《汽輪機原理》習(xí)題及答案

《汽輪機原理》習(xí)題及答案

第一章緒論

一、單項選擇題

1.新蒸汽參數(shù)為13.5MPa的汽輪機為(b)

A,高壓汽輪機B.超高壓汽輪機C.亞臨界汽輪機D.超臨界汽輪機2.型號為N300-

16.7/538/538的汽輪機是(B)。

A.一次調(diào)整抽汽式汽輪機B.凝汽式汽輪機C.背壓式汽輪機D.工業(yè)用汽輪機

第一章汽輪機級的工作原理

一、單項選擇題

3.在反動級中，下列哪種說法正確(C)

A.蒸汽在噴嘴中的理想焰降為零B.蒸汽在動葉中的理想焙降為零C.蒸汽在噴嘴與動葉中的

理想焰降相等

D.蒸汽在噴嘴中的理想焙降小于動葉中的理想婚降4.下列哪個措施可以減小葉高損失(A)

A.加長葉片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的扇形損失(C)

A.采用部分進汽B.采用去濕槽

C.采用扭葉片D.采用復(fù)速級

6.純沖動級動葉入口壓力為P1,出口壓力為P2,則P1和P2的關(guān)系為

(A.P1P2C.Pl=P2

D.P1>P27.當(dāng)選定噴嘴和動葉葉型后，影響汽輪機級輪周效率的主要因素(AA.余速損失

B.噴嘴能量損失C.動葉能量損失D.部分進汽度損失

8.下列哪項損失不屬于汽輪機級內(nèi)損失(A)A.機械損失B.鼓風(fēng)損失C.葉高損失D.扇形損失

9.反動級的結(jié)構(gòu)特點是動葉葉型(B)。

A.與靜葉葉型相同B.完全對稱彎曲

C.近似對稱彎曲D.橫截面沿汽流方向不發(fā)生變化10.當(dāng)汽輪機的級在(B)情況下工作時，能

使余速損失為最小。

C))

A.最大流量B.最佳速度比C.部發(fā)進汽D.全周進汽

1.汽輪機的級是由_____組成的。A.隔板+噴嘴C.噴嘴+動葉

cr

[C]

B.汽缸+轉(zhuǎn)子D.主軸+葉輪

2.當(dāng)噴嘴的壓力比En大于臨界壓力比s時，則噴嘴的出口蒸汽流速C1

[A]

A.CICcr

B.Cl=CcrD.Cl<Ccr

3.當(dāng)漸縮噴嘴出口壓力pl小于臨界壓力per時，蒸汽在噴嘴斜切部分發(fā)生膨脹，下列哪個

說法是正確的？

[B]

A.只要降低pl,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CerD.蒸汽在漸縮噴嘴出口的汽流流速小于臨界速度Ccr4.汽輪機的軸向位置是

依靠確定的？A.靠背輪C.支持軸承

[DJ

B.軸封D.推力軸承

10.在純沖動式汽輪機級n,如果不考慮損失，蒸汽在動葉通道中【C】

A.相對速度增加B.相對速度降低；

C.相對速度只改變方向，而大小不變D.相對速度大/」壞口方向都不變

11.已知蒸汽在汽輪機某級的滯止理想焰降為40kJ/kg,該級的反動度為0.187,則噴嘴出

口的理想汽流速度為

A.8m/C.161m/

[DJ

B.122m/

D.255m/

[C]

12.下列哪個說法是正確的

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.以上說法都不對

13.沖動級動葉入口壓力為P1,出口壓力為P2,則P1和P2有關(guān)系。【B】

A.P1<P2C.P1=P2

B.P1>P2D.P1=O.5P2

14.工作段弧長為1037mm,平均直徑1100mm,該級的部分進汽度：【A】36

A.0.3C.0.66

B.0.5

D.1

[D]

15.汽機中反動度為0.5的級被稱為：

A.純沖動級C.復(fù)速級

B.帶反動度的沖動級

D.反動級

16.蒸汽在某反動級噴嘴中的滯止理想焙降為30kJ/kg,則蒸汽在動葉通道中的理想焙降為：

A.0kJ/kgC30kJ/kg

[C]

B.15kJ/kg

D.45kJ/kg

[B]

17.在反動式汽輪機級中,如果不考慮損失，則：

A.蒸汽在動葉通道中的絕對速度增大B.蒸汽在動葉通道中絕對速度降低

C.蒸汽在動葉通道中相對速度只改變方向,而大小不變D.以上說法都不對

18.假設(shè)噴嘴前的蒸汽滯止焰為3350kJ/kg,噴嘴出口蒸汽理想比焰值為3304.4kJ/kg,則

噴嘴實際出口速度為

A.9.5m/C.81.9m/

[A]16

B.81.3m/

D.320m/

19.關(guān)于噴嘴臨界流量，在噴嘴出口面積一定的情況下，請判斷下列說法哪個正確：

[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.噴嘴臨界流量既與噴嘴初參數(shù)有關(guān)，也與噴嘴終參數(shù)有關(guān)

20.反動級中,若噴嘴出口汽流角1=15。，當(dāng)速比取下列哪個值時，該級的輪周效率最高。

A.0.24C.0.6

[DJ

B.0.48

D.0.966

21.在噴嘴出口方向角1和圓周速度u相等時，純沖動級和反動級在最佳速比下所能承擔(dān)的

焰降之比為

A.1:2C.1:1

[B]

B.2:1D.1:4

[B]

22.汽輪機級采用部分進汽的原因是

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

[C]

23.下列哪幾項損失不屬于葉柵損失。

A.噴嘴損失C.余速損失

B.動葉損失D.葉高損失

[C]

24.在圓周速度相同的情況下，作功能力最大的級為A.純沖動級C.復(fù)速級

B.帶反動度的沖動級D.反動級

[D]

25.在各自最佳速比下，輪周效率最高的級是A.純沖動級C.復(fù)速級

B.帶反動度的沖動級

D.反動級

[A]

26.蒸汽在噴嘴斜切部分膨脹的條件是A.噴嘴后壓力小于臨界壓力C.噴嘴后壓力大于臨界壓

力

B.噴嘴后壓力等于臨界壓力D.噴嘴后壓力大于噴嘴前壓力

[C]

