一、填空题
1. 蒸汽轮机发电厂的三大核心设备为：锅炉 、汽轮机 及发电机 。
2. 汽轮机按热力过程可分为：①凝汽式 汽轮机；②背压式 汽轮机；
③调节抽汽式 汽轮机；④抽汽背压式 汽轮机；⑤多压式 汽轮机等。
3. 汽轮机是一种将蒸汽 的热能 转变为机械功 的旋转式原动机。
4. 当M ＜1时，要想使气流膨胀，通流截面应渐缩 ；要想扩压通流截面应渐扩 。 当M ＞1时，要想使气流膨胀，通流截面应渐扩 ；要想扩压通流截面应渐缩 。
5. 根据级所采用的反动度的大小不同，可将级分为：纯冲动级 ，反动级 ，带反动度的冲动级 三种。
6. 蒸汽在动叶中的理想焓降 与这一级总的理想焓降 之比，称为汽轮机的反动度。
7. 动叶片中理想焓降的大小，通常用级的反动度 来衡量，动叶中的焓降越大，级的反动度就越大 。
8. 为了减小余速损失，在设计时一般要求动叶片出口绝对排汽角接近于90? 。
9. 习惯上把圆周速度 与喷嘴出口速度 的比值称为速度比；通常把对应轮周效率 最大时的速比称为最佳速比。
10. 反动级、纯冲动级、复速级的最佳速比分别为：r 1op 1()cos x α= 、c
1op 1()cos /2x α= 、
f
1op 1()cos /4x α= 。
11. 在?、u 及1α都相等的条件下， 当复速级、纯冲动级与反动级都在各自的最佳速比下工作时，其作功能力*t ()h ?之比为8:2:1 。
12. 级内损失除了蒸汽在通流部分中流动时所引起的喷嘴损失、动叶损失、余速损失外，还有叶高损失、扇形损失、部分进汽损失、叶轮摩擦损失，湿汽损失以及漏汽等损失。
13. 汽轮机转子主要包括主轴 、叶轮(或转鼓) 、动叶栅 、联轴器 以及其他转动零件。
14. 汽轮机的轴承分推力 轴承和径向支承 轴承两大类。
15. 汽轮机的损失可分为内部损失和外部损失。外部损失包括：端部漏汽 损失、机械 损失。
16. 蒸汽在多级汽轮机中工作时，除存在各种级内损失外，还要产生进汽结构中的节流 损失和排汽管中的压力 损失。
17. 汽轮机采用中间再热，可以提高循环热效率 ；又能减小排汽的湿度 。
18. 高压轴封用来防止蒸汽漏出 汽缸，避免工质损失并保护运行现场环境，减轻加热轴颈 或冲进轴承 使润滑油质恶化；低压轴封则用来防止空气漏入 汽缸使排汽压力 升高，以及减轻抽气器 的负担。
19. 汽轮机处在临界转速下振动增大的现象称为共振 现象。
20. 危急遮断器的动作转速通常应在额定转速的110%~112% 范围内。
21. 调节系统的静态试验包括：静止试验 、空负荷试验 和带负荷试验 。
22. 还有调节系统方面的速度变动率 、油动机时间常数 和迟缓率 。
23. DEH 控制系统要实现对汽轮机组转速和负荷的控制，必须获得的反馈信号是：汽轮机转速 信号、发电机输出电功率 信号以及调节级后压力 信号。
24. DEH 调节系统的四种运行方式为：二级手动 、一级手动 、操作员自动 和自动透平控制(ATC) 。
25. 汽轮机凝汽设备由凝汽器 、冷却水泵 、抽气器 和凝结水泵等组成。
26. 抽气器的作用是抽出凝汽器中的空气 ，建立并维持 凝汽器真空。
27. 使冷凝器的冷却水以与正常运行时相反 方向流过冷却管的一种清洗方法，称为冷凝器反清洗 ，它是清除机械 脏污的有效方法。
二、选择题
1. 某台汽轮发电机组的新蒸汽参数为3.43MPa 、435℃,该机组属于：( B )
A. 高温高压机组
B. 中温中压机组
C. 低温低压机组
2.若要蒸汽在通道中膨胀加速，必须(C )。
A. 提供压降
B. 提供压升
C. 提供压降并使通流截面渐变
3.动叶中的焓降越大，级的反动度就( B )。
A. 越小
B. 越大
C. 可能大也可能小
4.对于纯冲动式汽轮机，蒸汽( A )。
A. 仅在喷嘴中膨胀
B. 仅在动叶栅中膨胀
C. 在喷嘴和动叶栅中都膨胀
5.汽轮机汽缸的膨胀死点是由以下两个部件中心线的交点形成的。( C )
A. 立销与横销
B. 立销与纵销.
C. 横销与纵销
6.压水堆核电站汽轮机不能采用过热蒸汽的根本原因是：( C )
A. 汽轮机功率太大
B. 一回路冷却水压力太高
C. 一回路冷却剂不允许沸腾
7.多数蒸汽轮机发电厂的凝汽器都采用( B )。
A. 空冷表面式凝汽器
B. 水冷表面式凝汽器
C. 混合式凝汽器
8.当背压降低到极限真空时，如果再降低压力，( C )。
A. 还能再增大功率。 B 会减小功率。 C 功率将不再增大。
9.汽轮机工作转速为3000转/分,危急遮断器超速试验时动作转速为3210转/分,你认为：( B )
A. 偏高
B. 偏低
C. 合适
10.除氧器水箱中的除氧水是由( A )输送到蒸汽发生器去的。
A. 主给水泵
B. 凝结水泵
C. 冷却水泵
三、判断题
1.对于纯冲动式汽轮机，蒸汽不仅在喷嘴中而且也在动叶栅中进行膨胀。( ×)
2.反动级动叶片前后蒸汽压力不相等。( √ )
3.为保证汽轮机的真空度和凝结水品质，凝汽器汽侧与水侧之间必须保持严密不漏。( √ )
4.汽轮机在启动冲转前及停机后，可以使转子处于静止状态。( ×)
5.某汽轮机的调节方式为喷嘴调节，它是由四个调节阀同时启闭来改变功率的。( ×)
6.汽轮发电机组的转子都是用联轴器相连的，且均采用刚性连接。( ×)
7.汽机交流润滑油泵低油压联动启动，系统油压恢复正常后，交流油泵将自动停止。( ×)
8.一旦发生甩负荷(超过30%)或者当机组转速超速到额定值103%时，则DEH将脉冲给两只OPC电磁阀以信号，将OPC保护油压快速泄放，使调节阀与再热主汽阀迅速关闭。( ×) 9.危急遮断系统装有4只AST电磁阀，其中任何一只电磁阀动作均可使AST总管泄油，造成
停机。( ×)
10.OPC(超速保护控制器)动作时释放调节阀和再热调阀的遮断油，同时通过空气引导阀使抽
汽逆止阀的控制用气失去，抽汽逆止阀全关。( √ )
11.电超速保护的整定值应为103%额定转速。( ×)
12.汽轮机热态启动时应先抽真空，然后送轴封蒸汽。( ×)
13.汽轮机送轴封蒸汽前盘车应运行正常。( √ )
四、简答题
1.简述核电厂能量生产过程。
答：(1) 核燃料在反应堆中发生受控裂变，将核能转变为热能，并将热量传给载热剂；
(2) 在蒸汽发生器中，载热剂将热能交换给水，使其成为高压饱和蒸汽；
(3) 饱和蒸汽在汽轮机中逐级膨胀作功(或部分作为汽水分离再热的热源)，将热能转变为动能，并转换成机械能；(4) 发电机将汽轮机传送来的机械能转化为电能。
2.压水堆核电厂二回路系统主要由哪些设备组成？
答：汽轮机回路也可称为二回路，它是由汽轮机、汽水分离再热器、凝汽器、凝结水泵、主给水泵、回热加热器和除氧器等与蒸汽发生器二次侧组成的封闭的汽水循环回路。
3.说明汽轮机型号CB25-8.83/1.47/0.49的含义。
答：抽汽背压式汽轮机，额定功率25MW，初压8.83MPa，抽汽压力1.47MPa，背压0.49MPa。
4.蒸汽在叶栅中的流动实际上是有粘性、非连续和非定常的三元流动。为便于分析和运算，
除不考虑粘性外，还需作哪些假设？
答：①蒸汽在叶栅通道中的流动为稳定流；②蒸汽流动是一元流动；
③流动是等熵的或是绝热的；④蒸汽作为理想气体
5.动叶速度系数和哪些因素有关？其中哪些因素影响最大？
答：与动叶片高度，进、出口角，动叶理想出口速度、叶型，反动度以及表面光洁度等因素有关，其中?b、Ωm和w2t影响最大。
6.何谓轮周功率？
答：轮周功率即指周向力在动叶片上每秒所作的功。
7.何谓轮周效率？
答：所谓轮周效率就是指一千克蒸汽通过汽轮机某级动叶片时所作的功与一千克蒸汽通过该级的理想焓降之比。
8.凝汽式多级汽轮机中下一级能否充分利用前一级的余速，哪些条件应得到满足？
答：实现余速利用的条件：
①相邻两级的部分进汽度相同；②相邻两级的通流部分过渡应平滑；
③相邻两级的轴向间隙要小、流量变化不大；④喷嘴的进汽角应与前一级排汽角一致。
9.对轴封系统的基本要求有哪些？
答：①应防止蒸汽由高压轴封向外泄漏；
②应防止空气由轴封漏入处于真空状态的汽缸内；
