《汽輪機(jī)原理》習(xí)題及答案-之歐陽(yáng)地創(chuàng)編_第1頁(yè)
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《汽輪機(jī)原理》習(xí)題及答案-之歐陽(yáng)地創(chuàng)編_第3頁(yè)
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歐陽(yáng)地創(chuàng)編歐陽(yáng)地創(chuàng)編第一章緒論時(shí)間:2021.03.04創(chuàng)作:歐陽(yáng)地一、單項(xiàng)選擇題1.新蒸汽參數(shù)為13.5MPa的汽輪機(jī)為(b)A.高壓汽輪機(jī) B.超高壓汽輪機(jī)C.亞臨界汽輪機(jī) D.超臨界汽輪機(jī)2.型號(hào)為N300-16.7/538/538的汽輪機(jī)是(B)。A.一次調(diào)整抽汽式汽輪機(jī)B.凝汽式汽輪機(jī)C.背壓式汽輪機(jī)D.工業(yè)用汽輪機(jī)第一章汽輪機(jī)級(jí)的工作原理一、單項(xiàng)選擇題3.在反動(dòng)級(jí)中,下列哪種說(shuō)法正確?(C)A.蒸汽在噴嘴中的理想焓降為零B.蒸汽在動(dòng)葉中的理想焓降為零C.蒸汽在噴嘴與動(dòng)葉中的理想焓降相等D.蒸汽在噴嘴中的理想焓降小于動(dòng)葉中的理想焓降4.下列哪個(gè)措施可以減小葉高損失?(A)A.加長(zhǎng)葉片B.縮短葉片C.加厚葉片D.減薄葉片5.下列哪種措施可以減小級(jí)的扇形損失?(C)A.采用部分進(jìn)汽B.采用去濕槽C.采用扭葉片D.采用復(fù)速級(jí)6.純沖動(dòng)級(jí)動(dòng)葉入口壓力為P1,出口壓力為P2,則P1和P2的關(guān)系為(C)A.P1<P2 B.P1>P2C.P1=P2 D.P1≥P27.當(dāng)選定噴嘴和動(dòng)葉葉型后,影響汽輪機(jī)級(jí)輪周效率的主要因素(A)A.余速損失B.噴嘴能量損失C.動(dòng)葉能量損失D.部分進(jìn)汽度損失8.下列哪項(xiàng)損失不屬于汽輪機(jī)級(jí)內(nèi)損失(A)A.機(jī)械損失B.鼓風(fēng)損失C.葉高損失D.扇形損失9.反動(dòng)級(jí)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是動(dòng)葉葉型(B)。A.與靜葉葉型相同B.完全對(duì)稱彎曲C.近似對(duì)稱彎曲D.橫截面沿汽流方向不發(fā)生變化10.當(dāng)汽輪機(jī)的級(jí)在(B)情況下工作時(shí),能使余速損失為最小。A.最大流量B.最佳速度比C.部發(fā)進(jìn)汽D.全周進(jìn)汽1.汽輪機(jī)的級(jí)是由______組成的?!綜】A.隔板+噴嘴B.汽缸+轉(zhuǎn)子C.噴嘴+動(dòng)葉 D.主軸+葉輪2.當(dāng)噴嘴的壓力比εn大于臨界壓力比εcr時(shí),則噴嘴的出口蒸汽流速C1【A】A.C1<Ccr B.C1=CcrC.C1>Ccr D.C1≤Ccr3.當(dāng)漸縮噴嘴出口壓力p1小于臨界壓力pcr時(shí),蒸汽在噴嘴斜切部分發(fā)生膨脹,下列哪個(gè)說(shuō)法是正確的?【B】A.只要降低p1,即可獲得更大的超音速汽流B.可以獲得超音速汽流,但蒸汽在噴嘴中的膨脹是有限的C.蒸汽在漸縮噴嘴出口的汽流流速等于臨界速度CcrD.蒸汽在漸縮噴嘴出口的汽流流速小于臨界速度Ccr4.汽輪機(jī)的軸向位置是依靠______確定的?【D】A.靠背輪 B.軸封C.支持軸承 D.推力軸承5.蒸汽流動(dòng)過(guò)程中,能夠推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)對(duì)外做功的有效力是______?!綜】A.軸向力 B.徑向力C.周向力 D.蒸汽壓差6.在其他條件不變的情況下,余速利用系數(shù)增加,級(jí)的輪周效率ηu【A】A.增大B.降低C.不變D.無(wú)法確定7.工作在濕蒸汽區(qū)的汽輪機(jī)的級(jí),受水珠沖刷腐蝕最嚴(yán)重的部位是:【A】A.動(dòng)葉頂部背弧處 B.動(dòng)葉頂部?jī)?nèi)弧處C.動(dòng)葉根部背弧處 D.噴嘴背弧處8.降低部分進(jìn)汽損失,可以采取下列哪個(gè)措施?【D】A.加隔板汽封 B.減小軸向間隙C.選擇合適的反動(dòng)度 D.在非工作段的動(dòng)葉兩側(cè)加裝護(hù)罩裝置9.火力發(fā)電廠汽輪機(jī)的主要任務(wù)是: 【B】A.將熱能轉(zhuǎn)化成電能 B.將熱能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能C.將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能 D.將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能10.在純沖動(dòng)式汽輪機(jī)級(jí)中,如果不考慮損失,蒸汽在動(dòng)葉通道中【C】A.相對(duì)速度增加B.相對(duì)速度降低;C.相對(duì)速度只改變方向,而大小不變 D.相對(duì)速度大小和方向都不變11.已知蒸汽在汽輪機(jī)某級(jí)的滯止理想焓降為40kJ/kg,該級(jí)的反動(dòng)度為0.187,則噴嘴出口的理想汽流速度為 【D】A.8m/s B.122m/sC.161m/s D.255m/s12.下列哪個(gè)說(shuō)法是正確的【C】A.噴嘴流量總是隨噴嘴出口速度的增大而增大;B.噴嘴流量不隨噴嘴出口速度的增大而增大;C.噴嘴流量可能隨噴嘴出口速度的增大而增大,也可能保持不變;D.以上說(shuō)法都不對(duì)13.沖動(dòng)級(jí)動(dòng)葉入口壓力為P1,出口壓力為P2,則P1和P2有______關(guān)系?!綛】A.P1<P2 B.P1>P2C.P1=P2D.P1=0.5P214.工作段弧長(zhǎng)為1037mm,平均直徑1100mm,該級(jí)的部分進(jìn)汽度:【A】36A.0.3 B.0.5C.0.66 D.115.