27.在反動級中，下列哪種說法正確A.蒸汽在噴嘴中理想焙降為零B.蒸汽在動葉中理想焙降

為零

C.蒸汽在噴嘴與動葉中的理想烙降相等D.蒸汽在噴嘴的理想焰降小于動葉的理想焙降28.T

列哪個措施可以減小葉高損失A.加長葉片C.加厚葉片

[A]

B.縮短葉片D.減薄葉片

[C]

29.下列哪種措施可以減小級的扇形損失A.采用部分進汽C.采用扭葉片

B.采用去濕槽

D.采用復(fù)速級

30.在汽輪機工作過程中,下列哪些部件是靜止不動的？【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？A.采用扭葉片

[B]49

B.減少噴嘴組數(shù)

C.在葉輪上開孔

D.在動葉非工作弧段加獻罩

[B]

32.純沖動級內(nèi)能量轉(zhuǎn)換的特點是A.蒸汽只在動葉柵中進行膨脹C.噴嘴進出口蒸汽壓力相等

B.蒸汽僅對噴嘴施加沖動力D.噴嘴理想烙降等于動葉理想焰降

【B】

33.汽在葉片斜切部分膨脹的特點包拈A.蒸汽汽流方向不變

B.其葉片前后的壓力比￡<KrC.其葉片前后的壓力比￡>ecrD.葉片出口只能得到音速汽流

34.大型氣輪機低壓末級的反動度一般為【D】A0B0.3C0.5D）0.5

1.噴嘴出口實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、動葉出口實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、氣流在噴嘴中流動的動能損失轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝麩崮埽云涑隹谘嬷凳牵海ǎ〢.升高；B.下

降；C.不變。

4、漸縮噴嘴超臨界流動時,壓比與臨界壓比的關(guān)系是：（）A.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，通過噴嘴的最大蒸汽量只與（）有關(guān)。

A.蒸汽的初參數(shù)；B.蒸汽的終參數(shù);C.A和B。

6、在超臨界流動條件下，蒸汽在斜切部分流動的情形是：

A.超音速，汽流方向不偏轉(zhuǎn)；B.亞音速流動,汽流方向不偏轉(zhuǎn);C.超音速,汽流方向偏轉(zhuǎn)。7、

為了表明在一個級中蒸汽在動葉內(nèi)膨脹的大小引入反動度概念。對純沖動級，下面選項哪項正

確：（）

A.動葉烙降為零,反動度亦為零;B.動葉始降為零,反動度為0.5;C.動葉烙降不為零，反

動度亦為零；

8、為了表明在一個級中蒸汽在動葉內(nèi)膨脹的大小引入反動度概念。對反動級，下面選項哪

項正確：（）

A.動葉烙降為零,反動度亦為零；B.動葉烙降為零，反動度為0.5;C.動葉焙降不為零，反

動度為（040.6）;

9、滯止?fàn)顟B(tài)點的蒸汽壓力與實際狀態(tài)點的關(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)點的蒸汽焰值與實際狀態(tài)點的關(guān)系是：（）A.相等；B.前者大于后者；C.后者

大于前者。

11、純沖動級和復(fù)速級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、純沖動級和反動級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、反動級和復(fù)速級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、輪周效率是針對下面哪項損失提出的。（）A.余速損失；B.部分進汽損失；C.級

內(nèi)損失。15、級的相對內(nèi)效率是針對下面哪項損失提出的。（）A.余速損失；B.噴嘴和動葉內(nèi)部

流動損失；C.級內(nèi)損失。

16、長葉片級的速度三角形中，葉根、平均直徑和葉頂三處的動葉進口角的大小排序是：（）

A.pl本艮

17、長葉片級的速度三角形中，葉根、平均直徑和葉頂三處的噴葉出口相對速度的大小排

序是：（）

A.wl根

二、判斷題

1.復(fù)數(shù)級具有兩列或兩列以上的靜葉和動葉，所以也可以視為兩個或以上級的

串聯(lián)。（）

2.在純沖動級內(nèi)，動葉的培降為零，做功也為零。（）

3.帶部分進汽的級中，動葉轉(zhuǎn)動將停滯的蒸汽從葉輪TM鼓到另T則消耗的有

用功稱為斥汽損失。（）

4.在部分進汽的級中，當(dāng)動葉轉(zhuǎn)動進入工作段時，蒸汽排斥流道中停滯汽流所

消耗的能量稱為鼓風(fēng)損失。（）5.反動級就是反動度等于0.2的級。（）

6.葉輪轉(zhuǎn)動時與其兩側(cè)和外緣蒸汽產(chǎn)生的摩擦稱為摩擦損失。（）7.沖動級就是反動度為零

的級。（）

8.對于純沖動級，由于其動葉內(nèi)沒有焰降，所以輪周功等于零。（）9.對于靜葉，由于其靜

止不動，因此即使有焰降也沒有能量的轉(zhuǎn)換。（）10.減縮噴嘴出口處的當(dāng)?shù)匾羲倬褪瞧渑R界速

度。（）11.當(dāng)噴嘴出口壓力小于臨界壓力時，汽流流動從喉部開始方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)（X12.當(dāng)噴嘴

出口壓力大于臨界壓力時，汽流流動從出口截面開始方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)