③对核电站汽轮机，在高负荷时，为避免高压缸内高湿度排汽进入轴封，应向高压缸轴封内槽供入新蒸汽。
10.停机后为什么要进行盘车？
答案要点：停机后盘车的目的是防止上下汽缸的温差引起轴弯曲，以便汽机随时可以启动，停机后由于热空气比较轻，上升引起转子和汽缸的上部温度高，下部温度低，转子的轴就向上弯曲，这时如不盘车，启动时就可发生动静部分摩擦，经测定停机后4－12小时轴弯曲度最大。
11.简述核电汽轮机主要有哪些特点？
答：①蒸汽参数低②容积流量大③大多数级处于湿蒸汽区④单排汽口极限功率较小⑤甩负荷时容易超速
12.提高核电站汽轮机单机功率的途径有哪些？
答：①增大排汽口通流能力②提高排汽压力或增大余速损失③采用半速汽轮机
④采用给水回热加热
13.节流调节有哪些优缺点？
答：节流调节汽轮机的优点为：结构简单、制造成本低、负荷变化时级前温度变化较小(与喷嘴调节相比),对负荷变动的适应性较好。另外，与喷嘴调节相比。节流调节汽轮机在满负荷时有更好的经济性，并且对大功率的汽轮机，若采用节流调节则避免了部分进汽损失。
节流调节的缺点是在部分负荷下工作时，由于节流损失使效率下降较多，经济性较差。
14.汽轮机调节系统的任务是什么？
答：①保证汽轮发电机组能根据用户的需要及时地提供足够的电力；
②调整汽轮机的转速使它维持在规定的范围内。
15.简述同步器的作用是什么？
答：(1) 在单机运行时，使用同步器可以保证机组在任何负荷下保持转速不变；
(2) 在机组并网运行时，通过同步器可以改变汽轮机的功率，使各台机组承担给定负荷，调整电网频率，以维持电网周波稳定，这称为二次调频；
(3) 在机组并网前，用同步器可改变汽轮机的进汽量来调整汽轮机的转速，使发电机与电网同步并列。正由于有此用途，故称其为同步器。
16.DEH调节系统由哪五大部分组成？
答：DEH调节系统由固态电子控制器柜、操作系统、阀门伺服执行机构、EH供油系统及保安系统五大部分组成。
17.电磁阀危急遮断系统有哪两种动作情况？
答：电磁阀危急遮断系统有两种动作情况：
一种是超速防护系统OPC(Overspeed Protect Controller)。该系统动作时只关闭高调门和中调门，主汽门并不关闭，不造成汽轮机停机。
另一种是自动停机跳闸系统AST(Auto-Stop Trip)。当该系统动作时，所有汽门全部关闭,实现紧急停机。
AST危急遮断的项目有：①电超速；②轴承油压低；③EH油压低；④真空低；⑤轴向位移大；⑥手动跳闸。此外，系统还提供了一个可接受所有的外部遮断讯号的遥控遮断接口，以供现场选用。可选遥控遮断项目有：炉MFT、DEH失电、轴振动大、轴承瓦温高、差胀大、高压缸排汽温度高、高压缸排汽压力高、发变组保护动作、旁路不合理操作或故障等。
18.DEH有哪4种运行方式？
答：DEH-Ⅲ型调节系统有4种运行方式：
①二级手动；②一级自动；③操作员自动；④自动透平控制(ATC)。
19.凝汽设备的任务是什么？
答：凝汽设备的任务是：
(1) 在汽轮机排汽口建立并维持高度真空，保证汽轮机安全、可靠、经济地运行；
(2) 将汽轮机的排汽凝结成洁净的凝结水作为蒸汽发生器(或锅炉)的给水，以回收工质；
(3) 接受来自各疏水箱的疏水，经过滤除氧，保持凝结水品质。
20.抽气器的作用是什么？
答：在凝汽器开始运行时，抽出凝汽器壳体内的空气以建立真空；在凝汽器运行过程中，将汽轮机排汽中夹带的空气和从真空系统不严密处漏入的空气不断抽出，以维持凝汽器的高度真空。
五、论述题
1.什么是汽轮机的级，简述能量在纯冲动级中的转化过程。
答案要点：喷嘴和与其配合的动叶栅所构成的汽轮机的基本作功单元称为级。
具有一定压力和温度的蒸汽先在固定不动的喷嘴中膨胀加速，蒸汽的压力、温度降低，流速增加，此过程完成了热能到动能的转换。从喷嘴出来的高速汽流，以一定的方向进入装在叶轮上的动叶栅中，受叶片作用，汽流改变速度及方向后排出。这样，汽流对叶片产生一作用力，推动叶轮转动作功，完成动能到机械能的转换。
2.试述多级汽轮机有哪些优点？
答案要点：
1．效率高、容量大。其具体原因是：
(1)每级所承担的焓降较小,所以即使在圆周速度不大的情况下，也可保证每级在最佳速比附近工作；
(2)可以在保证最佳速比的前提下减小级的平均直径，从而可提高高压段叶片高度或提高部分进汽度，因此可提高高压段各级的内效率；
(3)级的焓降小，可避免采用加工困难、变工况性能差的缩放喷嘴；
(4)余速利用可提高整机的内效率；
(5)重热现象可使前面级的损失在后面级中部分地被回收利用；
(6)多级汽轮机有可能设计成回热抽汽式和中间再热式，从而可提高循环热效率及机组内效率。
2. 单位容量的造价低
尽管多级汽轮机结构及系统复杂，零部件多，单机尺寸大、造价高，但单位容量的金属耗量及工程造价远较单级汽轮机为低。而且单机容量越大，单位容量的金属耗量及工程投资越少。
3.现代汽轮机如何改进结构设计，以提高机组的变负荷能力和运行安全性？
答：①设计思想先进的机组采用了窄而高的法兰，使汽缸接近圆筒形，减小了变负荷时法兰处的热应力；同时将法兰螺栓布置得靠近汽缸壁中心线，从而改善了螺栓的受力条件，设计中还将螺栓的节距取得较小，因而法兰螺栓的直径较小，容易被加热。这种设计思想还使法兰中分面的蒸汽严密性得以提高；
②在低压缸中，尽管其进出口蒸汽的压差很小但温降却并不小。为了分担低压缸中的巨大温压，改善低压缸的膨胀，使汽缸不致产生翘曲变形而影响动、静部分的间隙，大型机组的低压缸往往采用双层甚至三层缸结构。
③现代大容量汽轮机采用的下猫爪中分面支承方式，综合了下猫爪支承和上猫爪支承的优点，既可使受热膨胀后的汽缸与转子中心保持一致，又可减轻法兰螺栓的负担，同时安装检修也方便。
4.试述核电站汽轮机采用半速有哪些好处？
答案要点：
①提高了单机功率
在不增加动叶应力的情况下，汽轮机转速减半，理论上可以使极限功率提高三倍之多。但由于半速汽轮机的转子、凝汽器、排汽管等的构造尺寸太大，制造工艺上难以实现，所以，实际半速汽轮机的叶片高度和级的平均直径约可增大50%，相应功率可提高一倍多一些；
②提高了汽轮机的可靠性
转速越低，离心应力就越小。因此，在相同材料时，其末级叶片的工作更为可靠。
由于叶片在湿蒸汽中侵蚀程度与轮周速度的二次方、三次方甚至四次方成正比。采用半转速，可使叶片的抗侵蚀能力和可靠性大大提高。
另外，从叶片振动特性考虑，低速汽轮机的运行可靠性也更高。；
③提高了经济性
有关不同额定转速对汽轮机组效率影响的研究表明，虽然半速机组在高压部分带来一些附加损失，但低压部分的效率将得到更多的提高。例如，对于400~600MW汽轮机组，采用半转速可使汽轮机的经济性提高0.8~1.1%。
5.核电站汽轮机为何大都采用节流调节？
答案要点：①喷嘴调节的优点是在部分负荷时因节流损失较小而有较高的效率，而节流调节汽轮机在满负荷时既无节流损失又避免了部分进汽损失故效率高。核电厂主要带基本负荷运行，因而采用节流调节在经济性上更为有利；
②核电站汽轮机容积流量大，第一级叶片的高度大，弯曲应力较大，因此采用部分进汽困难，故不宜采用喷嘴调节。
6.运行对凝汽式机组调节系统的要求有哪些？
答案要点：
(1) 调节系统应能保证机组在额定参数下，稳定地在满负荷至零负荷范围内运行，而且当参数和周波在允许的范围内变动时，仍能在额定负荷至零负荷内运行，并保证汽轮发电机组能顺利地并网和解列；
(2) 为了保证稳定运行，由迟滞等原因引起的自发性负荷变动应在允许范围内，以保证机组的安全、经济运行；
(3) 当负荷变动时，调节系统应能保证机组平稳地从某一工况过渡到另一工况，而不发生较大的和长期的摆动；
(4) 当机组突然甩去全负荷时，调速系统应能保证不使超速保安器动作。
7.间接调速系统由哪些主要机构组成？并说明其基本工作原理。
答案要点：主要由转速感应机构、传动放大机构、配汽机构(执行机构)和反馈机构组成。
其基本工作原理如下：
当外界负荷变化时，由感应机构感受机组转速的变化，并输出相应的变化量(例如离心式调速器中滑环位移)，经传动放大机构放大后，一面带动配汽机构改变调节汽阀的开度，使进汽量作相应变化，改变汽轮机的功率，以满足外界负荷变化的需求；另一方面，在带动配汽机构动作的同时，通过反馈机构使传动放大机构复位，以保证调节过程稳定。