汽機(jī)中反動(dòng)度為0.5的級(jí)被稱為:【D】A.純沖動(dòng)級(jí) B.帶反動(dòng)度的沖動(dòng)級(jí)C.復(fù)速級(jí) D.反動(dòng)級(jí)16.蒸汽在某反動(dòng)級(jí)噴嘴中的滯止理想焓降為30kJ/kg,則蒸汽在動(dòng)葉通道中的理想焓降為:【C】A.0kJ/kg B.15kJ/kgC.30kJ/kg D.45kJ/kg17.在反動(dòng)式汽輪機(jī)級(jí)中,如果不考慮損失,則:【B】A.蒸汽在動(dòng)葉通道中的絕對(duì)速度增大B.蒸汽在動(dòng)葉通道中絕對(duì)速度降低C.蒸汽在動(dòng)葉通道中相對(duì)速度只改變方向,而大小不變D.以上說(shuō)法都不對(duì)18.假設(shè)噴嘴前的蒸汽滯止焓為3350kJ/kg,噴嘴出口蒸汽理想比焓值為3304.4kJ/kg,則噴嘴實(shí)際出口速度為【A】16A.9.5m/s B.81.3m/sC.81.9m/s D.320m/s19.關(guān)于噴嘴臨界流量,在噴嘴出口面積一定的情況下,請(qǐng)判斷下列說(shuō)法哪個(gè)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.噴嘴臨界流量既與噴嘴初參數(shù)有關(guān),也與噴嘴終參數(shù)有關(guān)20.反動(dòng)級(jí)中,若噴嘴出口汽流角=15°,當(dāng)速比取下列哪個(gè)值時(shí),該級(jí)的輪周效率最高。【D】A.0.24 B.0.48C.0.6 D.0.96621.在噴嘴出口方向角和圓周速度相等時(shí),純沖動(dòng)級(jí)和反動(dòng)級(jí)在最佳速比下所能承擔(dān)的焓降之比為【B】A.1:2B.2:1C.1:1D.1:422.汽輪機(jī)級(jí)采用部分進(jìn)汽的原因是【B】A.葉片太長(zhǎng)B.葉片太短C.存在鼓風(fēng)損失D.存在斥汽損失23.下列哪幾項(xiàng)損失不屬于葉柵損失?!綜】A.噴嘴損失B.動(dòng)葉損失C.余速損失D.葉高損失24.在圓周速度相同的情況下,作功能力最大的級(jí)為【C】A.純沖動(dòng)級(jí)B.帶反動(dòng)度的沖動(dòng)級(jí)C.復(fù)速級(jí)D.反動(dòng)級(jí)25.在各自最佳速比下,輪周效率最高的級(jí)是【D】A.純沖動(dòng)級(jí)B.帶反動(dòng)度的沖動(dòng)級(jí)C.復(fù)速級(jí)D.反動(dòng)級(jí)26.蒸汽在噴嘴斜切部分膨脹的條件是【A】A.噴嘴后壓力小于臨界壓力B.噴嘴后壓力等于臨界壓力C.噴嘴后壓力大于臨界壓力D.噴嘴后壓力大于噴嘴前壓力27.在反動(dòng)級(jí)中,下列哪種說(shuō)法正確【C】A.蒸汽在噴嘴中理想焓降為零B.蒸汽在動(dòng)葉中理想焓降為零C.蒸汽在噴嘴與動(dòng)葉中的理想焓降相等D.蒸汽在噴嘴的理想焓降小于動(dòng)葉的理想焓降28.下列哪個(gè)措施可以減小葉高損失【A】A.加長(zhǎng)葉片B.縮短葉片C.加厚葉片D.減薄葉片29.下列哪種措施可以減小級(jí)的扇形損失 【C】A.采用部分進(jìn)汽B.采用去濕槽C.采用扭葉片D.采用復(fù)速級(jí)30.在汽輪機(jī)工作過(guò)程中,下列哪些部件是靜止不動(dòng)的?【C】A葉輪B葉片C隔板D軸31.哪些措施可以減小斥汽損失?【B】49A.采用扭葉片 B.減少噴嘴組數(shù)C.在葉輪上開(kāi)孔 D.在動(dòng)葉非工作弧段加裝護(hù)罩32.純沖動(dòng)級(jí)內(nèi)能量轉(zhuǎn)換的特點(diǎn)是【B】A.蒸汽只在動(dòng)葉柵中進(jìn)行膨脹B.蒸汽僅對(duì)噴嘴施加沖動(dòng)力C.噴嘴進(jìn)出口蒸汽壓力相等D.噴嘴理想焓降等于動(dòng)葉理想焓降33.汽在葉片斜切部分膨脹的特點(diǎn)包括【B】A.蒸汽汽流方向不變B.其葉片前后的壓力比ε<εcrC.其葉片前后的壓力比ε>εcrD.葉片出口只能得到音速汽流34.大型氣輪機(jī)低壓末級(jí)的反動(dòng)度一般為【D】A0B0.3C0.5D〉0.5噴嘴出口實(shí)際氣流速度與理想速度的關(guān)系是()A.相等;B.前者大于后者;C.后者大于前者。2、動(dòng)葉出口實(shí)際氣流速度與理想速度的關(guān)系是()A.相等;B.前者大于后者;C.后者大于前者。3、氣流在噴嘴中流動(dòng)的動(dòng)能損失轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝麩崮?,所以其出口焓值是:()升高;B.下降;C.不變。4、漸縮噴嘴超臨界流動(dòng)時(shí),壓比與臨界壓比的關(guān)系是:()相等;B.前者大于后者;C.后者大于前者。5、在噴嘴出口面積和蒸汽性質(zhì)確定后,通過(guò)噴嘴的最大蒸汽量只與()有關(guān)。蒸汽的初參數(shù);B.蒸汽的終參數(shù);C.A和B。6、在超臨界流動(dòng)條件下,蒸汽在斜切部分流動(dòng)的情形是:A.超音速,汽流方向不偏轉(zhuǎn);B.亞音速流動(dòng),汽流方向不偏轉(zhuǎn);C.超音速,汽流方向偏轉(zhuǎn)。7、為了表明在一個(gè)級(jí)中蒸汽在動(dòng)葉內(nèi)膨脹的大小引入反動(dòng)度概念。對(duì)純沖動(dòng)級(jí),下面選項(xiàng)哪項(xiàng)正確:()A.動(dòng)葉焓降為零,反動(dòng)度亦為零;B.動(dòng)葉焓降為零,反動(dòng)度為0.5;C.動(dòng)葉焓降不為零,反動(dòng)度亦為零;8、為了表明在一個(gè)級(jí)中蒸汽在動(dòng)葉內(nèi)膨脹的大小引入反動(dòng)度概念。對(duì)反動(dòng)級(jí),下面選項(xiàng)哪項(xiàng)正確:()A.動(dòng)葉焓降為零,反動(dòng)度亦為零;B.動(dòng)葉焓降為零,反動(dòng)度為0.5;C.動(dòng)葉焓降不為零,反動(dòng)度為(0.4-0.6);9、滯止?fàn)顟B(tài)點(diǎn)的蒸汽壓力與實(shí)際狀態(tài)點(diǎn)的關(guān)系是:()A.相等;B.