河北工業(yè)大學(xué)蒸汽透平復(fù)習(xí)整理

1、第一章、工業(yè)汽輪機的概述1. 汽輪機按照熱力過程分類。 凝汽式工業(yè)汽輪機 抽氣凝汽式工業(yè)汽輪機 背壓式工業(yè)汽輪機 抽汽背壓式工業(yè)汽輪機2. 電站汽輪機的型號意義 第一部分由漢語拼音字母表示汽輪機的形式，由數(shù)字表示汽輪機的容量，即額定功率（MW）第二部分信息用幾組斜線分割的數(shù)字表示新蒸汽參數(shù)、再熱蒸汽參數(shù)、供熱蒸汽參數(shù)等，功率單位為MW，蒸汽參數(shù)單位為MPa，溫度參數(shù)單位為。第三部分為廠家的設(shè)計序號。N表示凝汽式 B表示背壓式 C表示一次調(diào)整抽氣式CC表示二次調(diào)整抽氣式 CB表示抽汽背壓式 H表示船用 Y表示移動式意義：汽輪機的型號一般包含了汽輪機的形式，容量、新蒸汽參數(shù)和再熱蒸汽參數(shù)信息，從汽

2、輪機的型號可以判斷出汽輪機的主要特征。第2章 、級的工作原理1. 級的定義，級內(nèi)流動的基本假設(shè) 由一系列動葉柵和一系列靜葉柵組成的一個能量轉(zhuǎn)換的基本單元，稱為汽輪機的級假設(shè)：蒸汽是一元流動蒸汽在流道中是穩(wěn)定流動的流動是絕熱的流動是無粘性的流動氣體是理想氣體2. 噴嘴、純沖動級與反動級動葉流道及葉片形狀（分類、填空）汽輪機的噴嘴葉柵是直接固定在汽缸上或固定在隔板上再裝入氣缸內(nèi)氣嘴分為：減縮形噴嘴、漸擴形噴嘴、縮放型噴嘴反動級葉片流道變窄且不對稱純沖動級葉片不變窄且對稱3. 噴嘴的速度系數(shù)定義及其影響因素。 實際速度與理想速度的比值稱為噴嘴的速度系數(shù)。 噴嘴的高度、表面光潔度、汽道的形狀、蒸汽的壓

3、力及蒸汽的狀態(tài)與品質(zhì)等都影響值的大小。4. 部分進氣度的定義（為了提高噴嘴高度，減小損失） 布置噴嘴的弧段與整個周長的比值，稱為部分進氣度。5.噴嘴截面積與蒸汽參數(shù)的關(guān)系當(dāng)氣流速度小于音速時，噴嘴截面積隨蒸汽的膨脹而減。小。當(dāng)氣流速度小于音速時，噴嘴截面積隨蒸汽的膨脹而。增大當(dāng)氣流速度等于音速時，噴嘴截面積有最小值。6. 噴嘴在斜切部分的膨脹當(dāng)時，蒸汽在噴嘴的最小截面ab上達到與出口壓力相等的壓力，氣流在斜切部分abc無附加膨脹，噴嘴出口氣流，汽射角當(dāng)時，最小截面ab上達到臨界壓力，噴嘴出口氣流速度，汽射角當(dāng)時，最小截面ab上達到臨界壓力，在斜切部分蒸汽由臨界壓力繼續(xù)膨脹至出口壓力，氣流也由臨

4、界速度增加至超臨界流速，氣流的方向偏轉(zhuǎn)噴嘴中心線，射汽角7. 級的熱流過程圖繪制與標注（試卷已畫出，求標注線段意義、代數(shù)式），滯止焓。噴嘴中的理想滯止焓降噴嘴的實際焓降噴嘴損失動葉損失動葉的理想焓降機械功余速損失8. 反動度的定義，純沖動級與反動級的反動度是多少（填空） 動葉中轉(zhuǎn)換的理想焓降占整個級的理想焓降的部分稱為反動度 純沖動級，反動級9. 級的速度三角形的繪制與計算（與實際角接近） ，純沖動級反動級10. 級的輪軸功率與輪軸效率的計算 （為單位質(zhì)量工質(zhì)功率） 11. 純沖動級和反動級的最佳速比是多少 純沖動級： 反動級：12. 級的內(nèi)效率與內(nèi)功率的計算理想能量：內(nèi)效率 內(nèi)功率：13.

