《汽轮机原理及运行》思考题解答文档

《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. C1<C cr B. C1=C crC. C1>CcrD. C1≤C cr3.当渐缩喷嘴出口压力p1小于临界压力pcr时，蒸汽在喷嘴斜切部分发生膨胀，下列哪个说法是正确的？【 B 】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. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速等于临界速度CcrD. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速小于临界速度Ccr4.汽轮机的轴向位置是依靠______确定的？【 D 】A. 靠背轮B. 轴封C. 支持轴承D. 推力轴承5.蒸汽流动过程中，能够推动叶轮旋转对外做功的有效力是______。

【 C 】A. 轴向力B. 径向力C. 周向力D. 蒸汽压差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ηu【 A 】A. 增大B. 降低C. 不变D. 无法确定7.工作在湿蒸汽区的汽轮机的级，受水珠冲刷腐蚀最严重的部位是：【 A 】A. 动叶顶部背弧处B. 动叶顶部内弧处C. 动叶根部背弧处D. 喷嘴背弧处8.降低部分进汽损失，可以采取下列哪个措施？【 D 】A. 加隔板汽封B. 减小轴向间隙C. 选择合适的反动度D. 在非工作段的动叶两侧加装护罩装置9.火力发电厂汽轮机的主要任务是：【 B 】A. 将热能转化成电能B. 将热能转化成机械能C. 将电能转化成机械能D. 将机械能转化成电能10.在纯冲动式汽轮机级中，如果不考虑损失，蒸汽在动叶通道中【 C 】A. 相对速度增加B. 相对速度降低；C. 相对速度只改变方向，而大小不变D. 相对速度大小和方向都不变11.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【 D 】A. 8 m/sB. 122 m/sC. 161 m/sD. 255 m/s12.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13.冲动级动叶入口压力为P1，出口压力为P2，则P1和P2有______关系。

汽轮机运行部分复习思考题一、填空题1．冷态启动过程中，汽缸内壁受到 热压 应力，外壁受到 热拉 应力，且内壁的热应力为外壁的热应力的 两倍 2．由于法兰内外壁温差使法兰在水平面上产生热弯曲，从而使汽缸中部形成。

立 椭圆形，其法兰结合面出现 内张口 3．按启动时新蒸汽参数不同汽轮机启动方式可分为。

额定参数启动 和4．冷态启动汽轮机转子的外表面受到 滑参数启动热压 应力作用，转子的中心孔受到 热拉 应力作用，稳定工况时热应力 为零 5．汽轮机启动过程中，按冲转时进汽方式不同可以分为。

高中压缸 启动和 中压缸 6．启动。

在第一调节汽门全开而第二调节汽门尚未开启的工况，此时调节级焓降达到了最大，流经第一喷嘴组的流量也达到了最大。

此时位于第一喷嘴组后的调节级动叶的应力达到了最大7．当转子轴向膨胀量大于汽缸轴向膨胀量时，胀差为是调节级的危险工况。

正 ，汽轮机在启动及加负荷时，胀差为 正 8．如果惰走时间过长，则可能是；有外界蒸汽漏入汽轮机，比如蒸汽或再热蒸汽管道阀门或抽汽逆止门不严，致使有压力蒸汽漏入汽缸等 9．在启停过程中上下汽缸存在温差，引起汽缸。

向上拱起 。

称为 拱背 变形，汽缸的最大拱起也出现在 调节级区域内 10．影响汽轮机寿命的因素有。

高温蠕变损耗 和 低频疲劳损伤 11．通常汽轮机在启动和加负荷过程中，转子温升比汽缸温升；快 ，因而胀差值为 正 12．汽轮机启动过程中，蒸汽热量以； 对流方式传给汽缸内壁，热量从汽缸内壁以 导热 13．若凝汽器真空降低且凝结水过冷度增大，说明方式传给外壁；真空不严密、存在漏气 ，若仅凝汽器真空降低而凝结水过冷度不变，则说明 循环水量可能不足、或管道脏污等 14．当汽轮机受到 。

热冲击 时；对汽缸壁的加热急剧，汽缸壁内温度分布为 双曲线 15．“拱背”变形指的是型，温差大部分集中在内壁一侧，在启停过程中上下汽缸存在温差，上缸温度高于下缸温度。

