《汽輪機(jī)原理》總復(fù)習(xí)題概要

1、第一章汽輪機(jī)級(jí)的工作原理三、簡(jiǎn)答題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

2、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)

3、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。比較二者的做功能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，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

4、：/U、im,/U、re/1、M二一re,i.m(xJop/(xJop=(一)/()=(cosc(i)/cosc(i=Aht/qAht01cl2V2htre/htim=i/2上式說(shuō)明反動(dòng)級(jí)的理想始降比沖動(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；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

5、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

6、）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)

7、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

8、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

9、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pi/p0大于

10、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pi/p。小于臨界壓比時(shí)，蒸汽的膨脹特點(diǎn)。F0rx答：(1)pi/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pi/p。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)葉白圓周速度u與噴嘴出口(蒸汽的)速度

11、Ci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Qm=0,則其輪周效率可表示為：.u=2tP2(COSO(i-7HcosC0spi)葉型選定后，小、“1、3i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。為什么在圓周速度相同的情況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,下，反動(dòng)級(jí)能承擔(dān)的始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。cosy.對(duì)于純沖動(dòng)級(jí)，（工1p=_二

12、；反動(dòng)級(jí)（4kp=C0SCC1；在圓周速度相同的情況下,1 u-2 1一 cosot 1<2純沖動(dòng)級(jí)ht=ca=-u-22a反動(dòng)級(jí)ht=ca-=1'=21-u=21-u22a)2gJ2coscM由上式可比較得到，反動(dòng)級(jí)能承擔(dān)的始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)葉中理想比始降相等；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)

13、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)最小；效率：反動(dòng)級(jí)最大，沖動(dòng)級(jí)次之，復(fù)速級(jí)最小。26 .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縮短動(dòng)葉頂部和氣缸的間隙；還有減小葉頂反動(dòng)度,封；對(duì)于較長(zhǎng)的扭葉片將動(dòng)葉頂部削薄，可使動(dòng)葉頂部前后壓差不致過(guò)大。27 .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。28 .簡(jiǎn)述軸向推力的平衡方法。答：平衡活塞

14、法；對(duì)置布置法，葉輪上開平衡孔；采用推力軸承。29 .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，使蒸汽的烙值上升，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。30 .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，

15、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)的始降將減少，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。31 .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：pi=p2；hb=0;Qn=0o(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)

16、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：pi>p2；Ahn=Ahb=0.5Aht;卡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：pi>p2；助n>助b>0;m=0.050.35。(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

17、能力要比單列沖動(dòng)級(jí)大。32 .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)的有效烙降與其在汽輪機(jī)內(nèi)的理想烙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)中和中，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。第二章多級(jí)汽輪機(jī)三、簡(jiǎn)答題1. 汽輪發(fā)電機(jī)組的循環(huán)熱效率答：每千克蒸汽在汽輪機(jī)中的理想始降與每千克蒸汽在鍋爐中所吸收的熱量之比稱為汽輪發(fā)電機(jī)組的循環(huán)熱效率。2.

18、 熱耗率答：每生產(chǎn)IkW.h電能所消耗的熱量。3. 汽輪發(fā)電機(jī)組的汽耗率答：汽輪發(fā)電機(jī)組每發(fā)1KW-h電所需要的蒸汽量。4. 汽輪機(jī)的極限功率答：在一定的初終參數(shù)和轉(zhuǎn)速下，單排氣口凝汽式汽輪機(jī)所能發(fā)出的最大功率。5. 汽輪機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率答：蒸汽實(shí)際比始降與理想比烙降之比。6. 汽輪機(jī)的絕對(duì)內(nèi)效率答：蒸汽實(shí)際比焓降與整個(gè)熱力循環(huán)中加給1千克蒸汽的熱量之比。7. 汽輪發(fā)電機(jī)組的相對(duì)電效率和絕對(duì)電效率答：1千克蒸汽所具有的理想比焓降中最終被轉(zhuǎn)化成電能的效率稱為汽輪發(fā)電機(jī)組的相對(duì)電效率。1 千克蒸汽理想比焓降中轉(zhuǎn)換成電能的部分與整個(gè)熱力循環(huán)中加給1千克蒸汽的熱量之比稱為絕對(duì)電效率。8. 軸封系統(tǒng)答：端

19、軸封和與它相連的管道與附屬設(shè)備。9. 葉輪反動(dòng)度答：各版和輪盤間汽室壓力與級(jí)后蒸汽壓力之差和級(jí)前蒸汽壓力與級(jí)后壓力之差的比值。10. 進(jìn)汽機(jī)構(gòu)的阻力損失答：由于蒸汽在汽輪機(jī)進(jìn)汽機(jī)構(gòu)中節(jié)流，從而造成蒸汽在汽輪機(jī)中的理想焓降減小，稱為進(jìn)汽機(jī)構(gòu)的阻力損失。11. 簡(jiǎn)答多級(jí)汽輪機(jī)每一級(jí)的軸向推力是由哪幾部分組成的？平衡汽輪機(jī)的軸向推力可以采用哪些方法？答：多級(jí)汽輪機(jī)每一級(jí)的軸向推力由（ 1）蒸汽作用在動(dòng)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(jī)的軸向推力可以采用：（ 1）平衡活塞法；（ 2）對(duì)置布置

20、法；（ 3）葉輪上開平衡孔；（ 4）采用推力軸承。12. 大功率汽輪機(jī)為什么都設(shè)計(jì)成多級(jí)汽輪機(jī)？在h-s圖上說(shuō)明什么是多級(jí)汽輪機(jī)的重?zé)岈F(xiàn)象？答：（1）大功率汽輪機(jī)多采用多級(jí)的原因?yàn)椋憾嗉?jí)汽輪機(jī)的循環(huán)熱效率大大高于單機(jī)汽輪機(jī)；多級(jí)汽輪機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率相對(duì)較高；多級(jí)汽輪機(jī)單位功率的投資大大減小。(2)如下圖:第一級(jí)存在損失,使第二級(jí)進(jìn)口溫度由升高到，故5-4的焰降大于2-3的焰降。也就是在前一級(jí)有損失的情況下,本級(jí)進(jìn)口溫度升高，級(jí)的理想比烙降稍有增大，這就是重?zé)岈F(xiàn)象。(斤含嫡?qǐng)D)上表不出來(lái)。13. 何為汽輪機(jī)的進(jìn)汽機(jī)構(gòu)節(jié)流損失和排汽阻力損失？在熱力過(guò)程線答：由于蒸汽在汽輪機(jī)進(jìn)汽機(jī)構(gòu)中節(jié)流從而造成蒸汽

