《汽輪機(jī)原理》習(xí)題及答案

第一章結(jié)論之阿布豐王創(chuàng)作

一、單項(xiàng)選擇題

1.新蒸汽參數(shù)為13.5MPa的汽輪機(jī)為（b）

A.高壓汽輪機(jī)B.超高壓汽輪機(jī)

C.亞臨界汽輪機(jī)D.超臨界汽輪機(jī)

2.型號(hào)為N300-16.7/538/538的汽輪機(jī)是（B）。

C.背壓式汽輪機(jī)D.工業(yè)用汽輪機(jī)

第一章汽輪機(jī)級(jí)的工作原理

一、單項(xiàng)選擇題

3.在反動(dòng)級(jí)中，下列哪種說法正確？（C）

4.下列哪個(gè)措施可以減小葉高損失？（A）

5.下列哪種措施可以減小級(jí)的扇形損失？（C）

6.純沖動(dòng)級(jí)動(dòng)葉入口壓力為P1,出口壓力為P2,則Pi和P2的關(guān)系為

（C）

A.PXBB.Pt>P2

C.Pi=P2D.Pi"

7.當(dāng)選定噴嘴和動(dòng)葉葉型后，影響汽輪機(jī)級(jí)輪周效率的主要因素（A）

8.下列哪項(xiàng)損失不屬于汽輪機(jī)級(jí)內(nèi)損失（A）

9.反動(dòng)級(jí)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是動(dòng)葉葉型（B）0

A.與靜葉葉型相同B.完全對(duì)稱彎曲

C.近似對(duì)稱彎曲D.橫截面沿汽流方向不發(fā)生變更

10.當(dāng)汽輪機(jī)的級(jí)在（B）情況下工作時(shí)，能使余速損失為最小。

A.最大流量B.最佳速度比

C.部發(fā)進(jìn)汽D.全周進(jìn)汽

1.汽輪機(jī)的級(jí)是由組成的。[C)

A.隔板+噴嘴B.汽缸+轉(zhuǎn)子

C.噴嘴+動(dòng)葉D.主軸+葉輪

大于臨界壓力比￡什時(shí)，則噴嘴的出口蒸汽流速C

【A】

A.Cl〈CcrB.C]—Ccr

C.Ci>CcrD.C[WCcr

Pl小于臨界壓力Per時(shí)，蒸汽在噴嘴斜切部分發(fā)生膨脹，下列哪個(gè)說法是正確

的？【B】

A.只要降低P”即可獲得更大的超音速汽流

B.可以獲得超音速汽流，但蒸汽在噴嘴中的膨脹是有限的

C.蒸汽在漸縮噴嘴出口的汽流流速等于臨界速度

D.蒸汽在漸縮噴嘴出口的汽流流速小于臨界速度Ccr

4.汽輪機(jī)的軸向位置是依靠確定的？[D]

A.靠背輪B.軸封

C.支持軸承D.推力軸承

5.蒸汽流動(dòng)過程中，能夠推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)對(duì)外做功的有效力是o【C]

A.軸向力B.徑向力

C.周向力D.蒸汽壓差

6.在其他條件不變的情況下，余速利用系數(shù)增加，級(jí)的輪周效率〃u[A]

A.增大B.降低

C.不變D.無法確定

7.工作在濕蒸汽區(qū)的汽輪機(jī)的級(jí)，受水珠沖刷腐蝕最嚴(yán)重的部位是：[A]

A.動(dòng)葉頂部背弧處B.動(dòng)葉頂部?jī)?nèi)弧處

C.動(dòng)葉根部背弧處D.噴嘴背弧處

8.降低部分進(jìn)汽損失，可以采納下列哪個(gè)措施？[D]

A.加隔板汽封

B.減小軸向間隙

C.選擇合適的反動(dòng)度

D.在非工作段的動(dòng)葉兩側(cè)加裝護(hù)罩裝置

9.火力發(fā)電廠汽輪機(jī)的主要任務(wù)是：[B]

A.將熱能轉(zhuǎn)化成電能B.將熱能轉(zhuǎn)化成機(jī)

械能

C.將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能D.將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成

電能

10.在純沖動(dòng)式汽輪機(jī)級(jí)中，如果不考慮損失，蒸汽在動(dòng)葉通道中[C]

A.相對(duì)速度增加

B.相對(duì)速度降低；

C.相對(duì)速度只改變方向，而大小不變

D.相對(duì)速度大小和方向都不變

11.已知蒸汽在汽輪機(jī)某級(jí)的滯止理想焰降為40kJ/kg,該級(jí)的反動(dòng)度為

0.187,則噴嘴出口的理想汽流速度為[D]

A.8m/sB.122

m/s

C.161m/sD.255m/s

12.下列哪個(gè)說法是正確的[C]

A.噴嘴流量總是隨噴嘴出口速度的增大而增大；

B.噴嘴流量不隨噴嘴出口速度的增大而增大；

C.噴嘴流量可能隨噴嘴出口速度的增大而增大，也可能堅(jiān)持不變；

D.以上說法都分歧錯(cuò)誤

!,出口壓力為P2,則R和P2有關(guān)系。【B】

A.Pi<P2B.Pi>P2

C.PI=P2D.PFO.5P2

弧長(zhǎng)為1037mm,平均直徑1100mm,該級(jí)的部分進(jìn)汽度：【A】36

A.0.3B.

C.0.66D.1

15.汽機(jī)中反動(dòng)度為0.5的級(jí)被稱為：[D]

A.純沖動(dòng)級(jí)B.帶反動(dòng)度的沖動(dòng)級(jí)

C.復(fù)速級(jí)D.反動(dòng)級(jí)

16.蒸汽在某反動(dòng)級(jí)噴嘴中的滯止理想燧降為30kj/kg,則蒸汽在動(dòng)葉通道中

的理想焙降為：[C]

A.0kj/kgB.15kj/kg

C.30kj/kgD.45kj/kg

17.在反動(dòng)式汽輪機(jī)級(jí)中，如果不考慮損失，則：[B]

A.蒸汽在動(dòng)葉通道中的絕對(duì)速度增大

B.蒸汽在動(dòng)葉通道中絕對(duì)速度降低

C.蒸汽在動(dòng)葉通道中相對(duì)速度只改變方向，而大小不變

D.以上說法都分歧錯(cuò)誤

kj/kg,噴嘴出口蒸汽理想比熔值為3304.4kj/kg,則噴嘴實(shí)際出口速度為

[A]16

A.B.81.3m/s

C.81.9m/sD.320m/s

19.關(guān)于噴嘴臨界流量，在噴嘴出口面積一定的情況下，請(qǐng)判斷下列說法哪個(gè)

