀;10、M251S燃气轮机静电除尘器的过滤效率为:99.9%过滤精度:1mg/Nm311、BFG压缩机叶片清洗装置作用:清洗高炉煤气压缩机叶片上的附着物,提高压缩机组的效率;12、用核桃壳颗粒对BFG压缩机叶片进行清洗时,核桃壳的尺寸应控制在1~1.5mm;13、焦炉煤气系统的作用:①参与高炉煤气的热值调整(增加热值)②作用为值班燃料和点火燃料参与燃烧;14、我厂发电三期焦炉煤气压缩机组型号为:规格型号:MW42/2415、空气中的杂质颗粒对燃气轮机的危害主要有:①由于燃气轮机的压气机和涡轮是高速旋转部件,当带有灰尘的空气进入燃气轮机后会擦伤或损坏压气机及涡轮上的叶片;②当空气中的灰尘附着在压气机叶片上形成污垢,会使效率、压比、流量等均降低。

燃气轮机复习题知识分享.docx

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电站燃气轮机课程复习思考题1.词语解释:( 1)循环效率:当工质完成一个循环时,把外界加给工质的热能q 转化成为机械功l c的百分数。

( 2)装置效率(发电效率): 当工质完成一个循环时,把外界加给工质的热能q 转化成为电功 l s的百分数。

( 3)净效率(供电效率): 当工质完成一个循环时,把外界加给工质的热能q 转化成为净功 l e的百分数。

(4)比功 :进入燃气轮机压气机的 1kg 的空气,在燃气轮机中完成一个循环后所能对外输出的机械功(或电功) l s( kJ/kg ),或净功 l e( kJ/kg) .( 5)压气机的压缩比 : 压气机的出口总压与进口总压之比。

( 6)透平的膨胀比 : 透平的进口总压与出口总压之比。

( 7)压气机入口总压保持系数:压气机的入口总压与当地大气压之比。

( 8)燃烧室总压保持系数 : 燃烧室的出口总压与入口总压之比。

( 9)透平出口总压保持系数:当地大气压与透平的排气总压之比。

( 10)压气机的等熵压缩效率: 对于 1kg同样初温度的空气来说,为了压缩达到同样大小的压缩比,等熵压缩功( 11)透平的等熵膨胀效率与所需施加的实际压缩功:对于 1kg 同样初温度之比。

的燃气来说,为了实现同样的膨胀比,燃气对外输出的实际膨胀功与等熵膨胀功之比。

(12)温度比 :循环的最高温度与最低温度之比。

(13)回热循环 : 在简单循环回路中加入回热器,当燃气透平排出的高温燃气流经回热器时,可以把一部分热能传递给由压气机送来的低温空气。

这样,就能降低排气温度,而使进到燃烧室燃料量减少,从而提高机组的热效率。

Ic,Is 或 Ie的百分数。

(15)最佳压缩比(16)燃烧效率:一个小于 1 的参数,用来描写燃烧过程中燃料能量的实际利用程度。

(17)间冷循环:采用为了减少压气机的耗功量,把气体稍微加压后,就引出来冷却降温,然后再使之增压,从而提高比功的这种分段冷却、逐渐加压方法的燃气轮机热力循环,就叫做间冷循环。

燃气轮机专业知识!想改行的好好学。。。

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燃气轮机简答题1. 什么是燃气轮机?(P184)答:燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转,将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械,是一种旋转叶轮式热力发动机。

2. 燃气轮机理想简单循环(布雷登循环)包括哪几个热力过程?(P184)答:布雷登循环包括4个过程:(1)压气机中等熵压缩(或绝热压缩)过程;(2)燃烧室中定压加热过程;(3)透平中等熵膨胀(或绝热膨胀)过程;(4)大气中定压放热过程。