前者大于后者;C.后者大于前者。10、滯止?fàn)顟B(tài)點(diǎn)的蒸汽焓值與實(shí)際狀態(tài)點(diǎn)的關(guān)系是:()A.相等;B.前者大于后者;C.后者大于前者。11、純沖動(dòng)級(jí)和復(fù)速級(jí)做功能力的大小排序是:()A.相等;B.前者大于后者;C.后者大于前者。12、純沖動(dòng)級(jí)和反動(dòng)級(jí)做功能力的大小排序是:()A.相等;B.前者大于后者;C.后者大于前者。13、反動(dòng)級(jí)和復(fù)速級(jí)的做功能力的大小排序是:()A.相等;B.前者大于后者;C.后者大于前者。14、輪周效率是針對(duì)下面哪項(xiàng)損失提出的。()A.余速損失;B.部分進(jìn)汽損失;C.級(jí)內(nèi)損失。15、級(jí)的相對(duì)內(nèi)效率是針對(duì)下面哪項(xiàng)損失提出的。()A.余速損失;B.噴嘴和動(dòng)葉內(nèi)部流動(dòng)損失;C.級(jí)內(nèi)損失。16、長(zhǎng)葉片級(jí)的速度三角形中,葉根、平均直徑和葉頂三處的動(dòng)葉進(jìn)口角的大小排序是:()A.β1根<β1均<β1頂;B.β1頂<β1均<β1根;C.β1均<β1根<β1頂。17、長(zhǎng)葉片級(jí)的速度三角形中,葉根、平均直徑和葉頂三處的噴葉出口相對(duì)速度的大小排序是:()A.w1根<w1均<w1頂;B.w1頂<w1均<w1根;C.w1均<w1根<w1頂。二、判斷題復(fù)數(shù)級(jí)具有兩列或兩列以上的靜葉和動(dòng)葉,所以也可以視為兩個(gè)或以上級(jí)的串聯(lián)。()在純沖動(dòng)級(jí)內(nèi),動(dòng)葉的焓降為零,做功也為零。()帶部分進(jìn)汽的級(jí)中,動(dòng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)將停滯的蒸汽從葉輪一側(cè)鼓到另一側(cè)消耗的有用功稱為斥汽損失。()在部分進(jìn)汽的級(jí)中,當(dāng)動(dòng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入工作段時(shí),蒸汽排斥流道中停滯汽流所消耗的能量稱為鼓風(fēng)損失。()反動(dòng)級(jí)就是反動(dòng)度等于0.2的級(jí)。()葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與其兩側(cè)和外緣蒸汽產(chǎn)生的摩擦稱為摩擦損失。()沖動(dòng)級(jí)就是反動(dòng)度為零的級(jí)。()對(duì)于純沖動(dòng)級(jí),由于其動(dòng)葉內(nèi)沒(méi)有焓降,所以輪周功等于零。()對(duì)于靜葉,由于其靜止不動(dòng),因此即使有焓降也沒(méi)有能量的轉(zhuǎn)換。()減縮噴嘴出口處的當(dāng)?shù)匾羲倬褪瞧渑R界速度。()當(dāng)噴嘴出口壓力小于臨界壓力時(shí),汽流流動(dòng)從喉部開(kāi)始方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)()。當(dāng)噴嘴出口壓力大于臨界壓力時(shí),汽流流動(dòng)從出口截面開(kāi)始方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)()。在平面葉柵中,噴嘴出口速度三角形是指噴嘴出口處汽流的絕對(duì)速度、相對(duì)速度和輪周速度三者的矢量關(guān)系()。在平面葉柵中,動(dòng)葉入口速度三角形是指噴嘴葉出口處汽流的絕對(duì)速度、相對(duì)速度和輪周速度三者的矢量關(guān)系()。反動(dòng)級(jí)的焓降在噴嘴和動(dòng)葉中各占一半,所以噴嘴和動(dòng)葉的葉型互為鏡內(nèi)映射形狀。()由于反動(dòng)級(jí)的焓降在噴嘴和動(dòng)葉中各占一半,所以為了加工簡(jiǎn)化,兩者可采用同一葉型。()三、填空題1.汽輪機(jī)級(jí)內(nèi)漏汽主要發(fā)生在隔板和動(dòng)葉頂部。2.葉輪上開(kāi)平衡孔可以起到減小軸向推力的作用。3.部分進(jìn)汽損失包括鼓風(fēng)損失和斥汽損失。4.汽輪機(jī)的外部損失主要有機(jī)械損失和軸封損失。5.濕氣損失主要存在于汽輪機(jī)的末級(jí)和次末級(jí)。6.在反動(dòng)級(jí)、沖動(dòng)級(jí)和速度級(jí)三種方式中,要使單級(jí)汽輪機(jī)的焓降大,損失較少,應(yīng)采用反動(dòng)級(jí)。7.輪周損失包括:噴嘴損失、動(dòng)葉損失、余速損失。四、名詞解釋反動(dòng)度復(fù)數(shù)級(jí)沖動(dòng)式汽輪機(jī)(級(jí))反動(dòng)式汽輪機(jī)(級(jí))級(jí)的理想焓降級(jí)的滯止理想焓降嘴斜切部分的膨脹極限。噴嘴斜切部分的極限壓力。余速損失。部分進(jìn)汽。部分進(jìn)汽度。輪周功率。輪周效率。級(jí)的有效焓降。級(jí)的相對(duì)內(nèi)效率。1.速度比和最佳速比答:將(級(jí)動(dòng)葉的)圓周速度u與噴嘴出口(蒸汽的)速度c1的比值定義為速度比,輪周效率最大時(shí)的速度比稱為最佳速度比。2.假想速比答:圓周速度u與假想全級(jí)滯止理想比焓降都在噴嘴中等比熵膨脹的假想出口速度的比值。3.汽輪機(jī)的級(jí)答:汽輪機(jī)的級(jí)是汽輪機(jī)中由一列靜葉柵和一列動(dòng)葉柵組成的將蒸汽熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的基本工作單元。4.級(jí)的輪周效率答:1kg蒸汽在輪周上所作的輪周功與整個(gè)級(jí)所消耗的蒸汽理想能量之比。5.滯止參數(shù)答:具有一定流動(dòng)速度的蒸汽,如果假想蒸汽等熵地滯止到速度為零時(shí)的狀態(tài),該狀態(tài)為滯止?fàn)顟B(tài),其對(duì)應(yīng)的參數(shù)稱為滯止參數(shù)。6.臨界壓比答:汽流達(dá)到音速時(shí)的壓力與滯止壓力之比。7.