21、在汽輪機(jī)中的理想始降減小，稱為進(jìn)汽機(jī)構(gòu)的節(jié)流損失。汽輪機(jī)的乏汽從最后一級(jí)動(dòng)葉排出后，由于排汽要在引至凝汽器的過(guò)程中克服摩擦、節(jié)流損失流等阻力造成的壓力降低，該壓力損失使汽輪機(jī)的理想始降減少，該燃降損失稱為排汽通道的阻力損失。14. 軸封系統(tǒng)的作用是什么？答：(1)利用軸封漏汽加熱給水或到低壓處作功。(2) 防止蒸汽自汽封處漏入大氣；(3) 冷卻軸封，防止高壓端軸封處過(guò)多的熱量傳出至主軸承而造成軸承溫度過(guò)高，影響軸承安全；(4) 防止空氣漏入汽輪機(jī)真空部分。15. 何為多級(jí)汽輪機(jī)的重?zé)岈F(xiàn)象和重?zé)嵯禂?shù)？答：所謂多級(jí)汽輪機(jī)的重?zé)岈F(xiàn)象，也就是說(shuō)在多級(jí)汽輪機(jī)中，前面各級(jí)所損失的能量可以部分在以后各級(jí)中被

22、利用的現(xiàn)象。因重?zé)岈F(xiàn)象而增加的理想焓降占汽輪機(jī)理想焓降的百分比，稱為多級(jí)汽輪機(jī)的重?zé)嵯禂?shù)。16. 說(shuō)明汽輪機(jī)軸封間隙過(guò)大或過(guò)小對(duì)汽輪機(jī)分別產(chǎn)生什么影響？答：減小軸封漏氣間隙，可以減小漏氣，提高機(jī)組效率。但是，軸封間隙又不能太小，以免轉(zhuǎn)子和靜子受熱或振動(dòng)引起徑向變形不一致時(shí)，汽封片與主軸之間發(fā)生摩擦，造成局部發(fā)熱和變形。17什么叫余速利用？余速在什么情況下可被全部利用？答：蒸汽從上一級(jí)動(dòng)葉柵流出所攜帶的動(dòng)能，進(jìn)入下一級(jí)參加能量轉(zhuǎn)換，稱為余速利用。如果相鄰兩級(jí)的直徑相近，均為全周進(jìn)汽，級(jí)間無(wú)回?zé)岢槠以谙乱患?jí)進(jìn)口又無(wú)撞擊損失，則上一級(jí)的余速就可全部被下一級(jí)利用，否則只能部分被利用。當(dāng)上一級(jí)的余速

23、被利用的份額較小時(shí)，視為余速不能被利用。第三章汽輪機(jī)在變動(dòng)功況下的工作三、簡(jiǎn)答題1 .凝汽器的極限真空答：凝汽器真空達(dá)到末級(jí)動(dòng)葉膨脹極限壓力下的真空時(shí)，該真空稱為凝汽器的極限真空。2 .滑壓運(yùn)行答：汽輪機(jī)的進(jìn)汽壓力隨外界的負(fù)荷增減而上下“滑動(dòng)”3 .汽耗微增率答：每增加單位功率需多增加的汽耗量。4 .汽輪機(jī)的工況圖答：汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的功率與汽耗量間的關(guān)系曲線。5 .級(jí)的臨界工況答：級(jí)內(nèi)的噴嘴葉柵和動(dòng)葉柵兩者之一的流速達(dá)到或超過(guò)臨界速度。6 .級(jí)的亞臨界工況答：級(jí)內(nèi)噴嘴和動(dòng)葉出口氣流速度均小于臨界速度。7 .級(jí)組的臨界工況答：級(jí)組內(nèi)至少有一列葉柵的出口流速達(dá)到或超過(guò)臨界速度。8 .汽輪機(jī)的變工況

24、答：汽輪機(jī)在偏離設(shè)計(jì)參數(shù)的條件下運(yùn)行，稱為汽輪機(jī)的變工況。9 .閥點(diǎn)答：閥門全開的狀態(tài)點(diǎn)，汽流節(jié)流損失最小，流動(dòng)效率最高的工況點(diǎn)。10 .節(jié)流配汽答：進(jìn)入汽輪機(jī)的所有蒸汽都通過(guò)一個(gè)調(diào)節(jié)汽門，然后進(jìn)入汽輪機(jī)的配汽方式。13.寫出分析汽輪機(jī)變工況運(yùn)行的弗里格爾公式，并說(shuō)明其使用的條件。答：弗留格爾公式為：G1 =GP012 - P(P02-Pg.2 g12 °使通汽面積發(fā)流過(guò)各級(jí)的汽流使用條件為：保持設(shè)計(jì)工況和變工況下通汽面積不變。若由于其他原因,生改變時(shí)應(yīng)進(jìn)行修正；同一工況下，各級(jí)的流量相等或成相同的比例關(guān)系;為一股均質(zhì)流（調(diào)節(jié)級(jí)不能包括在級(jí)組內(nèi)）第四章汽輪機(jī)的凝汽設(shè)備、簡(jiǎn)答題1 .凝

25、汽器的冷卻倍率答：進(jìn)入凝汽器的冷卻水量與進(jìn)入凝汽器的蒸汽量的比值稱為凝汽器的冷卻倍率。2 .凝汽器的過(guò)冷度答：凝結(jié)水的溫度比凝汽器喉部壓力下的飽和溫度低的數(shù)值，稱為凝汽器的過(guò)冷度。3 .凝汽器的汽阻答：凝汽器入口壓力與空氣抽出口的壓力的差值是蒸汽空氣混和物的流動(dòng)阻力。4 .多壓凝汽器答：有兩個(gè)以上排氣口的大容量機(jī)組的凝汽器科制成多壓凝汽器，汽側(cè)有密封的分隔板隔開。6 .汽輪機(jī)在負(fù)荷不變的情況下運(yùn)行，凝汽器真空逐漸下降，分析可能存在哪些原因？答：汽輪機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中引起凝汽器真空緩慢下降的原因有：(1) 冷卻水量緩慢減少(2) 冷卻水管結(jié)垢或臟污(3) 冷卻水溫緩慢升高(4) 凝汽器的真空系統(tǒng)漏入