3. 什么是简单循环?什么是联合循环?(P184)答:简单循环是利用由压缩、燃烧和膨胀过程的热力循环。

联合循环是燃气轮机与蒸汽循环或其他流体的朗肯循相环联合的热力循环。

4. 什么是燃气轮机压气机?什么是燃烧室?什么是透平?(P184)答:燃气轮机压气机是利用机械动力增加工质的压力,并伴随有温度升高的燃气轮机部件。

燃烧室是燃料和空气在其中混合燃烧以产生高温燃气的部件。

透平是使工质在叶片通道中膨胀,变热能为机械能的旋转式动力机械。

5. 什么是燃气-蒸汽联合循环?它有何优点?(P184)答:燃气-蒸汽联合循环是指燃气轮机的排气热量被用来产生朗肯循环中的蒸汽。

这种循环的优良热力性能是由于综合了每个循环的最佳热力特性,因此具有较高的热效率,即在燃气轮机循环中能在较高的温度下加入热量,而在朗肯循环中热量能在较低温度下释放。

6. 什么是燃气轮机温比?什么是压气机压比?(P184)答:温比是指循环最高温度t3*(燃气初温)与最低温度t1*之比值。

压气机出口的气体压力P2*与进口的气体压力P1*之比值,反映工质被压缩的程度。

7. 什么是燃气轮机比功率?比功率单位是什么?(P184)答:燃机比功是指相应于进入燃气轮机压气机的每1kg空气,在燃气轮机中完成一个循环后所能对外输出的机械功(电功)或净功。

8. 什么是燃气轮的进气道?什么是排气道?(P184)答:燃气轮机的进气道是指将工质引入压气机进气口法兰的管道。

燃气轮机考查复习题库

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第十一章燃气轮机控制系统第一节概述1.燃气轮机的控制系统包括控制系统、保护系统、程序顺控系统三部分组成。

2.控制系统完成燃气轮机运行时的各种工况和运行参数的控制任务。

3.保护系统是完成对机组可能发生的各种故障的检测、报警和保护作用。

4. 程序顺控系统主要实现燃气轮机的启动、停机。

一.转速调节对于发电用燃气轮机,转速调节的要求有:①.在单机运行时,当电负荷变化以后,在调节终了时保持机组的转速基本不变。

②. 在单机运行时,能根据操作者地意图,在一定范围内改变机组的转速。

在并网运行时,能按操作者地意图改变机组的功率。

③.在电负荷突然甩去时,机组不会熄火,也不会超速很多,并能很快地稳定下来。

二.压力调节三.恒功率调节除上述特殊要求外,对燃气轮机调节系统还有以下共同的要求:①.对于任何工况,在不同大气参数下都能保证透平前的燃气温度不超过给定的最大值。

②. 在加载和减载过程中,保证机组不超温,不喘振,不熄火,热应力小。

③. 能保证机组良好的启动过程,点火可靠,不超温,不喘振,热应力小。

④.具有一套可靠的保护和报警系统。

(超速保护,超温保护,振动保护,熄火保护,调节系统故障保护,润滑油压过高,低过保护等)。

四.调节系统的组成①.敏感元件: 敏感元件的任务就是把被调节的参数,(如转速,压力,温度)感受出来,并输出一个与之相应的信号。

②.信号运算和放大:③. 执行机构:它的任务就是迅速,准确,平稳的按照已放大后的信号,去带动燃油阀门或是某个能改变燃油量的机构。

④.燃油系统:指燃料供给系统,达到增加和减少燃料量的目的。

⑤.一系列保护系统⑥. 一系列顺控程序逻辑电路。

第二节转速控制系统一.1.直接转速调节2.间接转速调节3.反馈4.有差调节和无差调节。

二.转速调节系统的静态特性----是指在工况稳定以后转速随负荷的变化曲线。

三.同步器---对燃气轮机的转速调节系统而言,它的静态曲线不是一天固定不变的曲线,而是可以通过某种机构在一定范围内上下平移的曲线,这种机构称之为同步器。

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电站燃气轮机课程复习思考题1. 词语解释:(1)循环效率:当工质完成一个循环时,把外界加给工质的热能q转化成为机械功l c的百分数。