5、常見的機內(nèi)損失及其產(chǎn)生原因 A噴嘴損失和動葉損失葉型損失端部損失 B摩擦鼓風(fēng)損失葉輪表面與微團氣體蒸汽產(chǎn)生摩擦而損失機械工微團之間由于速度梯度差產(chǎn)生摩擦損失，形成能量損失蒸汽在葉輪兩側(cè)形成了由葉輪表面流向氣缸的渦流運動而增加了能量損失沒有蒸汽流過的動葉柵隨葉輪旋轉(zhuǎn)時由于動葉柵進口角大于出口角，會類似鼓風(fēng)機那樣將周圍的非工作蒸汽從葉輪的一側(cè)鼓向另一側(cè)而消耗機械功，動葉柵離開噴嘴工作弧段時，抽吸主汽流也會引起氣流動能的損失，以上稱為鼓風(fēng)損失。C漏氣損失動靜部分之間有間隙，級的噴嘴和動葉前后之間存在著壓差，則有部分蒸汽通過各種間隙繞過隔板和動葉流走，不參與主汽流做功，因此產(chǎn)生的損失稱為漏氣損失。D濕

6、氣損失濕蒸汽會析出水滴，使做功的蒸汽量減少。水滴和水蒸氣之間的摩擦和碰撞，損耗一部分動能。水滴撞擊在動葉的背弧上，對動葉產(chǎn)生制動作用。為克服水滴的制動力，就要消耗一部分機械工。水滴撞擊在動葉柵上會產(chǎn)生散射，這就進一步加大了水滴和蒸汽之間的摩擦而損耗一部分動能。E余速損失余速損失是指本級中以絕對速度排出的蒸汽余速動能，這部分未能參加本級做功而造成損失。第3章 、單機汽輪機1. 雙列速度級的定義 雙列速度級是由一系列噴嘴的兩列動葉片組成的汽輪機做功單元。2. 雙列速度級的最佳速比 3. 雙列速度級與單列速度級在最佳速比下轉(zhuǎn)換焓降的比較第4章 、多級工業(yè)汽輪機1. 重?zé)嶙饔眉爸責(zé)嵯禂?shù)的定義（名詞解釋

7、） 沖熱作用：前面各級損失的熱能可以部分的在以后各級中作為理想焓降而被利用，這種現(xiàn)象稱為多級工業(yè)汽輪機的重?zé)嶙饔谩?沖熱系數(shù)：由于重?zé)嶙饔檬苟嗉壒I(yè)汽輪機增加的理想焓降占汽輪機總理想焓降的百分比。2.下一級何時不能很好地利用上級余速相鄰兩級的部分進氣度相差很大相鄰兩級的平均直徑相差很大噴嘴進氣角與前一級噴嘴進氣角不一致時。相鄰兩級流量相差很大3. 平衡軸向推力的方法（3種，填空）多級工業(yè)汽輪機的前幾級開設(shè)平衡孔多缸工業(yè)汽輪機采用反向流動裝置。采用平衡活塞4. 徑高比的定義及長短葉片的劃分（填空） 徑高比：，為級的平均直徑，為葉柵高度 短葉片： 長葉片：5. 為何長葉片采用扭曲葉片？表征汽流流動

