【正文】 6. 已知某漸縮噴嘴的相對背壓ε1==,并已知最大初壓P0m=16 MPa在流量網(wǎng)圖上查得ε0=，計算該工況的初壓；當不變βm==，又查得ε0=，該變工況的初壓又為多少。（5分）3. 已知某漸縮噴嘴設計工況和變工況均為臨界工況，相應的流量分別為，Gcr=70kg/s, Gcr1=84kg/s,還知設計工況的初壓P0*=9MPa。六、計算題1. 某汽輪機漸縮噴嘴流量網(wǎng)圖的最大臨界流量G0m=100kg/s, 最大初壓P*0m=12MPa和設計工況時的臨界流量Gcr=65kg/s。因此對機組初壓和調(diào)節(jié)級汽室壓力的允許上限值有嚴格的限制。初壓升高時，所有承壓部件受力增大，尤其是主蒸汽管道、主汽門、調(diào)節(jié)閥、噴嘴室、汽缸等承壓部件，其內(nèi)部應力將增大。當初壓增加時，一個調(diào)節(jié)閥關小，其節(jié)流損失增大，故汽輪機的內(nèi)效率略有降低。對于不同背壓的級組，背壓越高，初壓改變對功率的影響越大。在第一調(diào)節(jié)閥全開而第二調(diào)節(jié)閥剛要開啟時，級的壓力比最小，故此時調(diào)節(jié)級理想焓降達到最大值。此時級的壓力比增大，級內(nèi)理想焓降減小，而且末級的壓力比和理想焓降變化最大。而且速度比偏離最佳值愈遠，級內(nèi)效率愈低。此時級內(nèi)蒸汽的理想焓降不變，級的速度比和反動度也不變，故級效率不變。21．為什么可以利用研究噴嘴變工況特性的結(jié)果分析動葉柵變工況特性？答：動葉柵為漸縮流道，壓力比都用滯止壓力比，漸縮噴嘴蒸汽參數(shù)與流量的特性完全可適用于動葉柵，所不同的是研究動葉柵變工況時，應使用相對速度w。答：對于凝汽式汽輪機，負荷即流量變化時，各中間級焓降基本不變，因而反動度不變，各級前后壓差與流量程正比，即汽輪機軸向推力與流量成正比；同時，末級不遵循此規(guī)律，調(diào)節(jié)級的軸向推力也是隨部分進汽度而改變的，且最大負荷時，軸向推力最大，但調(diào)節(jié)級和末級其軸向推力在總推力中所占比例較小，一般忽略，認為凝汽式汽輪機總軸向推力與流量成正比，且最大負荷時軸向推力最大。答：如圖：以高壓缸在設計工況和75%設計負荷的熱力過程線為例進行說明。答：級的反動度變化主要是速比變化引起的，固定轉(zhuǎn)速汽輪機圓周速度不變，此時反動度隨級的比焓降變化。若調(diào)節(jié)汽門開度不變，則除壓升高，致使新汽比容減小、蒸汽流量增大、功率增大、零件受力增大。，為什么？ 答：調(diào)節(jié)級最危險工況為：第一調(diào)節(jié)汽門全開，而其他調(diào)節(jié)汽門全關的情況。 這種配汽方式具有如下特點：部分進汽，e﹤1,滿負荷時，仍存在部分進汽，所以效率比節(jié)流配汽低；部分負荷時，只有那個部分開啟的調(diào)節(jié)汽門中蒸汽節(jié)流較大，而其余全開汽門中的蒸汽節(jié)流已減小到最小，故定壓運行時的噴嘴配汽與節(jié)流配汽相比，節(jié)流損失較少，效率較高，？ 答：1—鍋爐；2—汽輪機；3—發(fā)電機；4—凝汽器；5—給水泵，并說明其使用的條件。3. 沖角。 答：閥門全開的狀態(tài)點，汽流節(jié)流損失最小，流動效率最高的工況點。 答：級內(nèi)的噴嘴葉柵和動葉柵兩者之一的流速達到或超過臨界速度。四、名詞解釋 答：凝汽器真空達到末級動葉膨脹極限壓力下的真空時，該真空稱為凝汽器的極限真空。背壓式汽輪機非調(diào)節(jié)級，流量增大，級的理想比焓降 增大 ，反動度 降低 。（ ）2. 節(jié)流調(diào)節(jié)的節(jié)流效率隨機組背壓的降低而增加，隨負荷的減小而減小，因此承擔基本負荷的凝汽式機組汽輪機較適宜采用節(jié)流調(diào)節(jié)。；；。；；。；；。；；。(5分)2. 已知某汽輪機為12級，,求級數(shù)為無窮大時的重熱系數(shù)。（∽）。所以其軸承安全系數(shù)為：, 故此推力瓦工作是安全的。已知該級蒸汽流量kg/s，平均直徑m，動葉高度mm，葉輪輪轂直徑m，軸端軸封直徑m，噴嘴后的蒸汽壓力MPa，動葉后的蒸汽壓力MPa。解：由和在hs圖上可查得蒸汽初始焓kJ/kg，理想排汽焓=2025kJ/kg 因進汽節(jié)流損失為5%，節(jié)流后的壓力MPa， 節(jié)流過程中焓值不變， ∴ kJ/kg， 汽輪機第一級實際入口點為 已知第一級理想焓降，所以： 第一級出口壓力可確定 h 已知第一級效率，而 s 所以第一級實際出口焓： 圖3 級的熱力過程線 (kJ/kg)第一級實際出口點為2（，），此點即是壓力級的入口點。