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《透平机械测试技术》第1、2章作业 一、 等精度条件下，测量某透平机械的转速、扭矩，其数据排列如下：1 2 3 4 5 6 7 n(min r )2999.94 2999.97 2999.99 3000.00 3000.02 3000.03 3000.05 T(m KN ∙) 954.75 954.75 954.78 954.80 954.82 954.84 954.86 求其功率值。
（已知30n T P π= KW ） 二、 精度为1.0级，量程为0－2000min r 的转速表测转速，请计算出指针示值为200min r 与1500minr 时可能出现的最大相对误差和绝对误差。
三、 火箭射程为2000km ，其射程偏离预定点不超过1km 。
而优秀射手能在距离50m 远处准确击中直径为2cm 的靶心，试评述两者射击的准确度。
四、 标准误差σ值的大小对其正态分布有什么影响？如图（a ）、（b ）、（c ）、（d ）为打靶结果，子弹落在靶子上的几种情况与测量精度相对应。
请用正态分布示意图表示各打靶图所显示的误差。
（a ） （b ） （c ） （d ）五、 某一阶压力测试系统的时间常数为0.5s ，如果阶跃压力从25MPa 降到5MPa ，试求2倍时间常数的压力和2s 后的压力。
并画出系统响应的示意图。
六、 某二阶测试系统，已知其固有频率为f ＝10KHz ，阻尼比ξ＝0.6，如果要求其幅值误差小于5％（()ωA ＝0.95），问其可测频率范围为多少？并画出系统响应的示意图。
设K=1。
七、 预测量消耗在负载电阻R 中的电功率P 的系统误差。
现已测得电流I ＝10.0±1％（A ），电压U ＝100.0±1％（V ），R ＝10.0±1％（Ω）。
请在IU P =，R I P 2=，R U P 2=三种方法中选择最佳测量方案，并对本例的各方案做出评述。
八、 制作传感器使用的敏感元件应满足的条件是什么？显示装置接受的标准信号有哪些？九、 描述测量系统的静态性能指标主要有哪些？温度漂移对测量系统静态特性的主要影响是什么？十、 测量系统的动态特性可从哪两个方面来分析? 工程上常采用什么方法进行分析？二阶测量系统动态响应的形式取决于哪些参数？十一、 书1、2章所有例题。
透平机及工作原理引言概述：透平机是一种常见的工程机械，广泛应用于发电厂、石油化工等领域。
它的工作原理是通过旋转的叶片将流体能转化为机械能。
本文将详细介绍透平机的工作原理，包括透平机的构造、工作过程以及其应用领域。
一、透平机的构造1.1 轴流透平机轴流透平机由进口导叶、转子、出口导叶等组成。
进口导叶用于引导流体进入转子，转子上安装有多个叶片，流体在叶片上产生压力变化，然后流经出口导叶排出。
轴流透平机的构造紧凑，适用于流量较大的场合。
1.2 径流透平机径流透平机由进口导叶、转子、出口导叶等组成。
进口导叶用于引导流体进入转子，转子上安装有多个叶片，流体在叶片上产生压力变化，然后流经出口导叶排出。
径流透平机的构造简单，适用于流量较小的场合。
1.3 混流透平机混流透平机结合了轴流透平机和径流透平机的特点，具有较高的效率和较小的体积。
它的构造包括进口导叶、转子、出口导叶等部分，流体在转子叶片上产生压力变化后排出。
二、透平机的工作过程2.1 进气过程在透平机工作开始时，流体通过进口导叶进入透平机。
进口导叶的角度和叶片的形状可以调节流体的流速和流量，以实现最佳的工作效果。
2.2 压缩过程流体进入转子后，受到叶片的旋转作用，流体的动能被转化为压力能。
叶片的形状和排列方式决定了流体的压缩程度。
2.3 排气过程经过压缩后的流体通过出口导叶排出透平机。
出口导叶的角度和叶片的形状可以调节流体的排气速度和方向，以实现最佳的排气效果。
三、透平机的应用领域3.1 发电厂透平机广泛应用于发电厂的汽轮机中。
透平机将燃气能转化为机械能，驱动发电机发电。
3.2 石油化工透平机在石油化工领域中用于压缩气体、提取石油等工艺过程。
它的高效率和可靠性使其成为石油化工设备中不可或缺的一部分。