正確：[C]

A.噴嘴臨界流量只與噴嘴初參數(shù)有關(guān)

B.噴嘴臨界流量只與噴嘴終參數(shù)有關(guān)

C.噴嘴臨界流量與噴嘴壓力比有關(guān)

D.噴嘴臨界流量既與噴嘴初參數(shù)有關(guān)，也與噴嘴終參數(shù)有關(guān)

20.反動(dòng)級(jí)中，若噴嘴出口汽流角%=15°,當(dāng)速比取下列哪個(gè)值時(shí)，該級(jí)的輪

周效率最高?！綝】

A.0.24B.0.48

C.0.6D.0.966

%和圓周速度“相等時(shí)，純沖動(dòng)級(jí)和反動(dòng)級(jí)在最佳速比下所能承擔(dān)的焰降之比

為【B】

A.1：2B.2：1

C.1：ID.1：4

22.汽輪機(jī)級(jí)采取部分進(jìn)汽的原因是【B】

A.葉片太長(zhǎng)B.葉片太短

C.存在鼓風(fēng)損失D.存在斥汽損失

23.下列哪幾項(xiàng)損失不屬于葉柵損失。[C]

A.噴嘴損失B.動(dòng)葉損失

C.余速損失D.葉高損失

24.在圓周速度相同的情況下，作功能力最大的級(jí)為[C]

A.純沖動(dòng)級(jí)B.帶反動(dòng)度的沖動(dòng)級(jí)

C.復(fù)速級(jí)D.反動(dòng)級(jí)

25.在各自最佳速比下，輪周效率最高的級(jí)是[D]

A.純沖動(dòng)級(jí)B.帶反動(dòng)度的沖動(dòng)級(jí)

C.復(fù)速級(jí)D.反動(dòng)級(jí)

26.蒸汽在噴嘴斜切部分膨脹的條件是[A]

A.噴嘴后壓力小于臨界壓力B.噴嘴后壓力等于臨界壓力

C.噴嘴后壓力大于臨界壓力D.噴嘴后壓力大于噴嘴前壓力

27.在反動(dòng)級(jí)中，下列哪種說法正確[C]

A.蒸汽在噴嘴中理想焰降為零

B.蒸汽在動(dòng)葉中理想焰降為零

C.蒸汽在噴嘴與動(dòng)葉中的理想熔降相等

D.蒸汽在噴嘴的理想焰降小于動(dòng)葉的理想焰降

28.下列哪個(gè)措施可以減小葉高損失[A]

A.加長(zhǎng)葉片B.縮短葉片

C.加厚葉片D.減薄葉片

29.下列哪種措施可以減小級(jí)的扇形損失

[C]

A.采取部分進(jìn)汽B.采取去濕槽

C.采取扭葉片D.采取復(fù)速級(jí)

30.在汽輪機(jī)工作過程中，下列哪些部件是靜止不動(dòng)的？[C]

A葉輪B葉片

C隔板D軸

31.哪些措施可以減小斥汽損失？【B】49

A.采取扭葉片B.減少噴嘴組

數(shù)

C.在葉輪上開孔D.在動(dòng)葉非工作弧

段加裝護(hù)罩

32.純沖動(dòng)級(jí)內(nèi)能量轉(zhuǎn)換的特點(diǎn)是[B]

A.蒸汽只在動(dòng)葉柵中進(jìn)行膨脹B.蒸汽僅對(duì)噴嘴施加沖動(dòng)力

C.噴嘴進(jìn)出口蒸汽壓力相等D.噴嘴理想熔降等于動(dòng)葉理想焰降

33.汽在葉片斜切部分膨脹的特點(diǎn)包含[B]

A.蒸汽汽流方向不變

B.其葉片前后的壓力比￡V￡cr

C.其葉片前后的壓力比e>￡cr

D.葉片出口只能得到音速汽流

34.大型氣輪機(jī)低壓末級(jí)的反動(dòng)度一般為[D]

1.噴嘴出口實(shí)際氣流速度與理想速度的關(guān)系是（）

A.相等；B.前者大于后者；C.后者大于前者。

2、動(dòng)葉出口實(shí)際氣流速度與理想速度的關(guān)系是（）

A.相等；B.前者大于后者；C.后者大于前者。

3、氣流在噴嘴中流動(dòng)的動(dòng)能損失轉(zhuǎn)變成蒸汽熱能，所以其出口焰值是：

（）

A.升高；B.下降；C.不變。

4、漸縮噴嘴超臨界流動(dòng)時(shí)，壓比與臨界壓比的關(guān)系是：（）

A.相等；B.前者大于后者；C.后者大于前者。

5、在噴嘴出口面積和蒸汽性質(zhì)確定后，通過噴嘴的最大蒸汽量只與（）

有關(guān)。

A.蒸汽的初參數(shù)；B.蒸汽的終參數(shù)；仁人和七

6、在超臨界流動(dòng)條件下，蒸汽在斜切部分流動(dòng)的情形是：

A.超音速，汽流方向不偏轉(zhuǎn)；B.亞音速流動(dòng)，汽流方向不偏轉(zhuǎn);C.超音速，汽

流方向偏轉(zhuǎn)。

7、為了標(biāo)明在一個(gè)級(jí)中蒸汽在動(dòng)葉內(nèi)膨脹的大小引入反動(dòng)度概念。對(duì)純沖動(dòng)

級(jí)，下面選項(xiàng)哪項(xiàng)正確：（）

A.動(dòng)葉焰降為零，反動(dòng)度亦為零；B.動(dòng)葉熔降為零，反動(dòng)度為0.5；C.動(dòng)葉焰

降不為零，反動(dòng)度亦為零；

8、為了標(biāo)明在一個(gè)級(jí)中蒸汽在動(dòng)葉內(nèi)膨脹的大小引入反動(dòng)度概念。對(duì)反動(dòng)