26、空氣(5) 抽氣器效率下降(6) 部分冷卻水管被堵7 .畫圖并說(shuō)明汽輪機(jī)凝汽設(shè)備的組成及其任務(wù)。答：汽輪機(jī)凝汽設(shè)備的組成圖如下所示：抽氣器工作介質(zhì)汽輪機(jī)排汽凝結(jié)水凝汽器；2抽氣器；3循環(huán)水泵；4凝結(jié)水泵任務(wù)：(1)在汽輪機(jī)的排汽口建立并維持規(guī)定的真空度，以提高循環(huán)效率;(2) 將汽輪機(jī)的排汽凝結(jié)成潔凈的凝結(jié)水，回收工質(zhì)10.凝汽器中空氣的主要來(lái)源有哪些？空氣的存在對(duì)凝汽器的工作有什么影響？答：空氣的來(lái)源有：新蒸汽帶入汽輪機(jī)的空氣；處于真空狀態(tài)下的低壓各級(jí)與相應(yīng)的回?zé)嵯到y(tǒng)、排汽缸、凝汽設(shè)備等不嚴(yán)密處漏入的。空氣的危害有：空氣阻礙蒸汽放熱，使傳熱系數(shù)降低，從而使6t升高，真空降低；空氣分壓力Pa使

27、Pc升高，使真空降低；空氣使凝結(jié)水過(guò)冷度增大；凝結(jié)水中溶入氧量增大，使管道腐蝕加劇。第五章汽輪機(jī)零件強(qiáng)度與振動(dòng)一、簡(jiǎn)答題1 .調(diào)頻葉片答：對(duì)于有些葉片要求其某個(gè)主振型頻率與某類激振力頻率避開才能安全運(yùn)行，這個(gè)葉片對(duì)這一主振型稱為調(diào)頻葉片。2 .不調(diào)頻葉片答：對(duì)有些葉片允許其某個(gè)主振型頻率與某類激振力頻率合拍而處于共振狀態(tài)下長(zhǎng)期運(yùn)行，不會(huì)導(dǎo)致葉片疲勞破損，這個(gè)葉片對(duì)這一主振型成為不調(diào)頻葉片。3 .耐振強(qiáng)度答：表示材料在承受動(dòng)應(yīng)力時(shí)的一種機(jī)械性能。在某一溫度和某一靜壓力下試件在空氣環(huán)境中，作彎-彎試驗(yàn)，循環(huán)107次不被破壞可承受的最大動(dòng)應(yīng)力。4 .安全倍率答：表征葉片抵抗疲勞破壞的系數(shù)。5 .葉片

28、的動(dòng)頻率答：考慮離心力影響后的葉片震動(dòng)頻率。第六章汽輪機(jī)調(diào)節(jié)三、簡(jiǎn)答題2. 調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)渡時(shí)間答：調(diào)節(jié)系統(tǒng)受到擾動(dòng)后，從調(diào)節(jié)過(guò)程開始到被調(diào)量與新的穩(wěn)定值偏差小于允許值時(shí)的最短時(shí)間稱為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)渡時(shí)間。4. 調(diào)速系統(tǒng)的遲緩率答：在同一功率下，轉(zhuǎn)速上升過(guò)程與轉(zhuǎn)速下降過(guò)程的特性曲線之間的轉(zhuǎn)速差和額定轉(zhuǎn)速之比的百分?jǐn)?shù)，稱為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的遲緩率。5. 影響調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的主要因素有哪些并簡(jiǎn)述其影響趨勢(shì)？答：影響調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的主要因素包括：(1) 轉(zhuǎn)子飛升時(shí)間常數(shù)；(2) 中間容積時(shí)間常數(shù)；(3) 速度變動(dòng)率；(4) 油動(dòng)機(jī)時(shí)間常數(shù)；(5) 遲緩率。6. 什么是調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線？衡量調(diào)節(jié)

29、系統(tǒng)靜態(tài)特性性能的指標(biāo)有哪些？答：表達(dá)汽輪機(jī)速度變化與功率之間的單值對(duì)應(yīng)關(guān)系的曲線叫靜態(tài)特性曲線。衡量調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性性能的指標(biāo)有：1)速度變動(dòng)率；2)遲緩率；3)同步器工作范圍。7. 常用評(píng)價(jià)調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的指標(biāo)及其定義是什么？答：穩(wěn)定性汽輪機(jī)甩全負(fù)荷時(shí)，其轉(zhuǎn)速隨著時(shí)間的增長(zhǎng)最終趨于由靜態(tài)特性曲線決定的空負(fù)荷轉(zhuǎn)速，這樣的過(guò)程稱為穩(wěn)定的過(guò)程。要求調(diào)節(jié)系統(tǒng)必須是穩(wěn)定的。超調(diào)量汽輪機(jī)甩全負(fù)荷時(shí)，其轉(zhuǎn)速在過(guò)渡過(guò)程中的最大轉(zhuǎn)速與最后的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速之差稱為轉(zhuǎn)速超調(diào)量。過(guò)渡過(guò)程時(shí)間調(diào)節(jié)系統(tǒng)受到擾動(dòng)后，從調(diào)節(jié)過(guò)程開始到被調(diào)量與新的穩(wěn)定值偏差小于允許值時(shí)的最短時(shí)間，稱為過(guò)渡過(guò)程時(shí)間。9. 試述同步器的主要作用。