上汽缸温度高、热膨胀大，下汽缸温度低、热膨胀小，引起汽缸向上拱起 二、选择题。

1．汽轮机有那些用途，我国的汽轮机是如何进行分类的，其型号和型式如何表示？汽轮机的用途：把蒸汽的热能转化为机械能用于发电；除此之外，还用于大型舰船的动力装备，并广泛作为工业动力源，用于驱动鼓风机、泵、压缩机等设备。

汽轮机的分类：A、按做功原理分类：冲动式汽轮机、反动式汽轮机。

B、按热力过程特性分类：凝汽式汽轮机、背压式汽轮机、调整抽汽式汽轮机、中间再热式汽轮机。

C、按蒸汽压力分类：低压汽轮机，新汽压力1.2～2MPa中压汽轮机，新汽压力2.1～4.0MPa高压汽轮机，新汽压力8.1～12.5MPa超高压汽轮机，新汽压力12.6～15.0MPa亚临界压力汽轮机，新汽压力15.1～22.5MPa超临界压力汽轮机，新汽压力大于22.1MPa超超临界压力汽轮机，新汽压力27MPa以上或蒸汽温度超过600/620℃汽轮机的型号表示：我国制造的汽轮机的型号有三部分。

第一部分：由汉语拼音表示汽轮机的形式（如表一），由数字表示汽轮机的容量（MW）；第二部分：用几组由斜线分隔的数字分别表示新蒸汽参数、再热蒸汽参数、供热蒸汽参数等；第三部分：厂家设计序号。

2．汽轮机课程研究的主要内容有那些，如何从科学研究及工程应用的不同角度学习该课程？研究内容：（1）绪论：本课程的主要内容及在生产实践中的应用；国内外汽轮机的展及应用；汽轮机的型式、分类及型号；汽轮机装置及现代大型单元制机组的概念；本课程的学习要求及学习方法。

（2）汽轮机级的工作原理：一元流动的几个主要方程及应用；蒸汽在喷嘴及动叶中的流动、速度三角形及计算；级的轮周功率和轮周效率；级内损失和级的相对内效率；级的热力设计原理。

(3）多级汽轮机：多级汽轮机的工作过程及其特点；进、排汽机构的流动阻力损失；汽轮机及其装置的经济性评价指标；轴封及其系统；轴向推力及平衡；汽轮机的极限功率及其影响因素。

(4）汽轮机变工况特性：喷嘴变工况时流量与压力的关系；级与级组的变工况特性；配汽方式对汽轮机变工况运行经济性和安全性的影响；滑压运行经济性和安全性；变工况下汽轮机的热力核算；初终参数变化对汽轮机工作的影响；汽轮机的工况图及热电联产。

汽轮机思考题1汽轮机有那些用途，我国的汽轮机是如何进行分类的，其型号和型式如何表示？答：汽轮机除了发电，还被用作大型舰船动力设备，并广泛作为工业动力源，用于驱动鼓风机、泵、压缩机等设备。

按做功原理分：冲动式汽轮机、反动式汽轮机。

按热力过程特性分：凝汽式汽轮机、背压式汽轮机、调整抽汽式汽轮机、中间再热式汽轮机。

按蒸汽压力分：低压汽轮机、中压汽轮机、高压汽轮机、超高压汽轮机、亚临界压力汽轮机、超临界压力汽轮机、超超临界压力汽轮机。

另外，按气缸数可以分为单缸汽轮机和多缸汽轮机；按机组转轴数可以分为单轴汽轮机和双轴汽轮机；按工作状况可以分为固定式汽轮机和移动式汽轮机等。

我国制造的汽轮机的型号大多包含三部分信息。

第一部分信息由汉语拼音字母表示汽轮机的形式，由数字表示汽轮机的容量，即额定功率（MW）；第二部分信息用几组由斜线分割的数字分别表示新蒸汽参数、再热蒸汽参数、供热蒸汽参数等。

第三部分为厂家设计序号。

型式表示为：热力过程特性+做功方式+几缸几排气+蒸汽压力。

1.汽轮机课程研究的主要内容有那些，如何从科学研究及工程应用的不同角度学习该课程？答：该课程研究主要内容有：汽轮机级内能量转换过程、汽轮机的变工况特性等、汽轮机零件强度与振动、自动调节基本理论等。