（X

13.在平面葉柵中，噴嘴巴口速度三角形是指噴嘴出口處汽流的絕對速度、相對

速度和輪周速度三者的矢量關(guān)系（X

14.在平面葉柵中，動葉入口速度三角形是指噴嘴葉出口處汽流的絕對速度、相

對速度和輪周速度三者的矢量關(guān)系（\

15.反動級的焰降在噴嘴和動葉中各占一半，所以噴嘴和動葉的葉型互為鏡內(nèi)映

射形狀。（）由于反動級的焰降在噴嘴和動葉中各占一半，所以為了加工簡化，兩者可采用

同一葉型。（）

三、填空題

1.汽輪機級內(nèi)漏汽主要發(fā)生在隔板和動葉頂部2.葉輪上開平衡孔可以起到減小軸向推力的

作用。3.部分進汽損失包括鼓風(fēng)損失和斥汽損失。4.汽輪機的外部損失主要有機械損失和軸封損

失5.濕氣損失主要存在于汽輪機的末級和次末級

6.在反動級、沖動級和速度級三種方式中，要使單級汽輪機的給降人，損失較少，應(yīng)采用反

動級

7.輪周損失包括：噴嘴損失、動葉損失、余速損失

四、名詞解釋

1.反動度2.復(fù)數(shù)級

3.沖動式汽輪機（級）4.反動式汽輪機（級）5.級的理想焙降

6.級的滯止理想焰降

7.嘴斜切部分的膨脹極限。8.噴嘴斜切部分的極限壓力。9.余速損失。10.部分進汽。11.部

分進汽度。12.輪周功率。13.輪周效率。

14.級的有效烙降。15.級的相對內(nèi)效率。

1.速度比和最佳速比

答：將（級動葉的）圓周速度u與噴嘴出口（蒸汽的）速度cl的比值定義為速度比，輪周

效率最大時的速度匕匕稱為最佳速度比。

2.假想速比

答：圓周速度u與假想全級滯止理想比烙降都在噴嘴中等比燧膨脹的假想出口速

度的比值。

3.汽輪機的級

答：汽輪機的級是汽輪機中由一列靜葉柵和一列動葉柵組成的將蒸汽熱能轉(zhuǎn)換成機械能的

基本工作單元。

4.級的輪周效率

答：1kg蒸汽在輪周上所作的輪周功與整個級所消耗的蒸汽理想能量之比。

5.滯止參數(shù)

答：具有一定流動速度的蒸汽，如果假想蒸汽等燧地滯止到速度為零時的狀態(tài)，該狀態(tài)為

滯止?fàn)顟B(tài)，其對應(yīng)的參數(shù)稱為滯止參數(shù)。

6.臨界壓比

答：汽流達到音速時的壓力與滯止壓力之比。

7?級的相對內(nèi)效率

答：級的相對內(nèi)效率是指級的有效烙降和級的理想能量之比。

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擴人，斜切部分達到極限膨脹時噴嘴口口所對應(yīng)

的壓力。

9.級的反動度

答：動葉的理想比焙降與級的理想比焙降的比值。表示蒸汽在動葉通道內(nèi)膨脹程度大小的

指標(biāo)。

10.余速損失

答：汽流離開動葉通道時具有一定的速度，且這個速度對應(yīng)的動能在該級內(nèi)不能

轉(zhuǎn)換為機械功，這種損失為余速損失。

11.臨界流量

答：噴嘴通過的最大流量。

12.漏氣損失

答：汽輪機在工作中由于漏氣而產(chǎn)生的損失。

13.部分進汽損失

答：由于部分進汽而帶來的能量損失。

14.濕氣損失

答：飽和蒸汽汽輪機的各級和普通凝汽式汽輪機的最后幾級都工作與濕蒸汽區(qū)，從而對干

蒸汽的工作造成一種能量損失稱為濕氣損失。

15.蓋度

答：指動葉進口高度超過噴嘴出口高度的那部分葉高。

16.級的部分進汽度

答：裝有噴嘴的弧段長度與整個圓周長度的比值。五、簡答題

17.沖動級和反動級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

能力的大小并說明原因。

答：沖動級做功原理的特點是：蒸汽只在噴嘴中膨脹，在動葉汽道中不膨脹加速，只改變

流動方向，動葉中只有動能向機械能的轉(zhuǎn)化。

反動級做功原理的特點是：蒸汽在動葉汽道中不僅改變流動方向，而且還進行膨脹加速。

動葉中既有動能向機械能的轉(zhuǎn)化同時有部分熱能轉(zhuǎn)化成動能。在同等直徑和轉(zhuǎn)速的情況下，

純沖動級和反動級的最佳速比比值：

(某l)op/(Ml)op=(

luimulreimht/ht)/()re=(col)/col=2clcl2reimht/ht=l/2

上式說明反動級的理想雄降比沖動級的小T音

18.分別說明高壓級內(nèi)和低壓級內(nèi)主要包括哪幾項損失？

答：高壓級內(nèi)：葉高損失、噴嘴損失、動葉損失、余速損失、扇形損失、漏氣損

失、葉輪摩擦損失等；噴嘴損失

低壓級內(nèi)：濕氣損失、噴嘴損失、動葉損失、余速損失，扇形損失、漏氣損

失、葉輪摩擦損失很小。

19.簡述蒸汽在汽輪機的工作過程。

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K斷降低,

速度不斷升高，使蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為動能，噴嘴出口的高速汽流以一定的方向進入裝在葉輪上

的通道中，汽流給動葉片一作用力，推動葉輪旋轉(zhuǎn)，即蒸汽在汽輪機中將熱能轉(zhuǎn)化為了機械功。

20.汽輪機級內(nèi)有哪些損失？造成這些損失的原因是什么？答：汽輪機級內(nèi)的損失有：

噴嘴損失、動葉損失、余速損失、葉高損失、葉輪摩擦損失、部分進汽損失、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［賁嘴葉柵內(nèi)流動時，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)動葉損失：因蒸汽在動葉流道內(nèi)流動時，因摩擦而產(chǎn)生損失。(3)余速損失：當(dāng)蒸汽

離開動葉柵時，仍具有一定的絕對速度,動葉柵的排汽帶走一部分動能，稱為余速損失。

(4)葉高損失：由于葉柵流道存在上下兩個端面，當(dāng)蒸汽流動時，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，其流動方向與主流

垂直，進一步加大附面層內(nèi)的摩擦損失。

(5)扇形損失：汽輪機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，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。而按一元流動理論進行設(shè)計時,

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，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，并受離

心力的作用產(chǎn)生向外的徑向流動，而周圍的蒸汽將流過來填補產(chǎn)生的空隙，從而在葉輪的兩側(cè)

形成渦流運動。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)部分進汽損失：它由鼓風(fēng)損失和斥汽損失兩部分組成。在沒有布置噴嘴葉柵的弧段處,

蒸汽對動葉柵不產(chǎn)生推動力，而需動葉柵帶動蒸汽旋轉(zhuǎn)，從而損耗一部分能量；另外動葉兩側(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)不進汽的動葉流道進入布

置噴嘴葉柵的弧段時，由噴嘴葉柵噴出的高速汽流要推動殘存在動葉流道內(nèi)的呆滯汽體，將損

耗一部分動能。止匕外，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入動葉流道，擾亂主

流，形成損失，這些損失稱為斥汽損失。

(8)漏汽損失：汽輪機的級由靜止部分和轉(zhuǎn)動部分組成，動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，會產(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，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)蒸汽帶動水滴運動時，造成兩

