【文章內(nèi)容簡介】 （ 1— 30） 所以 η ＝ ω ／ q1＝（ h1－ h2） ／（ h1－ h2185。 ） （ 1— 31） 59．影響朗肯循環(huán)效率的因素有哪些？ 從朗肯循環(huán)效率公式η ＝（ h1－ h2） ／（ h1－ h2185。 ）或以看出η取決于過熱蒸汽焓h1，排汽焓 h2以及凝結(jié)水焓 h2185。 ，而 h1由過熱蒸汽的初參數(shù) p t1 決定。 h1和 h2185。 都由參數(shù) p2決定，所以朗肯循環(huán)效率取決于過熱蒸汽的初參數(shù) p t1和終參數(shù) p2。 15 毫無疑問：初參數(shù)（過熱蒸汽壓力，溫度）提高，其他條件不變，熱效率將提高，反 之，則下降；終參數(shù)（排汽壓力）下降，初參數(shù)不變，則熱效率提高，反之，則下降。 60．什么叫給水回熱循環(huán) 把汽輪機中部分做過功的蒸汽抽出，送入加熱器中加熱給水，這種循環(huán)叫給水回熱循環(huán)。 61．采用給水回熱循環(huán)的意義是什么？ 采用給水回熱加熱以后，一方面從汽輪機中間部分抽出一部分蒸汽，加熱給水提高了鍋爐給水溫度。這樣可使抽汽不在凝汽器中冷凝放熱，減少了冷源損失。另一方面，提高了給水溫度，減少給水在鍋爐中的吸熱量。 因此，在蒸汽初參數(shù)、終參數(shù)相同的情況下，采用給水回熱循環(huán)的熱效率比朗肯循環(huán)熱效率高。 一般回熱 級數(shù)不止一級，中參數(shù)的機組，回熱級數(shù) 3— 4級；高參數(shù)機組 6— 7 級；超高參數(shù)機組不超過 8— 9 級。 62．什么叫再熱循環(huán)？ 再熱循環(huán)就是把汽輪機高壓缸已經(jīng)做了部分功的蒸汽再引入鍋爐的再熱器，重新加熱，使蒸汽溫度又提高到初溫度，然后再引回汽輪機中、低壓缸內(nèi)繼續(xù)做功，最后的乏汽排入凝汽器的一種循環(huán)。 63．采用中間再熱循環(huán)的目的是什么？ 采用中間再熱循環(huán)的目的有兩個： ⑴降低終濕度：由于大型機組初壓的提高，使排汽濕度增加，對汽輪機的末幾級葉片侵蝕增大。雖然提高初溫可以降低終濕度，但提高初溫度受金屬材料耐溫性能的 限制，因此對終濕度改善較少；采用中間再熱循環(huán)有利于終濕度的改善，使得終濕度降到允許的范圍內(nèi)，減輕濕蒸汽對葉片的沖蝕，提高低壓部分的內(nèi)效率。 ⑵提高熱效率：采用中間再熱循環(huán)，正確的選擇再熱壓力后，循環(huán)效率可以提高4%— 5%。 16 64．什么的熱電合供循環(huán)？其方式有幾種？ 在發(fā)電廠中利用汽輪機中做過功的蒸汽，（抽汽或排汽）的熱量供給熱用戶，可以避免或減少在凝汽器中的冷源損失，使發(fā)電廠的熱效率提高，這種同時生產(chǎn)電能和熱能的生產(chǎn)過程稱為熱電合供循環(huán)。熱電合供循環(huán)中供熱汽源有兩種：一種是由背壓式汽輪機排汽；一種是由調(diào)整 抽汽式汽輪機抽汽。 65．何謂換熱？換熱有哪幾種基本形式？ 物體間的熱量交換稱為換熱。 換熱有三種基本形式：導熱、對流換熱、輻射換熱。 直接接觸的物體各部分之間的熱量傳遞現(xiàn)象叫導熱。 在流體內(nèi)，流體之間的熱量傳遞主要由于流體的運動，使熱流體中的一部分熱量傳遞給冷流體，這種熱量傳遞方式叫做以對流換熱。 高溫物體的部分熱能變?yōu)檩椛淠?，以電磁波的形式向外發(fā)射到接收物體后，輻射能再轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，而被吸收。這種電磁波傳遞熱量的方式 叫做輻射換熱。 66．什么叫穩(wěn)定導熱？ 物體各點的溫度不隨時間而變化的導熱叫做穩(wěn)定導 熱?；痣姀S中大多數(shù)熱力設(shè)備在穩(wěn)定運行時其壁面間的傳熱都屬于穩(wěn)定導熱。 67．