30、答：同步器的主要作用是通過(guò)平移調(diào)節(jié)系統(tǒng)特性而實(shí)現(xiàn)人為改變調(diào)節(jié)閥開度，做到（ 1）使孤立運(yùn)行機(jī)組改變轉(zhuǎn)速，起到轉(zhuǎn)速給定作用；（ 2）使并網(wǎng)運(yùn)行機(jī)組改變負(fù)荷，起到功率給定的作用。10. 說(shuō)明汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)速度變動(dòng)率過(guò)大或過(guò)小對(duì)汽輪機(jī)工作的影響。答：若速度變動(dòng)率過(guò)小，即曲線很平坦，則在不打得轉(zhuǎn)速變化范圍內(nèi)，機(jī)組負(fù)荷的變化很大，機(jī)組進(jìn)汽量的變化也相應(yīng)很大，機(jī)組內(nèi)部各部件的受力、溫度應(yīng)力等變化也很大，可能損壞部件；同時(shí)速度變動(dòng)率過(guò)大，負(fù)荷的較小變化都會(huì)引起速度的很大幅度的變化，不利于機(jī)組的超速保護(hù)，而影響機(jī)組的安全運(yùn)行。12.簡(jiǎn)單說(shuō)明下列三種靜態(tài)特性線分別使機(jī)組處于怎樣的運(yùn)行工況。答：（1）用于機(jī)組并網(wǎng)

31、。當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速與電網(wǎng)頻率不一致時(shí)，可通過(guò)偏差信號(hào)調(diào)整，故不應(yīng)有死區(qū)和限幅。2）用于并網(wǎng)運(yùn)行?？紤]到中間再熱機(jī)組的負(fù)荷適應(yīng)性受鍋爐限制，所以有一定限幅。(3)用于大功率機(jī)組。在不影響機(jī)組出力的情況下，存在死區(qū)。16.汽輪機(jī)運(yùn)行對(duì)其調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本要求有哪些?答：汽輪機(jī)運(yùn)行對(duì)其調(diào)節(jié)系統(tǒng)有如下基本要求:(1)能控制汽轉(zhuǎn)機(jī)轉(zhuǎn)速，按要求從零逐步升高到額定轉(zhuǎn)速；并入電網(wǎng)后，能使機(jī)組功率在零和額定值之間任一負(fù)荷下穩(wěn)定運(yùn)行；外負(fù)荷不變時(shí)，能保持機(jī)組功率和轉(zhuǎn)速不變。(2)在外負(fù)荷變化時(shí)，能迅速改變機(jī)組輸出功率與外負(fù)荷相適應(yīng),從原穩(wěn)定工況過(guò)渡到新的穩(wěn)定工況，保證機(jī)組轉(zhuǎn)速的變化在允許范圍內(nèi)。(3)在機(jī)組甩負(fù)荷(主汽門全

32、開，突然與電網(wǎng)解列，負(fù)荷降至零)時(shí)，能維持機(jī)組轉(zhuǎn)速在3000r/min左右空負(fù)荷運(yùn)行。(4)能按要求控制機(jī)組正常停機(jī)；當(dāng)出現(xiàn)危及機(jī)組安全的情況時(shí),能迅速切斷汽源,實(shí)行事故停機(jī)。17.汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)一般由哪些機(jī)構(gòu)組成？各自的作用分別是什么?答：汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，由感應(yīng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和定值機(jī)構(gòu)組成。它們各自的作用如下:感應(yīng)機(jī)構(gòu)接受調(diào)節(jié)信號(hào)的變化，并將其轉(zhuǎn)換為可傳遞的信號(hào)。采用轉(zhuǎn)速變化為調(diào)節(jié)信號(hào)時(shí),感應(yīng)機(jī)構(gòu)稱為調(diào)速器。傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)將感應(yīng)機(jī)構(gòu)送來(lái)的調(diào)節(jié)信號(hào)進(jìn)行幅值放大和功率放大,并進(jìn)行綜合處理，傳遞給執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)。汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)是進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥和操縱機(jī)構(gòu)，也稱配汽機(jī)構(gòu)。它根據(jù)調(diào)

33、節(jié)信號(hào)，改變調(diào)節(jié)閥的開度,使機(jī)組功率相應(yīng)變化。定值機(jī)構(gòu)即同步器，對(duì)于電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)即轉(zhuǎn)速給定和功率給定。它通過(guò)手動(dòng)產(chǎn)生調(diào)節(jié)信號(hào)，也送入傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)，以改變進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥的開度。模擬試題一3.汽輪機(jī)的級(jí)可分為哪幾類？各有何特點(diǎn)？(10分)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：pi=p2；ihb=0;Qm=0o(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

34、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：pi>p2；Ahn=&hb=0.5Aht;m=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：pi>p2；ihn>ihb>0;m=0.050.35。(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?。由于?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。4 .軸封系統(tǒng)的作用是

35、什么？(10分)答：(1)利用軸封漏汽加熱給水或到低壓處作功。(2) 防止蒸汽自汽封處漏入大氣；(3) 冷卻軸封，防止高壓端軸封處過(guò)多的熱量傳出至主軸承而造成軸承溫度過(guò)高，影響軸承安全；(4)防止空氣漏入汽輪機(jī)真空部分。5 .何種工況為調(diào)節(jié)級(jí)的最危險(xiǎn)工況，為什么？(10分)答：調(diào)節(jié)級(jí)最危險(xiǎn)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，不僅力htI最大，而且，流過(guò)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(shí)第一級(jí)前壓力情況下的臨界流量，是第一噴嘴的最大流量，這段流量集中在第一噴嘴后的少數(shù)動(dòng)葉上，使每片動(dòng)葉分?jǐn)偟恼羝髁孔畲?。?dòng)葉的蒸汽作用力正比于流量和比焓降之積，

36、因此此時(shí)調(diào)節(jié)級(jí)受力最大，是最危險(xiǎn)工況。模擬試題二4簡(jiǎn)答多級(jí)汽輪機(jī)每一級(jí)的軸向推力是由哪幾部分組成的？平衡汽輪機(jī)的軸向推力可以采用哪些方法？（10分）答：多級(jí)汽輪機(jī)每一級(jí)的軸向推力由（ 1）蒸汽作用在動(dòng)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(jī)的軸向推力可以采用：（ 5）平衡活塞法；（ 6）對(duì)置布置法；（ 7）葉輪上開平衡孔；（ 8）采用推力軸承。5為什么采用多級(jí)汽輪機(jī)能提高效率？（10分）答：多級(jí)汽輪機(jī)效率大大提高。主要因?yàn)椋海?1）循環(huán)熱效率提高。多級(jí)汽輪機(jī)可采用較高的初參數(shù)和較低的終參數(shù)