8、的速度三角形從葉根到頂部，在長葉片的各個斷面上均不相同，流體在葉柵中的流動被扭曲了。在長葉片中蒸汽的焓降、速度和反動度等，在沿葉片高度的各個截面上都是不相同的為獲得在長葉片中蒸汽流動的較高效率，葉片成型時，應(yīng)當(dāng)適應(yīng)氣流扭曲的流動特性及不同斷面氣流參數(shù)的變化規(guī)律。因此長葉片是具有葉片進出口角以及截面沿葉片高度變化的變截面葉片，即扭曲葉片。6. 汽耗量及汽耗率，熱耗量及熱耗率的定義。（名詞解釋）汽輪機每小時消耗的蒸汽量稱為汽耗量D汽輪機發(fā)電機組每發(fā)電所消耗的蒸汽量稱為汽耗率d汽輪機每小時消耗的熱量稱為熱耗量Q汽輪機發(fā)電機組每發(fā)電所消耗的熱量稱為熱耗率q7. 極限功率的定義 單缸汽輪機能通過的最大蒸

9、汽容積流量時發(fā)出的功率稱為極限功率。第5章 、工業(yè)汽輪機的變工況1. 收縮噴嘴和縮放噴嘴的變工況特點 收縮噴嘴 A初壓不變，背壓變化的工況噴嘴的背壓比，蒸汽不流動噴嘴的背壓比，蒸汽膨脹加速，氣流不偏轉(zhuǎn)噴嘴的背壓比，最小截面ab達到臨界流動，氣流不偏轉(zhuǎn)。噴嘴的背壓比，最小截面ab上保持臨界狀態(tài)，氣流在噴嘴斜切部分發(fā)生偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)角為噴嘴的背壓比，蒸汽在斜切部分的膨脹已達到極限。噴嘴的背壓比，蒸汽膨脹到出口截面對應(yīng)的極限壓力，由至的膨脹在噴嘴處進行，膨脹是紊亂的。 B初壓由變化至?xí)r通過噴嘴的臨界流量與噴嘴的滯止壓力成正比。 C除壓背壓同時變化時。當(dāng)背壓低于該初壓下的臨界壓力比時，流量為恒定值；當(dāng)背壓

10、高于該初壓下的臨界壓力比時，則出現(xiàn)流量與背壓成橢圓曲線變化的規(guī)律?？s放噴嘴 A初壓不變，背壓變化的工況噴嘴背壓比，蒸汽不流動噴嘴背壓比，（為縮放斜切噴嘴的設(shè)計背壓比，噴嘴的出口截面處為設(shè)計壓力），汽氣流不偏轉(zhuǎn)噴嘴背壓比，汽流發(fā)生偏轉(zhuǎn)噴嘴背壓比，汽流偏轉(zhuǎn)角達最大值，斜切部分剛好用完。噴嘴背壓比，因無噴嘴壁面的約束，汽流速度不再增加。噴嘴背壓比，汽流特性為噴嘴背壓比，噴嘴在收縮部分汽流由亞音速變?yōu)橐羲?，而在擴散部分全部為亞音速流動噴嘴背壓比，噴嘴在收縮部分降壓加速，在擴散部分則壓縮減速。2. 級和級組的變工況結(jié)論（達到臨界，沒有達到臨界） A級內(nèi)為臨界流動時 臨界發(fā)生在噴嘴中 臨界發(fā)生在動葉中 級

11、內(nèi)為非臨界流動時 B變工況前后級組均為非臨界流動 級組為非臨界流動3. 變工況時級的反動度變化特點（時反動度的變化）級的焓降減少時，噴嘴的出口速度減小，噴嘴的出口的蒸汽流量將大于動葉出口的蒸汽流量，在噴嘴和動葉的間隙中，將有氣流阻塞現(xiàn)象，造成噴嘴和動葉的軸向間隙壓力升高，因此必須在動葉中加速膨脹才能滿足流動的要求，形成級的反動度增加。級的焓降增加時，動葉出口的速度變化的比值，大于噴嘴出口速度變化的比值，在噴嘴和動葉的軸向間隙中，形成汽流快速流過，而不能沖滿動葉槽道，反動度減小才能滿足連續(xù)流動的要求。4. 節(jié)流調(diào)節(jié)和噴嘴調(diào)節(jié)定義、特點、應(yīng)用。 A節(jié)流調(diào)節(jié)：全部進入機組的蒸汽都要經(jīng)過一個或幾個同時