3.3 航空航天透平机在航空航天领域中用于喷气发动机、涡轮增压器等设备中。
它的高性能和轻量化特点使得飞机和火箭等交通工具能够获得更强的动力。
四、透平机的优势4.1 高效率透平机能够将流体能转化为机械能的效率较高，可以充分利用能源。
透平叶片强度设计引言：透平叶片是透平机械中非常重要的组成部分，其强度设计对于透平机械的可靠性和安全性至关重要。
本文将围绕透平叶片强度设计展开讨论，并介绍一些常用的设计方法和注意事项。
一、透平叶片的作用和要求透平叶片是透平机械中承载气流动能的关键部件，其主要作用是将气流的动能转化为机械能，驱动透平机械的运转。
因此，透平叶片在工作过程中需要承受高温、高速的气流冲击和离心力的作用，要求具备较高的强度、刚度和耐磨性。
二、透平叶片的强度设计方法1. 强度计算方法：透平叶片的强度计算通常采用有限元分析方法，通过建立透平叶片的有限元模型，模拟叶片在工作条件下的受力情况，并计算叶片的应力和变形。
这种方法可以较为准确地预测叶片的强度和刚度，并进行合理的优化设计。
2. 材料选择：透平叶片的材料选择对于强度设计至关重要。
常用的透平叶片材料有高温合金、镍基合金等，这些材料具有较高的抗热、抗氧化和耐腐蚀性能，能够满足透平叶片在高温、高速工作环境下的要求。
3. 结构优化：为了提高透平叶片的强度，可以通过结构优化来改善叶片的受力分布和应力集中情况。
例如，采用曲线等厚度设计方法可以减少叶片的应力集中现象，提高叶片的强度和寿命。
三、透平叶片强度设计的注意事项1. 温度效应：透平叶片在高温工作环境下，会受到温度效应的影响，导致叶片的热膨胀和变形。
因此，在叶片的强度设计中，需要考虑到温度效应对叶片强度的影响，并进行相应的校正。
2. 动态载荷：透平叶片在工作过程中，会受到气流的动态载荷作用，如气流的冲击和振动等。
因此，在叶片的强度设计中，需要考虑到动态载荷对叶片的影响，并通过合理的设计和材料选择来提高叶片的抗冲击和抗振动能力。
3. 疲劳寿命：透平叶片在长期工作过程中，会受到气流的循环载荷作用，容易出现疲劳破坏。
因此，在叶片的强度设计中，需要考虑到叶片的疲劳寿命，并进行相应的疲劳强度校核和寿命预测。
4. 制造工艺：透平叶片的制造工艺对于叶片的强度和质量也具有重要的影响。
《透平机械原理》课程学习辅导材料第一篇：《透平机械原理》课程学习辅导材料透平机械原理汽轮机的级：将高温、高压蒸汽所具有的热能转换为机械功的基本单元，主要是由一列喷嘴叶栅和一列动叶栅组成。
反动度：蒸汽在动叶通道内膨胀时的理想焓降与蒸汽在整个级的滞止理想焓降之比，用来衡量动叶栅中蒸汽的膨胀程度。
滞止参数：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。
速度比：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部分进汽度：工作喷嘴所占的弧长与整个圆周之比。
调节级：外界负荷变化时，依靠依次启闭的调节阀改变汽轮机第一级的通流面积来改变机组负荷的级。
汽轮机的轮周效率：指1kg/s蒸汽在级内所做的轮周功与蒸汽在该级中所具有的理想能量之比。
过热度：蒸汽的温度比饱和温度还高的度数。
余速损失：蒸汽流出动叶的速度损失。
漏汽损失：汽轮机动静部件存在间隙，且间隙前后存在压力差，这使工作蒸汽的一部分不通过主流通道，而是经过间隙，由此形成的漏汽造成的损失。
冲动原理：蒸汽主要在喷管叶栅中膨胀，而在动叶栅中基本不膨胀，只随汽道形状改变其流动方向，汽流改变流动方向时对汽到产生离心力，这样的做功原理。
反动原理：蒸汽既在喷管叶栅中膨胀，也在动叶栅中膨胀，且膨胀程度大致相等，这样的做功原理。
按工作原理、热力过程特性、蒸汽流动方向、新蒸汽参数等对汽轮机进行分类，汽轮机可分为哪些类型？按新蒸汽参数分类时，相应类型汽轮机的新汽压力等级是什么？按工作原理可分为：冲动式汽轮机和反动式汽轮机按热力过程特性可分为：凝汽式汽轮机；调整抽汽式汽轮机；背压式汽轮机；中间再热式汽轮机。