从科学研究方面，我们需要细致的了解汽轮机做功原理及每个零部件的运动受力情况，从工程应用方面学习，我们则侧重于汽轮机的安全运行过程。

2.研究汽轮机原理要用到那些基本假设与基本方程，要用到那些经验及试验修正？答：基本假设：①流动是稳定的；②绝热；③理想气体；④一元流。

基本方程：①连续方程；②状态方程；③能量平衡方程。

修正系数：速度系数ϕ、动叶速度系数ψ3. 简述汽轮机级的组成及工作过程。

答：级是由一列环排的静叶栅和动叶栅所组成的做功单元。

当蒸汽通过汽轮机级时，首先在喷嘴叶栅中将热能转变成动能，然后在动叶栅中将剩余的热能及动能转变成机械能，使得叶轮和轴转动，从而实现汽轮机的利用蒸汽做功的任务。

汽轮机原理思考题11．汽轮机有那些⽤途，我国的汽轮机是如何进⾏分类的，其型号和型式如何表⽰？汽轮机的⽤途：把蒸汽的热能转化为机械能⽤于发电；除此之外，还⽤于⼤型舰船的动⼒装备，并⼴泛作为⼯业动⼒源，⽤于驱动⿎风机、泵、压缩机等设备。

汽轮机的分类：A、按做功原理分类：冲动式汽轮机、反动式汽轮机。

B、按热⼒过程特性分类：凝汽式汽轮机、背压式汽轮机、调整抽汽式汽轮机、中间再热式汽轮机。

C、按蒸汽压⼒分类：低压汽轮机，新汽压⼒1.2～2MPa中压汽轮机，新汽压⼒2.1～4.0MPa⾼压汽轮机，新汽压⼒8.1～12.5MPa超⾼压汽轮机，新汽压⼒12.6～15.0MPa亚临界压⼒汽轮机，新汽压⼒15.1～22.5MPa超临界压⼒汽轮机，新汽压⼒⼤于22.1MPa超超临界压⼒汽轮机，新汽压⼒27MPa以上或蒸汽温度超过600/620℃汽轮机的型号表⽰：我国制造的汽轮机的型号有三部分。

第⼀部分：由汉语拼⾳表⽰汽轮机的形式（如表⼀），由数字表⽰汽轮机的容量（MW）；第⼆部分：⽤⼏组由斜线分隔的数字分别表⽰新蒸汽参数、再热蒸汽参数、供热蒸汽参数等；第三部分：⼚家设计序号。

2．汽轮机课程研究的主要内容有那些，如何从科学研究及⼯程应⽤的不同⾓度学习该课程？研究内容：（1）绪论：本课程的主要内容及在⽣产实践中的应⽤；国内外汽轮机的展及应⽤；汽轮机的型式、分类及型号；汽轮机装置及现代⼤型单元制机组的概念；本课程的学习要求及学习⽅法。

（2）汽轮机级的⼯作原理：⼀元流动的⼏个主要⽅程及应⽤；蒸汽在喷嘴及动叶中的流动、速度三⾓形及计算；级的轮周功率和轮周效率；级内损失和级的相对内效率；级的热⼒设计原理。

(3）多级汽轮机：多级汽轮机的⼯作过程及其特点；进、排汽机构的流动阻⼒损失；汽轮机及其装置的经济性评价指标；轴封及其系统；轴向推⼒及平衡；汽轮机的极限功率及其影响因素。

(4）汽轮机变⼯况特性：喷嘴变⼯况时流量与压⼒的关系；级与级组的变⼯况特性；配汽⽅式对汽轮机变⼯况运⾏经济性和安全性的影响；滑压运⾏经(5）汽轮机的凝汽设备：凝汽设备的⼯作原理及任务；凝汽器的真空与传热；凝汽器的结构布置；抽⽓器；凝汽器变⼯况。

绪论1、我国汽轮机系列标准和型号中，各字符代表什么意义？功率是什么单位？2、说明N200-130/535/535，N600-16.5/550/550，B10-8.83/3.33—1，CC12- 3.43/0.98/0.118的意义。

3、凝汽式机、背压机、调整抽汽机及中间再热机有什么区别？4、汽轮机作用及主要组成部件的作用？5、电厂汽轮机的发展方向有哪些？为什么？第一章级的工作原理1、冲动力和反冲力是怎么产生的？2、汽轮机级的反动度是怎样定义的？3、什么是冲动级？什么是纯冲动级？什么是反动级？什么是复速级？4、汽轮机的级分为哪几种类型？各有什么特点？说明应用情况。