37、，并可采用給水回?zé)岷驮贌岬仁侄危寡h(huán)熱效率提高。（ 2）相對(duì)內(nèi)效率提高。a） 多級(jí)汽輪機(jī)可使各級(jí)都設(shè)計(jì)在最佳速比附近工作，各級(jí)相對(duì)內(nèi)效率都較高；b） 在一定條件下，各級(jí)余速可部分或全部利用，使相對(duì)內(nèi)效率提高；c）多級(jí)汽輪機(jī)所具有的重?zé)岈F(xiàn)象也使整機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率提高。一、填空題1 .汽輪機(jī)按熱力過(guò)程可分為：凝汽式汽輪機(jī);背壓式汽輪機(jī);調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機(jī);抽汽背壓式汽輪機(jī)；前壓式汽輪機(jī)等。2 .汽輪機(jī)是一種將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功的旋轉(zhuǎn)式原動(dòng)機(jī)。一3 .當(dāng)Mk1時(shí)，要想使氣流膨脹，通流截面應(yīng)漸縮；要想擴(kuò)壓通流截面應(yīng)漸擴(kuò)。當(dāng)g1時(shí)，要想使氣流膨脹，通流截面應(yīng)漸擴(kuò)；要想擴(kuò)壓通流截面應(yīng)漸縮。4 .根據(jù)級(jí)所

38、采用的反動(dòng)度的大小不同，可將級(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)三種。5 .蒸汽在動(dòng)葉中的理想烙降與這一級(jí)總的理想始降之比,稱為汽輪機(jī)的反動(dòng)度。6 .動(dòng)葉片中理想始降的大小,一通常用級(jí)的應(yīng)動(dòng)度來(lái)衡量,動(dòng)葉中的焰降越大，級(jí)的反動(dòng)度就越大。7 .為了減小余速損失,在設(shè)計(jì)時(shí)一般要求動(dòng)葉片出口絕對(duì)排汽角接近于90?。8 .習(xí)慣上把圓周速度與噴嘴出口速度的比值稱為速度比;通常把對(duì)應(yīng)麗效率最大時(shí)的速比稱為最佳速比。9 .反動(dòng)級(jí)、純沖動(dòng)級(jí)的最佳速比分別為：（x1）0P=cos%_、（x1）0P=cosa1/2_。10 .級(jí)內(nèi)損失除了蒸汽在通流部分中流動(dòng)時(shí)所引面j噴磁廠損滅1動(dòng)葉損失、余速損失外，還有葉

39、高損失、扇形損失、部分進(jìn)汽損失、葉輪摩擦損失,濕汽損失以及漏汽等損失。11 .汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子主要包括主軸、葉輪（或轉(zhuǎn)鼓）、動(dòng)葉柵、聯(lián)軸器以及其他轉(zhuǎn)動(dòng)零件。12 .汽輪機(jī)的軸承分推力軸承和徑向支承軸承兩大類。13 .汽輪機(jī)的損失可分為內(nèi)部損失和外部損失。外部損失包括：端部漏汽損失、機(jī)械損失。14 .蒸汽在多級(jí)汽輪機(jī)中工作時(shí)，除存在各種級(jí)內(nèi)損失外，還要產(chǎn)生進(jìn)汽結(jié)構(gòu)中的節(jié)流損失和排汽管中的壓力損失。15 .汽輪機(jī)采用中間再熱，可以提高循環(huán)熱效率；又能減小排汽的濕度。16 .危急遮斷器的動(dòng)作轉(zhuǎn)速通常應(yīng)在額定轉(zhuǎn)速的110%112%范圍內(nèi)。17 .DEH$制系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)對(duì)汽輪機(jī)組轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的控制，必須獲得的反饋

40、信號(hào)是：汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)、發(fā)電機(jī)輸出電功率信號(hào)以及調(diào)節(jié)級(jí)后壓力信號(hào)。二、選擇題1.某臺(tái)汽輪發(fā)電機(jī)組的新蒸汽參數(shù)為3.43MPa、435C,該機(jī)組屬于：（B）A.高溫高壓機(jī)組B.中溫中壓機(jī)組C.低溫低壓機(jī)組2.若要蒸汽在通道中膨脹加速，必須（C）。A.提供壓降B.提供壓升C.提供壓降并使通流截面漸變3.動(dòng)葉中的焰降越大，級(jí)的反動(dòng)度就（B）。A.越小B.越大C.可能大也可能小4.對(duì)于純沖動(dòng)式汽輪機(jī)，蒸汽（A）。A.僅在噴嘴中膨脹B.僅在動(dòng)葉柵中膨脹C.在噴嘴和動(dòng)葉柵中都膨脹5.汽輪機(jī)汽缸的膨脹死點(diǎn)是由以下兩個(gè)部件中心線的交點(diǎn)形成的。（C）A.立銷與橫銷B.立銷與縱銷.C.橫銷與縱銷6.壓水堆核電站汽

41、輪機(jī)不能采用過(guò)熱蒸汽的根本原因是：（C）A.汽輪機(jī)功率太大B.一回路冷卻水壓力太高C.一回路冷卻劑不允許沸騰7.汽輪機(jī)工作轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分,危急遮斷器超速試3時(shí)動(dòng)作轉(zhuǎn)速為3210車t/分，你認(rèn)為：（B）A.偏高B.偏低C.合適三、判斷題1 .對(duì)于純沖動(dòng)式汽輪機(jī)，蒸汽不僅在噴嘴中而且也在動(dòng)葉柵中進(jìn)行膨脹。（X）2 .反動(dòng)級(jí)動(dòng)葉片前后蒸汽壓力不相等。（V）3 .汽輪機(jī)在啟動(dòng)沖轉(zhuǎn)前及停機(jī)后，可以使轉(zhuǎn)子處于靜止?fàn)顟B(tài)。（X）4 .某汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)方式為噴嘴調(diào)節(jié)，它是由四個(gè)調(diào)節(jié)閥同時(shí)啟閉來(lái)改變功率的。（X）5 .汽輪發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)子都是用聯(lián)軸器相連的，且均采用剛性連接。（X）6 .汽機(jī)交流潤(rùn)滑油泵低油壓聯(lián)