解：由和在hs圖上可查得： 蒸汽初始焓：kJ/kg， 理想出口焓：kJ/kg 由此可得汽輪機理想焓降： (kJ/kg) 圖1 汽輪機熱力過程線 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， 該點的焓kJ/kg故汽輪機有效焓降：(kJ/kg)汽輪機相對內(nèi)效率：由于各級焓降相同、效率相同，所以各級效率與整機相對內(nèi)效率存在如下關系： 則各級效率：汽輪機內(nèi)功率：3．凝汽式汽輪機的蒸汽初參數(shù)為： 蒸汽初壓MPa，初溫；排汽壓力MPa，其第一級理想焓降kJ/kg，該級效率，其余各壓力級內(nèi)效率（包括末級余速損失在內(nèi)）。六、在多級汽輪機的熱力過程曲線上標出以下狀態(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)。如果相鄰兩級的直徑相近，均為全周進汽，級間無回熱抽汽，且在下一級進口又無撞擊損失，則上一級的余速就可全部被下一級利用，否則只能部分被利用。因重熱現(xiàn)象而增加的理想焓降占汽輪機理想焓降的百分比，稱為多級汽輪機的重熱系數(shù)。也就是在前一級有損失的情況下，本級進口溫度升高，級的理想比焓降稍有增大，這就是重熱現(xiàn)象。（2）如下圖： 32154P3T2T1P2P1？在熱力過程線（焓~熵圖）上表示出來。 發(fā)電機出線端功率。 汽輪機的相對內(nèi)效率。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焓降減小，稱為進汽機構(gòu)的阻力損失。 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)電機組的相對電效率。h電所需要的蒸汽量。，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 。： 改善蒸汽在汽門中的流動特性 。（ ）3. 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。；；。芬諾曲線是描述曲徑軸封熱力過程的曲線。若級的速度比x1=u/c1 =，噴嘴速度系數(shù)Φ= ，ψ= ,進入噴嘴的初速度c0=，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，試求級的有效焓降和輪周效率。(5分)9. 已知某純沖動式汽輪機動葉平均直徑dm=1m,轉(zhuǎn)速n=3000轉(zhuǎn)/分，最佳速度比(X1)OP=,求該級的理想焓降。(10分)7. 已知某單級沖動式汽輪機機，動葉平均直徑dm=,轉(zhuǎn)速n=3000轉(zhuǎn)/分，反動度Ω=，理想焓降△h0*=200kj/kg,輪周功率Pu=1000kw,C1=560m/s,α1=120,β*2=110,Ψ=。求其止滯參數(shù)P0*、T0*。（5分）2. 已知某反動級的滯止理想焓降為150kj/kg,噴嘴進口速度為100m/s ，ф=。（3）作出該級的熱力過程線并標出各量。（3） 畫出該級熱力過程線并標注各符號。2=18176。ηri試求：(1) 該級組的相對內(nèi)效率。C, 噴嘴后壓力p1=, 級后壓力p2=, 噴嘴理想焓降Δhn =, 噴嘴損失Δhnt=, 動葉理想焓降Δhb =, 動葉損失Δhbt =, 級的理想焓降Δht=，初始動能Δhc0=0，余速動能Δhc2=, 其他各種損失ΣΔh= kJ/kg。動葉出口角2 =1－3176。反動度為Ωm = ，動葉出汽角β2 = β1－6176。C, 噴嘴后壓力p1=, 級后壓力p2=, 噴嘴理想焓降Δh n =, 噴嘴損失Δh n t=, 動葉理想焓降Δh b =, 動葉損失Δh b t =, 級的理想焓降Δh t=，初始動能Δhc0=0，余速動能Δh c 2=, 其他各種損失ΣΔh= kJ/kg。2. 畫出最佳速度比(X1)op分別為cosа（cosа1）/2和（cosа1）/4的速度三角形，并解釋作圖依據(jù)。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。