者之間的碰撞和摩擦，損耗一部分蒸汽動能；在濕蒸汽進入動葉柵時，由于水滴的運動速度較

小，在相同的圓周速度下，水滴進入動葉的方向角與動葉柵進口幾何角相差很大，使水滴撞擊

在動葉片的背弧上，對

動葉柵產(chǎn)生制動作用，阻止葉輪的旋轉(zhuǎn)，為克服水滴的制動作用力，將損耗一部分輪周功；

當(dāng)水滴撞擊在動葉片的背弧上時,水滴就四處飛濺，擾亂主流，進一步加大水滴與蒸汽之間的

摩擦，又損耗一部分蒸汽動能。以上這些損失稱為濕汽損失。

21.指出汽輪機中噴嘴和動葉的作用。

答：蒸汽通過噴嘴實現(xiàn)了由熱能向動能的轉(zhuǎn)換，通過動葉將動能轉(zhuǎn)化為機械功。

22.據(jù)噴嘴斜切部分截面積變化圖，請說明：

(I)當(dāng)噴嘴出口截面上的壓力比pl/pO大于或等于臨界壓比時，蒸汽的膨脹特點；

(2)當(dāng)噴嘴出口截面上的壓力比pl/pO小于臨界壓比時，蒸汽的膨脹特點。

答：(1)pl/pO大于或等于臨界壓比時，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pl/pO小于臨界壓比時，氣流膨脹至AB時，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，超過臨界速度，且氣流的方向偏轉(zhuǎn)一個角度。

23.什么是速度比？什么是級的輪周效率？試分析純沖動級余速不利用時，速度比對輪周

效率的影響。

答：將(級動葉的)圓周速度u與噴嘴出口(蒸汽的)速度cl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級所消耗的蒸汽理想能量之比稱為輪周效率。

在純沖動級中,反動度Qm=0,則其輪周效率可表示為：

co21qu=221collcol葉型選定后,cp、ip、al,pi數(shù)值基本確定，由公式來看，隨速比

變化，輪周效率存在一個最大值。同時，速比增大時，噴嘴損失不變，動葉損失減機，余速損

失變化最大，當(dāng)余速損失取最小時，輪周效率最大。

24.什么是汽輪機的最佳速比？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，反動級能承擔(dān)的培降或做功能力比純沖動級??？答：輪周效率最大時的速度比稱為最佳

速度比。對于純沖動級，1情況下,

22calulu純沖動級△ht==2122acol22calululu22反動級△ht==22a2cl2coic。1;反

動級lcol;在圓周速度相同的22222由上式可比較得到，反動級能承擔(dān)的烙降或做功能力比

純沖動級小。

25.簡述蒸汽在軸流式汽輪機的沖動級、反動級和復(fù)速級內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換特點，并比較它們

的效率及作工能力。

答：沖動級介于純沖動級和反動級之間，蒸汽的膨脹大部分發(fā)生在噴嘴中，只有少部分發(fā)

生在動葉中；反動級蒸汽在噴嘴和動葉中理想比焰降相等；復(fù)速級噴嘴出口流速很高，高速氣

流流經(jīng)第一列動葉作功后其具有余速的汽流流進導(dǎo)向葉柵，其方向與第二列動葉進汽方向一致

后，再流經(jīng)第二列動葉作功。作功能力：復(fù)速級最大，沖動級次之，反動級最??；效率：反動

級最大，沖動級次之，復(fù)速級最小。

26.分別繪出純沖動級和反動級的壓力p、速度c變化的示意圖。

答：純沖動級：

C1P0C2cop21P反動級：

C1P0C2

P

CO

27.減小汽輪機中漏氣損失的措施。

P

答：為了減小漏氣損失，應(yīng)盡量減小徑向間隙，但在汽輪機啟動等情況下采用徑向和軸向

軸封；對于較長的扭葉片將動葉頂部削薄，縮短動葉頂部和氣缸的間隙；還有減小葉頂反動度,

可使動葉頂部前后壓差不致過大。

28.什么是動葉的速度三角形？

答：由于動葉以圓周速度旋轉(zhuǎn)，蒸汽進入動葉的速度相對于不同的坐標(biāo)系有絕對速度和相

對速度之分，表示動葉進出口圓周速度、絕對速度和相對速度的相互關(guān)系的三角形叫做動葉的

速度三角形。

29.簡述軸向推力的平衡方法。

答：平衡活塞法；對置布置法，葉輪上開平衡孔；采用推力軸承。

30.簡述汽封的工作原理?

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)過第一個汽封片的狹縫時，由于汽封片的節(jié)流作用，

216034.646=28.640

hbmht某0.2某78.45=15.69kJ/kg

=239.39m/

w22hbwl20.94215.691000182.9722c2w2u22w2uco2239.392169.5622239.39169.56

co28.640121.69m/

w2in2239.39in28.642arcinarcincl21.6970.54°21cluwll2c22w2u動D+ffl出口蒸，氣的速

度三角形

5.已知汽輪機某級的理想烙降為84.3kJ/kg,初始動能1.8kJ/kg,反動度0.04,噴嘴速度

系數(shù)=0.96,動葉速度系數(shù)二0.96,圓周速度為171.8m/,噴嘴出口角1=15°,動葉出口角

2:蒸汽流量G=4.8kg/。求：

(1)噴嘴出口相對速度？(2)動葉出口相對速度？(3)輪周功率？解：(1)

ht84.3kJ/kg,

hcO1.8kJ/kg,

m0.04,u=171.8m/

ht某hthc084.31.886.lk_l/kg

cl2(lm)htM390.5m/

22wcu2uclcol228.9m/ll噴嘴出口相對速度

larcinclinl026.2wl

m/

(2)動葉出口相對速度：

00323.221(3)

w22mht某W12243.2輪周功率：

PuGuwlcolw2co24.8171.8228.9co26.20224.7co23.20/1000339.66kW

6.已知噴嘴進口蒸汽焰值hO=3336kJ/kg,蒸汽初速度c0=70m/;噴嘴后理想烙值

hlt=3256kJ/kg,,噴嘴速度系數(shù)=0.97。試計算

Q)噴嘴前蒸汽滯止焙(2)噴嘴出口實際速度

解：(1)噴嘴進口動能:2lhc0=C02/2=702/2=2450(J/kg)=2.45kJ/kg

噴嘴前蒸汽滯止焰：hO某=h0+/hc0=3336+2.45=3338.5(kJ/kg)(2)