5、基本方程的内容及应用注意条件是什么？6、Ф、Ψ、μn 、β的定义及影响因素？7、什么是临界状态？什么是临界压力比？什么是喷嘴的临界流量？怎样判别喷嘴或动叶是否达到临界状态？8、写出喷嘴出口速度的计算公式，喷嘴的流量计算公式。

9、写出级的热力计算的主要公式。

10、画出带反动度的冲动级的热力过程线，并标出喷嘴、动叶、余速损失、级的滞止理想焓降、喷嘴、动叶的理想焓降。

11、气流在什么情况下在斜切部分会膨胀及偏转，在什么情况下不膨胀与偏转？12、什么是轮周效率？13、什么是速比？什么是最佳速比？14、试用两种方法推导纯冲动级。

最佳速比15、纯冲动级、反动级、复速级的最佳速比各是多少？哪种级做功能力最大？为什么？16、叶栅的主要几何参数有哪些？它们对叶栅损失有什么影响？17、说明冲动级的反动度及叶栅出口汽流角度α1 、β2的选择方法？18、喷嘴和动叶栅的出口高度怎么确定？19什么是级内损失？级内损失有哪些类型？20、分析叶高损失、扇形损失、叶轮摩擦损失、湿汽损失产生的主要原因？减少方法？21、怎样降低凝汽式汽轮机末级动叶片的被冲蚀作用？22、高压级哪些损失较大？反动级什么损失可忽略不计？23、高、中、低压缸内效率有什么特点？24、级的热力计算的有哪些主要步骤？25、级的热力计算过程中要注意那些问题？26、什么是长叶片级？27、长叶片级采用一元流动设计带来哪些附加损失28、说明扭曲叶片的设计思想是什么？1、多级汽轮机相对单级汽轮机的优点是什么？2、多级汽轮机有哪些损失？怎样减少这些损失？汽轮机内部损失与外部损失有什么区别？3、多级汽轮机的重热现象和余速利用对汽轮机的相对内效率分别有什么影响？4、什么是汽轮机相对内效率？什么是汽轮发电机组的相对电效率？什么是汽轮发电机组的绝对电效率？5、什么是汽耗率和热耗率？6、平衡汽轮机轴向推力的措施有哪些？能否将轴向推力平衡为零而不用推力轴承？7、说明轴封系统的作用及工作原理。

