汽輪機原理習(xí)題及答案

1、 1 .火力發(fā)電廠汽輪機的主要任務(wù)是: A.將熱能轉(zhuǎn)化成電能 C.將電能轉(zhuǎn)化成機械能 2 .具有一定壓力和溫度的蒸汽在噴嘴中膨脹時A.壓力下降,速度下降 C.壓力下降,速度上升 B.壓力上升,速度下降 D.壓力上升,速度上升3 .汽輪機的級中做功水平最大的級為: B.帶反動度的沖動級 D.反動級 4 .汽輪機除級內(nèi)各項損失外,還可能發(fā)生以下哪些項損失? A.濕汽損失 C.葉頂漏汽損失 5 .多級汽輪機相對內(nèi)效率降低的不可能原因是D. A.余速利用系數(shù)降低 C.進排汽損失增大 6 .正常運行時,關(guān)于凝汽器內(nèi)真空的形成,判斷以下四個答案中哪一個是正確答案? A.抽氣器抽成的 B.蒸汽在較低的溫度下

2、凝結(jié)形成的 C.凝結(jié)水泵將水從凝汽器內(nèi)抽出形成的 D.汽輪機的末級葉片比擬長,蒸汽膨脹得比擬充分形成的. 7 .并列運行的機組,同步器的作用是C A.改變機組的轉(zhuǎn)速 B.改變調(diào)節(jié)系統(tǒng)油壓 C.改變汽輪機功率 D.減小機組振動 8 .蒸汽在汽輪機某級的滯止理想始降為 40kJ/kg,該級的反動度為,那么噴嘴出口的理 想汽流速度為D A.8m/sB.122m/s C.161m/sD.255m/s 9 .關(guān)于噴嘴臨界流量,在噴嘴出口面積一定的情況下,請判斷以下說法哪個正確：C A 噴嘴臨界流量只與噴嘴初參數(shù)有關(guān) B.噴嘴臨界流量只與噴嘴終參數(shù)有關(guān) C.噴嘴臨界流量與噴嘴壓力比有關(guān) D.噴嘴臨界流量既

3、與噴嘴初參數(shù)有關(guān),也與噴嘴終參數(shù)有關(guān)/ 10.當(dāng)各種條件相同時,沖動式汽輪機與反動式汽輪機的級數(shù)比約為：C/ A.2B.1 C.1/2D.1/4 二、填空題每題 2 分,共 20 分/ 1 .葉輪上開平衡孔可以起到減小軸向推力的作用./ 2 .在多級汽輪機中,全機理想比烙降為 1200kJ/kg,各級的理想始降之和為 1230kJ/kg, 那么重?zé)嵯禂?shù)為/./ 3 .背壓式汽輪機非調(diào)節(jié)級,流量增大,級的理想比始降/增大,反動度降低. 4 .汽輪發(fā)電機組中,以全機理想比烙降為根底來衡量設(shè)備完善程度的效率為相對效率以 整個循環(huán)中加給 1kg 蒸汽的熱量為基準(zhǔn)來衡量的效率為絕對效率. 5 .噴射式抽

4、汽器由于采用的工質(zhì)不同,又分為射汽抽汽器和射水抽汽器兩種. 6 .汽輪機定壓運行時噴嘴配汽與節(jié)流配汽相比,節(jié)流損失上,效率高.模擬試題一 、單項選擇題每題 2 分,共 20 分 B.將熱能轉(zhuǎn)化成機械能 D.將機械能轉(zhuǎn)化成電能 A.純沖動級 C.復(fù)速級 B. D. 隔板漏汽損失 軸封漏汽損失 B.級內(nèi)損失增大 D.重?zé)嵯禂?shù)降低 三、分析計算題 1.汽輪機某純沖動級噴嘴進口蒸汽的始值為kJ/kg,初速度 C0=50m/s,噴嘴出口蒸 汽的實際速度為 Ci=m/s,速度系數(shù)=,本級的余速未被下一級利用,該級內(nèi)功率為 P =kW,流量 D=47T/h,求：(15 分) (1) (2) (3) 噴嘴損失

5、為多少？ 噴嘴出口蒸汽的實際烙?該級的相對爐率？ C1470.21 Cit 解： 噴嘴損失: 0.97 484.75 hn 122 2C1t(1) m/s 1484.75 21000 一 2 一一 (10.97)6.94kJ/kg hc0 (2) * h0 h0 hc0 1250J/kg 1.25kJ/kg 3369.31.25 3370.55kJ/kg * h0 2 C1t 1 3370.55- 2 484.752 噴嘴出口蒸汽的實際烙: 21000 h1h1thn 3253 3253 kJ/kg 6.943260kJ/kg ,*,* htht h1t3370.55 3253 117.55

