汽輪機計算題

1、計算題1.某沖動級級前壓力p0=0.35MPa，級前溫度t0=169°C, 噴嘴后壓力p1=0.25MPa, 級后壓力p2=0.56MPa, 噴嘴理想焓降hn =47.4kJ/kg, 噴嘴損失hnt=3.21kJ/kg, 動葉理想焓降hb =13.4kJ/kg, 動葉損失hbt =1.34kJ/kg, 級的理想焓降ht=60.8kJ/kg，初始動能hc0=0，余速動能hc2=2.09kJ/kg, 其他各種損失h=2.05 kJ/kg。計算：（1） 計算級的反動度m（2） 若本級余速動能被下一級利用的系數(shù) 1=0.97，計算級的相對內(nèi)效率r i。解：級的反動度m=hb/ht=13.4/

2、60.8=0.22 級的相對內(nèi)效率ri=(ht-hn-hb-hc2-h)/(ht-1×hc2) =0.92 2.凝汽式汽輪機的蒸汽初參數(shù)：P0=8.83 MPa，溫度t 0=530，汽輪機排汽壓力Pc=0.0034 MPa，全機理想焓降H t = 1450 kJ/kg，其中調(diào)節(jié)級理想焓降h tI = 209.3 kJ/kg，調(diào)節(jié)級相對內(nèi)效率Iri=0.5，其余各級平均相對內(nèi)效率IIri=0.85。假定發(fā)電機效率g=0.98，機械效率m=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hs(焓熵)圖上繪出該機組的熱力過程線。 解：（1）因為調(diào)節(jié)級效率I

3、ri=0.5=h iIh tI 所以調(diào)節(jié)級有效焓降：h iI=0.5×h tI=104.65 kJ/kg 其余各級的有效焓降：HiII=IIri×HtII 其中：H tII=H th tI=1450209.3=1240.7 kJ/kg HiII=IIri×HtII =0.85×1240.7=1054.6 kJ/kg故整機的相對內(nèi)效率： ri=（hiI +HiII）H t= 1159.251450 = 79.9 %（2）機組的汽耗率： d = 3600(H t·ri·g·m) = 3600（1124.7）= 3.2 kgkW.

4、h（3）熱力過程線hsh tIHtIIt 0=530P0=8.83 MPaPc=0.0034 MPa3.某反動級理想焓降ht=62.1kJ/kg，初始動能hc0=1.8 kJ/kg, 蒸汽流量G=4.8kg/s，若噴嘴損失hn=5.6kJ/kg, 動葉損失hb=3.4kJ/kg，余速損失hc2=3.5kJ/kg，余速利用系數(shù)1=0.5，計算該級的輪周功率和輪周效率。解：級的輪周有效焓降 hu=ht*-hn-hb-hc2 =62.1+1.85.63.43.5 =51.4kJ/kg輪周功率Pu=G×hu=4.8×51.4=246.7kW輪周效率 u=hu/E 0=hu/(h t

5、*1×h c2)=51.4/（62.1+1.80.5×0.35）= 82.7%答：該級的輪周功率為51.4 kJ/kg 該級的輪周效率為82.7%4.已知某級級前蒸汽入口速度C0=0.0 m/s，級的理想焓降h t=78.0kJ/kg，級的反動度=0.3，a 1=12°，b 2=18°，圓周速度u=178m/s, 噴嘴速度系數(shù)j =0.97，動葉速度系數(shù)y =0.9，余速利用系數(shù)m 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注各符號。解: (1) =（1-0.3）×

6、78=54.6 kJ/kg m/s m/s =149.4m/s =194.7 m/s =55.1m/s (2) 動葉進出口速度三角形： W2C1uuC2W1 P0 (3) 該級熱力過程線：sh P1P25.已知汽輪機某級噴嘴出口速度c1=275m/s，動也進、出口速度分別為w1=124m/s、w2=205m/s，噴嘴、動葉的速度系數(shù)分別為=0.97, =0.94，試計算該級的反動度。 解： =40.187 KJ/Kg =23.78 KJ/Kg =16.1 KJ/Kg 6.已知噴嘴前蒸汽壓力p0=2.8MPa，溫度t0=400oC；噴嘴后蒸汽壓力p1=1.95MPa，溫度t1=350oC，噴嘴出

7、氣角1=140，動葉后蒸汽壓力p2=1.85MPa，溫度t2=345oC，級的平均直徑dm=1.3m，汽輪機轉(zhuǎn)速n=3000rmin，假設蒸汽初速c0可忽略不計，下一級利用率為0.5，動葉出口氣流角2=1 -3o， （1） 計算噴嘴速度系數(shù)和動葉速度系數(shù)； （2） 計算并畫出動葉進出口速度三角形； （3） 計算該級的輪周效率；7.已知機組某中間級級前蒸汽壓力p0=0.6MPa，溫度t0=235oC，即后蒸汽壓力p2=0.4MPa，初速度c=80m/s，反動度=0.15，級的理想比焓降h=88KJ/Kg，噴嘴出氣角1=11.22o，動葉出氣角2=18o，級的平均直徑d=1.18m，轉(zhuǎn)速n=300

8、0r/min，噴嘴、動葉的速度系數(shù)均為0.97，該級蒸汽流量為296Kg/s。試求： （1）該機組是沖動時汽輪機還是反動式汽輪機； （2）通過計算畫出該機的熱力過程線； （3）該級的輪周功率； （4）該機余速能量全部被下級利用的輪周效率； 8.已知某級G=30Kg/s，c0=0.0，w1=158m/s，c1=293m/s，w2=157m/s，c2=62.5m/s，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。 計算該級的平均反動度。 計算輪周損失、輪周力、輪周功率和輪周效率（0=0，1=0.9）。 作出級的動葉進出口速度三角形，并在圖中標出各參數(shù)。 作出該級的熱力過程線并標出各量。 解：47.56 KJ/Kg KJ/Kg （1） （2）=144 m/s =160 噴嘴損失為：=4.64 KJ/Kg 動葉損失為： KJ/Kg 余速損失為：1.95 KJ/Kg 輪周損失為：4.64+3.59+1.95=10.18 KJ/Kg 輪周力為：Fu=851N （3）熱力過程線為： sP1P2hP010已知汽輪機某純沖動級噴嘴進口蒸汽的焓值為3369.3 kJ/kg，初速度c0 = 50 m/s，噴嘴出口蒸汽的實際速度為c1 = 470.21 m/s，速度系數(shù)j = 0.97，本