級(jí)，下面選項(xiàng)哪項(xiàng)正確：（）

A.動(dòng)葉熔降為零，反動(dòng)度亦為零；B.動(dòng)葉焰降為零，反動(dòng)度為0.5；C.動(dòng)葉焰

降不為零,反動(dòng)度為（0.4-0.6）；

9、滯止?fàn)顟B(tài)點(diǎn)的蒸汽壓力與實(shí)際狀態(tài)點(diǎn)的關(guān)系是：（）

A.相等；B.前者大于后者；C.后者大于前者。

10、滯止?fàn)顟B(tài)點(diǎn)的蒸汽焙值與實(shí)際狀態(tài)點(diǎn)的關(guān)系是：（）

A.相等；B.前者大于后者；C.后者大于前者。

11、純沖動(dòng)級(jí)和復(fù)速級(jí)做功能力的大小排序是：（）

A.相等；B.前者大于后者；C.后者大于前者。

12、純沖動(dòng)級(jí)和反動(dòng)級(jí)做功能力的大小排序是：（）

A.相等；B.前者大于后者；C.后者大于前者。

13、反動(dòng)級(jí)和復(fù)速級(jí)的做功能力的大小排序是：（）

A.相等；B.前者大于后者；C.后者大于前者。

14、輪周效率是針對(duì)下面哪項(xiàng)損失提出的。（）

A.余速損失；B.部分進(jìn)汽損失；C.級(jí)內(nèi)損失。

15、級(jí)的相對(duì)內(nèi)效率是針對(duì)下面哪項(xiàng)損失提出的。（）

A.余速損失；B.噴嘴和動(dòng)葉內(nèi)部流動(dòng)損失；C.級(jí)內(nèi)損失。

16、長(zhǎng)葉片級(jí)的速度三角形中，葉根、平均直徑和葉頂三處的動(dòng)葉進(jìn)口角的大

小排序是：（）

A.81根＜81均＜81頂;B.Bi頂＜81均根；C.Bi均根頂。

17、長(zhǎng)葉片級(jí)的速度三角形中，葉根、平均直徑和葉頂三處的噴葉出口相對(duì)速

度的大小排序是：（）

1根＜Wi均〈W1頂1頂＜W1均＜W1根I均＜W1根＜W1頂。

二、判斷題

1.復(fù)數(shù)級(jí)具有兩列或兩列以上的靜葉和動(dòng)葉，所以也可以視為兩個(gè)或以上級(jí)

的串聯(lián)。（）

2.在純沖動(dòng)級(jí)內(nèi)，動(dòng)葉的焰降為零，做功也為零。（）

3.帶部分進(jìn)汽的級(jí)中，動(dòng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)將停滯的蒸汽從葉輪一側(cè)鼓到另一側(cè)消耗的

有用功稱為斥汽損失。（）

4.在部分進(jìn)汽的級(jí)中，當(dāng)動(dòng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入工作段時(shí)，蒸汽排斥流道中停滯汽流

所消耗的能量稱為鼓風(fēng)損失。（）

5.反動(dòng)級(jí)就是反動(dòng)度等于的級(jí)。（）

6.葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與其兩側(cè)和外緣蒸汽發(fā)生的摩擦稱為摩擦損失。（）

7.沖動(dòng)級(jí)就是反動(dòng)度為零的級(jí)。（）

8.對(duì)于純沖動(dòng)級(jí)，由于其動(dòng)葉內(nèi)沒有焰降，所以輪周功等于零。（）

9.對(duì)于靜葉，由于其靜止不動(dòng)，因此即使有焰降也沒有能量的轉(zhuǎn)換。（）

10.減縮噴嘴出口處的當(dāng)?shù)匾羲倬褪瞧渑R界速度。（）

11.當(dāng)噴嘴出口壓力小于臨界壓力時(shí)，汽流流動(dòng)從喉部開始方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)

（）。

12.當(dāng)噴嘴出口壓力大于臨界壓力時(shí)，汽流流動(dòng)從出口截面開始方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)

（）O

13.在平面葉柵中，噴嘴出口速度三角形是指噴嘴出口處汽流的絕對(duì)速度、相

對(duì)速度和輪周速度三者的矢量關(guān)系（）。

14.在平面葉柵中，動(dòng)葉入口速度三角形是指噴嘴葉出口處汽流的絕對(duì)速度、

相對(duì)速度和輪周速度三者的矢量關(guān)系（）。

15.反動(dòng)級(jí)的焰降在噴嘴和動(dòng)葉中各占一半，所以噴嘴和動(dòng)葉的葉型互為鏡內(nèi)

映射形狀。（）

由于反動(dòng)級(jí)的焰降在噴嘴和動(dòng)葉中各占一半，所以為了加工簡(jiǎn)化，兩者可采取

同一葉型。（）

三、填空題

隔板和動(dòng)葉頂部O

2.葉輪上開平衡孔可以起到減小軸向推力的作用。

鼓風(fēng)損失和斥汽損失。

機(jī)械損失和軸封損失。

末級(jí)和次末級(jí)。

6.在反動(dòng)級(jí)、沖動(dòng)級(jí)和速度級(jí)三種方式中，要使單級(jí)汽輪機(jī)的熔降大，損失較

少，應(yīng)采取反動(dòng)級(jí)□

7.輪周損失包含：噴嘴損失、動(dòng)葉損失、余速損失o

四、名詞解釋

1.反動(dòng)度

2.復(fù)數(shù)級(jí)

3.沖動(dòng)式汽輪機(jī)（級(jí)）

4.反動(dòng)式汽輪機(jī)（級(jí)）

5.級(jí)的理想焰降

6.級(jí)的滯止理想熔降

7.嘴斜切部分的膨脹極限。

8.噴嘴斜切部分的極限壓力。

9.余速損失。

10.部分進(jìn)汽。

11.部分進(jìn)汽度。

12.輪周功率。

13.輪周效率。

14.級(jí)的有效燧降。

15.級(jí)的相對(duì)內(nèi)效率。

1.速度比和最佳速比

答：將（級(jí)動(dòng)葉的）圓周速度〃與噴嘴出口（蒸汽的）速度。的比值定義為速

度比，輪周效率最大時(shí)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(jí)滯止理想比焰降都在噴嘴中等比焙膨脹的假想出口

速度的比值。

3.汽輪機(jī)的級(jí)

答：汽輪機(jī)的級(jí)是汽輪機(jī)中由一列靜葉柵和一列動(dòng)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(jí)的輪周效率

答：1kg蒸汽在輪周上所作的輪周功與整個(gè)級(jí)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(dòng)速度的蒸汽，如果假想蒸汽等端地滯止到速度為零時(shí)的狀

態(tài)，該狀態(tài)為滯止?fàn)顟B(tài)，其對(duì)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(shí)的壓力與滯止壓力之比。