8.图5-1为哈尔滨汽轮机厂生产的汽轮机上所采用机械液压式(高速弹性调速器)调速系统，
试以机组负荷降低使转速升高为例分析该调速系统的工作过程。 答案要点：当机组负荷降低使转速升
高时，调速器1的重锤由于离心力增加向外
伸张，使挡油板右移，随动滑阀2的喷油嘴
排油间隙增大。压力油经节流孔1a 和2a 进
入随动滑阀左右侧油室，右侧油室中的油
经间隙s 排向回油。喷嘴排油间隙增大使得
排油面积增加，排油量增大，从而使随动
滑阀右油室中的油压减小，在压力差作用
下，随动滑阀向右移动，通过杠杆作用，
使调速滑阀3的排油口A 的面积增大。压力
油经过油动机滑阀5上的油口B 和反馈滑阀7上的油口C 进入控制油路，并经油口A 排出。由于排油口A 的面积增大，控制油压x p 降低。x p 降低，使油动机滑阀5上下油压
平衡破坏，在压力差作用下，滑阀5下移，使油动机上油室与压力油相通，下油室与排油室相通，油动机活塞向下移动，通过执行机构关小调节汽门，减小汽轮机的功率。在油动机活塞下移的同时，反馈滑阀7右移，使油口C 的面积增大，即增加了控制油的进油量，控制油压x p 上升，滑阀5上移，当滑阀5居中后，切断了油动机的进排油路，调节结束，系统稳定在一个新的平衡状态。(滑阀5上的油口B 为一动反馈油口，当滑阀5下移时，油口B 开大使x p 上升，从而限制了滑阀的行程，使调节过程比较稳定。当调节过程完结之后，B 油口保持原大小不变，反馈作用消失。由于这种反馈只在调节系统动作时起作用，故称为动反馈。)
9. 图5-2为一最简单的一级放大间接调节系统。试以外界负荷减小使机组转速升高为例分析
该调速系统的工作过程。
答案要点：当外界负荷减小使机组转速升高时，
调速器滑环A 向上移动，通过杠杆带动错油门滑阀上
移，使压力油经错油门a 窗口进入油动机的上腔，其
下腔的油经错油门b 窗口与回油管路相通。于是，油
动机活塞在较大的压差作用下向下移动，关小调节
汽门，减小进汽量，使机组功率与外界负荷相适应。
在油动机活塞下移时，同时通过杠杆带动错油门滑
阀向下移动。当滑阀恢复至居中位置时，压力油不
再与油动机相通，活塞停止运动，此时，调节系统达到了新的平衡状态。
油动机活塞的运动是错油门滑阀位移引起的，而活塞位移反过来又影响错油门滑阀的位移，这种作用称为反馈，这里的反馈元件为杠杆。因为这种反馈是要抵消调速器对滑阀的作用的，故称为负反馈。如果没有这个负反馈，油动机将一直运动到死点，因而无法实现稳定调节。因此，负反馈是间接调节系统中必不可少的环节。
10. 什么是速度变动率？它对汽轮机运行有何影响？
答案要点：汽轮机由满负荷稳定减小到零负荷时，转速改变的数值与额定转速之比的百分数称为速度变动率或速度不等率δ，即： ma x min 0()100%n n n δ=-?
当δ过小时，曲线太平坦，容易造成负荷摆动。
δ过大，单机运行时，负荷变化时速度的改变量偏大；且甩负荷时超调量变大，可能导致超速保险装置动作，影响机组运行。
对并列运行的机组，当外界负荷变化时，速度变动率小的机组，负荷变动百分数大；而速度变动率大的机组，负荷变化百分数小。
11. 什么是一次调频与二次调频，它们的特点和关系怎样？
答案要点：由调速系统自动根据速度变动率的大小来控制机组负荷的增减，以减小电网频率变化幅度的方式，称为一次调频。
用同步器改变并网运行汽轮机的功率，使各台机组承担给定负荷，以调整电网频率维持 图5-1 高速弹性调速器调节系统 1—调速器；2—随动滑阀(差动滑阀)；3—调速滑阀(分配滑阀) 4—同步器；5—油动机滑阀；6—油动机；7—反馈滑阀
图5-2 间接调节系统
电网周波稳定的方式，称为二次调频。
(1)一次调频是按并列运行机组的静态特性自动分配负荷，而二次调频要靠同步器人为地进行；
(2)并列运行的机组通常都参与一次调频，但一次调频通常不可能保持电网周波不变而只能减小周波变化的程度；
(3)一次调频可以认为是暂态的。即当电网负荷变化后，二次调频来不及立即保证电网有功功率的供求平衡，暂时由一次调频来维持电网周波不致有过大变化而造成严重后果，当二次调频使周波恢复正常后，一次调频作用便消失。
12. 大容量汽轮机通常有哪些保护项目？
答案要点：(1) 超速保护； (2) 低油压保护； (3) 轴向位移及差胀保护；
(4) 低真空保护； (5) 振动保护；(6) 轴承回油温度或瓦温保护；(7) 发电机故障保护；
(8) 手动遮断保护； (9) 安全油压保护； (10) 防火保护
13. 中间再热给调节系统带来的问题？其调节系统有何特点
答案要点：(一) 中间容积的影响：1. 调节过程的迟滞；2. 甩负荷时的超速。
(二) 机炉的相互配合问题：1.机炉动态响应时间的差异；
2. 机炉最低负荷的不一致；
3. 再热器的冷却问题。
特点：1. 高压缸调节阀的动态过开(或动态过关)；
2. 设置中压缸的再热主汽门和再热调节汽阀；
3. 设置旁路系统
六、计算题
1. 某冲动级前蒸汽压力p 0=
2.0MPa ，温度t 0=350℃，相应的蒸汽初焓h 0=3132kJ/kg ，初速c 0=70m/sec ；级后蒸汽压力p 2=1.5MPa ，级的理想(等熵)排汽焓h '2t =3056kJ/kg ，级的平均直径d m =1080mm ，反动度Ωm =20%。α1=18o，β2=β1-6o，φ=0.95，ψ=0.94，n =3000r/min ，取μ1=1。试求该级的轮周效率ηu 并草绘速度三角形。 解：级前滞止状态点焓值： *22000231327020003134.5(kJ/kg)h h c =+=+≈ 级的等熵滞止焓降： *t 0
2t Δ3134530567845(kJ/kg)*h h h ..=-=-= 喷嘴焓降： *n
m Δ(1)Δ(102)78456276(kJ/kg)*h h ...Ω=-=-?= 喷嘴出口速度： *11t n
20.95262.761000336.6(m/s)c c h ??==?=???= 圆周速度： b π60π169.6(m/s)u d n ==≈ 动叶进口汽流相对速度：
2222o 11112cos 336.6169.62336.6169.6cos18183.0(m/s)w c u c u α=+-=+-???= o o 11111sin (cos )]34.703442c c u αα'-≈≈o o 2162870.ββ=-=
动叶滞止焓降： **22b
m t 1ΔΔ20.2078.45183.0200032.43(kJ/kg)h h w Ω=+=?+= 动叶出口汽流相对速度：*22t b
20.94232.431000239.4(m/s)w w h ψψ==?=???= 动叶出口汽流绝对速度：
2222o 22222cos 239.4169.62239.4169.6cos28.7121.9(m/s)c w u w u β=+-=+-???≈
o o 2222arcsin(sin )arcsin(239.4sin 28.7121.9)70.6w c αβ==?≈
每千克工质的轮周功： 2222u112
21[()()]261.13(kJ/kg)P c c w w =-+-= 级的理想能量： *20t 12271.02(kJ/kg)E h c μ=?-= 级的轮周效率： u u1061.1371.0286.07%P E η===
2. 某渐缩喷管在设计工况下，喷管前的蒸汽压力p 0=2.16MPa ，温度t 0=350℃，喷管后压力p 1=0.589MPa ，流量为3kg/s 。
若流量保持为临界流量，则最大背压应p 1max 为多少？
欲使通过喷管的流量为原设计的1/3，问当喷管前蒸汽参数保持不变时，喷管后的蒸汽压力p 11应是多少？
又设背压维持为0.589MPa 不变，则初压p 02应降低到何值(初温假定不变)才能使流量变为原设计值的4/7？
解：
（1）流量保持为临界流量的最大背压1max cr 00.546 2.16 1.179(MPa)p p ε==?=