第一章汽轮机级的工作原理1、喷嘴和动叶的速度系数取决于哪些因素？2、什么是膨胀极限压力？3、什么是汽轮机的级？4、什么是级平均直径处的反动度？5、如何区分冲动式、反动式的汽轮机或级？6、如何确定级的余速利用系数？7、什么是轮周功、轮周功率、轮周效率？8、如何确定喷嘴损失、动叶损失、余速损失？9、轮周效率与速比有什么关系？10、直叶片级在小径高比条件下工作有哪些问题？11、产生级内其它损失的原因是什么？12、如何确定级的相对内效率和内功率？13、为什么冲动级的动叶、喷嘴面积比大于1？14、为什么反动级不采用部分进汽？15、如何减小叶高损失、湿汽损失、漏汽损失？第二章多级汽轮机1、多级汽轮机的优越性有哪些？2、什么是重热现象？与汽轮机内效率有什么关系？3、汽轮机级组的内效率、各级平均内效率在大小上有什么关系？原因是什么？4、沿着汽流方向，为什么多级汽轮机各级的叶片越来越高？5、沿着汽流方向，为什么多级汽轮机各级的焓降越来越大？6、沿着汽流方向，为什么多级汽轮机各级的反动度越来越大？7、进汽、排汽管件的节流为什么会引起作功损失？8、如何计算动叶受到的轴向推力？9、什么是叶轮的抽汽效应、泵浦效应？10、如何确定冲动级叶轮前的压力？11、如何平衡汽轮机的轴向推力？12、曲径轴封的工作原理是什么？其孔口流量系数与哪些因素有关？13、画图表示如何建立一个轴封系统？14、轴封系统可实现哪些功能？第三章汽轮机在变工况下的工作1、彭台门系数的椭圆公式的形式与使用条件是什么？2、喷嘴流量在什么条件时与初压成正比？3、级的流量与压力有什么关系？4、级组的流量与压力有什么关系？5、弗留格尔公式在哪些情况下可以使用？6、喷嘴配汽时，调节级前后压力与流量有什么关系？7、调节级的危险工况是什么？8、什么是阀点工况？9、喷嘴配汽的优点、缺点有哪些？10、节流配汽、滑压配汽有哪些特点？11、级的理想焓降取决于哪些因素？12、偏离设计工况时，喷嘴配汽的凝汽式汽轮机各级的焓降、速比、反动度、内效率如何变化？13、凝汽式汽轮机的轴向推力在流量变化时如何变化？14、汽轮机初参数改变时功率如何变化？15、汽轮机排汽压力改变时功率、效率如何变化？第四章汽轮机的凝汽设备1、凝汽器的作用与凝汽系统的组成？2、决定凝汽器真空的关键因素有哪些？3、循环倍率、冷却水温升、传热端差的意义？4、凝结水过冷的危害和产生的主要因素？5、何谓最佳真空、最大真空和极限真空？6、水阻变化对凝汽器真空的影响？7、传热端差的主要决定因素有哪些？8、减小凝结水过冷的主要措施？9、抽气设备有什么作用？10、采用多压凝汽器在经济性上有什么好处？原因是什么？11、机组负荷变化对冷却水温升的影响？12、机组负荷变化对传热端差的影响？13、抽气器有哪些常用类型？14、什么是汽阻？汽阻对凝汽器的工作有什么影响？第五章汽轮机零件强度1、动叶片的离心应力与哪些因素有关？2、动叶片的弯曲应力与哪些因素有关？3、如何减小单自由度线性系统的振动幅值？4、单叶片的振型有哪些？5、动叶片的自振频率与哪些因素有关？6、减小叶片动应力的措施有哪些？7、围带、拉筋有什么作用？8、叶片的动频率与静频率有什么关系？第六章汽轮机调节保护系统1、什么是一次调频？什么是二次调频？在保证供电品质方面起什么作用？2、汽轮机调节系统为什么要采用功、频调节？3、调节保护系统的原则性组成？4、中间再热汽轮机调节系统的特点是什么？5、旁路系统有什么作用？6、汽轮机机械、模拟电液、数字电液调节系统的主要异同点有哪些？7、什么是调节系统静态特性四方图？各象限代表什么意义？8、什么是调节系统静态特性的速度变化率？其大小对机组运行稳定性和一次调频能力有何影响？9、什么是调节系统的迟缓率？对机组运行稳定性和安全性有何影响？10、什么是局部速度变动率？在整个调节范围内速度变动率应如何分布？11、汽轮机调节系统动态特性主要有哪些指标？12、转子惯性和蒸汽中间容积对调节系统动态特性有何影响？13、调节系统的静态特性对其动态特性有何影响？14、电液转换器是怎样工作的？。

《汽轮机原理》习题集与答案解析第⼀章绪论⼀、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和P2的关系为（ C ）A．P1P2 C．P1＝P2 D．P1≥P27．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. C11=C crC. C1>CcrD. C1≤C cr3.当渐缩喷嘴出⼝压⼒p1⼩于临界压⼒pcr时，蒸汽在喷嘴斜切部分发⽣膨胀，下列哪个说法是正确的？【 B 】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. 蒸汽在渐缩喷嘴出⼝的汽流流速等于临界速度CcrD. 蒸汽在渐缩喷嘴出⼝的汽流流速⼩于临界速度Ccr4.汽轮机的轴向位置是依靠______确定的？【 D 】A. 靠背轮B. 轴封C. ⽀持轴承D. 推⼒轴承5.蒸汽流动过程中，能够推动叶轮旋转对外做功的有效⼒是______。

答：将（级动叶的）圆周速度 u 与喷嘴出口（蒸汽的）速度 c 的比值定义为速 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1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）im / （ ）re =（ cos α ）/ cos α = 2 答：装有喷嘴的弧段长度与整个圆周长度的比值。