12、開啟的節(jié)流閥而引入級組的第一級中去的調(diào)節(jié)方法特點：因有節(jié)流損失使機組在變工況時相對效率減低，負荷減小時，節(jié)流損失較大，機組效率也較低。應(yīng)用：主要應(yīng)用于為了使配氣結(jié)構(gòu)簡單的小功率工業(yè)汽輪機及擔(dān)任基載的區(qū)域電站用大功率機組中B噴嘴調(diào)節(jié)：汽輪機的第一級噴嘴制造成數(shù)個噴嘴組，新蒸汽經(jīng)過全開的自動主汽門后，在經(jīng)過幾個依次開啟的調(diào)節(jié)汽門，通過汽輪機的第一級的噴嘴組中的調(diào)節(jié)方式。特點：效率高且運行穩(wěn)定，但不能適應(yīng)機組負荷迅速變化的變工況。應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于各類工業(yè)汽輪機中第6章 、工業(yè)汽輪機的結(jié)構(gòu)1. 轉(zhuǎn)子按照制造工藝的分類（填空） 套裝、整端焊和焊接轉(zhuǎn)子。2. 葉輪按照輪體截面的分類 等厚度葉輪錐形葉輪雙曲

13、線葉輪等強度葉輪3. 動葉的葉形圖繪制及標注 葉片入口相對速度葉片的入口角葉片的出口角葉片出口相對速度安裝角葉片出口寬度葉形軒長葉柵寬度葉柵節(jié)距（簡稱節(jié)距）4. 葉根的分類及特點 T型葉根：結(jié)構(gòu)簡單，加工安裝方便，工作可靠 帶外包小角的T型葉根和雙T型葉根減弱了輪緣兩側(cè)的外張，承載離心力更大 菌型葉根連接強度較高，適用于離心力較大的較長葉片上但制造工藝較為復(fù)雜，材料消耗亦較多 叉型葉根葉根和輪緣加工拆卸方便 樅樹型葉根葉根承載能力強，相同負荷下葉片和葉輪可以做的較輕，同時更換葉片也比較方便，但對加工制造要求較高5. 圍帶的分類及加裝圍帶的作用 整體圍帶鉚接圍帶（最常用）焊接圍帶 用圍帶將葉片連

14、成組，可以減小葉片中汽流產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力，改變?nèi)~片的剛性，從而改變其自振頻率，提高振動的安全性。圍帶還具有構(gòu)成封閉汽流通道，防止蒸汽從葉頂溢出的作用。6. 加裝拉金的作用 用拉金將葉片連成組，可以減小葉片中汽流產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力，改變?nèi)~片的剛性，從而改變其自振頻率，提高振動的安全性。但拉金也會產(chǎn)生不利影響：一是增加流動阻力，引起附加能量損失。二是拉金孔削弱了葉片的強度。7. 滑銷系統(tǒng)的分類 滑銷系統(tǒng)是保證汽缸能夠定向自由膨脹并能保持軸線不變的一種裝置。 橫銷：證汽缸在橫向正確膨脹，并限制汽缸沿軸線方向的移動。 縱銷：使汽輪機沿縱向中心線正確膨脹，并保證汽缸中心線不做橫向滑移。 立銷：保證汽缸的垂直定

15、向自由膨脹，與縱銷配合共同保證機組正確縱向中心線 貓爪橫銷：保證汽缸在橫向的定向自由膨脹，同時保證轉(zhuǎn)子與汽缸的軸向相對位置。 角銷：保保證軸承座與臺板的緊密接觸，防止產(chǎn)生間隙和軸承座的翹頭現(xiàn)象。 斜銷：起到縱銷和橫銷的雙重導(dǎo)向作用。8. 常用的汽封裝置分類 迷宮式碳精式水封式 迷宮式又分為梳齒形汽封、樅樹型汽封、薄片型汽封9. 引起葉片振動的激振分類 大致分為機械激振力和汽流激振力（機械激振力決定振動的特性，汽流激振力是引起葉片共振的主要原因） 氣流激振又分為高頻激振力和低頻激振力 低頻激振力分為： 由于部分進汽度引起的激振力 上下隔板接縫處噴嘴葉柵結(jié)合不好，引起汽流突變產(chǎn)生的激振力 靜葉或噴