（2）1n cr 00.5890.27272.16
p p εε===<，所以1β=
由m1m q q =
113
ββ===。解得n10.974ε= 即 11n1010.974 2.16 2.104(MPa)p p ε==?=
（3）假定背压不变降低初压使流量变为原设计值的4/7时压比n2cr εε>，则
202
4 2.167p ββ===?，整理可得 202026.9911747.18402960p p -+=，解得02 1.2517(MPa)p = 验证： n2cr 0.589/1.25170.47056εε==<。因此，21β=
。由
m2m q q =
02042.161.2343(MPa)7
p p ==?= 或 （34/7时压比n2cr εε<，即21β=
则
020
42.161.2343(MPa)7
p p ==?= 验证： n2cr 0.589/1.23430.4772εε==<，故假定正确。 3. 某级渐缩喷嘴在设计工况下0p =1MPa ，0t =320℃，1p =0.7MPa 。变工况后参数变为01p =0.9MPa ，01t =305℃，11p =0.8MPa 。求流量变化。 解：1n cr 00.70.71p p εε===>，11n1cr 010.80.8890.9
p p εε===>
.9407β===
1.6554β===
流量比：m1m .65540.635.9407q q ===
一、填空题 1. 汽轮机按热力过程可分为：①凝汽式 汽轮机；②背压式 汽轮机； ③调节抽汽式 汽轮机；④抽汽背压式 汽轮机；⑤多压式 汽轮机等。 2. 汽轮机是一种将蒸汽 的热能 转变为机械功 的旋转式原动机。 3. 当M ＜1时，要想使气流膨胀，通流截面应渐缩 ；要想扩压通流截面应渐扩 。 当M ＞1时，要想使气流膨胀，通流截面应渐扩 ；要想扩压通流截面应渐缩 。 4. 根据级所采用的反动度的大小不同，可将级分为：纯冲动级 ，反动级 ，带反动度的冲动级 三种。 5. 蒸汽在动叶中的理想焓降 与这一级总的理想焓降 之比，称为汽轮机的反动度。 6. 动叶片中理想焓降的大小，通常用级的反动度 来衡量，动叶中的焓降越大，级的反动度就越大 。 7. 为了减小余速损失，在设计时一般要求动叶片出口绝对排汽角接近于90? 。 8. 习惯上把圆周速度 与喷嘴出口速度 的比值称为速度比；通常把对应轮周效率 最大时的速比称为最佳速比。 9. 反动级、纯冲动级的最佳速比分别为：r 1op 1()cos x α= 、c 1op 1()cos /2x α= 。 10. 级内损失除了蒸汽在通流部分中流动时所引起的喷嘴 损失、动叶 损失、余速 损失外，还有叶高 损失、扇形 损失、部分进汽 损失、叶轮摩擦 损失，湿汽 损失以及漏汽 等损失。 11. 汽轮机转子主要包括主轴 、叶轮(或转鼓) 、动叶栅 、联轴器 以及其他转动零件。 12. 汽轮机的轴承分推力 轴承和径向支承 轴承两大类。 13. 汽轮机的损失可分为内部损失和外部损失。外部损失包括：端部漏汽 损失、机械 损失。 14. 蒸汽在多级汽轮机中工作时，除存在各种级内损失外，还要产生进汽结构中的节流 损失和排汽管中的压力 损失。 15. 汽轮机采用中间再热，可以提高循环热效率 ；又能减小排汽的湿度 。 16. 危急遮断器的动作转速通常应在额定转速的110%~112% 范围内。 17. DEH 控制系统要实现对汽轮机组转速和负荷的控制，必须获得的反馈信号是：汽轮机转速 信号、发电机输出电功率 信号以及调节级后压力 信号。 二、选择题 1. 某台汽轮发电机组的新蒸汽参数为3.43MPa 、435℃,该机组属于：( B ) A. 高温高压机组 B. 中温中压机组 C. 低温低压机组 2. 若要蒸汽在通道中膨胀加速，必须(C )。 A. 提供压降 B. 提供压升 C. 提供压降并使通流截面渐变 3. 动叶中的焓降越大，级的反动度就( B )。 A. 越小 B. 越大 C. 可能大也可能小 4. 对于纯冲动式汽轮机，蒸汽( A )。 A. 仅在喷嘴中膨胀 B. 仅在动叶栅中膨胀 C. 在喷嘴和动叶栅中都膨胀 5. 汽轮机汽缸的膨胀死点是由以下两个部件中心线的交点形成的。( C ) A. 立销与横销 B. 立销与纵销. C. 横销与纵销 6. 压水堆核电站汽轮机不能采用过热蒸汽的根本原因是：( C ) A. 汽轮机功率太大 B. 一回路冷却水压力太高 C. 一回路冷却剂不允许沸腾 7. 汽轮机工作转速为3000转/分,危急遮断器超速试验时动作转速为3210转/分,你认为：( B ) A. 偏高 B. 偏低 C. 合适 三、简答题 1. 说明汽轮机型号CB25-8.83/1.47/0.49的含义。 答：抽汽背压式汽轮机，额定功率25MW ，初压8.83MPa ，抽汽压力1.47MPa ，背压0.49MPa 。
《汽轮机原理》 一、单项选择题 6.在其他条件不变的情况下，余速利用系数增加，级的轮周效率η u 【 A 】 A. 增大 B. 降低 C. 不变 D. 无法确定 9.在多级汽轮机中重热系数越大，说明【 A 】 A. 各级的损失越大 B. 机械损失越大 C. 轴封漏汽损失越大 D. 排汽阻力损失越大 1.并列运行的机组，同步器的作用是【 C 】A. 改变机组的转速 B. 改变调节系统油压 C. 改变汽轮机功率 D. 减小机组振动 5．多级汽轮机相对内效率降低的不可能原因是（D）。A.余速利用系数降低 B.级内损失增大 C.进排汽损失增大 D.重热系数降低 19.关于喷嘴临界流量，在喷嘴出口面积一定的情况下，请判断下列说法哪个正确：【 C 】 A．喷嘴临界流量只与喷嘴初参数有关B．喷嘴临界流量只与喷嘴终参数有关 C．喷嘴临界流量与喷嘴压力比有关D. 喷嘴临界流量既与喷嘴初参数有关，也与喷嘴终参数有关 13.冲动级动叶入口压力为P 1，出口压力为P 2 ，则P 1 和P 2 有______关系。【 B 】 A. P 1＜P 2 B. P 1 ＞P 2 C. P 1 ＝P 2 D. P 1 =0.5P 2 6.汽轮机的进汽节流损失使得蒸汽入口焓【 C 】A. 增大B. 减小C. 保持不变 D. 以上变化都有可能 14.对于汽轮机的动态特性，下列哪些说法是正确的？【 D 】 A. 转速调节过程中，动态最大转速可以大于危急保安器动作转速 B. 调节系统迟缓的存在，使动态超调量减小 C. 速度变动率δ越小，过渡时间越短 D. 机组功率越大，甩负荷后超速的可能性越大 27.在反动级中，下列哪种说法正确【 C 】A. 蒸汽在喷嘴中理想焓降为零 B. 蒸汽在动叶中理想焓降为零 C. 蒸汽在喷嘴与动叶中的理想焓降相等 D. 蒸汽在喷嘴的理想焓降小于动叶的理想焓降 25.在各自最佳速比下，轮周效率最高的级是【 D 】A. 纯冲动级B.带反动度的冲动级 C.复速级D.反动级 26.蒸汽在喷嘴斜切部分膨胀的条件是【 A 】A. 喷嘴后压力小于临界压力 B. 喷嘴后压力等于临界压力 C. 喷嘴后压力大于临界压力 D. 喷嘴后压力大于喷嘴前压力 12.下列哪个说法是正确的【 C 】A. 喷嘴流量总是随喷嘴出口速度的增大而增大； B. 喷嘴流量不随喷嘴出口速度的增大而增大； C. 喷嘴流量可能随喷嘴出口速度的增大而增大，也可能保持不变； D. 以上说法都不对 8.评价汽轮机热功转换效率的指标为【 C 】A. 循环热效率 B. 汽耗率 C. 汽轮机相对内效率 D. 汽轮机绝对内效率 13.在其它条件不变的情况下，冷却水量越大，则【 A 】A. 凝汽器的真空度越高B. 凝汽器的真空度越低 C. 机组的效率越高 D. 机组的发电量越多 4.两台额定功率相同的并网运行机组A, B所带的负荷相同，机组A的速度变动率小于机组B的速度变动率， 当电网周波下降时，两台机组一次调频后所带功率为P A 和P B ，则【 C 】