42、動(dòng)啟動(dòng)，系統(tǒng)油壓恢復(fù)正常后，交流油泵將自動(dòng)停止。（x）7 .一旦發(fā)生甩負(fù)荷（超過(guò)30%）或者當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速超速到額定值103%寸，則DEH各脈沖給兩只OPCI磁閥以彳t號(hào)，將OP咻護(hù)油壓快速泄放，使調(diào)節(jié)閥與再熱主汽閥迅速關(guān)閉。（X）8 .危急遮斷系統(tǒng)裝有4只AST磁磁閥，其中任何一只電磁閥動(dòng)作均可使AS博管泄油，造成停機(jī)。（X）9 .電超速保護(hù)的整定值應(yīng)為103%額定轉(zhuǎn)速。（X）10 .汽輪機(jī)送軸封蒸汽前盤車應(yīng)運(yùn)行正常。（V）4、 簡(jiǎn)答題1. 說(shuō)明汽輪機(jī)型號(hào)CB25-8.83/1.47/0.49的含義。答：抽汽背壓式汽輪機(jī)，額定功率25MW，初壓8.83MPa，抽汽壓力1.47MPa，背壓0.49

43、MPa。2. 動(dòng)葉速度系數(shù)和哪些因素有關(guān)？其中哪些因素影響最大？答：與動(dòng)葉片高度，進(jìn)、出口角，動(dòng)葉理想出口速度、葉型，反動(dòng)度以及表面光潔度等因素有關(guān)，其中2、Qmw2t影響最大。3. 何謂輪周功率？答：輪周功率即指周向力在動(dòng)葉片上每秒所作的功。4. 何謂輪周效率？答：所謂輪周效率就是指一千克蒸汽通過(guò)汽輪機(jī)某級(jí)動(dòng)葉片時(shí)所作的功與一千克蒸汽通過(guò)該級(jí)的理想焓降之比。5. 停機(jī)后為什么要進(jìn)行盤車？答案要點(diǎn)：停機(jī)后盤車的目的是防止上下汽缸的溫差引起軸彎曲，以便汽機(jī)隨時(shí)可以啟動(dòng)，停機(jī)后由于熱空氣比較輕，上升引起轉(zhuǎn)子和汽缸的上部溫度高，下部溫度低，轉(zhuǎn)子的軸就向上彎曲，這時(shí)如不盤車，啟動(dòng)時(shí)就可發(fā)生動(dòng)靜部分摩擦

44、，經(jīng)測(cè)定停機(jī)后412小時(shí)軸彎曲度最大。6. 簡(jiǎn)述核電汽輪機(jī)主要有哪些特點(diǎn)？答：蒸汽參數(shù)低容積流量大大多數(shù)級(jí)處于濕蒸汽區(qū)單排汽口極限功率較小甩負(fù)荷時(shí)容易超速7. 提高核電站汽輪機(jī)單機(jī)功率的途徑有哪些？答：增大排汽口通流能力提高排汽壓力或增大余速損失采用半速汽輪機(jī)采用給水回?zé)峒訜?. 節(jié)流調(diào)節(jié)有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？答：節(jié)流調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的優(yōu)點(diǎn)為：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低、負(fù)荷變化時(shí)級(jí)前溫度變化較?。ㄅc噴嘴調(diào)節(jié)相比）,對(duì)負(fù)荷變動(dòng)的適應(yīng)性較好。另外，與噴嘴調(diào)節(jié)相比。節(jié)流調(diào)節(jié)汽輪機(jī)在滿負(fù)荷時(shí)有更好的經(jīng)濟(jì)性，并且對(duì)大功率的汽輪機(jī)，若采用節(jié)流調(diào)節(jié)則避免了部分進(jìn)汽損失。節(jié)流調(diào)節(jié)的缺點(diǎn)是在部分負(fù)荷下工作時(shí)，由于節(jié)流損失使效率下

45、降較多，經(jīng)濟(jì)性較差。9. 核電站汽輪機(jī)為何大都采用節(jié)流調(diào)節(jié)？答：噴嘴調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)是在部分負(fù)荷時(shí)因節(jié)流損失較小而有較高的效率，而節(jié)流調(diào)節(jié)汽輪機(jī)在滿負(fù)荷時(shí)既無(wú)節(jié)流損失又避免了部分進(jìn)汽損失故效率高。核電廠主要帶基本負(fù)荷運(yùn)行，因而采用節(jié)流調(diào)節(jié)在經(jīng)濟(jì)性上更為有利；核電站汽輪機(jī)容積流量大，第一級(jí)葉片的高度大，彎曲應(yīng)力較大，因此采用部分進(jìn)汽困難，故不宜采用噴嘴調(diào)節(jié)。10. 汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的任務(wù)是什么？答：保證汽輪發(fā)電機(jī)組能根據(jù)用戶的需要及時(shí)地提供足夠的電力；調(diào)整汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速使它維持在規(guī)定的范圍內(nèi)。11. 簡(jiǎn)述同步器的作用是什么？答：（1）在單機(jī)運(yùn)行時(shí)，使用同步器可以保證機(jī)組在任何負(fù)荷下保持轉(zhuǎn)速不變；（2） 在

46、機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，通過(guò)同步器可以改變汽輪機(jī)的功率，使各臺(tái)機(jī)組承擔(dān)給定負(fù)荷，調(diào)整電網(wǎng)頻率，以維持電網(wǎng)周波穩(wěn)定，這稱為二次調(diào)頻；（3） 在機(jī)組并網(wǎng)前，用同步器可改變汽輪機(jī)的進(jìn)汽量來(lái)調(diào)整汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速，使發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)同步并列。正由于有此用途，故稱其為同步器。12. DE刪節(jié)系統(tǒng)由哪五大部分組成？答：DEH節(jié)系統(tǒng)由固態(tài)電子控制器柜、操作系統(tǒng)、閥門伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)、EH供油系統(tǒng)及保安系統(tǒng)五大部分組成。13. 汽輪機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的功能是什么？答：汽輪機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的功能是：在汽輪機(jī)遇到調(diào)節(jié)系統(tǒng)失靈或其他事故時(shí)，能及時(shí)動(dòng)作，迅速停機(jī)，避免設(shè)備損壞或事故擴(kuò)大。14.電磁閥危急遮斷系統(tǒng)有哪兩種動(dòng)作情況？答：電磁閥危急遮斷系統(tǒng)有