某某hnhOhlt3338.5325682.5(m/)

某clt2hn200082.5406.2(m/)

噴嘴出口實際速度：

clclt0.97406.2394.0(ni/)7.某沖動級級前壓力pO=O.35MPd,級前溫度10=169c,噴嘴

后壓力pl=0.25MPa,級后壓力p2=0.56MPa,噴嘴理想烙降△hn=47.4kJ/kg,噴嘴損失

△hnt=3.21kJ/kg,動葉理想焰降A(chǔ)hb=13.4kJ/kg,動葉損失和次二1.341<〃1<9,級的理想焙降

△ht=60.8kJ/kg,初始動能AhcO=O,余速動能Ahc2=2.09kJ/kg,其他各種損失

ZAh=2.05kJ/kgo計算：(1)計算級的反動度Qm

(2)若本級余速動能被下一級利用的系數(shù)pl=0,97,計算級的相對內(nèi)效率r]

Ho

解：級的反動度Qm=Ahb/Aht=13.4/60.8=0.22

級的相對內(nèi)效率nn=(Aht-AhnC-Ahb?-Ahc2-ZAh)/(Aht-nl某Ahc2)=0.92

8.凝汽式汽輪機的蒸汽初參數(shù)：P0=8.83MPa,溫度t0=530℃,汽輪機排汽壓力

Pc=0.0034MPa,全機理想焰降△Ht=1450kJ/kg,其中調(diào)節(jié)級理想焰降△htI=2O9.3kJ/kg,

調(diào)節(jié)級相對內(nèi)效率n

Iri

=0.5,其余各級平均相對內(nèi)效率n

II

ri

=0.85o假定發(fā)電機效率r1g=0.98,機械效率nm=0.99。試求：

(1)該級組的相對內(nèi)效率。(2)該機組的汽耗率。

(3)在h~(烙?烯)圖上繪出該機組的熱力過程線。

解：(1)因為調(diào)節(jié)級效率n

Iri=0.5=AhiI/AhtI

所以調(diào)節(jié)級有效烙降：AhiI=0.5某△htI=104.65kJ/kg其余各級的有效始降：AHiII=n

Uri

某AHtll

其中:AHtII=AHt-AhtI=1450-209.3=1240.7kJ/kg/.AHiII=q故整機的相對內(nèi)效率：

qri=(Ahil+AHill)/AHt=1159.25/1450=79.9%

(2)機組的汽耗率:

△Htllllri某AHtn=0.85某1240.7=1054.6kJ/kg

h

P0=8.83MPat0=530℃AhtId=3600/(AHt-nri-qg-n

m)=3600/(1124.7)=3.2kg

Pc=0.0034MPa/kW.

(3)熱力過程線

見右圖.

9.已知某級級前蒸汽入口速度CO=O.Om/,級的理想焙降△ht=78.0kJ/kg,級的反動度

0=0.3,1=12°,2=18°,圓周速度u=178m/,噴嘴速度系數(shù)

=0.97,動葉速度系數(shù)=0.9,余速利用系數(shù)0=1.0。

(1)計算動葉進出口汽流絕對速度及相對速度。(2)畫出動葉進出口速度三角形。(3)畫

出該級熱力過程線并標(biāo)注各符號。

解:⑴hnOlmht=(1-0.3)某78=54.6kJ/kg

0clt2103hn210354.6330.5m/clclt330.50,97320.5m/

0

Wlclu22clucol320.5217822320.5178col20=149.4m/w22mhtl030.920.378103=19

4.7m/

C2w2u22w2uco2194.7217822194.7178col80=55.1m/

(2)動葉進出口速度三角形：

CluW2202WlC2u

(3)該級熱力過程線：

h

P0

hn0ht0PlhbP2

10.已知某級G=30Kg/,c0=0.0,wl=158m/,cl=293m/,w2=157m/,c2=62.5m/,

軸向排汽(。2=900),噴嘴和動葉速度系數(shù)分別為=0.95,=0.88,汽輪機轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分。

(1)計算該級的平均反動度。

(2)計算輪周損失、輪周力、輪周功率和輪周效率(p0=0,四=0.91(3)作出該級的

熱力過程線并標(biāo)出各量。

解：

hn0cl293247.56KJ/Kg2103221030.952222w2wll5721582hb3.418KJ/Kg33232321

02100.88210210(1)mhbhnhb2203.4180.07

3.41847.56(2)uw2c2157262.52=144m/

clu2wl2932144215820

Iarcco=16arcco2clu2293144

222arcinc262.5arcin260w21570

噴嘴損失為：hnhnl2475610.952=4.64KJ/Kg

2w2tl78.422動葉損失為：hbll0.8823.59KJ/Kg32103210c262.521.95KJ/Kg余速損失

為:hc2210321032輪周損失為：hnhbhc24.64+3.59+L95=10.18KJ/Kg輪周力為:

Fu=Gclcolc2co230293col6062.5co900=851N

(3)熱力過程線為：

0hnP10hthnhbP2

hbhhc2

11.已知汽輪機某級噴嘴出口速度cl=275m/,動也進、出口速度分別為wl=124mA

w2=205m/,噴嘴、動葉的速度系數(shù)分別為=0.97尸0.94,試計算該級的反動度。解：

hnOcltcl2752=40.187KJ/Kg3322321021020.97102w2w2t2052=23.78KJ/Kg2103210322

1030.9422222hbOwll24223.78hbhb=16.1KJ/Kg

210321030m

hbhbhn016.10.29

16.140.18

1.已知某動葉柵出口汽流溫度為400℃,滯止音速為700m/,汽流為過熱蒸汽

（R=0.461kJ/kg.K,k=1.3,Cp=1.870kJ/kg.K）o判斷該葉柵是否達臨界.（5分）2.已知某

反動級的滯止理想烙降為150Kj/kg,噴嘴進口速度為100m/,g0.98。

求該噴嘴的出口速度。（5分）

3.已知某汽輪機級的滯止參數(shù)為P0某=12.75MPa,pO某=40.1kg/m3,汽流為過熱蒸

汽，噴嘴出口面積An=0.1m2,彭臺門系數(shù)0=0.7,求該汽輪機級的流量。（5分）4.已知某

汽輪機級的初參數(shù)，P0=12.75MPa,T0=535℃C0=100m/,汽流為過熱

^R（R=0.461kJ/kg.Kfk=1.3,Cp=1.870kJ/kg.K）o求其止滯參數(shù)P0某、T0某。（5分）

5.已知某汽輪機噴嘴的滯止參數(shù)，P0某=12.75MPa,pO某=39kg/m3,噴嘴出口面積

An=0.15m2,壓比5=0.6,汽流為過熱蒸汽，求該汽輪機級的流量。（5分）6.已知某純沖

動式汽輪機動葉平均直徑dm=1.5m,轉(zhuǎn)速n=3000轉(zhuǎn)/分，流量

G=300t/h,Cl=560m/,al=120,pM2=110,^=0.97,求該動葉柵所受的周向力。（10分）

7.已知某單級沖動式汽輪機機，動葉平均直徑dm=0.8m,轉(zhuǎn)速n=3000轉(zhuǎn)/分，反

動度。=0.2,理想始降砧0某=200kj/kg,輪周功率Pu=1000kw/Cl=560m//

0某。

al=1202=ll尸=0.97。求該汽輪機的流量。（10分）

8.已知某純沖動式汽輪機動葉平均直徑dm=1.5m,轉(zhuǎn)速n=3000轉(zhuǎn)/分，Cl=560m/,

al=120,p2=110,MJ=0.97o求該動葉柵余速損失。（5分）

9.已知某純沖動式汽輪機動葉平均直徑dm=lm,轉(zhuǎn)速n=3000轉(zhuǎn)/分，最佳速度比

（某1）OP=0.46,求該級的理想烙降。（5分）

10.已知沖動式汽輪機某級動葉平均直徑dm，5m,轉(zhuǎn)速n=3000轉(zhuǎn)/分,反動度。

=0.1,最佳速度比（某1）OP=0.46,求該級靜葉的理想焙降。（5分）

11.已知某汽輪機級的理想焰降A(chǔ)hyiZOkj/kg,余速損失為54kj/kg,余速利用系

數(shù)pO=l,四=05前級的余速損失為60kj/kg,計算該級的理想能量E0o12.已知某汽輪

機級的理想滯止烙降訃某t=15Qjk/kg,級的反動度。m=0.12,噴

嘴出汽角al=11.10,動葉出汽角02=18.30。若級的速度比某l=u/cl=0.54，噴嘴速度

系數(shù)①=0.977=0.935,進入噴嘴的初速度c0=52.3m/，試計算動葉出口相對速度w2及絕對

速度c2,若排汽動能全部利用，試求級的有效焰降和輪周效率。

笫二章多級汽輪機

一、單項選擇題

1.汽輪機的軸向位置是依靠確定的？A.靠背輪C.支持軸承

[D]

B.軸封

D.推力軸承

2.為減小排汽壓力損失提高機組經(jīng)濟性，汽輪機的排汽室通常設(shè)計成：[D]A.等截面型C.

縮放型

B.漸縮型

D.漸擴型

[B]

3.目前，我國火力發(fā)電廠先進機組的絕對電效率可達A.30%左右C.50%左右

B.40%左右D.80%左右

[A]

4.下列說法正確的是

A.增加軸封齒數(shù)可以減少軸封漏汽B.減少軸封齒數(shù)可以減少軸封漏汽C.加大軸封直徑可以

減少軸封漏汽D.以上途徑都不可以

5.在多級汽輪機中，全木JU里想比焙降為1200kJ/kg,各級的理想比焰降之和為1242kJ/kg,

則重?zé)嵯禂?shù)為

A.0.5%C.2.5%

[D]

B.1.5%D.3.5%

[C]

6.汽輪機的進汽節(jié)流損失使得蒸汽入口燃

A.增大

B.減小

D.以上變化都有可能

[C]

C.保持不變

7現(xiàn)代汽輪機相對內(nèi)效率大約為

A.30%?40%C.90%左右

B.50%~60%D.98%~99%

[C]

8.評價汽輪機熱功轉(zhuǎn)換效率的指標(biāo)為

A彳盾環(huán)熱效率

B.汽耗率

D.汽輪機絕對內(nèi)效率

[A]

C.汽輪機相對內(nèi)效率

9.在多級汽輪機中重?zé)嵯禂?shù)越大,說明A.各級的損失越大

B.機械損失越大D.排汽阻力損失越大

[A]

C.軸封漏汽損失越大

10.關(guān)于多級汽輪機的重?zé)岈F(xiàn)象，下列哪些說法是不正確的？A.設(shè)法增大重?zé)嵯禂?shù)，可以提

高多級汽輪機的內(nèi)效率B.重?zé)岈F(xiàn)象是從前面各級損失中回收的一小部分熱能C.重?zé)岈F(xiàn)象使得多

級汽輪機的理想給降有所增加

D.重?zé)岈F(xiàn)象使機組的相對內(nèi)效率大于各級的平均相對內(nèi)效率11.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.熱耗率

B.汽耗率D.機械效率

[A]

C.發(fā)電機效率

1采用齒形曲徑軸封防止漏氣。它的工作原理是：(1A.減少漏氣的面積；B.減小軸封兩側(cè)

的壓差；C.A和B。2、芬諾曲線是描述曲徑軸封熱力過程的曲線。它表明，(\

A.軸封中各孔口流量相等；B.軸封中各孔口流通面積相等;C.軸封中各孔口汽流速度相等。

3、隨著汽流在曲徑軸封各孔口的流動，壓力逐漸降低，汽流速度亦逐漸增加，在最后一個

孔口處速度最高可達()。A.超音速；B.音速；C.亞音速。

4、噴嘴的流量比，即彭臺門系數(shù)，反映的是（）.