6、kJ/kg hi 3600P D1 級的相對內(nèi)效率: 36001227.2 47 ri 1000 94 kJ/kg hi * ht 94 117.55 0.80 2.汽輪機某級的理想始降為 kJ/kg,初始動能 動葉速度系數(shù)=,圓周速度為 m/s,噴嘴出口角 kJ/kg,反動度,噴嘴速度系數(shù) 1=15 ,動葉出口角 1-3 蒸汽流量 (1) (2) (3) 解： *ht G=kg/s.求：15 分 噴嘴出口相對速度？ 動葉出口相對速度？ 蘸苗功率？ ht84.3kJ/kg,hC0 hthc084.31.8 CU 1.8kJ/kg, 86.1kJ/kg 0.04,u=m/s 2(1m) * ht

7、 390.5 m/s 噴嘴出口相對速度： .C2u22uC1COS1 228.9m/s .C1sinarCsin (2) 動葉出口相對速度： 213023.20 1 26.2 *2 htw1 243.2m/s 輪周功率： PuGuw1cos1w2cos2 4.8171.82289cos26.20224.7cos23.20/1000339.66kW 3.汽輪機的級可分為哪幾類？各有何特點？10 分 答：根據(jù)蒸汽在汽輪機內(nèi)能量轉(zhuǎn)換的特點,可將汽輪機的級分為純沖動級、反動級、帶反動 度的沖動級和復(fù)速級等幾種. 各類級的特點： 1純沖動級：蒸汽只在噴嘴葉柵中進行膨脹,而在動葉柵中蒸汽不膨脹.它僅利用

8、沖擊力來作功.在這種級中：p1=p2；hb=0;Qm=0o、 2反動級：蒸汽的膨脹一半在噴嘴中進行,一半在動葉中進行.它的動葉柵中不僅存在沖擊力,蒸汽在動葉中進行膨脹還產(chǎn)生較大的還擊力作功.反動級的流動效率高于純沖 動級,但作功水平較小.在這種級中：p1p2；hn=hb=ht；Qn=o 3帶反動度的沖動級：蒸汽的膨脹大局部在噴嘴葉柵中進行,只有一小局部在動葉柵中進行.這種級兼有沖動級和反動級的特征,它的流動效率高于純沖動級,作功水平高于 反動級.在這種級中：p1p2；hnhb0；n=. 4復(fù)速級：復(fù)速級有兩列動葉,現(xiàn)代的復(fù)速級都帶有一定的反動度,即蒸汽除了在 噴嘴中進行膨脹外,在兩列動葉和導(dǎo)葉

9、中也進行適當(dāng)?shù)呐蛎?由于復(fù)速級采用了兩列動葉柵, 其作功水平要比單列沖動級大. 4 .軸封系統(tǒng)的作用是什么？10 分 答：1利用軸封漏汽加熱給水或到低壓處作功. （2） 預(yù)防蒸汽自汽封處漏入大氣； （3） 冷卻軸封,預(yù)防高壓端軸封處過多的熱量傳出至主軸承而造成軸承溫度過高,影響 軸承平安； 4預(yù)防空氣漏入汽輪機真空局部. 5 .何種工況為調(diào)節(jié)級的最危險工況,為什么？10 分 答：調(diào)節(jié)級最危險工況為：第一調(diào)節(jié)汽門全開,而其他調(diào)節(jié)汽門全關(guān)的情況. 當(dāng)只有在上述情況下,不僅htI最大,而且,流過第一噴嘴組的流量是第一噴嘴前壓 力等于調(diào)節(jié)汽門全開時第一級前壓力情況下的臨界流量,是第一噴嘴的最大流量,這

10、段流量 集中在第一噴嘴后的少數(shù)動葉上,使每片動葉分?jǐn)偟恼羝髁孔畲?動葉的蒸汽作用力正比 于流量和比始降之積,因此此時調(diào)節(jié)級受力最大,是最危險工況.模擬試題二 一、單項選擇題每題 2 分,共 20 分 1 .蒸汽流動過程中,能夠推動葉輪旋轉(zhuǎn)對外做功的有效力是C. A.軸向力 B.徑向力/ C.周向力 D.蒸汽壓差 2 .汽輪機級采用局部進汽度的原因是B A.葉片太長B.葉片太短/ C.存在鼓風(fēng)損失D.存在斥汽損失 3 .汽輪機的外部損失主要有工 D. A.排汽阻力損失 B.機械損失 C.進汽節(jié)流損失D.軸封漏汽損失 4 .假設(shè)汽輪機的余速利用系數(shù)增大,那么該機D增大. A.整機循環(huán)效率/B.整

11、機理想始降 C.重?zé)嵯禂?shù)增大D.整機相對內(nèi)效率 5 .以下哪個因素是決定凝汽設(shè)備循環(huán)水溫升的主要因素.A A.循環(huán)水量 B.凝汽器的水阻 C.凝汽器的汽阻 D.冷卻水管的排列方式 34.64 6. 6 .汽輪機正常運行時,調(diào)節(jié)系統(tǒng)限制：C A.汽輪機自動主汽門 B.同步器 C.汽輪機調(diào)節(jié)汽門 D.調(diào)速器 7 .假設(shè)噴嘴前的蒸汽滯止始為 3350kJ/kg,噴嘴出口蒸汽理想比烙值為 kJ/kg,那么噴嘴實 際出口速度為A A.m/sB.m/s C.m/sD.320m/s 8 .在其他條件不變的情況下,余速利用系數(shù)增加,級的輪周效率刀uA A.增大/B.降低 C.不變/D.無法確定 9 .降低局部