級(jí)的相對(duì)內(nèi)效率答:級(jí)的相對(duì)內(nèi)效率是指級(jí)的有效焓降和級(jí)的理想能量之比。8.噴嘴的極限膨脹壓力答:隨著背壓降低,參加膨脹的斜切部分?jǐn)U大,斜切部分達(dá)到極限膨脹時(shí)噴嘴出口所對(duì)應(yīng)的壓力。9.級(jí)的反動(dòng)度答:動(dòng)葉的理想比焓降與級(jí)的理想比焓降的比值。表示蒸汽在動(dòng)葉通道內(nèi)膨脹程度大小的指標(biāo)。10.余速損失答:汽流離開(kāi)動(dòng)葉通道時(shí)具有一定的速度,且這個(gè)速度對(duì)應(yīng)的動(dòng)能在該級(jí)內(nèi)不能轉(zhuǎn)換為機(jī)械功,這種損失為余速損失。11.臨界流量答:噴嘴通過(guò)的最大流量。12.漏氣損失答:汽輪機(jī)在工作中由于漏氣而產(chǎn)生的損失。13.部分進(jìn)汽損失答:由于部分進(jìn)汽而帶來(lái)的能量損失。14.濕氣損失答:飽和蒸汽汽輪機(jī)的各級(jí)和普通凝汽式汽輪機(jī)的最后幾級(jí)都工作與濕蒸汽區(qū),從而對(duì)干蒸汽的工作造成一種能量損失稱為濕氣損失。15.蓋度答:指動(dòng)葉進(jìn)口高度超過(guò)噴嘴出口高度的那部分葉高。16.級(jí)的部分進(jìn)汽度答:裝有噴嘴的弧段長(zhǎng)度與整個(gè)圓周長(zhǎng)度的比值。五、簡(jiǎn)答題17.沖動(dòng)級(jí)和反動(dòng)級(jí)的做功原理有何不同?在相等直徑和轉(zhuǎn)速的情況下,比較二者的做功能力的大小并說(shuō)明原因。答:沖動(dòng)級(jí)做功原理的特點(diǎn)是:蒸汽只在噴嘴中膨脹,在動(dòng)葉汽道中不膨脹加速,只改變流動(dòng)方向,動(dòng)葉中只有動(dòng)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。反動(dòng)級(jí)做功原理的特點(diǎn)是:蒸汽在動(dòng)葉汽道中不僅改變流動(dòng)方向,而且還進(jìn)行膨脹加速。動(dòng)葉中既有動(dòng)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化同時(shí)有部分熱能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能。在同等直徑和轉(zhuǎn)速的情況下,純沖動(dòng)級(jí)和反動(dòng)級(jí)的最佳速比比值:/=()im/()re=()/=//=1/2上式說(shuō)明反動(dòng)級(jí)的理想焓降比沖動(dòng)級(jí)的小一倍18.分別說(shuō)明高壓級(jí)內(nèi)和低壓級(jí)內(nèi)主要包括哪幾項(xiàng)損失?答:高壓級(jí)內(nèi):葉高損失、噴嘴損失、動(dòng)葉損失、余速損失、扇形損失、漏氣損失、葉輪摩擦損失等;噴嘴損失低壓級(jí)內(nèi):濕氣損失、噴嘴損失、動(dòng)葉損失、余速損失,扇形損失、漏氣損失、葉輪摩擦損失很小。19.簡(jiǎn)述蒸汽在汽輪機(jī)的工作過(guò)程。答:具有一定壓力和溫度的蒸汽流經(jīng)噴嘴,并在其中膨脹,蒸汽的壓力、溫度不斷降低,速度不斷升高,使蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,噴嘴出口的高速汽流以一定的方向進(jìn)入裝在葉輪上的通道中,汽流給動(dòng)葉片一作用力,推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn),即蒸汽在汽輪機(jī)中將熱能轉(zhuǎn)化為了機(jī)械功。20.汽輪機(jī)級(jí)內(nèi)有哪些損失?造成這些損失的原因是什么?答:汽輪機(jī)級(jí)內(nèi)的損失有:噴嘴損失、動(dòng)葉損失、余速損失、葉高損失、葉輪摩擦損失、部分進(jìn)汽損失、漏汽損失、扇形損失、濕氣損失9種。造成這些損失的原因:(1)噴嘴損失:蒸汽在噴嘴葉柵內(nèi)流動(dòng)時(shí),汽流與流道壁面之間、汽流各部分之間存在碰撞和摩擦,產(chǎn)生的損失。(2)動(dòng)葉損失:因蒸汽在動(dòng)葉流道內(nèi)流動(dòng)時(shí),因摩擦而產(chǎn)生損失。(3)余速損失:當(dāng)蒸汽離開(kāi)動(dòng)葉柵時(shí),仍具有一定的絕對(duì)速度,動(dòng)葉柵的排汽帶走一部分動(dòng)能,稱為余速損失。(4)葉高損失:由于葉柵流道存在上下兩個(gè)端面,當(dāng)蒸汽流動(dòng)時(shí),在端面附面層內(nèi)產(chǎn)生摩擦損失,使其中流速降低。其次在端面附面層內(nèi),凹弧和背弧之間的壓差大于彎曲流道造成的離心力,產(chǎn)生由凹弧向背弧的二次流動(dòng),其流動(dòng)方向與主流垂直,進(jìn)一步加大附面層內(nèi)的摩擦損失。(5)扇形損失:汽輪機(jī)的葉柵安裝在葉輪外圓周上,為環(huán)形葉柵。當(dāng)葉片為直葉片時(shí),其通道截面沿葉高變化,葉片越高,變化越大。另外,由于噴嘴出口汽流切向分速的離心作用,將汽流向葉柵頂部擠壓,使噴嘴出口蒸汽壓力沿葉高逐漸升高。而按一元流動(dòng)理論進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),所有參數(shù)的選取,只能保證平均直徑截面處為最佳值,而沿葉片高度其它截面的參數(shù),由于偏離最佳值將引起附加損失,統(tǒng)稱為扇形損失。(6)葉輪摩擦損失:葉輪在高速旋轉(zhuǎn)時(shí),輪面與其兩側(cè)的蒸汽發(fā)生摩擦,為了克服摩擦阻力將損耗一部分輪周功。又由于蒸汽具有粘性,緊貼著葉輪的蒸汽將隨葉輪一起轉(zhuǎn)動(dòng),并受離心力的作用產(chǎn)生向外的徑向流動(dòng),而周圍的蒸汽將流過(guò)來(lái)填補(bǔ)產(chǎn)生的空隙,從而在葉輪的兩側(cè)形成渦流運(yùn)動(dòng)。為克服摩擦阻力和渦流所消耗的能量稱為葉輪摩擦損失。(7)部分進(jìn)汽損失:它由鼓風(fēng)損失和斥汽損失兩部分組成。