7.級(jí)的相對(duì)內(nèi)效率

答：級(jí)的相對(duì)內(nèi)效率是指級(jí)的有效焙降和級(jí)的理想能量之比。

8.噴嘴的極限膨脹壓力

答：隨著背壓降低，介入膨脹的斜切部分?jǐn)U大，斜切部分達(dá)到極限膨脹時(shí)噴嘴

出口所對(duì)應(yīng)的壓力。

9.級(jí)的反動(dòng)度

答：動(dòng)葉的理想比焰降與級(jí)的理想比焙降的比值。暗示蒸汽在動(dòng)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(dòng)葉通道時(shí)具有一定的速度，且這個(gè)速度對(duì)應(yīng)的動(dòng)能在該級(jí)內(nèi)不

克不及轉(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發(fā)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(jí)和普通凝汽式汽輪機(jī)的最后幾級(jí)都工作與濕蒸汽

區(qū)，從而對(duì)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(dòng)葉進(jìn)口高度超出噴嘴出口高度的那部分葉高。

16.級(jí)的部分進(jìn)汽度

答：裝有噴嘴的弧段長(zhǎng)度與整個(gè)圓周長(zhǎng)度的比值。

五、簡(jiǎn)答題

17.沖動(dòng)級(jí)和反動(dòng)級(jí)的做功原理有何分歧？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(dòng)級(jí)做功原理的特點(diǎn)是：蒸汽只在噴嘴中膨脹，在動(dòng)葉汽道中不膨脹加

速，只改變流動(dòng)方向，動(dòng)葉中只有動(dòng)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。

反動(dòng)級(jí)做功原理的特點(diǎn)是：蒸汽在動(dòng)葉汽道中不但改變流動(dòng)方向，而且還進(jìn)行

膨脹加速。

動(dòng)葉中既有動(dòng)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化同時(shí)有部分熱能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能。

在同等直徑和轉(zhuǎn)速的情況下，純沖動(dòng)級(jí)和反動(dòng)級(jí)的最佳速比比值：

上式說明反動(dòng)級(jí)的理想焙降比沖動(dòng)級(jí)的小一倍

18.分別說明高壓級(jí)內(nèi)和低壓級(jí)內(nèi)主要包含哪幾項(xiàng)損失？

答：高壓級(jí)內(nèi)：葉高損失、噴嘴損失、動(dòng)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(jí)內(nèi)：濕氣損失、噴嘴損失、動(dòng)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(jiǎn)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

不竭降低，速度不竭升高，使蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)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(dòng)葉片一作用力，推動(dòng)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(jí)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(jí)內(nèi)的損失有：

噴嘴損失、動(dòng)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(dòng)時(shí)，汽流與流道壁面之間、汽流

各部分之間存在碰撞和摩擦，發(fā)生的損失。

(2)動(dòng)葉損失：因蒸汽在動(dòng)葉流道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，因摩擦而發(fā)生損失。

(3)余速損失：當(dāng)蒸汽離開動(dòng)葉柵時(shí)，仍具有一定的絕對(duì)速度，動(dòng)葉柵

的排汽帶走一部分動(dòng)能，稱為余速損失。

(4)葉高損失：由于葉柵流道存在上下兩個(gè)端面，當(dāng)蒸汽流動(dòng)時(shí)，在端面

附面層內(nèi)發(fā)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，發(fā)生由凹弧向背弧的二次流動(dòng)，其流

動(dòng)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)的葉柵裝置在葉輪外圓周上，為環(huán)形葉柵。當(dāng)葉片

為直葉片時(shí)，其通道截面沿葉高變更，葉片越高，變更越大。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(dòng)理論進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，所有參數(shù)的選取，只能包管

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(shí)，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(dòng)，并受離心力的作用發(fā)生向外的徑向流動(dòng)，而周圍

的蒸汽將流過來填補(bǔ)發(fā)生的空隙，從而在葉輪的兩側(cè)形成渦流運(yùn)動(dòng)。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。在沒有安插

噴嘴葉柵的弧段處，蒸汽對(duì)動(dòng)葉柵不發(fā)生推動(dòng)力，而需動(dòng)葉柵帶動(dòng)蒸汽旋轉(zhuǎn)，

從而損耗一部分能量；另外動(dòng)葉兩正面也與弧段內(nèi)的呆滯蒸汽發(fā)生摩擦損失，

這些損失稱為鼓風(fēng)損失。當(dāng)不進(jìn)汽的動(dòng)葉流道進(jìn)入安插噴嘴葉柵的弧段時(shí)，由

噴嘴葉柵噴出的高速汽流要推動(dòng)殘存在動(dòng)葉流道內(nèi)的呆滯汽體，將損耗一部分

動(dòng)能。此外，由于葉輪高速旋轉(zhuǎn)和壓力差的作用，在噴嘴組出口末端的軸向間

隙會(huì)發(fā)生漏汽，而在噴嘴組出口起始端將出現(xiàn)吸汽現(xiàn)象，使間隙中的低速蒸汽

進(jìn)入動(dòng)葉流道，擾亂主流，形成損失，這些損失稱為斥汽損失。

(8)漏汽損失：汽輪機(jī)的級(jí)由靜止部分和轉(zhuǎn)動(dòng)部分組成，動(dòng)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(shí)，會(huì)發(fā)生漏汽，使介入作

功的蒸汽量減少，造成損失，這部分能量損失稱為漏汽損失。

(9)濕汽損失：在濕蒸汽區(qū)工作的級(jí)，將發(fā)生濕汽損失。其原因是：濕蒸

汽中的小水滴，因其質(zhì)量比蒸汽的質(zhì)量大，所獲得的速度比蒸汽的速度小，故

當(dāng)蒸汽帶動(dòng)水滴運(yùn)動(dòng)時(shí)，造成兩者之間的碰撞和摩擦，損耗一部分蒸汽動(dòng)能；

在濕蒸汽進(jìn)入動(dòng)葉柵時(shí)，由于水滴的運(yùn)動(dòng)速度較小，在相同的圓周速度下，水

滴進(jìn)入動(dòng)葉的方向角與動(dòng)葉柵進(jìn)口幾何角相差很大，使水滴撞擊在動(dòng)葉片的背

弧上，對(duì)動(dòng)葉柵發(fā)生制動(dòng)作用，阻止葉輪的旋轉(zhuǎn)，為克服水滴的制動(dòng)作用力，

將損耗一部分輪周功；當(dāng)水滴撞擊在動(dòng)葉片的背弧上時(shí)，水滴就四處飛濺，擾

亂主流，進(jìn)一步加大水滴與蒸汽之間的摩擦，又損耗一部分蒸汽動(dòng)能。以上這

些損失稱為濕汽損失。

21.指出汽輪機(jī)中噴嘴和動(dòng)葉的作用。

答：蒸汽通過噴嘴實(shí)現(xiàn)了由熱能向動(dòng)能的轉(zhuǎn)換，通過動(dòng)葉將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械