47、兩種動(dòng)作情況：一種是超速防護(hù)系統(tǒng)OPC(OverspeedProtectController)。該系統(tǒng)動(dòng)作時(shí)只關(guān)閉高調(diào)門和中調(diào)門，主汽門并不關(guān)閉，不造成汽輪機(jī)停機(jī)。另一種是自動(dòng)停機(jī)跳閘系統(tǒng)AST(Auto-StopTrip)。當(dāng)該系統(tǒng)動(dòng)作時(shí)，所有汽門全部關(guān)閉,實(shí)現(xiàn)緊急停機(jī)。AST危急遮斷的項(xiàng)目有：電超速；軸承油壓低；EH油壓低；真空低；軸向位移大；手動(dòng)跳閘。此外，系統(tǒng)還提供了一個(gè)可接受所有的外部遮斷訊號(hào)的遙控遮斷接口，以供現(xiàn)場(chǎng)選用?？蛇x遙控遮斷項(xiàng)目有：爐MFTDEH電、軸振動(dòng)大、軸承瓦溫高、差脹大、高壓缸排汽溫度高、高壓缸排汽壓力高、發(fā)變組保護(hù)動(dòng)作、旁路不合理操作或故障等。5、 論述題1 .什

48、么是汽輪機(jī)的級(jí)，簡(jiǎn)述能量在純沖動(dòng)級(jí)中的轉(zhuǎn)化過(guò)程。答案要點(diǎn)：噴嘴和與其配合的動(dòng)葉柵所構(gòu)成的汽輪機(jī)的基本作功單元稱為級(jí)。具有一定壓力和溫度的蒸汽先在固定不動(dòng)的噴嘴中膨脹加速，蒸汽的壓力、溫度降低，流速增加，此過(guò)程完成了熱能到動(dòng)能的轉(zhuǎn)換。從噴嘴出來(lái)的高速汽流，以一定的方向進(jìn)入裝在葉輪上的動(dòng)葉柵中，受葉片作用，汽流改變速度及方向后排出。這樣，汽流對(duì)葉片產(chǎn)生一作用力，推動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)作功，完成動(dòng)能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。2 .現(xiàn)代汽輪機(jī)如何改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以提高機(jī)組的變負(fù)荷能力和運(yùn)行安全性？答：設(shè)計(jì)思想先進(jìn)的機(jī)組采用了窄而高的法蘭，使汽缸接近圓筒形，減小了變負(fù)荷時(shí)法蘭處的熱應(yīng)力；同時(shí)將法蘭螺栓布置得靠近汽缸壁中心線，

49、從而改善了螺栓的受力條件，設(shè)計(jì)中還將螺栓的節(jié)距取得較小，因而法蘭螺栓的直徑較小，容易被加熱。這種設(shè)計(jì)思想還使法蘭中分面的蒸汽嚴(yán)密性得以提高；在低壓缸中，盡管其進(jìn)出口蒸汽的壓差很小但溫降卻并不小。為了分擔(dān)低壓缸中的巨大溫壓，改善低壓缸的膨脹，使汽缸不致產(chǎn)生翹曲變形而影響動(dòng)、靜部分的間隙，大型機(jī)組的低壓缸往往采用雙層甚至三層缸結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)代大容量汽輪機(jī)采用的下貓爪中分面支承方式，綜合了下貓爪支承和上貓爪支承的優(yōu)點(diǎn)，既可使受熱膨脹后的汽缸與轉(zhuǎn)子中心保持一致，又可減輕法蘭螺栓的負(fù)擔(dān)，同時(shí)安裝檢修也方便。3 .壓水堆核電廠二回路的蒸汽參數(shù)為何較低？/壓水堆核電廠二回路為何采用低參數(shù)飽和蒸汽？答案要點(diǎn)：壓水堆

50、核電廠二回路新蒸汽參數(shù)取決于一回路冷卻劑溫度。為了保證反應(yīng)堆的安全穩(wěn)定運(yùn)行，不允許一回路冷卻劑沸騰(過(guò)冷水)。即一回路冷卻劑溫度取決于一回路壓力，而一回路壓力應(yīng)按照反應(yīng)堆壓力容器的計(jì)算極限壓力選取。另外，核燃料芯塊的鋯合金Zr-4包殼與水的相容溫度不超過(guò)350。況且，水的臨界溫度為374.15，因而一回路冷卻劑溫度提高有限。因此壓水堆核電廠二回路的蒸汽參數(shù)不可能取高。/不足300的初溫若選擇過(guò)熱蒸汽，則初壓勢(shì)必很低，作功能力差，且平均吸熱溫度低，循環(huán)熱效率更低。因而只能采用飽和蒸汽。4 .試述核電站汽輪機(jī)采用半速有哪些好處？答案要點(diǎn)：提高了單機(jī)功率在不增加動(dòng)葉應(yīng)力的情況下，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速減半，理論

51、上可以使極限功率提高三倍之多。但由于半速汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子、凝汽器、排汽管等的構(gòu)造尺寸太大，制造工藝上難以實(shí)現(xiàn)，所以，實(shí)際半速汽輪機(jī)的葉片高度和級(jí)的平均直徑約可增大50%，相應(yīng)功率可提高一倍多一些；提高了汽輪機(jī)的可靠性轉(zhuǎn)速越低，離心應(yīng)力就越小。因此，在相同材料時(shí)，其末級(jí)葉片的工作更為可靠。由于葉片在濕蒸汽中侵蝕程度與輪周速度的二次方、三次方甚至四次方成正比。采用半轉(zhuǎn)速，可使葉片的抗侵蝕能力和可靠性大大提高。另外，從葉片振動(dòng)特性考慮，低速汽輪機(jī)的運(yùn)行可靠性也更高。；提高了經(jīng)濟(jì)性有關(guān)不同額定轉(zhuǎn)速對(duì)汽輪機(jī)組效率影響的研究表明，雖然半速機(jī)組在高壓部分帶來(lái)一些附加損失，但低壓部分的效率將得到更多的提高。例如，