第一章绪论 一、单项选择题 1.新蒸汽参数为13、5MPa的汽轮机为( b ) A.高压汽轮机 B.超高压汽轮机 C.亚临界汽轮机 D.超临界汽轮机 2.型号为N300-16、7/538/538的汽轮机就是( B )。 A、一次调整抽汽式汽轮机 B、凝汽式汽轮机 C、背压式汽轮机 D、工业用汽轮机 第一章汽轮机级的工作原理 一、单项选择题 3.在反动级中,下列哪种说法正确?( C ) A、蒸汽在喷嘴中的理想焓降为零 B、蒸汽在动叶中的理想焓降为零 C、蒸汽在喷嘴与动叶中的理想焓降相等 D、蒸汽在喷嘴中的理想焓降小于动叶中的理想焓降 4.下列哪个措施可以减小叶高损失?( A ) A、加长叶片 B、缩短叶片 C、加厚叶片 D、减薄叶片 5.下列哪种措施可以减小级的扇形损失?( C ) A、采用部分进汽 B、采用去湿槽 C、采用扭叶片 D、采用复速级 6.纯冲动级动叶入口压力为P1,出口压力为P2,则P1与P2的关系为( C ) A.P1
一、 填空题 1. 汽轮机按热力过程可分为：①凝汽式 汽轮机；②背压式 汽轮机； ③调节抽汽式 汽轮机；④抽汽背压式 汽轮机；⑤多压式 汽轮机等。 2. 汽轮机是一种将蒸汽 的热能 转变为机械功 的旋转式原动机。 3. 当M ＜1时，要想使气流膨胀，通流截面应渐缩 ；要想扩压通流截面应渐扩 。 当M ＞1时，要想使气流膨胀，通流截面应渐扩 ；要想扩压通流截面应渐缩 。 4. 根据级所采用的反动度的大小不同，可将级分为：纯冲动级 ，反动级 ，带反动度的冲动级 三种。 5. 蒸汽在动叶中的理想焓降 与这一级总的理想焓降 之比，称为汽轮机的反动度。 6. 动叶片中理想焓降的大小，通常用级的反动度 来衡量，动叶中的焓降越大，级的反动度就越大 。 7. 为了减小余速损失，在设计时一般要求动叶片出口绝对排汽角接近于90? 。 8. 习惯上把圆周速度 与喷嘴出口速度 的比值称为速度比；通常把对应轮周效率 最大时的速比称为最佳速比。 9. 反动级、纯冲动级的最佳速比分别为：r 1op 1()cos x α= 、c 1op 1()cos /2x α= 。 10. 级内损失除了蒸汽在通流部分中流动时所引起的喷嘴 损失、动叶 损失、余速 损失外，还有叶高 损失、扇形 损失、部分进汽 损失、叶轮摩擦 损失，湿汽 损失以及漏汽 等损失。 11. 汽轮机转子主要包括主轴 、叶轮(或转鼓) 、动叶栅 、联轴器 以及其他转动零件。 12. 汽轮机的轴承分推力 轴承和径向支承 轴承两大类。 13. 汽轮机的损失可分为内部损失和外部损失。外部损失包括：端部漏汽 损失、机械 损失。 14. 蒸汽在多级汽轮机中工作时，除存在各种级内损失外，还要产生进汽结构中的节流 损失和排汽管中的压力 损失。 15. 汽轮机采用中间再热，可以提高循环热效率 ；又能减小排汽的湿度 。 16. 危急遮断器的动作转速通常应在额定转速的110%~112% 范围内。 17. DEH 控制系统要实现对汽轮机组转速和负荷的控制，必须获得的反馈信号是：汽轮机转速 信号、发电机输出电功率 信号以及调节级后压力 信号。 二、选择题 1. ... 某台汽轮发电机组的新蒸汽参数为3.43MPa 、435℃,该机组属于：( B ) A. 高温高压机组 B. 中温中压机组 C. 低温低压机组 2. ... 若要蒸汽在通道中膨胀加速，必须(C )。 A. 提供压降 B. 提供压升 C. 提供压降并使通流截面渐变 3. ... 动叶中的焓降越大，级的反动度就( B )。 A. 越小 B. 越大 C. 可能大也可能小 4. ... 对于纯冲动式汽轮机，蒸汽( A )。 A. 仅在喷嘴中膨胀 B. 仅在动叶栅中膨胀 C. 在喷嘴和动叶栅中都膨胀 5. ... 汽轮机汽缸的膨胀死点是由以下两个部件中心线的交点形成的。( C )
第一章 绪论 一、单项选择题 1．新蒸汽参数为的汽轮机为（ b ） A ．高压汽轮机 B ．超高压汽轮机 C ．亚临界汽轮机 D ．超临界汽轮机 2．型号为538/538的汽轮机是( B )。 A.一次调整抽汽式汽轮机 B.凝汽式汽轮机 C.背压式汽轮机 D.工业用汽轮机 第一章 汽轮机级的工作原理 一、单项选择题 3．在反动级中，下列哪种说法正确( C ) A.蒸汽在喷嘴中的理想焓降为零 B.蒸汽在动叶中的理想焓降为零 C.蒸汽在喷嘴与动叶中的理想焓降相等 D.蒸汽在喷嘴中的理想焓降小于动叶中的理想焓降 4．下列哪个措施可以减小叶高损失( A ) A.加长叶片 B.缩短叶片 C.加厚叶片 D.减薄叶片 5．下列哪种措施可以减小级的扇形损失( C ) A.采用部分进汽 B.采用去湿槽 C.采用扭叶片 D.采用复速级 6．纯冲动级动叶入口压力为P 1，出口压力为P 2，则P 1和P 2的关系为（ C ） A ．P 1
P 2
C．P 1＝P 2 D．P 1 ≥P 2 7．当选定喷嘴和动叶叶型后，影响汽轮机级轮周效率的主要因素( A ) A.余速损失 B.喷嘴能量损失 C.动叶能量损失 D.部分进汽度损失 8．下列哪项损失不属于汽轮机级内损失( A ) A.机械损失 B.鼓风损失 C.叶高损失 D.扇形损失 9．反动级的结构特点是动叶叶型( B )。 A. 与静叶叶型相同 B. 完全对称弯曲 C. 近似对称弯曲 D. 横截面沿汽流方向不发生变化10．当汽轮机的级在( B )情况下工作时，能使余速损失为最小。 A. 最大流量 B. 最佳速度比 C. 部发进汽 D. 全周进汽 1.汽轮机的级是由______组成的。【 C 】 A. 隔板+喷嘴 B. 汽缸+转子 C. 喷嘴+动叶 D. 主轴+叶轮 2.当喷嘴的压力比εn大于临界压力比εcr时，则喷嘴的出口蒸汽流速C1 【 A 】 A. C 1
《汽轮机原理》 目录 第一章汽轮机级的工作原理 第二章多级汽轮机 第三章汽轮机在变动工况下的工作 第四章汽轮机的凝汽设备 第五章汽轮机零件强度与振动 第六章汽轮机调节 模拟试题一 模拟试题二 参考答案
第一章汽轮机级的工作原理 一、单项选择题 1.汽轮机的级是由______组成的。【 C 】 A. 隔板+喷嘴 B. 汽缸+转子 C. 喷嘴+动叶 D. 主轴+叶轮 2.当喷嘴的压力比εn大于临界压力比εcr时，则喷嘴的出口蒸汽流速C1 【 A 】 A. C 1
《汽轮机原理》习题 1. 已知：渐缩喷嘴进口蒸汽压力MPa p 4.80=，温度4900=t ℃，初速s m c 500=；喷嘴后蒸汽压力MPa p 8.51=，喷嘴速度系数97.0=φ。求 （1） 喷嘴前蒸汽滞止焓、滞止压力； （2） 喷嘴出口的实际速度； （3） 当喷嘴后蒸汽压力由MPa p 8.51=下降到临界压力时的临界速度。 2. 已知：某汽轮机级的进汽压力MPa p 96.10=，温度3500=t ℃；级后蒸汽压力MPa p 47.12=。速度比5 3.011==c u x ，级的平均反动度15.0=Ωm ，又知喷嘴和 动叶栅的速度系数分别为97.0=φ， 90.0=ψ，喷嘴和动叶的出口汽流角为o 181=α，o 612?=?ββ。 （1） 求解并作出该级的速度三角形； （2） 若余速利用系数00=μ，11=μ，流量h t D 960=，求级的轮周效率u η和轮 周功率u P ； （3） 定性绘制级的热力过程曲线。 3. 某机组冲动级级前蒸汽压力MPa p 96.10=，温度3500=t ℃；级后蒸汽压力MPa p 47.12=。该级速度比45.01=x ，喷嘴出口汽流角为o 131=α，动叶的进口汽流角与出口汽流角相等（?=21ββ），喷嘴和动叶栅的速度系数分别为95.0=φ，87.0=ψ；该级的平均反动度0=Ωm 。试求解：同题2（1）、（2）、（3）。 4. 国产某机组第三级设计工况下级前蒸汽压力MPa p 13.50=，温度 5.4670=t ℃；级后蒸汽压力MPa p 37.42=，进口汽流的初速动能kg kJ h c 214.10=Δ全部被利用。设 计中选定该级的平均直径mm d m 5.998=，级的平均反动度%94.7=Ωm ，喷嘴出口汽流角为74101′=o α，动叶的出口汽流角相等45172′=?o β。又知喷嘴和动叶栅的速度系数分别为97.0=φ，935.0=ψ，汽轮机的转速min 3000r n =，11=μ。试作出该级的速度三角形，求级的轮周效率u η，定性绘制级的热力过程曲线。