A.變工況流量與設(shè)計工況流量之比；B.任意流量與最大流量之比；C.不同進出口壓比對應(yīng)的

流量與同一初態(tài)下的臨界流量之比。

二、判斷題

1.軸封漏汽達到臨界狀態(tài)時，其漏汽量與軸封后壓力有關(guān)。（）2.軸封漏汽未達到臨界狀態(tài)

時，其漏汽量與軸封后壓力無關(guān)。（）

3.5、在汽輪機的低壓端或低壓缸的兩端，因汽缸內(nèi)的壓力小于大氣壓力，在

主軸穿出汽缸處，會有空氣漏入汽缸，使機組真空惡化，并增大抽氣器的負荷。（）

4.6、在汽輪機的高壓端或高中壓缸的兩端，在主軸穿出汽缸處，蒸汽會向外

泄漏，使5氣輪機的效率降f氐，并增大凝結(jié)水損失。（）

三、填空題

1.壓力反動度是指噴嘴后與級后蒸汽壓力之差和級前與級后壓力之差之比。2.某機組在最大

工況下通過的蒸汽流量G=130.2T/h,得到作用在動葉上的軸向推力ZFzl=104339N，作用在

葉輪上的軸向推力ZFz2=56859N,作用在各凸肩上的軸向推力ZFz3=-93901N,則機組總的軸

向推力為67297N3.在多級汽輪機中，全機理想比焰降為1200kJ/kg,各級的理想熔降之和為

1230

kJ/kg,則重?zé)嵯禂?shù)為2.5%

4.減小汽輪機進汽阻力損失的主要方法是：改善蒸汽在汽門中的流動特性5.汽輪機損失包

括級內(nèi)損失和進汽阻力損失，排氣損失,軸端漏氣損失，機械摩擦損失。

6.汽輪發(fā)電機組中，以全機理想比焙降為基礎(chǔ)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

7.汽輪機機械效率的表達式為nm=pe/pi

8.若應(yīng)用汽耗率和熱耗率來評價汽輪機經(jīng)濟性，對于不同初參數(shù)的機組,一般采用熱耗率評

價機組經(jīng)濟性。9.考慮整個機組的經(jīng)濟性，提高單機極限功率的主要途徑是增大末級葉片軸向排

氣面積

四、名詞解釋

1.汽輪發(fā)電機組的循環(huán)熱效率

答：每千克蒸汽在汽輪機中的理想焙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)電機組的循環(huán)熱效率。

2熱耗率

答：每生產(chǎn)lkW.h電能所消耗的熱量。

3.汽輪發(fā)電機組的汽耗率

答：汽輪發(fā)電機組每發(fā)IKW-h電所需要的蒸汽量。

4汽輪機的極限功率

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所能發(fā)出的最大功率。

5.汽輪機的相對內(nèi)效率

答：蒸汽實際比焙降與理想比焙降之比。

6.汽輪機的絕對內(nèi)效率

答：蒸汽實際比焰降與整個熱力循環(huán)中加給1千克蒸汽的熱量之比。

7.汽輪發(fā)電機組的相對電效率和絕對電效率

答：1千克蒸汽所具有的理想比烙降中最終被轉(zhuǎn)化成電能的效率稱為汽輪發(fā)電機組的相對

電效率。

1千克蒸汽理想比焙降中轉(zhuǎn)換成電能的部分與整個熱力循環(huán)中加給1千克蒸汽的熱量之比

稱為絕對電效率。

8.軸封系統(tǒng)

答：端軸封和與它相連的管道與附屬設(shè)備。

9.葉輪反動度

答：各版和輪盤間汽室壓力與級后蒸汽壓力之差和級前蒸汽壓力與級后壓力之差的比值。

10.進汽機構(gòu)的阻力損失

答：由于蒸汽在汽輪機進汽機構(gòu)中節(jié)流，從而造成蒸汽在汽輪機中的理想燧降減小，稱為

達汽機構(gòu)的阻力損失。L重?zé)岈F(xiàn)象。

2、重?zé)嵯禂?shù)。

3、汽輪機的內(nèi)功率。4、汽輪機的相對內(nèi)效率。

5、汽輪發(fā)電機組的相對電效率。6、汽輪發(fā)電機組的絕對電效率。7、汽輪機的軸端功率。

8、發(fā)電機出線端功率。

五、簡答題

11.簡答多級汽輪機每一級的軸向推力是由哪幾部分組成的？平衡汽輪機的軸向推力可以采

用哪些方法？

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;(3)葉輪上開平衡

孔；(4)采用推力軸承。

12.大功率汽輪機為什么都設(shè)計成多級汽輪機？在h-圖上說明什么是多級汽輪機的重?zé)岈F(xiàn)象？

答：(1)大功率汽輪機多采用多級的原因為：多級汽輪機的循環(huán)熱效率大大高于單機汽輪

機；多級汽輪機的相對內(nèi)效率相對較高；多級汽輪機單位功率的投資大大減小。

(2)如下圖：

P11

P2T1T252

P3

3

4

13.何為汽輪機的進汽機構(gòu)節(jié)流損失和排汽阻力損失？在熱力過程線(焰~嫡圖)上表示出

來。

答：由于蒸汽在汽輪機進汽機構(gòu)中節(jié)流從而造成蒸汽在汽輪機中的理想焰降減小，稱為進

汽機構(gòu)的節(jié)流損失。

汽輪機的乏汽從最后一級動葉排出后，由于排汽要在引至)疑汽器的過程中克服摩擦、渦流

等阻力造成的壓力降低，該壓力損失使汽輪機的理想焰降減少，該烙降損失稱為排汽通道的阻

力損失。

第一級存在損失，使第二級進口溫度由升高到，故5-4的焰降大于2-3的焰降。也就是在

前一級有損失的情況下，本級進口溫度升高，級的理想比烙降稍有

節(jié)流損失

排汽阻力損失hPOP'OtOP'cPc

增大，這就是重?zé)岈F(xiàn)象。

14.軸封系統(tǒng)的作用是什么？

答：Q)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多的熱量傳出至主軸承而造成軸承溫度過高,影響軸承

安全；

(4)防止空氣漏入汽輪機真空部分。

15.何為多級汽輪機的重?zé)岈F(xiàn)象和重?zé)嵯禂?shù)？

答：所謂多級汽輪機的重?zé)岈F(xiàn)象，也就是說在多級汽輪機中，前面各級所損失的能量可以

部分在以后各級中被利用的現(xiàn)象。因重?zé)岈F(xiàn)象而增加的理想焰降占汽輪機理想烙降的百分比，

稱為多級汽輪機的重?zé)嵯禂?shù)。

16.說明汽輪機軸封間隙過大或過小對汽輪機分別產(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引起徑向變形不一致時,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：蒸汽從上一級動葉柵流出所攜帶的動能，進入下一級參加能量轉(zhuǎn)換，稱為余速利用。