17．冲动级和反动级的做功原理有何不同？在相等直径和转速的情况下，比较二者的做功能力的大小并说明原因。

答：冲动级做功原理的特点是：蒸汽只在喷嘴中膨胀，在动叶汽道中不膨胀加速，只改变流动方向，动叶中只有动能向机械能的转化。

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P1，出口压力为P2，则P1和P2的关系为（ C ）A．P1<P2 B．P1>P2C．P1＝P2 D．P1≥P27．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. C1<C cr B. C1=C crC. C1>CcrD. C1≤C cr3.当渐缩喷嘴出口压力p1小于临界压力pcr时，蒸汽在喷嘴斜切部分发生膨胀，下列哪个说法是正确的【 B 】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. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速等于临界速度CcrD. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速小于临界速度Ccr4.汽轮机的轴向位置是依靠______确定的【 D 】A. 靠背轮B. 轴封C. 支持轴承D. 推力轴承5.蒸汽流动过程中，能够推动叶轮旋转对外做功的有效力是______。

汽轮机原理习题及答案汽轮机原理习题及答案1. 问题一：什么是汽轮机？汽轮机是一种通过燃烧燃料产生高温高压蒸汽，并利用蒸汽的动能驱动涡轮旋转，从而产生功的热能转换装置。

答案：汽轮机是一种热能转换装置，通过燃烧燃料产生高温高压蒸汽，利用蒸汽的动能驱动涡轮旋转，从而产生功。

2. 问题二：汽轮机的工作原理是什么？汽轮机的工作原理基于热力学第一定律，即能量守恒定律。

燃料在燃烧室内与空气反应，产生高温高压蒸汽。

蒸汽进入涡轮机，使涡轮叶片受到冲击，从而转动涡轮。

涡轮的转动带动轴上的发电机或其他设备工作，将热能转化为机械能。

答案：汽轮机的工作原理基于能量守恒定律，燃料燃烧产生高温高压蒸汽，蒸汽驱动涡轮旋转，将热能转化为机械能。

3. 问题三：汽轮机的热力循环是什么？汽轮机的热力循环是指蒸汽在汽轮机内部的循环过程。

常见的汽轮机热力循环包括布雷顿循环和朗肯循环。

答案：汽轮机的热力循环包括布雷顿循环和朗肯循环。

4. 问题四：布雷顿循环是什么？布雷顿循环是一种理想化的汽轮机热力循环，由四个过程组成：加热过程、等压膨胀过程、排气过程和等压压缩过程。

在布雷顿循环中，蒸汽在高温高压下进行等压膨胀，然后冷却并压缩至初始状态。

答案：布雷顿循环是一种理想化的汽轮机热力循环，由加热、等压膨胀、排气和等压压缩四个过程组成。

5. 问题五：朗肯循环是什么？朗肯循环是一种常见的实际汽轮机热力循环，与布雷顿循环相比，朗肯循环在等压膨胀过程和等压压缩过程中引入了冷凝器和加热器。

这样可以提高汽轮机的热效率。

答案：朗肯循环是一种常见的实际汽轮机热力循环，通过引入冷凝器和加热器，提高汽轮机的热效率。

6. 问题六：汽轮机的效率如何计算？汽轮机的效率可以通过热效率和机械效率来计算。

热效率是指从燃料中转化为机械功的热能比例，机械效率是指从机械功中转化为有用功的比例。

答案：汽轮机的效率可以通过热效率和机械效率来计算，热效率是指从燃料中转化为机械功的热能比例，机械效率是指从机械功中转化为有用功的比例。

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和P2的关系为（ C ）A．P1<P2 B．P1>P2C．P1＝P2 D．P1≥P27．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. C1<C cr B. C1=C crC. C1>CcrD. C1≤C cr3.当渐缩喷嘴出口压力p1小于临界压力pcr时，蒸汽在喷嘴斜切部分发生膨胀，下列哪个说法是正确的？【 B 】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. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速等于临界速度CcrD. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速小于临界速度Ccr4.汽轮机的轴向位置是依靠______确定的？【 D 】A. 靠背轮B. 轴封C. 支持轴承D. 推力轴承5.蒸汽流动过程中，能够推动叶轮旋转对外做功的有效力是______。

1、《汽轮机原理》课程的内容包括汽轮机的工作原理、变工况特性、强度与振动、调节系统以及凝汽设备。

学完本课程后能运用汽轮机的基础理论，进行汽轮机通流部分热力核算、机组变工况特性分析、经济性分析、主要零部件的强度和振动分析以及调节系统的工作特性分析等。

立足：使用、设计和研究；学习：课堂+资料+习题2．汽轮机有那些用途，我国的汽轮机是如何进行分类的，其型号和型式如何表示？答：主要用作发电用的原动机，也可直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等。