绪论 1.确定CB25-8.83/1.47/0.49型号的汽轮机属于下列哪种型式？【 D 】 A. 凝汽式 B. 调整抽汽式 C. 背压式 D. 抽气背压式 2.型号为N300-16.7/538/538的汽轮机是【B 】 A. 一次调整抽汽式汽轮机 B. 凝汽式汽轮机 C. 背压式汽轮机 D. 工业用汽轮机 3.新蒸汽压力为15.69MPa~17.65MPa的汽轮机属于【C 】 A. 高压汽轮机 B. 超高压汽轮机 C. 亚临界汽轮机 D. 超临界汽轮机 4.根据汽轮机的型号CB25-8.83/1.47/0.49可知，该汽轮机主汽压力为8.83 ，1.47表示汽轮机的抽汽压 力。 第一章 1.汽轮机的级是由______组成的。【C 】 A. 隔板+喷嘴 B. 汽缸+转子 C. 喷嘴+动叶 D. 主轴+叶轮 2.当喷嘴的压力比εn大于临界压力比εcr时，则喷嘴的出口蒸汽流速C1【A 】 A. C1
（单选题） 1: 关于多级汽轮机的重热现象，下列哪些说法是不正确的？（ A: 设法增大重热系数，可以提高多级汽轮机的内效率 B: 重热现象是从前面各级损失中回收的一小部分热能 C: 重热现象使得多级汽轮机的理想焓降有所增加 D: 重热现象使机组的相对内效率大于各级的平均相对内效率正确答案: （单选题） 2: 如果在升负荷过程中，汽轮机正胀差增长过快，此时应（）。 A: 保持负荷及蒸汽参数； B: 保持负荷提高蒸汽温度； C: 汽封改投高温汽源； D: 继续升负荷。正确答案: （单选题） 3: 采用回热循环后与之相同初参数及功率的纯凝汽式循环相比，它的（）。 A: 汽耗量减少 B: 热耗率减少 C: 做功的总焓降增加 D: 做功不足系统增加正确答案: （单选题） 4: 下列哪些指标可以用来评价不同类型汽轮发电机组的经济性？【】 A: 汽耗率 B: 热耗率 C: 发电机效率 D: 机械效率 正确答案: （单选题） 5: 大型汽轮机低压末级的反动度为（）。 A: 0 B: 0.3 C: 0.5 D: >0.5 正确答案: （单选题） 6: 两台额定功率相同的并网运行机组, 所带的负荷相同，机组的速度变动率小于机组的速度变动率，当电网周波下降时，两台机组一次调频后所带功率为P和卩，则（）。 A: PA = PB B: PA V PB C: PA > PB D: 无法确定 正确答案: （单选题） 7: 现代汽轮机相对内效率大约为（）。 A: 30%~40% B: 50%~60% C: 90%左右 D: 98%~99% 正确答案: （单选题） 8: 某凝汽设备的循环水倍率为40，当凝汽量为500T/h 时，所需的循环水量（）。 A: 12.5T/h B: 500T/h C: 1000T/h D: 20000T/h 正确答案: （单选题） 9: 中间再热使热经济性得到提高的必要条件是（）。 A: 再热附加循环热效率>基本循环热效率； B:再热附加循环热效率V基本循环热效率； C: 基本循环热效率必须大于40%； D: 再热附加循环热效率不能太低。
电厂汽轮机题库 名词解释： 级- 将热能转换成旋转机械能的最基本的工作单元。 极限压力—蒸汽在减缩喷管的斜切部分达到完全膨胀时出口截面上最低的压力。 最佳速比—轮周效率最高时对应的速比。 重热现象—在多级汽轮机中，前面级的损失可以部分的被以后各级利用，使得各级的理想焓降之和大于汽轮机的理想焓降，这种现象称为重热现象。 极限功率- 指在一定的蒸汽初，终参数和转速下，单排气口凝气式汽轮机所能获得的最大功率。 汽轮机的相对内效率-蒸汽在汽轮机内的有效焓降与其理想焓降的比值。 汽轮机的变工况：汽轮机在偏离设计参数条件下运行的工况。 节流调节：通过改变一个或几个同时启闭的调节阀开度，从而改变汽轮机进气量及焓降的调节方法。 喷嘴调节：蒸汽通过依次几个启，闭调节阀进入汽轮机的调节方法。 调节级：通流面积随负荷改变而改变的级。 滑压调节：汽轮机的调节汽阀开度不变，通过调整新汽压力来改变机组功率调节方式。 叶片的静频率：叶片在静止时的自振频率。 叶片的动频率：叶片在旋转情况下的自振频率。 转子的临界转速：在汽轮机发电机组的启动和停机过程中，当转速达到某些数值时，机组发生强烈振动，而越过这些转速后，振动便迅速减弱。这些机组发生强烈振动时的转速称为转子的临界转速。 油膜振荡：机组转速达到转子的第一临界转速两倍时，轴颈中心发生的频率等于转子第一临界转速的大振动。 凝汽器传热端差：汽轮机排气温度与凝汽器循环冷却水出口温度的差值。 凝结水过冷度：凝结水的温度比凝汽器喉部压力下的饱和温度低的数值。 凝汽器的最佳真空：提高真空后所增加的汽轮机功率与为提高真空使循环水泵多消耗的厂用电之差达到最大值时的真空。 液压调节系统：主要依靠液体作工作介质来传递信息的汽轮机调节系统，主要由机械部件和液压部件组成。 调节系统的静态特征：在稳定工况下，调节系统输入转速和输出负荷之间的关系。 过渡过程时间：调节系统受到扰动后，从原来的稳定状态过渡到新的稳定状态所需要的最少时间。 一次调频：电负荷改变引起电网频率变化时，电网中并列运行的各台机组均自动的根据自身的静态特征线承担一定的负荷变化以减少电网频率改变的调节过程。 二次调频：通过同步器或改变功率给定值，实现电网负荷的重新分配，将电网频率调回到预定的质量范围内的调频过程。 低周疲劳：材料失效应力循环次数小于104-105的疲劳。 胀差：转子与汽缸沿轴向的膨胀差值。 滑参数启动：在启动的过程中，电动主气门前的蒸汽参数（压力和温度）随机组转数或负荷的变化而滑升。 中压缸启动：冲转时高压缸不进汽，中压缸先进汽，待转速升到一定转数或并网并带一定负荷后，高压缸才进汽。 填空题：
昆明理工大学试卷( A 1/2 ) 电力学院热能与动力工程专业99级四学年上学期 考试科目：汽轮机原理学生姓名: 学号: 一、判断题（每题2分，共20分） 1、复数级具有两列或两列以上的静叶和动叶，所以也可以视为两个或以上级的串联。（） 2、在部分进汽的级中，当动叶转动进入工作段时，蒸汽排斥流道中停滞汽流所消耗的能量称为鼓风损失。（） 3、反动级就是反动度等于0.2的级。（） 4、对于纯冲动级，由于其动叶内没有焓降，所以轮周功等于零。（） 5、减缩喷嘴出口处的当地音速就是其临界速度。( ) 6、轴封漏汽达到临界状态时，其漏汽量与轴封后压力有关。（） 7、背压式汽轮机单独运行时，供出的热负荷决定于当时的发电功率。（） 8、对于冷却水温较高的情况，采用多压凝汽器可以提高循环热效率。（） 9、在高温缺水的地区，凝汽器的汽室越多，装置的热效率提高越多。（） 10、叶片的刚性越弱、质量越多其自振频率越高。（） 二、名词解释（每题5分，共25分） 1、喷嘴斜切部分的极限压力。 2、热电比。 3、刚性轴。 4、速度变动率。 5、重热现象。 三、问答题（每题5分，共15分） 1.解释汽轮机型号CB25-8.82/1.47/0.49的含意。 2.简述汽轮机叶片上安装围带的主要作用。 3.为什么冲动式汽轮机的轴向推力比反动时汽轮机小。 四、计算题（每题7分，共21分） 1、已知某汽轮机为10级，级数为无穷大时的重热系数为1.2，求该汽轮机的重 热系数。 2、已知某动叶栅出口汽流温度为400℃，滞止音速为700m/s，汽流为过热蒸汽 (R=0.461kJ/kg.K, k=1.3，Cp=1.870kJ/kg.K)。判断该叶栅是否达临界。 3、已知某凝汽式汽轮机的排气量D0=324t/h，蒸汽冷却放出的热量是2000kj/kg，凝汽器压力Ps=0.01MPa对应的饱和蒸汽温度t s=45.8℃，冷却倍率m=100，传热端温差δt=12℃，求冷却水量D w及其温度t w1。
