汽輪機(jī)原理復(fù)習(xí)習(xí)題及答案(已修改)
2025-07-03 15:11 本頁面
【正文】 第一章 汽輪機(jī)級的工作原理三、簡答題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c1的比值定義為速度比，輪周效率最大時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)的級答：汽輪機(jī)的級是汽輪機(jī)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(jī)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，如果假想蒸汽等熵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(dá)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)效率是指級的有效焓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?jǐn)U大，斜切部分達(dá)到極限膨脹時噴嘴出口所對應(yīng)的壓力。9．級的反動度答：動葉的理想比焓降與級的理想比焓降的比值。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(jī)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(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)汽而帶來的能量損失。14．濕氣損失 答：飽和蒸汽汽輪機(jī)的各級和普通凝汽式汽輪機(jī)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(jìn)口高度超過噴嘴出口高度的那部分葉高。16．級的部分進(jìn)汽度 答：裝有噴嘴的弧段長度與整個圓周長度的比值。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(diǎn)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(jī)械能的轉(zhuǎn)化。 反動級做功原理的特點(diǎn)是：蒸汽在動葉汽道中不僅改變流動方向，而且還進(jìn)行膨脹加速。動葉中既有動能向機(jī)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：/ =（）im/（）re=（）/=/／=1/2上式說明反動級的理想焓降比沖動級的小一倍18．分別說明高壓級內(nèi)和低壓級內(nèi)主要包括哪幾項(xiàng)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；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(jī)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、溫度不斷降低，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(jìn)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(jī)中將熱能轉(zhuǎn)化為了機(jī)械功。20．汽輪機(jī)級內(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(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(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，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(jìn)行設(shè)計(jì)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(bǔ)產(chǎn)生的空隙，從而在葉輪的兩側(cè)形成渦流運(yùn)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(jìn)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(jìn)汽的動葉流道進(jìn)入
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