汽輪機的內(nèi)部損失主要是蒸汽在其通流部分流動和進行能量轉(zhuǎn)換時，產(chǎn)生的能量損失，可以在焓熵圖中表示出來。具有一定溫度和壓力的蒸汽先在固定不動的噴嘴流道中進行膨脹加速，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膭幽?。流道前后壓差越大，膨脹加速越明顯，則反擊力越大，它所作的機械功愈大。由于復速級采用了兩列動葉柵，其作功能力要比單列沖動級大。（3）帶反動度的沖動級：蒸汽的膨脹大部分在噴嘴葉柵中進行，只有一小部分在動葉柵中進行。（2）反動級：蒸汽的膨脹一半在噴嘴中進行，一半在動葉中進行。32．汽輪機的級可分為哪幾類？各有何特點？答：根據(jù)蒸汽在汽輪機內(nèi)能量轉(zhuǎn)換的特點，可將汽輪機的級分為純沖動級、反動級、帶反動度的沖動級和復速級等幾種。31．汽輪機的調(diào)節(jié)級為什么要采用部分進汽？如何選擇合適的部分進汽度？答：在汽輪機的調(diào)節(jié)級中，蒸汽比容很小，如果噴嘴整圈布置，則噴嘴高度過小，而噴嘴高度太小會造成很大的流動損失，即葉高損失。29．簡述軸向推力的平衡方法。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。 對于純沖動級，；反動級；在圓周速度相同的情況下，純沖動級△ht==反動級△ht==由上式可比較得到，反動級能承擔的焓降或做功能力比純沖動級小。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。（2）當噴嘴出口截面上的壓力比p1/p0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。21．指出汽輪機中噴嘴和動葉的作用。 （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。 （7）部分進汽損失：它由鼓風損失和斥汽損失兩部分組成。而按一元流動理論進行設計時，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。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。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。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。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。13．部分進汽損失 答：由于部分進汽而帶來的能量損失。表示蒸汽在動葉通道內(nèi)膨脹程度大小的指標。6．臨界壓比答：汽流達到音速時的壓力與滯止壓力之比。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。13. 輪周效率。9. 余速損失。、沖動級和速度級三種方式中，要使單級汽輪機的焓降大，損失較少，應采用 反動級 。 減小軸向推力 的作用。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系（ ）。（ ）10. 減縮噴嘴出口處的當?shù)匾羲倬褪瞧渑R界速度。（ ）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。（ ）2. 在純沖動級內(nèi)，動葉的焓降為零，做功也為零。（ ）；；。1反動級和復速級的做功能力的大小排序是：（ ）；；。對反動級，下面選項哪項正確：（ ），反動度亦為零；，；，反動度為()；滯止狀態(tài)點的蒸汽壓力與實際狀態(tài)點的關系是：（ ）；；。在超臨界流動條件下，蒸汽在斜切部分流動的情形是：，汽流方向不偏轉(zhuǎn)；，汽流方向不偏轉(zhuǎn)。氣流在噴嘴中流動的動能損失轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝麩崮埽云涑隹陟手凳牵海? ）A. 升高；；。當速比取下列哪個值時，該級的輪周效率最高。A. 最大流量 B. 最佳速度比C. 部發(fā)進汽 D. 全周進汽。第一章 緒論一、單項選擇題1．（　b　?。〢．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．( B )。 【 C 】 A. 隔板+噴嘴