在沒(méi)有布置噴嘴葉柵的弧段處,蒸汽對(duì)動(dòng)葉柵不產(chǎn)生推動(dòng)力,而需動(dòng)葉柵帶動(dòng)蒸汽旋轉(zhuǎn),從而損耗一部分能量;另外動(dòng)葉兩側(cè)面也與弧段內(nèi)的呆滯蒸汽產(chǎn)生摩擦損失,這些損失稱為鼓風(fēng)損失。當(dāng)不進(jìn)汽的動(dòng)葉流道進(jìn)入布置噴嘴葉柵的弧段時(shí),由噴嘴葉柵噴出的高速汽流要推動(dòng)殘存在動(dòng)葉流道內(nèi)的呆滯汽體,將損耗一部分動(dòng)能。此外,由于葉輪高速旋轉(zhuǎn)和壓力差的作用,在噴嘴組出口末端的軸向間隙會(huì)產(chǎn)生漏汽,而在噴嘴組出口起始端將出現(xiàn)吸汽現(xiàn)象,使間隙中的低速蒸汽進(jìn)入動(dòng)葉流道,擾亂主流,形成損失,這些損失稱為斥汽損失。(8)漏汽損失:汽輪機(jī)的級(jí)由靜止部分和轉(zhuǎn)動(dòng)部分組成,動(dòng)靜部分之間必須留有間隙,而在間隙的前后存在有一定的壓差時(shí),會(huì)產(chǎn)生漏汽,使參加作功的蒸汽量減少,造成損失,這部分能量損失稱為漏汽損失。(9)濕汽損失:在濕蒸汽區(qū)工作的級(jí),將產(chǎn)生濕汽損失。其原因是:濕蒸汽中的小水滴,因其質(zhì)量比蒸汽的質(zhì)量大,所獲得的速度比蒸汽的速度小,故當(dāng)蒸汽帶動(dòng)水滴運(yùn)動(dòng)時(shí),造成兩者之間的碰撞和摩擦,損耗一部分蒸汽動(dòng)能;在濕蒸汽進(jìn)入動(dòng)葉柵時(shí),由于水滴的運(yùn)動(dòng)速度較小,在相同的圓周速度下,水滴進(jìn)入動(dòng)葉的方向角與動(dòng)葉柵進(jìn)口幾何角相差很大,使水滴撞擊在動(dòng)葉片的背弧上,對(duì)動(dòng)葉柵產(chǎn)生制動(dòng)作用,阻止葉輪的旋轉(zhuǎn),為克服水滴的制動(dòng)作用力,將損耗一部分輪周功;當(dāng)水滴撞擊在動(dòng)葉片的背弧上時(shí),水滴就四處飛濺,擾亂主流,進(jìn)一步加大水滴與蒸汽之間的摩擦,又損耗一部分蒸汽動(dòng)能。以上這些損失稱為濕汽損失。21.指出汽輪機(jī)中噴嘴和動(dòng)葉的作用。答:蒸汽通過(guò)噴嘴實(shí)現(xiàn)了由熱能向動(dòng)能的轉(zhuǎn)換,通過(guò)動(dòng)葉將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功。22.據(jù)噴嘴斜切部分截面積變化圖,請(qǐng)說(shuō)明:(1)當(dāng)噴嘴出口截面上的壓力比p1/p0大于或等于臨界壓比時(shí),蒸汽的膨脹特點(diǎn);(2)當(dāng)噴嘴出口截面上的壓力比p1/p0小于臨界壓比時(shí),蒸汽的膨脹特點(diǎn)。答:(1)p1/p0大于或等于臨界壓比時(shí),噴嘴出口截面AC上的氣流速度和方向與喉部界面AB相同,斜切部分不發(fā)生膨脹,只起導(dǎo)向作用。(2)當(dāng)噴嘴出口截面上的壓力比p1/p0小于臨界壓比時(shí),氣流膨脹至AB時(shí),壓力等于臨界壓力,速度為臨界速度。且蒸汽在斜切部分ABC的稍前面部分繼續(xù)膨脹,壓力降低,速度增加,超過(guò)臨界速度,且氣流的方向偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度。23.什么是速度比?什么是級(jí)的輪周效率?試分析純沖動(dòng)級(jí)余速不利用時(shí),速度比對(duì)輪周效率的影響。答:將(級(jí)動(dòng)葉的)圓周速度u與噴嘴出口(蒸汽的)速度c1的比值定義為速度比。1kg蒸汽在輪周上所作的輪周功與整個(gè)級(jí)所消耗的蒸汽理想能量之比稱為輪周效率。在純沖動(dòng)級(jí)中,反動(dòng)度Ωm=0,則其輪周效率可表示為:ηu=2葉型選定后,φ、ψ、α1、β1數(shù)值基本確定,由公式來(lái)看,隨速比變化,輪周效率存在一個(gè)最大值。同時(shí),速比增大時(shí),噴嘴損失不變,動(dòng)葉損失減小,余速損失變化最大,當(dāng)余速損失取最小時(shí),輪周效率最大。24.什么是汽輪機(jī)的最佳速比?并應(yīng)用最佳速度比公式分析,為什么在圓周速度相同的情況下,反動(dòng)級(jí)能承擔(dān)的焓降或做功能力比純沖動(dòng)級(jí)小?答:輪周效率最大時(shí)的速度比稱為最佳速度比。對(duì)于純沖動(dòng)級(jí),;反動(dòng)級(jí);在圓周速度相同的情況下,純沖動(dòng)級(jí)△ht==反動(dòng)級(jí)△ht==由上式可比較得到,反動(dòng)級(jí)能承擔(dān)的焓降或做功能力比純沖動(dòng)級(jí)小。25.簡(jiǎn)述蒸汽在軸流式汽輪機(jī)的沖動(dòng)級(jí)、反動(dòng)級(jí)和復(fù)速級(jí)內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換特點(diǎn),并比較它們的效率及作工能力。答:沖動(dòng)級(jí)介于純沖動(dòng)級(jí)和反動(dòng)級(jí)之間,蒸汽的膨脹大部分發(fā)生在噴嘴中,只有少部分發(fā)生在動(dòng)葉中;反動(dòng)級(jí)蒸汽在噴嘴和動(dòng)葉中理想比焓降相等;復(fù)速級(jí)噴嘴出口流速很高,高速氣流流經(jīng)第一列動(dòng)葉作功后其具有余速的汽流流進(jìn)導(dǎo)向葉柵,其方向與第二列動(dòng)葉進(jìn)汽方向一致后,再流經(jīng)第二列動(dòng)葉作功。作功能力:復(fù)速級(jí)最大,沖動(dòng)級(jí)次之,反動(dòng)級(jí)最?。恍剩悍磩?dòng)級(jí)最大,沖動(dòng)級(jí)次之,復(fù)速級(jí)最小。26.分別繪出純沖動(dòng)級(jí)和反動(dòng)級(jí)的壓力p、速度c變化的示意圖。答:純沖動(dòng)級(jí):CC2P2P0C0C11P1反動(dòng)級(jí):C1C1P0C0P1C2P227.減小汽輪機(jī)中漏氣損失的措施。