按蒸汽流动方向可分为：轴流式汽轮机；辐流式汽轮机按新蒸汽参数可分为下列几种类型，相应的压力等级同时列于下面：低压汽轮机新汽压力为1.18~1.47 MPa;中压汽轮机新汽压力为1.96~3.92 MPa;高压汽轮机新汽压力为5.88~9.8 MPa;超高压汽轮机新汽压力为11.77~13.73 MPa;亚临界汽轮机新汽压力为15.69~17.65 MPa;超临界汽轮机新汽压力超过22.16 MPa;蒸汽对动叶片冲动作用原理的特点是什么？答：蒸汽只在喷嘴中膨胀，在动叶汽道内不膨胀加速，只改变流动方向。
透平机械是一种常用的流体机械，其关键零部件的设计和分析对于正确理解其工作原理和性能具有重要意义。
在透平机械的设计中，数值计算方法被广泛应用于关键零部件的分析，如叶片、转子、导叶、壳体等。
本文将对透平机械关键零部件的数值计算方法进行详细介绍。
一、叶片的数值计算方法在透平机械中，叶片是起主要作用的关键零部件之一。
数值计算方法在叶片设计和分析中扮演着重要角色。
常用的数值计算方法包括有限元法、叶片元法和CFD方法。
1. 有限元法有限元法是一种广泛应用于工程领域的数值分析方法，它可以用来模拟和分析叶片的结构和力学性能。
通过建立叶片的有限元模型，可以对叶片的应力、应变、挠度等进行精确的计算和分析，为叶片的设计优化提供重要参考。
2. 叶片元法叶片元法是一种专门用于叶片流场计算的数值方法，它将叶片表面划分成小的网格单元，通过求解雷诺平均N-S方程和能量方程，可以得到叶片表面的压力分布、叶片载荷等信息，为叶片的气动设计提供重要依据。
3. CFD方法CFD方法是计算流体动力学的缩写，它是一种基于数值方法对流体流动进行模拟和分析的技术。
在透平机械叶片设计中，CFD方法可以用来模拟叶片的气动性能，如压力分布、流速分布、气动力等，为叶片的优化设计提供重要支持。
二、转子的数值计算方法透平机械的转子是承载叶片和受到流体作用的关键零部件，其设计和分析对透平机械的性能有着重要影响。
数值计算方法在转子设计和分析中具有重要作用，常用的方法包括有限元法、强度分析、模态分析等。
1. 有限元法有限元法可以用来对转子的结构强度、振动特性等进行计算和分析，通过建立转子的有限元模型，可以得到转子的应力、应变、振动模态等重要信息，为转子的设计和优化提供重要依据。
2. 强度分析转子在运转过程中会受到来自流体的压力和惯性力的作用，强度分析可以用来对转子的受力情况进行模拟和计算，为转子的安全工作提供重要参考。
3. 模态分析转子的振动特性对于透平机械的性能和安全运行具有重要影响，通过模态分析可以得到转子的振动模态和固有频率，为避免共振和减小振动噪音提供重要支持。
透平机及工作原理引言概述：透平机是一种常见的动力设备，广泛应用于航空、发电、石化等领域。
本文将详细介绍透平机的工作原理，包括透平机的定义、结构、工作过程和应用领域。
正文内容：1. 透平机的定义和结构1.1 透平机的定义：透平机是一种利用流体动能转化为机械能的设备，通过流体的冲击力驱动转子旋转，从而产生功率。
1.2 透平机的结构：透平机主要由透平、转子、定子和轴承组成。
透平由叶片构成，转子和定子相互配合形成密封工作空间，轴承用于支撑转子。
2. 透平机的工作过程2.1 进气过程：流体通过进气口进入透平机，经过扩散器扩大截面积，使流体速度减小，压力升高。
2.2 压缩过程：流体进入透平机后，受到透平叶片的作用，流体的动能转化为机械能，同时流体被压缩，压力进一步升高。
2.3 燃烧过程：在透平机内部，流体与燃料混合并燃烧，释放出热能，进一步提高流体的温度和压力。
2.4 膨胀过程：燃烧后的高温高压流体通过透平叶片，使透平旋转，同时流体的温度和压力下降。
2.5 排气过程：流体通过排气口排出透平机，完成一个工作循环。
3. 透平机的应用领域3.1 航空领域：透平机广泛应用于飞机的发动机中，提供动力驱动飞机飞行。
3.2 发电领域：透平机被用于发电厂的汽轮机中，将燃料燃烧产生的热能转化为机械能，驱动发电机发电。
3.3 石化领域：透平机用于石化厂的压缩机中，将气体压缩，提供工艺所需的高压气体。
总结：透平机作为一种重要的动力设备，在航空、发电、石化等领域有着广泛的应用。
本文从透平机的定义和结构开始，详细介绍了透平机的工作过程，包括进气、压缩、燃烧、膨胀和排气过程。