如果相鄰兩級的直徑相近，均為全周進汽，級間無回?zé)岢槠?，且在下一級進口又無撞擊損失，

則上一級的余速就可全吾蹴下一級利用,否則只能部分被利用。

當(dāng)上一級的余速被利用的份額較小時，視為余速不能被利用。

1.為什么沖動式汽輪機的軸向推力比反動時汽輪機小，

2.為什么反動式汽輪機多采用轉(zhuǎn)鼓結(jié)構(gòu)而很少采用葉輪結(jié)構(gòu)。

六、在多級汽輪機的熱力過程曲線上標(biāo)出以下狀態(tài)點：

調(diào)節(jié)閥前進汽狀態(tài)，調(diào)節(jié)級前進汽狀態(tài)，末級排氣狀態(tài)，排汽缸排汽狀態(tài)。

四、計算題

1.某50MW汽輪機全機理想比始降為1428.6kJ/kg,各級的理想焰降之和為

1514.57kJ/kg,求該汽輪機的重?zé)嵯禂?shù)為多少？解：根據(jù)重?zé)嵯禂?shù)的定義：

1各級的理想焙降之和/全機理想比焰降

所以該多級汽輪機的重?zé)嵯禂?shù)為：

1514.5710.061428.6

2.一反動式汽輪機，蒸汽流量G34T/h,蒸汽初壓排汽壓力

pc0.02p02MPa,初溫

t0400c,

MPa,排汽恰好是徹口蒸汽。全機共有14級，每級效率相同,

焰降相同，重?zé)嵯禂?shù)0.05。試計算各級效率、汽輪機內(nèi)功率。解：由

p0,t0和

pc在h-圖上可查得：kJ/kg,

HtpOtOpc蒸汽初始焰:理想出口焰:

h03248.7hct2349hc

kJ/kg由此可得汽輪機理想始降：Hth0hct3248.72349899.7hct(kJ/kg)圖1汽輪機熱力過

程線

pcO.02根據(jù)題意知排汽為干飽和蒸汽，則由MPa

的等壓線與飽和線相交點得實際排汽狀態(tài)點C,該點的焰

hc2610kJ/kg

Hih0hc3248.72610638.7故汽輪機有效烙降:(kJ/kg)

ri汽輪機相對內(nèi)效率：

Hi638.771%Ht899.7

ri與整機相對內(nèi)效率存在如下關(guān)

由于各級焙降相同、效率相同，所以各級效率系：

則各級效率：

⑴riri

ri/(l)0.71/(10.05)67.6%ri

汽輪機內(nèi)功率：

PiG.Ht34000638.76029(kW)3600

3.凝汽式汽輪機的蒸汽初參數(shù)為：蒸汽初壓汽壓力

pc0.004p08.83MPa,初溫

tO535c;排

MPa,其第一級理想焰降

0.85rihtc209.3c0.5rikJ/kg,該級效率，

其余各壓力級內(nèi)效率

p00.05p0（包括末級余速損失在內(nèi)\設(shè)進汽節(jié)流損失

，機械效率

，假定發(fā)電機效率

g0.98a某0.99。試求:

（1）該機

組的相對內(nèi)效率，并繪出在h-上的熱力過程線。（2）該機組的汽耗率。解：由

hctpO,tO和

pc在h-圖上可查得蒸汽初始焙

hO3475kJ/kg，理想排汽焙

=2025kJ/kg

pOpO因進汽節(jié)流損失為5%,節(jié)流后的壓力

O.95pO8.39pOMPa,

Hthtc節(jié)流過程中烙值不變，二

h03475h0kJ/kg,

，所以：

汽輪機第一級實際入口點為

pc,hO)O(pOhhct已知第一級理想焰降

htc209.3kJ/kghc第一級出口壓力p2可確定

criO.5已知第一級效率，而

cri(hOh2)/htc

圖3級的熱力過程線

所以第一級實際出口焙:

ch2h0htc.ri3475209.3053370.4(kJ/kg)

第一級實際出口點為2(p2,h2),此點即是壓力級的入口點。又因排汽壓力

pc0.004MPa,查h-圖可得壓力級理想出口烙：

2100hct

kJ/kg

rih2hc0.85h2hct

已知所有壓力級的相對內(nèi)效率：

所以壓力級的實際出口烙(即整機的實際出口焙)：

h2ri(h2hct)3370.40.85(3370.42100)2290.6hc(kJ/kg)

故，整機有效焙降：

整機理想始降：

34752290.61184.4Hih0hc(kJ/kg)

Hth0hct347520251450(kJ/kg)

ri整機相對內(nèi)效率：

Hi81.7%Ht

由于汽輪機輸出電功率：所以汽輪機汽耗量：

dPelDHigmDPel/(Higm)

汽耗率：

DllPelHigmll84.40.990.984

=8.710(kg/kW.)=3.13(kg/kW.h)

4.試求蒸汽初參數(shù)為

pO8.83MPa,初溫

t0540c,終參數(shù)

pc3t400cMPa,0

的背壓式汽輪機的相對內(nèi)效率和各壓力級的相對內(nèi)效率。已知：第一級級后壓力

cp25.88MPa,內(nèi)效率H0.67,其余四個壓力級具有相同的焙降和內(nèi)效率，進

汽機構(gòu)和排汽管中的損失可忽略不計.(重?zé)嵯禂?shù)093)

pp,tph3487.7解：0由00和p2,c可在h-圖上查得，蒸汽初始的OkJ/kg;Hthtl第

級理想出口培

htl3350.9kJ/kg;kJ/kg

;氣輪機的理想出口烙

hthct3148.9又已知汽輪機實際排汽參數(shù)pcpctch3231.6,,可查得ckJ/kg

整機有效焰降

Hih0hc3487.73231.6256.1(kJ/kg)

h整機理想焙降Hth0hct3487.73148.9338.8(kJ/kg)

ri圖4級的熱力過程線整機相對內(nèi)效率：

Hi256.175.6%Ht338.8ht

由于已知整機的重?zé)嵯禂?shù)，且各壓力級始降相等，所以有：

⑴故：

hil5tiHthtlhtii25Hthtl4htHt

4ht(10.03)Hthtll.03Ht(h0htl)=1.03338.8(3487.73350.9)212.6(kJ/kg)

各壓力級的理想焰降：

ht53.04(kJ/kg)

各壓力級的有效烙降：

hi(h2hc)/4h0(h0htl)ihc)/441.1(kJ/kg)

i所以，