答:為了減小漏氣損失,應(yīng)盡量減小徑向間隙,但在汽輪機(jī)啟動(dòng)等情況下采用徑向和軸向軸封;對(duì)于較長(zhǎng)的扭葉片將動(dòng)葉頂部削薄,縮短動(dòng)葉頂部和氣缸的間隙;還有減小葉頂反動(dòng)度,可使動(dòng)葉頂部前后壓差不致過(guò)大。28.什么是動(dòng)葉的速度三角形?答:由于動(dòng)葉以圓周速度旋轉(zhuǎn),蒸汽進(jìn)入動(dòng)葉的速度相對(duì)于不同的坐標(biāo)系有絕對(duì)速度和相對(duì)速度之分,表示動(dòng)葉進(jìn)出口圓周速度、絕對(duì)速度和相對(duì)速度的相互關(guān)系的三角形叫做動(dòng)葉的速度三角形。29.簡(jiǎn)述軸向推力的平衡方法。答:平衡活塞法;對(duì)置布置法,葉輪上開(kāi)平衡孔;采用推力軸承。30.簡(jiǎn)述汽封的工作原理?答:每一道汽封圈上有若干高低相間的汽封片(齒),這些汽封片是環(huán)形的。蒸汽從高壓端泄入汽封,當(dāng)經(jīng)過(guò)第一個(gè)汽封片的狹縫時(shí),由于汽封片的節(jié)流作用,蒸汽膨脹降壓加速,進(jìn)入汽封片后的腔室后形成渦流變成熱量,使蒸汽的焓值上升,然后蒸汽又進(jìn)入下一腔室,這樣蒸汽壓力便逐齒降低,因此在給定的壓差下,如果汽封片片數(shù)越多,則每一個(gè)汽封片兩側(cè)壓差就越小,漏汽量也就越小。31.汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)級(jí)為什么要采用部分進(jìn)汽?如何選擇合適的部分進(jìn)汽度?答:在汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)級(jí)中,蒸汽比容很小,如果噴嘴整圈布置,則噴嘴高度過(guò)小,而噴嘴高度太小會(huì)造成很大的流動(dòng)損失,即葉高損失。所以噴嘴高度不能過(guò)小,一般大于15mm。而噴嘴平均直徑也不宜過(guò)小,否則級(jí)的焓降將減少,所以采用部分進(jìn)汽可以提高噴嘴高度,減少損失。由于部分進(jìn)汽也會(huì)帶來(lái)部分進(jìn)汽損失,所以,合理選擇部分進(jìn)汽度的原則,應(yīng)該是使部分進(jìn)汽損失和葉高損失之和最小。32.汽輪機(jī)的級(jí)可分為哪幾類?各有何特點(diǎn)?答:根據(jù)蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)能量轉(zhuǎn)換的特點(diǎn),可將汽輪機(jī)的級(jí)分為純沖動(dòng)級(jí)、反動(dòng)級(jí)、帶反動(dòng)度的沖動(dòng)級(jí)和復(fù)速級(jí)等幾種。各類級(jí)的特點(diǎn):(1)純沖動(dòng)級(jí):蒸汽只在噴嘴葉柵中進(jìn)行膨脹,而在動(dòng)葉柵中蒸汽不膨脹。它僅利用沖擊力來(lái)作功。在這種級(jí)中:p1=p2;hb=0;Ωm=0。(2)反動(dòng)級(jí):蒸汽的膨脹一半在噴嘴中進(jìn)行,一半在動(dòng)葉中進(jìn)行。它的動(dòng)葉柵中不僅存在沖擊力,蒸汽在動(dòng)葉中進(jìn)行膨脹還產(chǎn)生較大的反擊力作功。反動(dòng)級(jí)的流動(dòng)效率高于純沖動(dòng)級(jí),但作功能力較小。在這種級(jí)中:p1>p2;hn≈hb≈0.5ht;Ωm=0.5。(3)帶反動(dòng)度的沖動(dòng)級(jí):蒸汽的膨脹大部分在噴嘴葉柵中進(jìn)行,只有一小部分在動(dòng)葉柵中進(jìn)行。這種級(jí)兼有沖動(dòng)級(jí)和反動(dòng)級(jí)的特征,它的流動(dòng)效率高于純沖動(dòng)級(jí),作功能力高于反動(dòng)級(jí)。在這種級(jí)中:p1>p2;hn>hb>0;Ωm=0.05~0.35。(4)復(fù)速級(jí):復(fù)速級(jí)有兩列動(dòng)葉,現(xiàn)代的復(fù)速級(jí)都帶有一定的反動(dòng)度,即蒸汽除了在噴嘴中進(jìn)行膨脹外,在兩列動(dòng)葉和導(dǎo)葉中也進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐蛎洝S捎趶?fù)速級(jí)采用了兩列動(dòng)葉柵,其作功能力要比單列沖動(dòng)級(jí)大。33.什么是沖擊原理和反擊原理?在什么情況下,動(dòng)葉柵受反擊力作用?答:沖擊原理:指當(dāng)運(yùn)動(dòng)的流體受到物體阻礙時(shí),對(duì)物體產(chǎn)生的沖擊力,推動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)的作功原理。流體質(zhì)量越大、受阻前后的速度矢量變化越大,則沖擊力越大,所作的機(jī)械功愈大。反擊原理:指當(dāng)原來(lái)靜止的或運(yùn)動(dòng)速度較小的氣體,在膨脹加速時(shí)所產(chǎn)生的一個(gè)與流動(dòng)方向相反的作用力,稱為反擊力,推動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)的作功原理。流道前后壓差越大,膨脹加速越明顯,則反擊力越大,它所作的機(jī)械功愈大。當(dāng)動(dòng)葉流道為漸縮形,且動(dòng)葉流道前后存在一定的壓差時(shí),動(dòng)葉柵受反擊力作用。34.說(shuō)明沖擊式汽輪機(jī)級(jí)的工作原理和級(jí)內(nèi)能量轉(zhuǎn)換過(guò)程及特點(diǎn)。答:蒸汽在汽輪機(jī)級(jí)內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程,是先將蒸汽的熱能在其噴嘴葉柵中轉(zhuǎn)換為蒸汽所具有的動(dòng)能,然后再將蒸汽的動(dòng)能在動(dòng)葉柵中轉(zhuǎn)換為軸所輸出的機(jī)械功。具有一定溫度和壓力的蒸汽先在固定不動(dòng)的噴嘴流道中進(jìn)行膨脹加速,蒸汽的壓力、溫度降低,速度增加,將蒸汽所攜帶的部分熱能轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝膭?dòng)能。