还可以利用汽轮机的排汽或中间抽汽满足生产和生活上的供热需要。

按做功原理可以可以分为冲动式和反动式汽轮机；按热力过程特性可以分为凝汽式、背压式、调整抽气式和中间再热式汽轮机。

型号表示为三部分：第一部分有汉语拼音表示汽轮机的形式，数字表示汽轮机的容量，即汽轮机的额定功率；第二部分由斜线分隔的数字分别表示新蒸汽参数、再热蒸汽参数、供热蒸汽参数等；第三部分为厂家设计的序号。

3、研究汽轮机原理要用到的基本假设与基本方程：级内蒸汽流动是一维稳定等熵流动，蒸汽品位高，满足连续流动方程，叶栅曲面合理；Gv=cA，vdp+cdc=0,h0+c02/2=h1t+c1t2/2; 对理论计算的结果必须根据实际情况乘以一个比例系数进行修正，比例系数有实验确定。

4、级的组成：汽轮机的级由喷嘴叶珊和与它相配合的动叶珊组成。

喷嘴叶珊是由一系列安装在隔板体上的喷嘴叶片构成，又称静叶珊。

动叶珊是由一系列安装在叶轮外缘上的动叶片构成。

工作原理：当蒸汽通过汽轮机时，首先在喷嘴叶珊中将热能转化为动能，然后在动叶珊中将其动能转变为机械能，使得叶轮和轴转动，从而完成汽轮机利用蒸汽热能做功的任务。

5．汽轮机的喷嘴和动叶流道是何形状，如何判别喷嘴及动叶的流态，如何选用叶型？汽轮机的动静部分之间的间隙：轴向间隙，径向间隙。

为了减少叶顶漏气损失和缩短机组轴向长度，开式轴向长度越小越好，从经济和安全的角度考虑一般取1.5-2.0mm；为了减少动叶顶部漏气，一般在动叶顶部设置径向汽封，一般取0.5-1.5mm，当叶高较大，取较大值。

《汽轮机原理》思考题杨建明康松编第1章汽轮机级的工作原理1．何谓滞止参数？喷嘴和动叶的滞止参数如何计算？2．叶栅通道的速度系数代表了什么意义？影响速度系数大小的主要因素有哪些？3．反动度的意义是什么？汽轮机的级按反动度的大小如何分类？在叶栅通道结构上又是如何实现反动度设计的？4．速度系数、能量损失系数和喷嘴及动叶损失系数三者间的关系如何？5．什么是级的热力过程线？它在分析级的能量转换、认识级工作过程中有何特别作用？6．什么是速度三角形，其意义是什么？7．何谓轮周功率？何谓轮周功？何谓理想能量？轮周功在级热力过程线上如何表示？8．什么是余速损失？什么是余速利用系数？影响余速利用的主要因素有哪些？9．何谓速比？何谓假想速比？10．轮周效率的意义是什么？影响轮周效率的因素有哪些？11．什么是最佳速比？为什么会存在最佳速比？当余速利用后，轮周效率与速比之间的关系发生了哪些主要变化？12．最佳速比与反动度的关系怎样？对相同容量的汽轮机，为什么冲动式的级数一般少于反动式？13．何谓单列级？何谓复速级？它们各自有何优缺点？14．何谓流量系数？流量系数的大小有何特点？15．对汽轮机弯曲形渐缩叶栅通道，最大出口汽流速度能否超过音速？为什么？16．何谓叶栅通道的临界压比？在叶栅通道汽流速度和通流量计算中，临界压比计算有何特别意义？17．叶栅通道的最大出口流速和通过的最大流量是否出现于同一前后压比？为什么？18．何谓叶栅出口汽流偏转角？在什么工况下发生？19．喷嘴调节汽轮机，为什么调节级总为冲动式？20．何谓盖度？其主要起什么作用？21．为什么冲动式汽轮机总会有一定的反动度？22．为什么要采用长扭叶片？23．长扭叶片有哪些主要特点？24．何谓轮周损失？何谓级内损失？两者间的关系怎样？25．什么是叶高损失？其物理意义是什么？采取何种措施减小叶高损失？26．决定叶片高度的主要因素有哪些？27．什么是二次流损失？如何减小二次流损失？28．何谓撞击损失？主要发生在何种情况？29．何谓冲角？正、负冲角是如何定义的？30．何谓扇形损失？采取何技术措施可消除或减小扇形损失？31．叶轮摩擦损失的机理是什么？对冲动级和反动级，此项损失有何差别？32．什么是部分进汽度？为什么要采用部分进汽？33．部分进汽损失的机理是什么？如何减小部分进汽损失？34．什么是湿汽损失？产生湿汽损失的机理有哪些？如何减小湿汽损失？35．什么是漏汽损失？冲动级和反动级在此项损失上有何不同？36．试述级理想焓降、理想能量、轮周功率、级内功率的关系，它们在级热力过程线上如何表示？37．什么是级内效率？它与轮周效率的关系又怎样？38．冲动级和反动级在级焓降和级内损失方面存在哪些主要差别？第2章多级汽轮机1．为什么要采用多级汽轮机？多级汽轮机有何显著优点？2．何谓重热现象？何谓重热系数？重热系数的大小主要与哪些因素有关？3．多级汽轮机计及重热后，级数是增多还是减少？为什么？4．对冲动式中间再热汽轮机，为什么级的平均反动度随蒸汽膨胀流程逐级增大？5．为什么一次中间再热机组高压缸叶栅通道的平均直径变化不大，但低压缸变化较大？6．为什么一次中间再热汽轮机的焓降是逐级增大的？7．试分析一次中间再热汽轮机高、中、低三个汽缸相对内效率的大小分布和各自级内损失的特点。