功。

22.據(jù)噴嘴斜切部分截面積變更圖，請(qǐng)說明：

(1)當(dāng)噴嘴出口截面上的壓力比pi/p。大于或等于臨界壓比時(shí)，蒸汽的膨

脹特點(diǎn)；

(2)當(dāng)噴嘴出口截面上的壓力比p/p。小于臨界壓比時(shí)，蒸汽的膨脹特

點(diǎn)。

答:(1)p/p。大于或等于臨界壓比時(shí)，噴嘴出口截面AC上的氣流速度和方向

與喉部界面AB相同，斜切部分不發(fā)生膨脹，只起導(dǎo)向作用。

(2)當(dāng)噴嘴出口截面上的壓力比p/p°小于臨界壓比時(shí)，氣流膨脹至AB

時(shí)，壓力等于臨界壓力，速度為臨界速度。且蒸汽在斜切部分ABC的稍前面部

分繼續(xù)膨脹，壓力降低，速度增加，超出臨界速度，且氣流的方向偏轉(zhuǎn)一個(gè)角

度。

23.什么是速度比？什么是級(jí)的輪周效率？試分析純沖動(dòng)級(jí)余速晦氣用時(shí)，速

度比對(duì)輪周效率的影響。

答：將(級(jí)動(dòng)葉的)圓周速度〃與噴嘴出口(蒸汽的)速度a的比值定義為速

度比。

1kg蒸汽在輪周上所作的輪周功與整個(gè)級(jí)所消耗的蒸汽理想能量之比稱為

輪周效率。

在純沖動(dòng)級(jí)中，反動(dòng)度Q,n=0,則其輪周效率可暗示為：

(cosa,-z,fl+T

nu=2tcos。"

葉型選定后，中、“、a］、3數(shù)值基本確定，由公式來看，隨速比變更，

輪周效率存在一個(gè)最大值。同時(shí)，速比增大時(shí)，噴嘴損失不變，動(dòng)葉損失減

小，余速損失變更最大，當(dāng)余速損失取最小時(shí)，輪周效率最大。

24.什么是汽輪機(jī)的最佳速比？并應(yīng)用最佳速度比公式分析，為什么在圓周速

度相同的情況下，反動(dòng)級(jí)能承擔(dān)的焰降或做功能力比純沖動(dòng)級(jí)小？

答：輪周效率最大時(shí)的速度比稱為最佳速度比。

對(duì)于純沖動(dòng)級(jí)，??；反動(dòng)級(jí)(%JOP=COS%；在圓周速度相同的情

況下,

1U

21

-COS6Z.

(2

純沖動(dòng)級(jí)△'=2

由上式可比較得到，反動(dòng)級(jí)能承擔(dān)的焰降或做功能力比純沖動(dòng)級(jí)小。

25.簡(jiǎn)述蒸汽在軸流式汽輪機(jī)的沖動(dòng)級(jí)、反動(dòng)級(jí)和復(fù)速級(jí)內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換特點(diǎn)，

并比較它們的效率及作工能力。

答：沖動(dòng)級(jí)介于純沖動(dòng)級(jí)和反動(dòng)級(jí)之間，蒸汽的膨脹大部分發(fā)生在噴嘴中，只

有少部分發(fā)生在動(dòng)葉中；反動(dòng)級(jí)蒸汽在噴嘴和動(dòng)葉中理想比焙降相等；復(fù)速級(jí)

噴嘴出口流速很高，高速氣流流經(jīng)第一列動(dòng)葉作功后其具有余速的汽流流進(jìn)導(dǎo)

向葉柵，其方向與第二列動(dòng)葉進(jìn)汽方向一致后，再流經(jīng)第二列動(dòng)葉作功。

作功能力：復(fù)速級(jí)最大，沖動(dòng)級(jí)次之，反動(dòng)級(jí)最??；

效率：反動(dòng)級(jí)最大，沖動(dòng)級(jí)次之，復(fù)速級(jí)最小。

26.分別繪出純沖動(dòng)級(jí)和反動(dòng)級(jí)的壓力p、速度c變更的示意圖。

答：純沖動(dòng)級(jí)：

反動(dòng)級(jí):

27.減小汽輪機(jī)中漏氣損失的措施。

答：為了減小漏氣損失，應(yīng)盡量減小徑向間隙，但在汽輪機(jī)啟動(dòng)等情況下采取

徑向和軸向軸封；對(duì)于較長(zhǎng)的扭葉片將動(dòng)葉頂部削薄，縮短動(dòng)葉頂部和氣缸的

間隙；還有減小葉頂反動(dòng)度，可使動(dòng)葉頂部前后壓差不致過大。

28.什么是動(dòng)葉的速度三角形？

答：由于動(dòng)葉以圓周速度旋轉(zhuǎn)，蒸汽進(jìn)入動(dòng)葉的速度相對(duì)于分歧的坐標(biāo)系有絕

對(duì)速度和相對(duì)速度之分，暗示動(dòng)葉進(jìn)出口圓周速度、絕對(duì)速度和相對(duì)速度的相

互關(guān)系的三角形叫做動(dòng)葉的速度三角形。

29.簡(jiǎn)述軸向推力的平衡方法。

答：平衡活塞法；對(duì)置安插法，葉輪上開平衡孔；采取推力軸承。

30.簡(jiǎn)述汽封的工作原理？

答：每一道汽封圈上有若干高低相間的汽封片(齒)，這些汽封片是環(huán)形的。

蒸汽從高壓端泄入汽封，當(dāng)經(jīng)過第一個(gè)汽封片的狹縫時(shí)，由于汽封片的節(jié)流作

用，蒸汽膨脹降壓加速，進(jìn)入汽封片后的腔室后形成渦流釀成熱量，使蒸汽的

焙值上升，然后蒸汽又進(jìn)入下一腔室，這樣蒸汽壓力便逐齒降低，因此在給定

的壓差下，如果汽封片片數(shù)越多，則每一個(gè)汽封片兩側(cè)壓差就越小，漏汽量也

就越小。

31.汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)級(jí)為什么要采取部分進(jìn)汽？如何選擇合適的部分進(jìn)汽度？

答：在汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)級(jí)中，蒸汽比容很小，如果噴嘴整圈安插，則噴嘴高度過