最后，列举了透平机的应用领域，包括航空、发电和石化。
透平机的工作原理及其应用领域的了解对于相关领域的工程师和研究人员具有重要意义。
透平机及工作原理标题：透平机及工作原理引言概述：透平机是一种常见的动力机械设备，广泛应用于航空、航海、能源等领域。
其工作原理基于流体动力学和热力学原理，通过转子的旋转来产生动力。
本文将详细介绍透平机的工作原理及其应用。
一、透平机的基本构造1.1 透平机的主要部件包括转子、定子和进出口等。
1.2 转子是透平机的核心部件，其表面通常设计有叶片。
1.3 定子是用来固定转子并引导流体流动的部件。
二、透平机的工作原理2.1 流体通过进口进入透平机，经过叶片作用产生动能。
2.2 转子的旋转使流体受到离心力作用，加速流动。
2.3 流体在转子内部的压力和速度不断变化，最终通过出口排出。
三、透平机的应用领域3.1 航空领域：透平机广泛应用于喷气发动机，提供动力推进飞机飞行。
3.2 航海领域：透平机被用于船舶推进系统，提高船只的速度和效率。
3.3 能源领域：透平机被用于发电厂的汽轮机系统，转化燃料能量为电能。
四、透平机的优势4.1 高效率：透平机利用流体动力学原理，能够高效转换能量。
4.2 可靠性：透平机结构简单，运行稳定可靠。
4.3 适应性强：透平机可根据不同需求进行设计和调整，适用于各种工作条件。
五、透平机的发展趋势5.1 高温高压技术：透平机将逐渐向高温高压方向发展，提高能量转换效率。
5.2 材料技术创新：新材料的应用将提高透平机的耐磨性和耐高温性能。
5.3 智能化控制：透平机将逐渐实现智能化控制，提高运行效率和安全性。
结论：透平机作为一种重要的动力机械设备，在各个领域都有着广泛的应用。
通过深入了解透平机的工作原理和优势，可以更好地发挥其作用，并推动其不断发展和创新。
第七章蒸汽轮机基础知识汽轮机的工作原理汽轮机的主要元件是由喷嘴（也称静叶）与动叶（也称叶片）两个部件组成。
喷嘴固定在机壳或隔板上，动叶固定在轮盘上。
蒸汽通过喷嘴时，压力下降，体积膨胀形成高速汽流，推动叶轮旋转而作功。
如果蒸汽在叶片中压力不再降低，也就是蒸汽在叶片通道中的流速（即相对速度）不变化，只是依靠汽流对叶片的冲击力量而推动转子转动，这类汽轮机称为冲动式，也称压力级，在工业中应用广泛。
如果蒸汽在叶片中继续膨胀（简称相对速度）比进口时要大，这种汽轮机的作功不仅由于蒸汽对叶片的冲击力，而且还有由于蒸汽相对速度的变化而产生的巨大的反作用力，因此这类汽轮机称为反动式汽轮机。
只有一列喷嘴和一列动叶片组成的汽轮机叫单级汽轮机。
由几个单级串联起来叫多级汽轮机。
由于高压蒸汽一次降压后汽流速度极高，因而叶轮转速极高，将超过目前材料允许的强度。
因此采用压力分级法，每次在喷嘴中压力降都不大，因而汽流速度也不高，高压蒸汽经多级叶轮后能量既充分得到利用而叶轮转速也不超过材料强度许可范围。
这就是采用多级汽轮机的原因。
如果由于蒸汽离开每一级叶片的流速仍高，为了充分利用汽流的动能，可用导向叶片将汽流引入第二排叶片中（每一个叶轮可安装二排叶片）进一步推动转轴做功，这称为速度分级，简称速度级（又称复速级）。
速度级常用于小型汽轮机，或汽轮机的第一级。
蒸汽轮机本体构成汽轮机包括汽轮机本体、调节保安装置及辅助设备三大部分。
一、蒸汽轮机本体蒸汽轮机本体包括：静体（固定部分）--汽缸、喷嘴、隔板、汽封等；转子（转动部分）--轴、叶轮、叶片等；轴承（支承部分）--径向轴承和止推轴承。
1、汽缸汽缸本身是水平剖分为上下部分，上下缸又各分有前后缸。
前缸因温度高用铸钢制造，后缸温度低用铸铁制造。
汽轮机组在起动或停机、增减负荷时，缸体温度均会上升或下降，会产生热胀和冷缩现象。
由于温差变化，热膨胀幅度可由几毫米至十几毫米。
但与汽缸连接的台板温度变化很小，为保证汽缸与转子的相对位置，在汽缸作为台板间装有适当间隙的滑销系统，其作用是：a、保证汽缸和转子的中心一致，避免因机体膨胀造成中心变化，引起机组振动或动、静之间的摩擦；b、保证汽缸能自由膨胀，以免发生过大应力而引起变形；c、使静子和转子轴向与径向间隙符合要求。