(2)装置效率(发电效率): 当工质完成一个循环时,把外界加给工质的热能q转化成为电功l s的百分数。

(3)净效率(供电效率): 当工质完成一个循环时,把外界加给工质的热能q转化成为净功l e的百分数。

(4)比功:进入燃气轮机压气机的1kg的空气,在燃气轮机中完成一个循环后所能对外输出的机械功(或电功)l s(kJ/kg),或净功l e(kJ/kg).(5)压气机的压缩比: 压气机的出口总压与进口总压之比。

(6)透平的膨胀比: 透平的进口总压与出口总压之比。

(7)压气机入口总压保持系数:压气机的入口总压与当地大气压之比。

(8)燃烧室总压保持系数:燃烧室的出口总压与入口总压之比。

(9)透平出口总压保持系数:当地大气压与透平的排气总压之比。

(10)压气机的等熵压缩效率:对于1kg同样初温度的空气来说,为了压缩达到同样大小的压缩比,等熵压缩功与所需施加的实际压缩功之比。

(11)透平的等熵膨胀效率:对于1kg同样初温度的燃气来说,为了实现同样的膨胀比,燃气对外输出的实际膨胀功与等熵膨胀功之比。

(12)温度比:循环的最高温度与最低温度之比。

(13)回热循环:在简单循环回路中加入回热器,当燃气透平排出的高温燃气流经回热器时,可以把一部分热能传递给由压气机送来的低温空气。

这样,就能降低排气温度,而使进到燃烧室燃料量减少,从而提高机组的热效率。

(14)热耗率:当工质完成一个循环时,把外界加给工质的热能q,转化成机械功(或电工)Ic,Is或Ie 的百分数。

(15)最佳压缩比(16)燃烧效率:一个小于1的参数,用来描写燃烧过程中燃料能量的实际利用程度。

(17)间冷循环:采用为了减少压气机的耗功量,把气体稍微加压后,就引出来冷却降温,然后再使之增压,从而提高比功的这种分段冷却、逐渐加压方法的燃气轮机热力循环,就叫做间冷循环。

(18)再热循环:为了在T3* 恒定的条件下增大透平的膨胀功,可以使燃气在透平中稍微膨胀降温后,把它抽出来再喷油燃烧,使其温度恢复到T3* ,然后再去膨胀,这样,就可以增加燃气在透平后几级的的膨胀作功量,从而达到提高机组比功的目的。

2 、试证明,简单循环与机组热效率最大值对应的最佳压缩比,必定大于与机组比功达到最大值对应的最佳压缩比。

3.试说明,当压缩比等于1时,燃气轮机不可能有任何机械功输出,而压缩比很大,达到某个值时,燃气轮机也没有功输出。

答:在燃气轮机理论循环的分析中,如果近似地认为所有过程平均等压比热容相等,并且不考虑压损,这样燃气轮机的比功和内效率的解析式可分别表示为:和由以上两式可见,当压比时,比功和效率都为零。

当压比提高时,比功和效率都提高,但当提高到到所谓极限压比:时,压气机耗功等于涡轮膨胀功,比功和效率又等于零。

4.环境温度的改变对燃气轮机的输出功率有什么影响?原因是什么?答:随着环境温度的的降低,燃气轮机的比功和热效率增大,同时,空气的密度增大,流经燃气轮机的空气质量流量增大,因而燃气轮机的输出功率增大。

反之,随着环境温度的升高,燃气轮机的输出功率减少。

5.一台燃用天然气的燃气轮发电机的供电效率为38 %,天然气的低位发热量为38000kJ/Nm3,试求耗气率(Nm3/kWh)和热耗率(kJ/kWh)。

解:热耗率:气耗率:6.提高燃气透平的燃气初温对燃气轮机的效率有什么影响?答:随着燃气初温的提高,燃气轮机的效率不断增大。

7.已知压气机进口空气总温为288K,总压为0.1013Mpa,压比为13.55,等熵效率为0.88,燃气透平的等熵效率也为0.88,环境的压为0.1013Mpa,温度比4.5,空气的比热容c p=1.01kJ/(kg·K),γ=1.4,试求燃气透平的出口总温。