第一章汽轮机级的工作原理 三、简答题 1．速度比和最佳速比 答：将（级动叶的）圆周速度u 与喷嘴出口（蒸汽的）速度c1 的比值定义为速度比，轮周效率最大时的速度比称为最佳速度比。 2．假想速比 答：圆周速度u 与假想全级滞止理想比焓降都在喷嘴中等比熵膨胀的假想出口速度的比值。 3．汽轮机的级答：汽轮机的级是汽轮机中由一列静叶栅和一列动叶栅组成的将蒸汽热能转换成机械能的基本工作单元。 4．级的轮周效率 答：1kg蒸汽在轮周上所作的轮周功与整个级所消耗的蒸汽理想能量之比。 5．滞止参数答：具有一定流动速度的蒸汽，如果假想蒸汽等熵地滞止到速度为零时的状态，该状态为滞止状态，其对应的参数称为滞止参数。 6．临界压比 答：汽流达到音速时的压力与滞止压力之比。 7．级的相对内效率 答：级的相对内效率是指级的有效焓降和级的理想能量之比。 8．喷嘴的极限膨胀压力 答：随着背压降低，参加膨胀的斜切部分扩大，斜切部分达到极限膨胀时喷嘴出口所对应的压力。
9．级的反动度 答：动叶的理想比焓降与级的理想比焓降的比值。表示蒸汽在动叶通道内膨胀程度大小的指标。 10．余速损失 答：汽流离开动叶通道时具有一定的速度，且这个速度对应的动能在该级内不能转换为机械功，这种损失为余速损失。 11．临界流量答：喷嘴通过的最大流量。 12．漏气损失答：汽轮机在工作中由于漏气而产生的损失。 13．部分进汽损失答：由于部分进汽而带来的能量损失。 14．湿气损失答：饱和蒸汽汽轮机的各级和普通凝汽式汽轮机的最后几级都工作与湿蒸汽区，从而对干蒸汽的工作造成一种能量损失称为湿气损失。 15．盖度答：指动叶进口高度超过喷嘴出口高度的那部分叶高。 16．级的部分进汽度
第一章 绪论 、单项选择题 1．新蒸汽参数为 13.5MPa 的汽轮机为( A ?高压汽轮机 C .亚临界汽轮机 2.型号为 N300-16.7/538/538的汽轮机是(B )。 A. 一次调整抽汽式汽轮机 C.背压式汽轮机 B. 凝汽式汽轮机 D.工业用汽轮机 第一章 汽轮机级的工作原理 、单项选择题 3.在反动级中，下列哪种说法正确 ?( C ) A. 蒸汽在喷嘴中的理想焓降为零 B. 蒸汽在动叶中的理想焓降为零 C. 蒸汽在喷嘴与动叶中的理想焓降相等 D. 蒸汽在喷嘴中的理想焓降小于动叶中的理想焓降 4.下列哪个措施可以减小叶高损失 ?( A ) A. 加长叶片 B.缩短叶片 C.加厚叶片 D. 减薄叶片 5.下列哪种措施可以减小级的扇形损失 ?( C ) A. 采用部分进汽 C.采用扭叶片 6.纯冲动级动叶入口压力为 B.采用去湿槽 D.采用复速级 P 1,出口压力为 P 2,贝U P l 和P 2的关系为( C A . P 1
P 2 A. 余速损失 B. 喷嘴能量损失 C.动叶能量损失 D.部分进汽度损失 8．下列哪项损失不属于汽轮机级内损失 A. 机械损失 B. 鼓风损失 C. 叶高损失 D. 扇形损失 ( A ) 9．反动级的结构特点是动叶叶型 ( B )。 A. 与静叶叶型相同 B. 完全对称弯曲 C . P l = P 2 D . P l > P 2 7．当选定喷嘴和动叶叶型后，影响汽轮机级轮周效率的主要因素 ( A ) b ) B .超高压汽轮机 D ?超临界汽轮机
A. 最大流量 C. 部发进汽 B. 最佳速度比 D. 全周进汽 A. 隔板 +喷嘴 C. 喷嘴+动叶 B. C i =C cr D. C 1 W C cr 3. 当渐缩喷嘴出口压力p i 小于临界压力p cr 时，蒸汽在喷嘴斜切部分发生膨胀, 列哪个说法是正确的？ C. 动叶根部背弧处 8. 降低部分进汽损失，可以采取下列哪个措施？ A. 加隔板汽封 1. 汽轮机的级是由 组成的。 2.当喷嘴的压力比& n 大于临界压力比& cr 时, 则喷嘴的出口蒸汽流速 C 1 B. 汽缸 +转子 D. 主轴 +叶轮 A. C 1
分析喷嘴面积的变化规律 当Ma<1时，即气流为亚声速。因为Ma 2-1<0所以气道截面积的变化同气流速度变化符号相反，就是说亚声速汽流在汽道中的膨胀加速时，通道的横截面积随气流速而逐渐减少，这样喷嘴成为渐缩喷嘴。 当Ma>1时，即汽流为超声速时，因为Ma 2-1>0所以汽道横截面积的变化同汽流速度的变化符号相同。与亚声速汽流相反，超速波汽流的汽道横截面积应随汽流加速而逐渐增加。这样的喷嘴称为渐扩喷嘴。 当Ma=1时，即汽流速度等于当地声速，此时汽道的横截面积变化等于0，即dA=0喷嘴的横截面积达到最小值。 何为多级汽轮机的重热现象和重热系数 答 重热现象：各级累计理想比焓降t h ?∑大于整机理想比焓降t H ?的现象。 重热系数：增大那部分比焓降与没有损失时整机总理想比焓降之比：0>= ??-?∑t t t H H h a 其大小与下列因素有关： 1) 和级数有关，级数多，α大； 2) 与各级内效率有关，级内效率低，则α大； 3) 与蒸汽状态有关，过热区α大，湿汽区α小。 汽轮机的相对内效率 蒸汽实际比焓降与理想比焓降之比 。 电功率：el m el P P η?=轴端功率乘以发电机效率 轴端功率:汽轮机内功率Pi 减去机械损失δPm 即为了汽轮机主轴输出的轴端功率。 热耗率 每生产1kW.h 电能所消耗的热量 。 汽耗率：每产生1KW*h 电能所消耗的蒸汽量 汽轮发电机组的汽耗率 汽轮发电机组每发1KW ·h 电所需要的蒸汽量。 汽轮机的极限功率 在一定的初终参数和转速下?单排气口凝汽式汽轮机所能发出的最大功率。 汽轮机的绝对内效率 蒸汽实际比焓降与整个热力循环中加给1千克蒸汽的热量之比。 汽轮发电机组的相对电效率和绝对电效率 答 1千克蒸汽所具有的理想比焓降中最终被转化成电能的效率称为汽轮发电机组的相对电效率。 1千克蒸汽理想比焓降中转换成电能的部分与整个热力循环中加给1千克蒸汽的热量之比称为绝对电效率。 轴封装置中齿形汽封的基本原理 答 齿形气封的基本原理：漏入的蒸汽从高压侧流向低压侧，当流经第一个汽封片形成的齿隙时，通道的面积减少，蒸汽流速增大，压力由p0降低到p1，然后蒸汽进入汽封片的环形汽室，通道面积突然扩大，流速降低，产生涡流和碰撞，使蒸汽具有的动能损失转变为热能。汽封的作用是将一个较大的压差分割成若干个减少的压差，从而达到降低漏气的速度，减少漏气量的作用。 影响凝汽器内压力的因素有哪些？是怎么影响的？ 1.冷却水进口温度1w t :在其它条件不变的情况下，冷却水进口温度越低，凝汽器压力c P 越低。
汽轮机原理-第一章-习题
第一章汽轮机级的工作原理 一、选择 1．具有一定压力和温度的蒸汽在喷嘴中膨胀时 A. 压力下降，速度下降 B. 压力 上升，速度下降 C. 压力下降，速度上升 D. 压力 上升，速度上升 2．汽轮机的级中做功能力最大的级为： A. 纯冲动级 B. 带反动度的冲动级 C. 复速级 D. 反动级3．反动级动叶入口压力为P1，出口压力为P2，则P1和P2有______关系。 A. P1＜P2 B. P1＞P2 C. P1＝P2 D. P1=0.5P2 4．已知蒸汽在汽轮机某级的滞止理想焓降为40 kJ/kg，该级的反动度为0.187，则喷嘴出口的理想汽流速度为 A. 8 m/s B. 122 m/s C. 161 m/s D. 255 m/s
5．当渐缩喷嘴出口压力p1小于临界压力p cr 时，蒸汽在喷嘴斜切部分发生膨胀，下列哪个说法是正确的？ A. 只要降低p1，即可获得更大的超音速汽流 B. 可以获得超音速汽流，但蒸汽在喷嘴中的膨胀是有限的 C. 蒸汽在减缩喷嘴出口的汽流流速等于临界速度C cr D. 蒸汽在减缩喷嘴出口的汽流流速小于临界速度C cr 6．下列哪个说法是正确的 A. 喷嘴流量总是随喷嘴出口速度的增大而增 大； B. 喷嘴流量不随喷嘴出口速度的增大而增 大； C. 喷嘴流量可能随喷嘴出口速度的增大而增 大，也可能保持不变； D. 以上说法都不对 7．关于喷嘴临界流量，在喷嘴出口面积一定的情况下，请判断下列说法哪个正确： A．喷嘴临界流量只与喷嘴初参数有关 B．喷嘴临界流量只与喷嘴终参数有关
C．喷嘴临界流量与喷嘴压力比有关 D. 喷嘴临界流量既与喷嘴初参数有关，也与 喷嘴终参数有关 8．蒸汽流动过程中，能够推动叶轮旋转对外做功的有效力是______。 A. 轴向力 B. 径向力 C. 周向力 D. 蒸汽压差9．在其他条件不变的情况下，余速利用系数增加，级的轮周效率ηu A. 增大 B. 降低 C. 不变 D. 无法确定10．在喷嘴出口汽流角 1和圆周速度u相等时，纯冲动级和反动级在最佳速比下所能承担的焓降之比为 A. 1：2 B. 2：1 C. 1：1 D. 3：1 11．当各种条件相同时，冲动式汽轮机与反动式汽轮机的级数比约为： A. 2 B. 1 C. 1/2 D. 1/3 12．当最小时，级的轮周效率最大。