12、進汽損失,可以采取以下哪個舉措？D A.加隔板汽封 B.減小軸向間隙 C.選擇適宜的反動度 D.在非工作段的動葉兩側(cè)加裝護罩裝置 10 .以下哪些指標(biāo)可以用來評價不同類型汽輪發(fā)電機組的經(jīng)濟性？A A.熱耗率 B.汽耗率 C.發(fā)電機效率 D.機械效率 二、填空題每題 2 分,共 20 分 1 .汽輪機的外部損失主要有機械損失和軸封損失. 2 .汽輪機機械效率的表達式為Ym=Pe/pi. 3 .輪周損失包括：噴嘴損失、動葉損失、余速損失. 4 .考慮整個機組的經(jīng)濟性,提升單機極限功率的主要途徑是增大末級葉片軸向排氣面積 5 .滑壓運行方式是指當(dāng)機組復(fù)合變化時,主汽壓力滑動,主汽溫度根本不變. 6

13、.汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)速度變動率的表達式為nmaxnmin/n0100%. 三、分析計算題 1.某級蒸汽的理想始降為 Aht=76kJ/kg,蒸汽進入噴嘴的初速度為 C0=70m/s,噴嘴 出口方向角a1=18,反動度為Qm=,動葉出汽角32=31-6 ,動葉的平均直徑為 dm =1080mm 轉(zhuǎn)速 n=3000r/min,噴嘴的速度系數(shù)=,動葉的速度系數(shù)=,求：(15 (1)動葉出口汽流的絕對速度 C2 (2)動葉出口汽流的方向角 a2/ (3)繪出動葉進出口蒸汽的速度三角形./ 2,*,C0 htht一 解：2=76+X702/1000=76+=kJ/kg J._*_二_ GGt2(1m)ht0

14、.952(10.2)78.451000/ m/s dmn3.141.083000 u 6060m/s w丁c2u22aucos1v,33657216956223365716956cosldm/s .c1sin1.336.57sin1800 1arcsinarcsin34.64 w1182.97 2.試求凝汽式汽輪機最末級的軸向推力.該級蒸汽流量G9.5kg/s,平均直徑 dm1.6rn,動葉高度1b370mm 葉輪輪轂直徑d0.6m,軸端軸封直徑dl0.42m 噴嘴后的蒸汽壓力p10.007MPa 動葉后的蒸汽壓力p20.0046MPa 根據(jù)級的計算,已 知其速度三角形為：CI360m/s,1

15、20,151,WI158m/s,2110, w2327m/s.(15 分) 解：(1)蒸汽作用在動葉上的軸向推力： FZ1G(w1sin1w2sin2)dblbe(p1p2) =9.5(158sin51327sin30)1.60.37(0.0070.0046)106 =4074(N) (2)作用在葉輪輪面上的作用力(近似pdp1): 一22 FZ2(dblb)d(p1p2) 4 (1.60.37)20.62(0.0070.0046)106=4 =2173(N) (3)蒸汽作用在軸封上的作用力： FZ3(d2dl2)0.0046106 4 2_26 -(0.60.42)0.004610663.3

16、 4(N) 故總的軸向推力為：FZFZ1FZ2FZ340742173663.35584(N) 3 .什么是汽輪機的最正確速比？并應(yīng)用最正確速度比公式分析,為什么在圓周速度相同的情況 下,反動級能承當(dāng)?shù)氖冀祷蜃龉λ奖燃儧_動級??？10 分 答：輪周效率最大時的速度比稱為最正確速度比. 對于純沖動級,1空sH反動級1/cos1；在圓周速度相同的情況下, 2 hb C2 W2個2hbw；0.94,215.6911000182.972=m/s ,w2u22w2ucos2Z2393921695g22393916956coW864 m/s ,w2sin2.239.39sin28.64 arcsinarcsin C2121.69 動葉進出口蒸汽的速度三角形 ca21 反動級ht=a-= 22 由上式可比擬得到,反動級能承當(dāng)?shù)氖冀祷蜃龉λ奖燃儧_動級小. 4 .簡答多級汽輪機每一級的軸向推力是由哪幾局部組成的？平衡汽輪機的軸向推力可以采用哪些方法？(10 分) 答：多級汽輪機每一級的軸向推力由 (1)蒸汽作用在動葉上的軸向力 (2)蒸汽作用在葉輪輪面上的軸向力 /(3)蒸汽作用在轉(zhuǎn)子凸肩上的軸向力 (4)蒸汽作用隔板汽封和軸封套筒上的軸向推力組成. 平衡汽輪機的軸向推力可以采用： (1)平衡活塞法； (2)對置布置法；