什么叫導熱系數(shù)？導熱系數(shù)與什么有關(guān)？ 導熱系數(shù)是表明材料導熱能力大小的一個物理量，又稱熱導率，它在數(shù)值上等于壁的兩表面溫差為 1℃，壁厚等于 1m 時，在單位壁面積上每秒鐘所傳遞的熱量。導熱系數(shù)與材料的種類、物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、濕度有關(guān)，對同一種材料，導熱系數(shù)還和材料所處的溫度有關(guān)。 68．什么叫對流換熱？舉出在電廠中幾個對流換熱的實例。 流體流過固體壁面時，流體與壁面之間進行的熱量傳遞過程叫對流換熱。 在電廠中利用對流換熱的設(shè)備較多，如煙氣 流過對流過熱器與管壁發(fā)生的熱交換；在凝汽器中，銅管內(nèi)壁與冷卻水及銅管外壁與汽輪機排汽之間發(fā)生的熱交換。 17 69．影響對流換熱的因素有哪些？ 影響對流換熱的因素主要有五個方面： ⑴流體流動的動力。流體流動的動力有兩種：一種是自由流動；一種是強迫流動。強迫流動換熱通常比自由流動換熱更強烈。 ⑵流體有無相變。一般來說對同一種流體有相變時的對流換熱比無相變時更強烈。 ⑶流體的流態(tài)。由于紊流時流體各部分之間流動劇烈混雜，所以紊流時，熱交換比層流時更強烈。 ⑷幾何因素影響。流體接觸的固體表面的形狀、大小及流體與固體之間 的相對位置都影響對流換熱。 ⑸流體的物理性質(zhì)。不同流體的密度、粘性、導熱系數(shù)、比熱容、汽化潛熱等都不同，它影響著流體與固體壁面的熱交換。 注：物質(zhì)分固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三相，相變就是指其狀態(tài)變化。 70．什么叫層流？什么是紊流？ 流體有層流和紊流兩種流動狀態(tài)。 層流是各流體微團彼此平行地分層流動，互不干擾與混雜。 紊流是各流體微團間強烈地混合與摻雜、不僅有沿著主流方向的運動，而且還有垂直于主流方向的運動。 71．層流與紊流各有什么流動特點？在汽水系統(tǒng)上常遇到哪一種流動？ 層流的流動特點：各層間液體互不混雜， 液體質(zhì)點的運動軌跡是直線或是有規(guī)則的平滑曲線。 紊流的流動特點：流體流動時，液體質(zhì)點之間有強烈的互相混雜，各質(zhì)點都呈現(xiàn)出雜亂無章的紊亂狀態(tài)，運動軌跡不規(guī)則，除有沿流動方向的位移外，還有垂直于流動方向的位移。 發(fā)電廠的汽、水、風、煙等各種管道系統(tǒng)中的流動，絕大多數(shù)屬于紊流運動。 72．什么叫雷諾數(shù)？它的大小能說明什么問題？ 雷諾數(shù)用符號“ Re”表示，流體力學中常用它來判斷流體流動的狀態(tài)。 Re＝ cd／ ν （ 1— 32） 18 式中 c—— 流體的流速， m／ s； d—— 管道內(nèi)徑， m； ν —— 流體的運動粘度， m2／ s。 雷諾數(shù)大于 10000 時表明流體的流動狀態(tài)是紊流，雷諾數(shù)小于 2320 時表明流體的流動狀態(tài)是層流。在實際應(yīng)用中只用下臨界雷諾數(shù)，對于圓管中的流動， Re＜ 2300 為層流，當 Re＞ 2300 為紊流。 73．何謂流量？何謂平均流速？它與實際流速不什么區(qū)別？ 流體流量是指單位時間內(nèi)通過過流斷面的液體數(shù)量。其數(shù)量用體積表示，稱為體積流量，常用 m3／ s或 m3／ h 表示；其數(shù)量用重量表示，稱為重量流量，常用 kg／ s 或 kg／ h 表示。 平均流速：是指過流斷面上各點流速的算術(shù)平均值。 實際流速與平均流速的區(qū)別：過流斷面上各點的實際流速是不相同的，而平均流速在過流斷面上是相等的（這是由于取算術(shù)平均值而得）。 74．何謂水錘？有何危害？如何防止？ 