解:燃气初温:透平理论出口总温:透平等熵效率:透平出口总温:8.词语解释:(1)压气机的基元级:在压气机级的某一半径r的地方,沿半径方向取一个很小在厚度△r,然后沿圆周方向形成一个与压气机的轴线同心的正圆柱形薄环,在这个薄环内包括有压气机级的一列动叶栅和一列静叶栅的环形叶栅。

这组环形叶栅就是压气机的基元级。

(2)压气机的级:一列动叶栅与它下游方向的一列静叶栅共同组成压气机的一个级。

(3)反力度:气流在动叶栅内的静焓增量与滞止焓增量之比,即:(4)冲角:叶栅的几何入口角与进气角之差,即(5)基元级的流量:指单位时间内流过叶栅通流截面的气体数量,通常可以用质量流量或体积流量来表示。

(P53)(6)压缩比:是一个表示空气通过压气机的级以后,压力相对升高的参数,通常,它是一个无因次量,反映压气机级的增压能力。

(P53)(7)效率:是一个用来表示压缩过程中能量转换过程完善程度的性能指标。

最常见的是等熵压缩效率。

(P54)(8)载荷系数:是一个衡量压气机级外加机械功量的特性系数。

(P54)(9)滞后角(落后角):叶栅的几何出口角与气流流出叶栅时的出气角之差。

(P57)9简述轴流式压气机的工作过程。

答:空气从进气道进入压气机,逐级地完成压缩过程,压力和温度升高,最后从排气道排出。

10如何计算基元级中动叶栅与气流之间的作用力和外加的机械功?答:叶片对气流的轴向作用力:工作叶轮加给气流的机械功:或11.简述基元级中能量的转换过程与原因。

答:(1)外界通过工作叶轮上的动叶栅把一定数量的压缩轴功传递给流经动叶栅的空气,一方面使气流的绝对速度却能增高,同时让气流的相对速度却能降低,以促使空气的压力得以增高一部分。

(2)随后,由动叶栅流出的高速气流在扩压静叶中逐渐减速,这样,就可以使气流绝对速度却能中一部分进一步转化成为空气的压力势能,使气体的压力进一步增高。

12.轴流式压气机的叶片为什么需要扭转?答:对于采用直叶片的压气机级来说,除了靠近平均半径的地方以外,其他部分都会发生气流的分享现象,这不仅会恶化压缩效率,甚至使压气机无法正常工作。

为此,就应该根据速度三角形沿叶片高度方向的变化规律来设计压气机级的叶片,这样的叶片必然是扭叶片。

13.试分析轴流式压气机中的能量损失?答:通常,可以把压气机的能量损失概括为内部损失和外部损失两大类型。

(1)所谓内部损失是指那些会引起压气机中空气的状态参数发生变化的能量损失,它们有以下几种:在压气机通流部分发生的摩擦阻力损失和涡流损失,径向间隙的漏气损失,级与级之间内气封的漏气损失,工作叶轮或转鼓断面与气流的摩擦鼓风损失。

(2)所谓外部损失是指那些只会增加拖动压气机工作的功率,但不影响气流状态参数的能量损失,它们有以下几个方面:损耗在支持轴承和止推轴承上的机械摩擦损失,经过压气机高太侧轴端的外气封泄露到外界去的漏气损失。