從噴嘴葉柵噴出的高速汽流,以一定的方向進(jìn)入裝在葉輪上的動(dòng)葉柵,在動(dòng)葉流道中繼續(xù)膨脹,改變汽流速度的方向和大小,對(duì)動(dòng)葉柵產(chǎn)生作用力,推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)作功,通過(guò)汽輪機(jī)軸對(duì)外輸出機(jī)械功,完成動(dòng)能到機(jī)械功的轉(zhuǎn)換。由上述可知,汽輪機(jī)中的能量轉(zhuǎn)換經(jīng)歷了兩個(gè)階段:第一階段是在噴嘴葉柵和動(dòng)葉柵中將蒸汽所攜帶的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝哂械膭?dòng)能,第二階段是在動(dòng)葉柵中將蒸汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)橥苿?dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)機(jī)械功,通過(guò)汽輪機(jī)軸對(duì)外輸出。35.汽輪機(jī)的能量損失有哪幾類?各有何特點(diǎn)?答:汽輪機(jī)內(nèi)的能量損失可分為兩類,一類是汽輪機(jī)的內(nèi)部損失,一類是汽輪機(jī)的外部損失。汽輪機(jī)的內(nèi)部損失主要是蒸汽在其通流部分流動(dòng)和進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換時(shí),產(chǎn)生的能量損失,可以在焓熵圖中表示出來(lái)。汽輪機(jī)的外部損失是由于機(jī)械摩擦及對(duì)外漏汽而形成的能量損失,無(wú)法在焓熵圖中表示。36.什么是汽輪機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率?什么是級(jí)的輪周效率?影響級(jí)的輪周效率的因素有哪些?答:蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)的有效焓降與其在汽輪機(jī)內(nèi)的理想焓降的比值稱為汽輪機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率。一公斤蒸汽在級(jí)內(nèi)轉(zhuǎn)換的輪周功和其參與能量轉(zhuǎn)換的理想能量之比稱為輪周效率。影響輪周效率的主要因素是速度系數(shù)和,以及余速損失系數(shù),其中余速損失系數(shù)的變化范圍最大。余速損失的大小取決于動(dòng)葉出口絕對(duì)速度。余速損失和余速損失系數(shù)最小時(shí),級(jí)具有最高的輪周效率。分別畫(huà)出反動(dòng)級(jí)、純沖動(dòng)級(jí)、復(fù)數(shù)級(jí)最佳速度比時(shí)的速度三角形,并解釋作圖依據(jù)。畫(huà)出最佳速度比(X1)op分別為cosа1、(cosа1)/2和(cosа1)/4的速度三角形,并解釋作圖依據(jù)。在h—s圖上畫(huà)出反動(dòng)級(jí)的熱力過(guò)程曲線,并標(biāo)注動(dòng)葉進(jìn)口滯止?fàn)顟B(tài)點(diǎn)、動(dòng)葉出口狀態(tài)點(diǎn)、級(jí)有效焓降。在h—s圖上畫(huà)出純沖動(dòng)級(jí)的熱力過(guò)程曲線,并標(biāo)注靜葉進(jìn)口滯止?fàn)顟B(tài)點(diǎn)、動(dòng)葉出口狀態(tài)點(diǎn)、級(jí)的余速損失。六、計(jì)算題1.已知汽輪機(jī)某純沖動(dòng)級(jí)噴嘴進(jìn)口蒸汽的焓值為3369.3kJ/kg,初速度c0=50m/s,噴嘴出口蒸汽的實(shí)際速度為c1=470.21m/s,速度系數(shù)=0.97,本級(jí)的余速未被下一級(jí)利用,該級(jí)內(nèi)功率為Pi=1227.2kW,流量D1=47T/h,求:(1)噴嘴損失為多少?(2)噴嘴出口蒸汽的實(shí)際焓?(3)該級(jí)的相對(duì)內(nèi)效率?解:(1)噴嘴損失:(2)噴嘴出口蒸汽的實(shí)際焓:(3)級(jí)的相對(duì)內(nèi)效率:2.某沖動(dòng)級(jí)級(jí)前壓力p0=0.35MPa,級(jí)前溫度t0=169°C,噴嘴后壓力p1=0.25MPa,級(jí)后壓力p2=0.56MPa,噴嘴理想焓降Δhn=47.4kJ/kg,噴嘴損失Δhnt=3.21kJ/kg,動(dòng)葉理想焓降Δhb=13.4kJ/kg,動(dòng)葉損失Δhbt=1.34kJ/kg,級(jí)的理想焓降Δht=60.8kJ/kg,初始動(dòng)能Δhc0=0,余速動(dòng)能Δhc2=2.09kJ/kg,其他各種損失ΣΔh=2.05kJ/kg。計(jì)算:(1)計(jì)算級(jí)的反動(dòng)度Ωm(2)若本級(jí)余速動(dòng)能被下一級(jí)利用的系數(shù)1=0.97,計(jì)算級(jí)的相對(duì)內(nèi)效率ηri。解:級(jí)的反動(dòng)度Ωm=Δhb/Δht=13.4/60.8=0.22級(jí)的相對(duì)內(nèi)效率ηri=(Δht-Δhnζ-Δhbζ-Δhc2-ΣΔh)/(Δht-μ1×Δhc2)=0.923.某反動(dòng)級(jí)理想焓降Δht=62.1kJ/kg,初始動(dòng)能Δhc0=1.8kJ/kg,蒸汽流量G=4.8kg/s,若噴嘴損失Δhnζ=5.6kJ/kg,動(dòng)葉損失Δhbζ=3.4kJ/kg,余速損失Δhc2=3.5kJ/kg,余速利用系數(shù)μ1=0.5,計(jì)算該級(jí)的輪周功率和輪周效率。解:級(jí)的輪周有效焓降Δhu=Δht*-δhn-δhb-δhc2=62.1+1.8-5.6-3.4-3.5=51.4kJ/kg輪周功率Pu=G×Δhu=4.8×51.4=246.7kW輪周效率ηu=Δhu/E0=Δhu/(Δht*-μ1×δhc2)=51.4/(62.1+1.8-0.5×0.35)=82.7%4.