在壓力管路中，由于液體流速的急劇變化，從而造成管中的液體壓力顯著、反復、迅速地變化，對管道中有一種“錘擊”的特征，這種現(xiàn)象稱為水錘（或叫水擊）。 水錘有正水錘和負水錘之分，它們的危害有： 正水錘時，管道中的壓力升高，可以超過管中正常壓力的幾十倍至幾百倍，以致管壁產(chǎn)生很大的應(yīng)力，而壓力的 反復變化將引起管道和設(shè)備的振動，管道的應(yīng)力交變變化，將造成管道、管件和設(shè)備的損壞。 負水錘時，管道中的壓力降低，出會引起管道和設(shè)備振動。應(yīng)力交遞變化，對設(shè)備有不利的影響，同時負水錘時，如壓力降得過低可能使管中產(chǎn)生不利的真空，在外界壓力的作用下，會將管道擠扁。 為了防止水錘現(xiàn)象的出現(xiàn)，可采取增加閥門起閉時間，盡量縮短管道的長度，在管道上裝設(shè)安全閥門或空氣室，以限制壓力突然升高的數(shù)值或壓力降得太低的數(shù)值。 75．何謂金屬的機械性能？ 金屬的機械性能是金屬材料在外力作用下表現(xiàn)出來的特性。如彈性、強度、硬度、 19 韌性 和塑性等。 76．什么叫強度？強度指標通常有哪些？ 強度是指金屬材料在外力作用下抵抗變形和破壞的能力。強度指標有彈性極限б e、屈服極限б s、強度極限б b。 所謂彈性極限是指材料在外力作用下產(chǎn)生彈性變形的最大應(yīng)力。 屈服極限是指材料在外力作用下出現(xiàn)塑性變形時的應(yīng)力。 強度極限是指材料斷裂時的應(yīng)力 。 77．什么叫塑性？塑性指標有哪些？ 金屬材料在外力作用下產(chǎn)生塑性變形而不破壞的能力，塑性指標有延伸率和斷面收縮率。 78．什么叫變形？變形過程有哪三個階段？ 金屬材料在外力作用下，所引起尺寸和形狀的變化稱為 變形。 任何金屬，在外力作用下引起的變形過程可分為三個階段： ⑴彈性變形階段。即在應(yīng)力不大的情況下變形量隨應(yīng)力值成正比例增加，當應(yīng)力去除后變形完全消失。 ⑵彈 塑性變形階段。即應(yīng)力超過材料的屈服極限時，在應(yīng)力去除后變形不能完全消失，而有殘留變形存在，這部分殘留變形即為塑性變形。 ⑶斷裂。當應(yīng)力繼續(xù)增大，金屬在大量塑性變形之后即發(fā)生斷裂。 79．什么叫剛度和硬度？ 零件在受力時抵抗彈性變形的能力稱為剛度。硬度是指金屬材料抵抗硬物壓入其表面的能力。 80．何謂疲勞和疲勞強度？ 在工程實際中，很多機器零件所 受的載荷不僅大小可能變化，而且方向也可能變化，如齒輪的齒，轉(zhuǎn)動機械的軸等。這種載荷稱為交變載荷，交變載荷在零件內(nèi)部將引起隨時間而變化的應(yīng)力，稱為交變應(yīng)力。零件在交變應(yīng)力的長期作用下，會在小于材料的強 20 度極限 б b甚至小于屈服極限 б s的應(yīng)力下斷裂，這種現(xiàn)象稱為疲勞。金屬材料在無限多次交變應(yīng)力作用下，不致引起斷裂的最大應(yīng)力稱為疲勞極限或疲勞強度。 81．什么叫熱應(yīng)力？ 由于零部件內(nèi)、外或兩側(cè)溫差引起的零、部件變形受到約束，而在物體內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力稱為熱應(yīng)力。 82．什么叫熱沖擊？ 金屬材料受到急劇的加熱和冷卻時 ，其內(nèi)部將產(chǎn)生很大的溫差，從而引起很大的沖擊熱應(yīng)力，這種現(xiàn)象稱為熱沖擊。一次大的熱沖擊，產(chǎn)生的熱應(yīng)力能超過材料的屈服極限，而導致金屬部件的損壞。 83．造成汽輪機熱沖擊的原因有哪些？ 汽輪機運行中產(chǎn)生熱沖擊主要有以下幾種原因： ⑴ 起動時蒸汽溫度與金屬溫度不匹配。一般起動中要求起動參數(shù)與金屬溫度相匹配，并控制一定的溫升速度，如果溫度不相匹配，相差較大，則會產(chǎn)生較大的熱沖擊。 ⑵ 極熱態(tài)起動時造成的熱沖擊。