小，而噴嘴高度太小會(huì)造成很大的流動(dòng)損失，即葉高損失。所以噴嘴高度不克

不及過小，一般大于15mm。而噴嘴平均直徑也不宜過小，否則級(jí)的焰降將減

少，所以采取部分進(jìn)汽可以提高噴嘴高度，減少損失。

由于部分進(jìn)汽也會(huì)帶來部分進(jìn)汽損失，所以，合理選擇部分進(jìn)汽度的原

則，應(yīng)該是使部分進(jìn)汽損失和葉高損失之和最小。

32.汽輪機(jī)的級(jí)可分為哪幾類？各有何特點(diǎn)？

答：根據(jù)蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)能量轉(zhuǎn)換的特點(diǎn)，可將汽輪機(jī)的級(jí)分為純沖動(dòng)級(jí)、反

動(dòng)級(jí)、帶反動(dòng)度的沖動(dòng)級(jí)和復(fù)速級(jí)等幾種。

各類級(jí)的特點(diǎn)：

(1)純沖動(dòng)級(jí)：蒸汽只在噴嘴葉柵中進(jìn)行膨脹，而在動(dòng)葉柵中蒸汽不膨

脹。它僅利用沖擊力來作功。在這種級(jí)中：Pi=P2；hb=0；Q,?=0o

(2)反動(dòng)級(jí)：蒸汽的膨脹一半在噴嘴中進(jìn)行，一半在動(dòng)葉中進(jìn)行。它的動(dòng)

葉柵中不但存在沖擊力，蒸汽在動(dòng)葉中進(jìn)行膨脹還發(fā)生較大的反擊力作功。反

動(dòng)級(jí)的流動(dòng)效率高于純沖動(dòng)級(jí)，但作功能力較小。在這種級(jí)中：P1>p2；hn

能h產(chǎn)ht；Qm=O.5。

(3)帶反動(dòng)度的沖動(dòng)級(jí)：蒸汽的膨脹大部分在噴嘴葉柵中進(jìn)行，只有一小

部分在動(dòng)葉柵中進(jìn)行。這種級(jí)兼有沖動(dòng)級(jí)和反動(dòng)級(jí)的特征，它的流動(dòng)效率高于

純沖動(dòng)級(jí)，作功能力高于反動(dòng)級(jí)。在這種級(jí)中：P1>P2；hn>hl,>0；Q

ra=0.05?0.35O

(4)復(fù)速級(jí)：復(fù)速級(jí)有兩列動(dòng)葉，現(xiàn)代的復(fù)速級(jí)都帶有一定的反動(dòng)度，即

蒸汽除了在噴嘴中進(jìn)行膨脹外，在兩列動(dòng)葉和導(dǎo)葉中也進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐蛎?。由?/p>

復(fù)速級(jí)采取了兩列動(dòng)葉柵，其作功能力要比單列沖動(dòng)級(jí)大。

33.什么是沖擊原理和反擊原理？在什么情況下，動(dòng)葉柵受反擊力作用？

答：沖擊原理：指當(dāng)運(yùn)動(dòng)的流體受到物體阻礙時(shí)，對(duì)物體發(fā)生的沖擊力，推動(dòng)

物體運(yùn)動(dòng)的作功原理。流體質(zhì)量越大、受阻前后的速度矢量變更越大，則沖擊

力越大，所作的機(jī)械功愈大。

反擊原理：指當(dāng)原來靜止的或運(yùn)動(dòng)速度較小的氣體，在膨脹加速時(shí)所發(fā)生

的一個(gè)與流動(dòng)方向相反的作用力，稱為反擊力，推動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)的作功原理。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(jī)械功愈大。

當(dāng)動(dòng)葉流道為漸縮形，且動(dòng)葉流道前后存在一定的壓差時(shí)，動(dòng)葉柵受反擊

力作用。

34.說明沖擊式汽輪機(jī)級(jí)的工作原理和級(jí)內(nèi)能量轉(zhuǎn)換過程及特點(diǎn)。

答：蒸汽在汽輪機(jī)級(jí)內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換過程，是先將蒸汽的熱能在其噴嘴葉柵中轉(zhuǎn)

換為蒸汽所具有的動(dòng)能，然后再將蒸汽的動(dòng)能在動(dòng)葉柵中轉(zhuǎn)換為軸所輸出的機(jī)

械功。具有一定溫度和壓力的蒸汽先在固定不動(dòng)的噴嘴流道中進(jìn)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)變成蒸汽的動(dòng)

能。從噴嘴葉柵噴出的高速汽流，以一定的方向進(jìn)入裝在葉輪上的動(dòng)葉柵，在

動(dòng)葉流道中繼續(xù)膨脹，改變汽流速度的方向和大小，對(duì)動(dòng)葉柵發(fā)生作用力，推

動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)作功，通過汽輪機(jī)軸對(duì)外輸出機(jī)械功，完成動(dòng)能到機(jī)械功的轉(zhuǎn)換。

由上述可知，汽輪機(jī)中的能量轉(zhuǎn)換經(jīng)歷了兩個(gè)階段：第一階段是在噴嘴葉

柵和動(dòng)葉柵中將蒸汽所攜帶的熱能轉(zhuǎn)變成蒸汽所具有的動(dòng)能，第二階段是在動(dòng)

葉柵中將蒸汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)機(jī)械功，通過汽輪機(jī)軸對(duì)外輸出。

35.汽輪機(jī)的能量損失有哪幾類？各有何特點(diǎn)？

答：汽輪機(jī)內(nèi)的能量損失可分為兩類，一類是汽輪機(jī)的內(nèi)部損失，一類是汽輪

機(jī)的外部損失。

汽輪機(jī)的內(nèi)部損失主要是蒸汽在其通流部分流動(dòng)和進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換時(shí)，發(fā)生

的能量損失，可以在熠熠圖中暗示出來。

汽輪機(jī)的外部損失是由于機(jī)械摩擦及對(duì)外漏汽而形成的能量損失，無法在

焰燧圖中暗示。

36.什么是汽輪機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率？什么是級(jí)的輪周效率？影響級(jí)的輪周效率的

因素有哪些？

答：蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)的有效焰降與其在汽輪機(jī)內(nèi)的理想焙降的比值稱為汽輪機(jī)

的相對(duì)內(nèi)效率。

一公斤蒸汽在級(jí)內(nèi)轉(zhuǎn)換的輪周功和其介入能量轉(zhuǎn)換的理想能量之比稱為輪

周效率。

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)的變更范圍最大。余速損失的大小取決于動(dòng)葉出口絕對(duì)速度。余速損