某級(jí)蒸汽的理想焓降為Δht=76kJ/kg,蒸汽進(jìn)入噴嘴的初速度為c0=70m/s,噴嘴出口方向角α1=18°,反動(dòng)度為Ωm=0.2,動(dòng)葉出汽角β2=β1-6°,動(dòng)葉的平均直徑為dm=1080mm,轉(zhuǎn)速n=3000r/min,噴嘴的速度系數(shù)=0.95,動(dòng)葉的速度系數(shù)=0.94,求:動(dòng)葉出口汽流的絕對(duì)速度c2動(dòng)葉出口汽流的方向角α2繪出動(dòng)葉進(jìn)出口蒸汽的速度三角形。解:=76+0.5×702/1000=76+2.45=78.45kJ/kg336.57m/s169.56m/s182.97m/s=28.64o0.2×78.45=15.69kJ/kg=239.39m/s121.69m/sw1w2w1w2c2c1uu2121動(dòng)葉進(jìn)出口蒸汽的速度三角形5.已知汽輪機(jī)某級(jí)的理想焓降為84.3kJ/kg,初始動(dòng)能1.8kJ/kg,反動(dòng)度0.04,噴嘴速度系數(shù)=0.96,動(dòng)葉速度系數(shù)=0.96,圓周速度為171.8m/s,噴嘴出口角1=15°,動(dòng)葉出口角2=1-3°,蒸汽流量G=4.8kg/s。求:(1)噴嘴出口相對(duì)速度?(2)動(dòng)葉出口相對(duì)速度?(3)輪周功率?解:(1)kJ/kg,kJ/kg,,u=171.8m/skJ/kgm/s噴嘴出口相對(duì)速度:m/s(2)動(dòng)葉出口相對(duì)速度:m/s(3)輪周功率:6.已知噴嘴進(jìn)口蒸汽焓值h0=3336kJ/kg,蒸汽初速度c0=70m/s;噴嘴后理想焓值h1t=3256kJ/kg,,噴嘴速度系數(shù)=0.97。試計(jì)算噴嘴前蒸汽滯止焓噴嘴出口實(shí)際速度解:(1)噴嘴進(jìn)口動(dòng)能:⊿hc0=c02/2=702/2=2450(J/kg)=2.45kJ/kg噴嘴前蒸汽滯止焓:h0*=h0+⊿hc0=3336+2.45=3338.5(kJ/kg)(2)噴嘴出口實(shí)際速度:7.某沖動(dòng)級(jí)級(jí)前壓力p0=0.35MPa,級(jí)前溫度t0=169°C,噴嘴后壓力p1=0.25MPa,級(jí)后壓力p2=0.56MPa,噴嘴理想焓降Δhn=47.4kJ/kg,噴嘴損失Δhnt=3.21kJ/kg,動(dòng)葉理想焓降Δhb=13.4kJ/kg,動(dòng)葉損失Δhbt=1.34kJ/kg,級(jí)的理想焓降Δht=60.8kJ/kg,初始動(dòng)能Δhc0=0,余速動(dòng)能Δhc2=2.09kJ/kg,其他各種損失ΣΔh=2.05kJ/kg。計(jì)算:計(jì)算級(jí)的反動(dòng)度Ωm若本級(jí)余速動(dòng)能被下一級(jí)利用的系數(shù)μ1=0.97,計(jì)算級(jí)的相對(duì)內(nèi)效率ηri。解:級(jí)的反動(dòng)度Ωm=Δhb/Δht=13.4/60.8=0.22級(jí)的相對(duì)內(nèi)效率ηri=(Δht-Δhnζ-Δhbζ-Δhc2-ΣΔh)/(Δht-μ1×Δhc2)=0.928.凝汽式汽輪機(jī)的蒸汽初參數(shù):P0=8.83MPa,溫度t0=530℃,汽輪機(jī)排汽壓力Pc=0.0034MPa,全機(jī)理想焓降ΔHt=1450kJ/kg,其中調(diào)節(jié)級(jí)理想焓降ΔhtI=209.3kJ/kg,調(diào)節(jié)級(jí)相對(duì)內(nèi)效率ηIri=0.5,其余各級(jí)平均相對(duì)內(nèi)效率ηIIri=0.85。假定發(fā)電機(jī)效率ηg=0.98,機(jī)械效率ηm=0.99。試求:(1)該級(jí)組的相對(duì)內(nèi)效率。(2)該機(jī)組的汽耗率。(3)在h~s(焓~熵)圖上繪出該機(jī)組的熱力過(guò)程線。解:(1)因?yàn)檎{(diào)節(jié)級(jí)效率ηIri=0.5=ΔhiI/ΔhtI所以調(diào)節(jié)級(jí)有效焓降:ΔhiI=0.5×ΔhtI=104.65kJ/kg其余各級(jí)的有效焓降:ΔHiII=ηIIri×ΔHtII其中:ΔHtII=ΔHt-ΔhtI=1450-209.3=1240.7kJ/kg∴ΔHiII=ηIIri×ΔHtII=0.85×1240.7=1054.6kJ/kghshsΔhtIΔHtIIt0=530℃P0=8.83MPaPc=0.0034MPaηri=(ΔhiI+ΔHiII)/ΔHt=1159.25/1450=79.9% (2)機(jī)組的汽耗率:d=3600/(ΔHt·ηri·ηg·ηm)=3600/(1124.7)=3.2kg/kW. (3)熱力過(guò)程線見(jiàn)右圖。9.已知某級(jí)級(jí)前蒸汽入口速度C0=0.0m/s,級(jí)的理想焓降△ht=78.0kJ/kg,級(jí)的反動(dòng)度Ω=0.3,1=12°,2=18°,圓周速度u=178m/s,噴嘴速度系數(shù)=0.97,動(dòng)葉速度系數(shù)=0.9,余速利用系數(shù)0=1.0。計(jì)算動(dòng)葉進(jìn)出口汽流絕對(duì)速度及相對(duì)速度。畫(huà)出動(dòng)葉進(jìn)出口速度三角形。畫(huà)出該級(jí)熱力過(guò)程線并標(biāo)注各符號(hào)。解:(1)=(1-0.3)×78=54.6kJ/kgm/sm/s=149.4m/s=194.7m/s=55.1m/s(2)動(dòng)葉進(jìn)出口速度三角形:W2C1uuCW2C1uuC2W1P0P0shPshP1P210.已知某級(jí)G=30Kg/s,c0=0.0,w1=158m/s,c1=293m/s,w2=157m/s,c2=62.5m/s,軸向排汽(α2=900),噴嘴和動(dòng)葉速度系數(shù)分別為=0.95,=0.88,汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分。 (1)計(jì)算該級(jí)的平均反動(dòng)度。(2)計(jì)算輪周損失、輪周力、輪周功率和輪周效率(μ0=0,μ1=0.9)。(3)作出該級(jí)的熱力過(guò)程線并標(biāo)出各量。解:47.56KJ/KgKJ/Kg(1)(2)=144m/s=160噴嘴損失為:=4.64KJ/Kg

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