喷管实际流量大于理想流量的情况：在湿蒸汽区工作时，由于蒸汽通过喷管的时间很短，有一部分应凝结成水珠的饱和蒸汽来不及凝结，未能放出汽化潜热，产生了“过冷”现象，即蒸汽没有获得这部分蒸汽凝结时所应放出的汽化潜热，而使蒸汽温度较低，蒸汽实际密度大于理想密度，从而导致···。 蒸汽在斜切喷管中的膨胀条件：①当喷管出口截面上的压力比大于或等于临界压力比时，喷管喉部截面AB 上的流速 小于或等于声速，喉部截面上的压力与喷管的背压相等，蒸汽仅在喷管收缩部分中膨胀，而在其斜切部分中不膨胀，只起导向作用。②当喷管出口截面上的压力比小于临界压比时，喉部截面上的流速等于临界速度，压力为临界压力，在喉部截面以后的斜切部分，汽流从喉部截面上的临界压力膨胀到喷管出口压力。 分析轮周效率：高 越大，轮周效率也就越和速度系数ψ? 纯冲动： 反动级： 第二章： 为什么汽轮机要采用多级：为满足社会对更高效率的要求，提高汽轮机的效率，除应努力减小汽轮机内的各种损失外，还应努力提高蒸汽的初参数和降低背压，以提高循环热效率；为提高汽轮机的单机功率，除应增大进入汽轮进蒸汽量外，还应增大蒸汽在汽轮机内的比焓降。如果仍然制成单级汽轮机，那么比焓降增大后，喷管出口气流速度必将增大，为使汽轮机级在最佳速比附近工作，以获得较高的级效率，圆周速度和级的直径也必须相应增大，但是级的直径和圆周速度的增大是有限度的，他受到叶轮和叶片材料强度的限制，因为级的直径和圆周速度增大后，转动着的叶轮和叶片的离心力将增大，因此为保证汽轮机有较高的效率和较大的单机功率，就必须把汽轮机设计成多级的。 多级汽轮机各级段的工作特点：1.高压段：蒸汽的压力，温度很高，比容较小，因此通过该级段的蒸汽容积流量较小，所需的通流面积也较小，级的反动度一般不大，各级的比焓降不大，比焓降的变化也不大。漏气量相对较大，漏气损失较多，叶轮摩擦损失较大，叶高损失较大，高压段各级效率相对较低。2.低压段：蒸汽的容积流量很大，要求低压各级具有很大的通流面积，因而叶片高度势必很大，余速损失大，漏气损失很小，叶轮摩擦损失很小，没有部分进气损失。3中压段：蒸汽比容既不像高压段那样很小，也不像低压段那样很大，因此中压段也足够的叶片高度，叶高损失较小，各级的级内损失较小，效率要比高压段和低压段都高。 也可以提高轮周效率和适当减小21βα的变化而变化周效率只随速比的数值也基本确定，轮 和，和叶型一经选定，121x βαψ?变化不随级的喷管损失系数1x n ξ变化最大余速损失系数2c ξ增大而减小随级的动叶损失系数1x b ξm m t m m t a a x c u h u h u c u x Ω-=Ω-=?Ω-Ω-=?==**11211211????2cos 11α＝）（op x 2cos 11α??＝）（）（op op a x x =11cos α＝）（op x 2 cos 1α?=＝）（op a x
汽轮机原理 第一章汽轮机的热力特性思考题答案 1．什么是汽轮机的级？汽轮机的级可分为哪几类？各有何特点？ 解答：一列喷嘴叶栅和其后面相邻的一列动叶栅构成的基本作功单元称为汽轮机的级，它是蒸汽进行能量转换的基本单元。 根据蒸汽在汽轮机内能量转换的特点，可将汽轮机的级分为纯冲动级、反动级、带反动度的冲动级和复速级等几种。 各类级的特点： （1）纯冲动级：蒸汽只在喷嘴叶栅中进行膨胀，而在动叶栅中蒸汽不膨胀。它仅利用冲击力来作功。在这种级中：p1 = p2；Dhb =0；Ωm=0。 （2）反动级：蒸汽的膨胀一半在喷嘴中进行，一半在动叶中进行。它的动叶栅中不仅存在冲击力，蒸汽在动叶中进行膨胀还产生较大的反击力作功。反动级的流动效率高于纯冲动级，但作功能力较小。在这种级中：p1 > p2；Dhn≈Dhb≈0.5Dht；Ωm=0.5。 （3）带反动度的冲动级：蒸汽的膨胀大部分在喷嘴叶栅中进行，只有一小部分在动叶栅中进行。这种级兼有冲动级和反动级的特征，它的流动效率高于纯冲动级，作功能力高于反动级。在这种级中：p1 > p2；Dhn >Dhb >0；Ωm=0.05～0.35。 （4）复速级：复速级有两列动叶，现代的复速级都带有一定的反动度，即蒸汽除了在喷嘴中进行膨胀外，在两列动叶和导叶中也进行适当的膨胀。由于复速级采用了两列动叶栅，其作功能力要比单列冲动级大。 2．什么是冲击原理和反击原理？在什么情况下，动叶栅受反击力作用？ 解答：冲击原理：指当运动的流体受到物体阻碍时，对物体产生的冲击力，推动物体运动的作功原理。流体质量越大、受阻前后的速度矢量变化越大，则冲击力越大，所作的机械功愈大。反击原理：指当原来静止的或运动速度较小的气体，在膨胀加速时所产生的一个与流动方向相反的作用力，称为反击力，推动物体运动的作功原理。流道前后压差越大，膨胀加速越明显，则反击力越大，它所作的机械功愈大。 当动叶流道为渐缩形，且动叶流道前后存在一定的压差时，动叶栅受反击力作用。 3．说明冲击式汽轮机级的工作原理和级内能量转换过程及特点。 解答：蒸汽在汽轮机级内的能量转换过程，是先将蒸汽的热能在其喷嘴叶栅中转换为蒸汽所具有的动能，然后再将蒸汽的动能在动叶栅中转换为轴所输出的机械功。具有一定温度和压力的蒸汽先在固定
第一章 级的工作原理 补1. 已知某喷嘴前的蒸汽参数为p 0=，t 0=500℃，c 0=80m/s ，求：初态滞止状态下的音速和其在喷嘴中达临界时的临界速度c cr 。 解: 由p 0=，t 0=500℃查得: h 0=; s 0= 0002 1 c h h h ?+ =*=+= 查得0*点参数为p 0*=；v 0*= ∴音速a 0*=*0*0 v kp = (或a 0*=*0kRT = ; 或a 0*=* 0)1(h k *-= c cr = * 0*1 2a K += 12题. 假定过热蒸汽作等熵流动,在喷嘴某一截面上汽流速度c=650m/s ，该截面上的音速a=500m/s ，求喷嘴中汽流的临界速度 c cr 为多少。 解: 2 222) 1(212112121cr cr cr cr cr cr c k k c v p k k c h c h -+=+-=+=+ Θ )2 1 1(1)1(222c k a k k c cr +-+-= ∴=522 23题. 汽轮机某级蒸汽压力p 0=，初温t 0=435℃，该级反动度Ωm =，级后压力p 2=，该级采用减缩喷嘴，出口截面积A n =52cm 2，计算： ⑴通过喷嘴的蒸汽流量 ⑵若级后蒸汽压力降为p 21=，反动度降为Ωm =，则通过喷嘴的流量又是多少 答:1): kg/s; 2):s 34题. 国产某机组在设计工况下其末级动叶（渐缩）前的蒸汽
压力p 1=，蒸汽焓值h 1=kg ，动叶出汽角β2=38°，动叶内的焓降为Δh b =kg 。问： ⑴汽流在动叶斜切部分是否膨胀、动叶出口汽流角是多少 ⑵动叶出口的理想相对速度w 2t 是多少 解: 确定初态:由h 1,p 1查图得s 1= 4.23162000 1 211* 1=+ =w h h 由h *1, s 1查图得p 1*=,x 1*= ∴k= ∴临界压力比:5797.0)1 2(1 =+=-k k cr k ε 极限压力比:347.05985.0*5797.0)(sin *1 221===+k k cr d βεε 流动状态判断:由s 1=,h 2t =h 1-Δh b = 查图得p 2= 动叶压力比εb =p 2/p *1= 显然εb ＜ε1d ，即蒸汽在动叶中达极限膨胀，极限背压为p 1d =ε 1d *p 1*= 查焓熵图得：h 2dt =,ρ2dt = 7.511)(22*12=-=∴dt t h h w 查临界压力比处的参数： p 2cr =;h 2cr =ρ2cr = ∴2.371)(22*12=-=cr cr h h w =??=+dt t cr cr w w 2222222sin )sin(ρρβδβ 7102.0)sin(22=+δβ