單元制機組極熱態(tài)起動時，由于條件限制，往往是在蒸汽參數(shù)較低情況下沖轉(zhuǎn)，這樣在汽缸、轉(zhuǎn)子上極易產(chǎn)生熱沖擊 。 ⑶ 負荷大幅度變化造成的熱沖擊。額定滿負荷工況運行的汽輪機甩去較大部分負荷，則通流部分的蒸汽溫度下降較大，汽缸、轉(zhuǎn)子受冷而產(chǎn)生較大熱沖擊。突然加負荷時，蒸汽溫度升高，放熱系數(shù)增加很大，短時間內(nèi)蒸汽與金屬間有大量熱交換，產(chǎn)生的熱沖擊更大。 ⑷ 汽缸、軸封進水造成的熱沖擊。冷水進入汽缸、軸封體內(nèi)，強烈的熱交換造成很大的熱沖擊，往往引起金屬部件變形。 84．蒸汽對汽輪機金屬部件表面的熱傳遞有哪些方式？ 蒸汽對汽輪機金屬部件表面的熱傳遞有兩種方式 ：當金屬溫度低于蒸汽的飽和溫度時，熱量以凝結(jié)放熱方式傳遞給金屬 表面，當金屬表面溫度等于或高于蒸汽的飽和溫度時，熱量以對流放熱方式傳給金屬表面。 21 85．蒸汽與金屬表面間的凝結(jié)放熱有哪些特點？ 總的來說，由于凝結(jié)放熱時熱交換是通過蒸汽凝結(jié)放出汽化潛熱的方式來實現(xiàn)的，故其放熱系數(shù)一般較大。凝結(jié)放熱有兩種。 ⑴ 蒸汽在金屬表面凝結(jié)形成水膜，而后蒸汽凝結(jié)時放出的汽化潛熱通過水膜傳給金屬表面，這種方式叫膜狀凝結(jié)。冷態(tài)起動初始階段蒸汽對汽缸內(nèi)表面的放熱就是這種方式，其放熱系數(shù)在 4652～ 17445（ m2 K）之間。 ⑵ 蒸汽在金屬表面凝結(jié)放熱時，不形成水膜則這種凝結(jié)方式叫珠狀凝結(jié) 。冷態(tài)起動初始階段，由于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的離心力，蒸汽對轉(zhuǎn)子表面的放熱屬于珠狀凝結(jié)。珠狀凝結(jié)放熱系數(shù)相當大，一般達膜狀凝結(jié)放熱系數(shù)的 15～ 20倍。 86．蒸汽與金屬表面間的對流放熱有何特點？ 金屬的表面溫度達到加熱蒸汽壓力下的飽和溫度以上時，蒸汽與金屬表面的熱傳遞以對流放熱方式進行，蒸汽的對流放熱系數(shù)要比凝結(jié)放熱系數(shù)小得多。 蒸汽對金屬的放熱系數(shù)不是一個常數(shù)，它與蒸汽的狀態(tài)有很大的關(guān)系，高壓過熱蒸汽和濕蒸汽的放熱系數(shù)較大。低壓微過熱蒸汽的放熱系數(shù)較小。 87．何謂準穩(wěn)態(tài)點、準穩(wěn)態(tài)區(qū)？ 在一定的溫升率條件下，隨著 蒸汽對金屬放熱時間的增長和蒸汽參數(shù)的升高，蒸汽對金屬的放熱系數(shù)不斷增大，即蒸汽對金屬的放熱量不斷增加，從而使金屬部件內(nèi)的溫差不斷加大。當調(diào)節(jié)級的蒸汽溫度升到滿負荷所對應(yīng)的蒸汽溫度時，蒸汽溫度變化率為零，此時金屬部件內(nèi)部溫差達到最大值，在溫升率變化曲線上這一點稱為準穩(wěn)態(tài)點，準穩(wěn)態(tài)點附近的區(qū)域為準穩(wěn)態(tài)區(qū)。 汽輪機起動時進入準穩(wěn)態(tài)區(qū)時熱應(yīng)力達到最大值。 88．汽輪機起、停和工況變化時，哪些部位熱應(yīng)力最大？ 汽輪機起、停和工況變化時，最大熱應(yīng)力發(fā)生的部位通常是：高壓缸的調(diào)節(jié)級處，再熱機組中壓缸的進汽區(qū)，高壓轉(zhuǎn)子在 調(diào)節(jié)級前后的汽封處、中壓轉(zhuǎn)子的前汽封處等。 89．什么叫熱疲勞？ 金屬零部件被反復加熱和冷卻時，其內(nèi)部產(chǎn)生交變熱應(yīng)力，在此交變熱應(yīng)力反復作 22 用下零部件遭到破壞的現(xiàn)象叫熱疲勞。 90．什么叫蠕變？ 金屬材料長期處于高溫條件下，在低于屈服點的應(yīng)力作用下，緩慢而持