16、嘴制造和安裝工藝誤差、節(jié)距、安裝角引起的汽流參數(shù)不均勻形成的激振力 級后局部汽流參數(shù)變化引起的激振力10. 單個葉片的振動類型 切向振動軸向振動扭轉(zhuǎn)振動11. 等截面葉片根部離心拉引力計算（例題） 已知：級的平均直徑，葉片高，材料密度，轉(zhuǎn)速。 12. 動葉動頻率定義與靜頻率大小比較 動葉在轉(zhuǎn)動狀態(tài)下的自振頻率，叫做動頻率 葉片轉(zhuǎn)動時的離心力增加了葉片的剛性，使葉片的動頻率將高于葉片的靜頻率。13. 轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速的定義 引起轉(zhuǎn)子共振的轉(zhuǎn)速，就是轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速。第7章 、工業(yè)汽輪機的調(diào)節(jié)1. 間接調(diào)節(jié)系統(tǒng)圖的繪制及其工作原理的敘述 當(dāng)外界負荷降低，轉(zhuǎn)速升高時，調(diào)速器飛錘所受的離心力增大，滑環(huán)A上移

17、，此時杠桿AC以C為瞬間支點帶動B點上移，使滑閥的上油口與來自主油泵的壓力油接通，而下油口與排油口接通，導(dǎo)致油動機的上油腔進油，下油腔排油，推動油動機活塞下移，關(guān)小調(diào)節(jié)汽門。油動機活塞下移的同時，杠桿AC又以A為暫時支點，帶動B點下移，使滑閥活塞重新回到中間位置，并封堵住上下油口，油動機停止移動。這時調(diào)節(jié)汽門亦停留在較前關(guān)小的位置，使汽輪機的發(fā)動功率降低并和外界負荷建立新的平衡。2. 調(diào)節(jié)系統(tǒng)四象限圖的繪制 3. 同步器的分類及加裝后四象限圖（例題） 一類是改變感受器的靜態(tài)特性線的調(diào)速器 一類是改變傳動放大機構(gòu)的靜態(tài)特性線的調(diào)速器例題：說明各象限表示的是什么調(diào)節(jié)機構(gòu)的特性 作圖求出調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜

18、態(tài)特征 如果要改變負荷時（）轉(zhuǎn)速不變，圖示在圖中怎樣實現(xiàn)？解：第一象限：調(diào)速系統(tǒng)靜態(tài)特性 第二象限：轉(zhuǎn)速感受機構(gòu)特性 第三象限：傳動放大機構(gòu)特性 第三象限：執(zhí)行機構(gòu)特性 線a即為所求 1.改變感受機構(gòu)放大器2.改變傳動放大機構(gòu)同步器4. 超速保護裝置的構(gòu)成（填空題） 危急保安器危急遮斷油門自動主汽門第8章 、凝汽器1. 工程角度考慮凝汽器壓力是否越低越好？什么是冷凝器的最佳真空度？ 排氣壓力越低，排氣比容會夜大，需要增加機組的排泄面積，從而使制造困難，成本增加和排氣余速過大而導(dǎo)致機組內(nèi)效率下降 排氣壓力過低，會使凝汽設(shè)備的投資與運行費用增加。 真空度提高，焓降增大，但同時水泵和抽氣器的耗功也增大，使汽輪機功率增加減去水泵和抽氣器功率增加的凈收益最大時的真空度稱為最佳真空度2. 表面式凝汽器的熱力計算（例題）例題：現(xiàn)有一表面式凝汽器，需將15t/h流量的85飽和蒸汽冷凝成飽和水，已知蒸汽焓值2650KJ/kg，凝水焓值352KJ/kg，冷卻水的流量為800t/h，其進口溫度為32，水比熱為4.19，總傳熱系數(shù)為10600，求其傳熱面積。解： 3. 凝水過冷度的定義 排氣壓力下的飽和水溫度