14.简要分析轴流式压气机发生喘振的原因。

答:喘振现象的发生总是与压气机通流部分中出现的气流脱离现象有密切关系。

当气流发生较大的脱离时,气流就会朝着叶栅的进气方向倒流,这就为发生喘振现象提供了前提。

15.简要说明防止轴流式压气机发生喘振的措施。

答:(1)在设计压气机时应合理选择各级之间流量系数的配合关系,力求扩大压气机的稳定工作范围。

(2)在轴流式压气机的第一级,或者前面若干级中,装设可转导叶的防喘措施。

(3)在压气机通流部分的某一个或若干截面上,安装防喘放气阀的措施。

(4)合理地选择压气机的运行工况点,使机组在满负荷工况下的运行点,离压气机的喘振边界线有一定安全裕量的措施。

(5)把一台高压比的压气机分解成为两个压缩比较低的高、低压压气机,依次串联工作;并分别用两个转速可以独立变化的透平来带动的双轴燃气轮机方案,可以扩大高压比压气机的稳定工作范围。

16.燃气轮机装置定压加热理想循环中,工质视为空气。

空气进入压气机时的压力为0.1Mpa,温度为15℃。

循环增压比π=17,燃气轮机进口温度为1673K。

循环的p-v图及T-s图见下图。

若空气的比热容c p=1.01kJ/(kg·K),γ=1.4,试分析此循环。

若燃气轮机进口温度为1273K,试分析此循环效率的变化。

解:燃气轮机定压加热理想循环由收下四个过程组成的,即:A.理想绝热的压缩过程1→2;B.等压燃烧过程2→3;C.理想的绝热膨胀过程3→4;D.等压放热过程4→1。

从图中可以看到:在理想绝热的压缩过程中,面积1p1p221就是理想绝热压缩功。

在等压燃烧过程中,面积2s1s432就是空气在此过程中从外界吸入的即用q1。

在理想绝热的膨胀过程中,面积3s4s123就是理想绝热膨胀功。

在等压放热过程中,面积4s4s114就是燃气在此过程中释放给外界的热能q2。

在p-v图中,面积34123表示1kg空气在燃气轮机中完成一个循环后能够对外界输出的理想循环功;在T-s图中,面积34123与2s1s432的比值就是机组的循环效率。

那么定压加热循环的理论效率为:可以看出,按定压加热循环工作的燃气轮机装置的理论热效率仅仅取决于增压比,而和升温比无关;增压比愈高,理论热效率也愈高。

所以,=55.49%17.燃气轮机装置定压加热理想循环中,压缩过程若采用定温压缩,则可减少压气机耗功量,从而增加循环净功。

在不采用回热的情况下,这种循环1-2`-2-3-4-1(如图)的热效率比采用绝热压缩的循环1-2-3-4―1是增加了还是降低了,为什么?解:绝热压缩时:定温压缩时:所以这种循环的热效率比采用绝热压缩的循环增加了。

18.燃气轮机装置的定压加热理想循环中,工质视为空气,进入压气机的温度t 1=27℃、压力p 1=0.1MPa ,循环增压比1512==p p π。

在燃烧室中加入热量q 1=433kJ/kg ,经绝热膨胀到p 4=0.1MPa 。

设比热容为定值,试求:(1)循环的最高温度;(2)循环的净功量;(3)循环热效率;(4)吸热平均温度及放热平均温度。

解:由可得,19.在燃气轮机理论循环的分析中,如果近似地认为所有过程平均等压比热容相等,即: p pg py pt c c c c ≈≈≈和 r r ≈1,并且不考虑压损,即 ***==εεεyt ,这样燃气轮机内效率的解析式可表示为:r y r r y r r yt r r t c ηηετηεηετη]/)1(1[/)1()1(111*-**-**--*-+----= 设Cp=1.092 kJ/kg.K,ε=11 , *y η=0.89, *r η=0.99, *t η=0.90,r=1.4,压气机进气温度T 0=298K,求透平前温度T *3为1223K ,1323K ,1573K 时燃气轮机的内效率。

并分析T *3对燃气轮机内效率的影响。

解:当时,当时,当时,可见,当压气机进气温度不变时,随着透平前温度的增高,燃气轮机内效率增高。

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