《汽轮机原理及运行》思考解答题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：hb =0；Ωm=0。

（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；（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 >ht；Ωm=0.5。

hb≈0.5 hn≈ p2；（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 >hn p2；>hb >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．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不动的喷嘴流道中进行膨胀加速，蒸汽的压力、温度降低，速度增加，将蒸汽所携带的部分热能转变为蒸汽的动能。

从喷嘴叶栅喷出的高速汽流，以一定的方向进入装在叶轮上的动叶栅，在动叶流道中继续膨胀，改变汽流速度的方向和大小，对动叶栅产生作用力，推动叶轮旋转作功，通过汽轮机轴对外输出机械功，完成动能到机械功的转换。

《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εn大于临界压力比εcr时，如此喷嘴的出口蒸汽流速C1【 A 】A. C1<C cr B. C1=C crC. C1>CcrD. C1≤C crp 1小于临界压力pcr时，蒸汽在喷嘴斜切局部发生膨胀，如下哪个说法是正确的？【 B 】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. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速等于临界速度CcrD. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速小于临界速度Ccr4.汽轮机的轴向位置是依靠______确定的？【 D 】A. 靠背轮B. 轴封C. 支持轴承D. 推力轴承5.蒸汽流动过程中，能够推动叶轮旋转对外做功的有效力是______。

【 C 】A. 轴向力B. 径向力C. 周向力D. 蒸汽压差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ηu【 A 】A. 增大B. 降低C. 不变D. 无法确定7.工作在湿蒸汽区的汽轮机的级，受水珠冲刷腐蚀最严重的部位是：【 A 】A. 动叶顶部背弧处B. 动叶顶部弧处C. 动叶根部背弧处D. 喷嘴背弧处8.降低局部进汽损失，可以采取如下哪个措施？【 D 】A. 加隔板汽封B. 减小轴向间隙C. 选择适宜的反动度D. 在非工作段的动叶两侧加装护罩装置9.火力发电厂汽轮机的主要任务是：【 B 】A. 将热能转化成电能B. 将热能转化成机械能C. 将电能转化成机械能D. 将机械能转化成电能10.在纯冲动式汽轮机级中，如果不考虑损失，蒸汽在动叶通道中【 C 】A. 相对速度增加B. 相对速度降低；C. 相对速度只改变方向，而大小不变D. 相对速度大小和方向都不变11.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，如此喷嘴出口的理想汽流速度为【 D 】A. 8 m/sB. 122 m/sC. 161 m/sD. 255 m/s12.如下哪个说法是正确的【 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1，出口压力为P2，如此P1和P2有______关系。