失和余速損失系數(shù)最小時(shí)，級(jí)具有最高的輪周效率。

1.分別畫出反動(dòng)級(jí)、純沖動(dòng)級(jí)、復(fù)數(shù)級(jí)最佳速度比時(shí)的速度三角形，并解釋

作圖依據(jù)。

2.畫出最佳速度比（Xjop分別為cosai、（cosa（）/2和（cosaJ/4的速度

三角形，并解釋作圖依據(jù)。

3.在h—S圖上畫出反動(dòng)級(jí)的熱力過程曲線，并標(biāo)注動(dòng)葉進(jìn)口滯止?fàn)顟B(tài)點(diǎn)、動(dòng)

葉出口狀態(tài)點(diǎn)、級(jí)有效熔降。

4.在h-S圖上畫出純沖動(dòng)級(jí)的熱力過程曲線，并標(biāo)注靜葉進(jìn)口滯止?fàn)顟B(tài)點(diǎn)、

動(dòng)葉出口狀態(tài)點(diǎn)、級(jí)的余速損失。

六、計(jì)算題

1.已知汽輪機(jī)某純沖動(dòng)級(jí)噴嘴進(jìn)口蒸汽的焙值為3369.3kj/kg,初速度co-

50m/s,噴嘴出口蒸汽的實(shí)際速度為G=470.21m/s,速度系數(shù)0:0.97,

本級(jí)的余速未被下一級(jí)利用，該級(jí)內(nèi)功率為Pi=1227.2kW,流量D,=47

T/h,求：

（1）噴嘴損失為多少？

（2）噴嘴出口蒸汽的實(shí)際焙?

(3)該級(jí)的相對(duì)內(nèi)效率?

G_470.21

=484.75mls

解:⑴萬一097

114R4752

△%=—薪(1一。2)=------0.972)=6.94kJ/kg

噴嘴損失:221000

Mo=1250J/kg=1.25kJIkg

⑵2

噴嘴出口蒸汽的實(shí)際焙：%=%+△%=3253+6.94=3260kJ!kg

(o\△〃：=〃；一幻=3370.55—3253=117.55kJ/kg

級(jí)的相對(duì)內(nèi)效率:

2.某沖動(dòng)級(jí)級(jí)前壓力po=O.35MPa,級(jí)前溫度t0=169°C,噴嘴后壓力

Pi=0.25MPa,級(jí)后壓力p2=0.56MPa,噴嘴理想熔降△h。=47.4kJ/kg,噴嘴損

失Ahnt=3.21kj/kg,動(dòng)葉理想焰降△hb=13.4kJ/kg,動(dòng)葉損失Ah…

=1.34kJ/kg,級(jí)的理想上降A(chǔ)ht=60.8kJ/kg,初始動(dòng)能Ahc0=O,余速動(dòng)能Ah

c2=2.09kJ/kg,其他各種損失2Ah=2.05kj/kgo計(jì)算：

(1)計(jì)算級(jí)的反動(dòng)度Qm

(2)若本級(jí)余速動(dòng)能被下一級(jí)利用的系數(shù)勺=0.97,計(jì)算級(jí)的相對(duì)內(nèi)效率

Hrio

解：級(jí)的反動(dòng)度

級(jí)的相對(duì)內(nèi)效率nri=(△ht-Ahnl△hbLAhC2-sAh)/(Ah-tx1XA

hC2)~0.92

3.某反動(dòng)級(jí)理想野降A(chǔ)hi=62.IkJ/kg,初始動(dòng)能△hc°=1.8kj/kg,蒸汽流量

G=4.8kg/s,若噴嘴損失△hn,=5.6kj/kg,動(dòng)葉損失AhbLBnkJ/kg,余速損失

Ahc2=3.5kJ/kg,余速利用系數(shù)j尸0.5,計(jì)算該級(jí)的輪周功率和輪周效率。

解：級(jí)的輪周有效焰降

△兒=Aht*一8hn-8hb-8hc2

輪周功率

Pu=GXAhuX

輪周效率

nu=△hu/E0=△h"(△ht*-P1X6hc2X0.35)=82.7%

4.某級(jí)蒸汽的理想熔降為Ah,二76kj/kg,蒸汽進(jìn)入噴嘴的初速度為co-

70m/s,噴嘴出口方向角a]=18°,反動(dòng)度為=0.2,動(dòng)葉出汽角B2:

3一6°,動(dòng)葉的平均直徑為&=1080mm,轉(zhuǎn)速n=3000r/min,噴嘴的速

度系數(shù)。k0.95,動(dòng)葉的速度系數(shù)0.94,求：

⑴動(dòng)葉出口汽流的絕對(duì)速度C2

⑵動(dòng)葉出口汽流的方向角a2

⑶繪出動(dòng)葉進(jìn)出口蒸汽的速度三角形。

A/z*=A/i+—?

解：2X7071000=76+2.45=78.45kj/kg

c,=<pcu=帥=0.95x72x(1-0.2)x78.45x1000=33657m/s

7i-d._.._n—_3_._14_x_1_._0_8_x3—000

6060169.56m/s

K,=Jc；+/-2q"cos%=V336.572+169.562-2x336.57x169.56xcosl80=]8297m/s

.=/7,-6°=34.64-6。

△hb==x78.45=15.69kj/kg

2

/=VJ2AAz，+w：=0.94A/2x15.69x1000+182.97-23g39m/s

02=Jw；-2w'2〃cos42=5/239.392+169.56?-2x239.39xl69.56xcos28.64°=[2[59m/s

動(dòng)葉進(jìn)出口蒸汽的速度三角形

5.已知汽輪機(jī)某級(jí)的理想焰降為84.3kj/kg,初始動(dòng)能1.8kj/kg,反動(dòng)度

0.04,噴嘴速度系數(shù)。=0.96,動(dòng)葉速度系數(shù)0.96,圓周速度為171.8

m/s,噴嘴出口角同=15°,動(dòng)葉出口角=4一3°,蒸汽流量G=4.8

kg/so求:

(1)噴嘴出口相對(duì)速度？

(2)動(dòng)葉出口相對(duì)速度？

(3)輪周功率？

解：⑴A^=84-3kj/kg,Mo=L8kj/kg,。，“=口04,u=171,8m/s

△〃；=+A/zr0=84.3+1.8=86.1卜J/kg

c,=^2(1-QJAA；=390.5m/s

噴嘴出口相對(duì)速度："=荷+/二2叼cos,=228.9m/s

(2)動(dòng)葉出口相對(duì)速度：卬2=，#\9；+卬；=243.2m/s

(3)A-3°=23.2°

輪周功率：

6.已知噴嘴進(jìn)口蒸汽焰值ho=3336kj/kg,蒸汽初速度Co=7Om/s；噴嘴后理想

焰值h產(chǎn)3256kj/kg,,噴嘴速度系數(shù)。=0.97。試計(jì)算

⑴噴嘴前蒸汽滯止焰

⑵噴嘴出口實(shí)際速度

2

解：(1)噴嘴進(jìn)口動(dòng)能:zdhco=CO/2=7072=2450(J/kg)=2.45

kj/kg

噴嘴前蒸汽滯止焰：h0*=ho+/hco=3336+2.45=3338.5(kj/kg)

(2)

噴嘴出口實(shí)際速度：G=097X406.2=394.0(/71/5)

7.某沖動(dòng)級(jí)級(jí)前壓力po=0.35MPa,級(jí)前溫度t°=169°C,噴嘴后壓力

p尸0.25MPa,級(jí)后壓力p2=0.56MPa,噴嘴理想焙降△h“=47.4kJ/kg,噴嘴損失

Ahnt=3.21kJ/kg,動(dòng)葉理想焰降△hb=13.4kJ/kg,動(dòng)葉損失△hbt=L34kJ/kg,

級(jí)的理想熔降A(chǔ)ht=,初始動(dòng)能AhcOR,余速動(dòng)能AhcZuZ.OgkJ/kg,其他各

種損失2Ah=2.05kj/kgo計(jì)算：

(1)計(jì)算級(jí)的反動(dòng)度Qm

(2)若本級(jí)余速動(dòng)能被下一級(jí)利用的系數(shù)u,計(jì)算級(jí)的相對(duì)內(nèi)效率nri。

解：級(jí)的反動(dòng)度。m=Ahb/Aht=

級(jí)的相對(duì)內(nèi)效率nri=(△ht-△hnC-△hbC-△hc2-SAh)/(Aht-u1X

A

8.凝汽式汽輪機(jī)的蒸汽初參數(shù)：P()=8.83MPa,溫度t0=530℃,汽輪機(jī)排汽

壓力Pc=0.0034MPa,全機(jī)理想焰降A(chǔ)Ht=1450kj/kg,其中調(diào)節(jié)級(jí)理想焙降

△hJ=209.3kj/kg,調(diào)節(jié)級(jí)相對(duì)內(nèi)效率n[i=0.5,其余各級(jí)平均相對(duì)內(nèi)效率

n

nri=o.850假定發(fā)電機(jī)效率3=申98,機(jī)械效率nm=0.99。試求:

(1)該級(jí)組的相對(duì)內(nèi)效率。

(2)該機(jī)組的汽耗率。

(3)在h~s(焰?熠)圖上繪出該機(jī)組的熱力過程線。

解:(1)因?yàn)檎{(diào)節(jié)級(jí)效率nli=0.5=Ahi1/Aht1

所以調(diào)節(jié)級(jí)有效焙降：Ah「XAh「=104.65kj/kg

其余各級(jí)的有效熔降：

n

其中：AHt=AHt-Ah「=1450—209.3=1240.7kj/kg

AHJ=nLXAX

ri?ng?nJ=3600/(1124.7)=3.2kg/kW.

(3)熱力過程線

見右圖。

9.已知某級(jí)級(jí)前蒸汽入口速度Co=O.0m/s,級(jí)的理想焙降△hk7,級(jí)的反動(dòng)

度Q=0.3,Ei=12°,夕2=18°,圓周速度f178m/s,噴嘴速度系數(shù)。=0.97,

動(dòng)葉速度系數(shù)"=0.9,余速利用系數(shù)瓦=1.0。

(1)計(jì)算動(dòng)葉進(jìn)出口汽流絕對(duì)速度及相對(duì)速度。

(2)畫出動(dòng)葉進(jìn)出口速度三角形。

(3)畫出該級(jí)熱力過程線并標(biāo)注各符號(hào)。

解：⑴世。=(1-。，")岫°=(1-0.3)Xkj/kg

c?=72xlO3A/z?0=72x10'x54.6=330.5川/5

It]=(pcx=330.5x0.97=320.5田/5

2222

=7C1+M-2C1MCOS(Z1=V320.5+178-2x320.5x178cosl2°m/s

w二川=0.9x,2x0.3x78x103

2.7m/s

2222

c'2=yjw2+u-2W2UCOSJ32=A/194.7+178-2xl94.7xl78xcosl80m/s

(2)動(dòng)葉進(jìn)出口速度三角形:

(3)該級(jí)熱力過程線:

10.已知某級(jí)G=30Kg/s,Co,Wi=158m/s,Ci=293m/s,w2=157m/s,c2?軸向排

汽(a2=900),噴嘴和動(dòng)葉速度系數(shù)分別為。=0.95,=0.88,汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速為

3000轉(zhuǎn)/分。

(1)計(jì)算該級(jí)的平均反動(dòng)度。

(2)計(jì)算輪周損失、輪周力、輪周功率和輪周效率(口。=0,h=)。

(3)作出該級(jí)的熱力過程線并標(biāo)出各量。

兇。_/，—―空—=

22

解："2x10V2X103X0.9547.56KJ/Kg

922

卬2一小_1572158=3418

△你-

23

■2x10V2xl0'2X103X0.8822X103KJ/Kg

3.418

=0.07

。,“二-3.418+47.56-

(1)

(2)〃=J也三2?=J157?二62.5』44巾/s

%=arcM+i=arccos293^1442-1582

2c,w2x293x144=16°

噴嘴損失為：砌=皎°(1-d)=4756x(1—0.952)KJ/Kg

動(dòng)葉損失為:KJ/Kg

余速損失為:

輪周損失為:

輪周力為:

P_G(c,coso；!+c2cosa2)=30x(293cosl6°+62.5cos900)-g51

(3)熱力過程線為:

11.已知汽輪機(jī)某級(jí)噴嘴出口速度c,=275m/s,動(dòng)也進(jìn)、出口速度分別為

w尸124m/s、w2=205m/s,噴嘴、動(dòng)葉的速度系數(shù)分別為。1=0.97,獷=0.94,試計(jì)

算該級(jí)的反動(dòng)度。

一。一端.T.2752

解：2xl()32x103^