52、對(duì)于400600M除輪機(jī)組，采用半轉(zhuǎn)速可使汽輪機(jī)的經(jīng)濟(jì)性提高0.81.1%。5 .間接調(diào)速系統(tǒng)由哪些主要機(jī)構(gòu)組成？并說(shuō)明其基本工作原理。答案要點(diǎn)：主要由轉(zhuǎn)速感應(yīng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)、配汽機(jī)構(gòu)（執(zhí)行機(jī)構(gòu)）和反饋機(jī)構(gòu)組成。其基本工作原理如下：當(dāng)外界負(fù)荷變化時(shí)，由感應(yīng)機(jī)構(gòu)感受機(jī)組轉(zhuǎn)速的變化，并輸出相應(yīng)的變化量（例如離心式調(diào)速器中滑環(huán)位移），經(jīng)傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)放大后，一面帶動(dòng)配汽機(jī)構(gòu)改變調(diào)節(jié)汽閥的開度，使進(jìn)汽量作相應(yīng)變化，改變汽輪機(jī)的功率，以滿足外界負(fù)荷變化的需求；另一方面，在帶動(dòng)配汽機(jī)構(gòu)動(dòng)作的同時(shí)，通過(guò)反饋機(jī)構(gòu)使傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)復(fù)位，以保證調(diào)節(jié)過(guò)程穩(wěn)定。6 .圖4-4為一最簡(jiǎn)單的一級(jí)放大間接調(diào)節(jié)系統(tǒng)。試以外界

53、負(fù)荷減小使機(jī)組轉(zhuǎn)速升高為例分圖4-4間接調(diào)節(jié)系統(tǒng)析該調(diào)速系統(tǒng)的工作過(guò)程。答案要點(diǎn)：當(dāng)外界負(fù)荷減小使機(jī)組轉(zhuǎn)速升高時(shí)，調(diào)速器滑環(huán)A向上移動(dòng)，通過(guò)杠桿帶動(dòng)錯(cuò)油門滑閥上移，使壓力油經(jīng)錯(cuò)油門a窗口進(jìn)入油動(dòng)機(jī)的上腔，其下腔的油經(jīng)錯(cuò)油門b窗口與回油管路相通。于是，油動(dòng)機(jī)活塞在較大的壓差作用下向下移動(dòng)，關(guān)小調(diào)節(jié)汽門，減小進(jìn)汽量，使機(jī)組功率與外界負(fù)荷相適應(yīng)。在油動(dòng)機(jī)活塞下移時(shí)，同時(shí)通過(guò)杠桿帶動(dòng)錯(cuò)油門滑閥向下移動(dòng)。當(dāng)滑閥恢復(fù)至居中位置時(shí)，壓力油不再與油動(dòng)機(jī)相通，活塞停止運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)達(dá)到了新的平衡狀態(tài)。油動(dòng)機(jī)活塞的運(yùn)動(dòng)是錯(cuò)油門滑閥位移引起的，而活塞位移反過(guò)來(lái)又影響錯(cuò)油門滑閥的位移，這種作用稱為反饋，這里的反

54、饋元件為杠桿。因?yàn)檫@種反饋是要抵消調(diào)速器對(duì)滑閥的作用的，故稱為負(fù)反饋。如果沒(méi)有這個(gè)負(fù)反饋，油動(dòng)機(jī)將一直運(yùn)動(dòng)到死點(diǎn),因而無(wú)法實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定調(diào)節(jié)。因此，負(fù)反饋是間接調(diào)節(jié)系統(tǒng)中必不可少的環(huán)節(jié)。7 .什么是速度變動(dòng)率？它對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行有何影響？答案要點(diǎn)：汽輪機(jī)由滿負(fù)荷穩(wěn)定減小到零負(fù)荷時(shí)，轉(zhuǎn)速改變的數(shù)值與額定轉(zhuǎn)速之比的百分?jǐn)?shù)稱為速度變動(dòng)率或速度不等率6,即：&=（nmax-nmin）/n0M100%當(dāng)8過(guò)小時(shí)，曲線太平坦，容易造成負(fù)荷擺動(dòng)。8過(guò)大，單機(jī)運(yùn)行時(shí)，負(fù)荷變化時(shí)速度的改變量偏大；且甩負(fù)荷時(shí)超調(diào)量變大，可能導(dǎo)致超速保險(xiǎn)裝置動(dòng)作，影響機(jī)組運(yùn)行。對(duì)并列運(yùn)行的機(jī)組，當(dāng)外界負(fù)荷變化時(shí)，速度變動(dòng)率小的機(jī)組，

55、負(fù)荷變動(dòng)百分?jǐn)?shù)大；而速度變動(dòng)率大的機(jī)組，負(fù)荷變化百分?jǐn)?shù)小。8 .什么是一次調(diào)頻與二次調(diào)頻，它們的特點(diǎn)和關(guān)系怎樣？答案要點(diǎn)：由調(diào)速系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)速度變動(dòng)率的大小來(lái)控制機(jī)組負(fù)荷的增減，以減小電網(wǎng)頻率變化幅度的方式，稱為一次調(diào)頻。用同步器改變并網(wǎng)運(yùn)行汽輪機(jī)的功率，使各臺(tái)機(jī)組承擔(dān)給定負(fù)荷，以調(diào)整電網(wǎng)頻率維持電網(wǎng)周波穩(wěn)定的方式，稱為二次調(diào)頻。（1） 一次調(diào)頻是按并列運(yùn)行機(jī)組的靜態(tài)特性自動(dòng)分配負(fù)荷，而二次調(diào)頻要靠同步器人為地進(jìn)行；（2） 并列運(yùn)行的機(jī)組通常都參與一次調(diào)頻，但一次調(diào)頻通常不可能保持電網(wǎng)周波不變而只能減小周波變化的程度；（3） 一次調(diào)頻可以認(rèn)為是暫態(tài)的。即當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷變化后，二次調(diào)頻來(lái)不及立即保證電網(wǎng)有功功率的供求平衡，暫時(shí)由一次調(diào)頻來(lái)維持電網(wǎng)周波不致有過(guò)大變化而造成嚴(yán)重后果，當(dāng)二次調(diào)頻使周波恢復(fù)正常后，一次