汽轮机运行复习思考题答案

汽机培训教材思考题及答案汽机思考题第⼀章1、写出我⼚汽轮机型式、型号以及型号中字母和数字表⽰的意思。

汽轮机型式：超临界、⼀次中间再热、三缸四排汽、单轴、直接空冷凝汽式汽轮机型号：CLNZK600-24.2/566/566。

其中:CL表⽰：超临界汽轮机，N表⽰凝汽式，ZK表⽰直接空冷机组，600表⽰汽轮机额定负荷600MW，24.2表⽰汽轮机主蒸汽压⼒24.2MPa,第⼀个566表⽰主蒸汽温度是566℃，第⼆个566表⽰再热蒸汽温度是566℃。

2、⽔的临界点参数？⽔的临界点参数为临界压⼒p c=22.12MPa，临界温度t c=374.15o C3、我⼚开式循环冷却⽔的⽤户有哪些？闭式⽔热交换器、汽机润滑油冷油器、三台真空泵⼯作液冷却器4、我⼚汽轮机主要技术参数和运⾏参数？铭牌功率： 600 MW2．汽轮机型式：超临界、⼀次中间再热、三缸四排汽、单轴、直接空冷凝汽式3．主要参数⾼压主汽阀前主蒸汽额定压⼒ 24.2MPa⾼压主汽阀前主蒸汽额定温度566℃中压主汽阀前再热蒸汽压⼒ 90%汽机⾼压缸排汽压⼒（再热系统压降按10%⾼压缸排汽压⼒考虑）中压主汽阀前再热蒸汽额定温度566℃设计背压13kPa汽轮机允许最⾼背压 60 kPa汽轮机报警背压 60 kPa汽轮机停机背压 65 kPa最终给⽔温度272.6℃转速 3000r/min旋转⽅向(从汽轮机向发电机⽅向看) 顺时针回热加热级数：7级最⼤允许系统周波摆动 48.5～50.5 Hz通流级数 40级(I+39) ⾼压部分级数 I+9级中压部分级数 6 级低压部分级数 6×2×2 级低压缸末级叶⽚长度 680mm汽轮机总内效率 91.09%⾼压缸效率 86.74%中压缸效率 93.42%低压缸效率 92.45%冷态启动从汽机冲转到带满负荷所需时间 380min 4．汽轮机发电机组临界转速运⾏参数5、协调控制⽅式有哪些？机炉协调、炉跟机、机跟炉、基本⽅式第⼆章1、为什么⼤型的汽轮机⾼压缸往往做成双层缸体结构？1）有利于法兰的密封和可靠2）内外缸之间充满着⼀定压⼒和温度的蒸汽，使内外缸承受的压差和温差较⼩3）缸体和法兰都可以做的较薄，减⼩热应⼒，有利于改善机组的启动和负荷适应能⼒2、⾼、中压汽缸合缸且通流部分的压⼒级反向布置的优点？1）新蒸汽及再热蒸汽的进汽部分均集中在⾼、中压汽缸的中部，可减⼩汽轮机转⼦和汽缸的轴向温差及热应⼒；2）⾼、中压汽缸中温度最⾼的部分布置在远离汽轮机轴承的地⽅，使轴承受汽封温度的影响较⼩，轴承的⼯作温度较低，改善了轴承的⼯作条件；3）平衡⼀部分⾼、中压汽缸内的轴向推⼒；4）前后轴端汽封均处于⾼中压缸排汽部位，使轴封长度显著减少；5）⾼、中压合缸形式还减少了⼀⾄⼆个径向轴承，缩短了⾼、中压转⼦的长度；3、我⼚汽轮机低压缸为什么采⽤三层缸结构？低压缸的纵向温差变化⼤，是汽轮机温差变化最⼤的部分，为减⼩热应⼒，改善机组的膨胀条件，⼤机组都采⽤三层缸结构，第⼀层为安装通流部分组件的内缸，⼤都采⽤部件组合结构，隔板装于隔板套上；第⼆层为隔热层，由于低压缸进汽部分温度较⾼，外部排汽温度较低，因此都采⽤设置隔热板的⽅法，使得汽缸温差分散，温度梯度更加合理；第三层为外缸，⽤以引导排汽和⽀撑内缸各组件。

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。

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。

《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。

1.大机组汽缸为什么布置成双层缸结构？（1）随着机组容量的不断增大，要求蒸汽的压力、温度也要大幅度的提高。

这样就使汽缸内外的压力差增大，相应的缸壁、法兰、螺栓等部件要增厚，加粗，不利于机组的变工况运行。

采用双杠结构后，由于每层缸承受的压力差减小了，可使缸壁、法兰、的厚度大大减小，加热或冷却时的速度可提高一些，便于机组快速适应变工况运行。

（2）采用双缸结构后可以是每层缸承受的压力差及内外缸温差减小，且外缸又不与高温的真气相接触，这样，汽缸的材料可以使用第一级钢材，节约了优质钢材减少费用。

【2】热应力的定义，危害（低周疲劳，寿命损耗增加），变化方向，重点监测的部位。

【09级电子版新增内容】1）定义：当物体的热胀冷缩收到某种限制，就会在物体内部产生一种应力，这种应力是由于温度的变化引起的，故称热应力。

2）危害：低周疲劳，寿命损耗增加3）变化方向：当物体受冷收缩受到某种约束时在其内部产生的热应力定义为正值，为拉应力；当物体受热膨胀受到某种约束时，在其内部产生的热应力定义为负值，为压应力。

对于转子的内、外表面，当启动时，蒸汽对外表面加热，为压应力，内表面为拉应力；停机时，蒸汽对于外表面冷却，为拉应力，内表面为压应力。

对于汽缸的内外表面，启动时蒸汽加热内表面，产生压应力，外表面则为拉应力；停机时蒸汽冷却内表面，产生拉应力。

4）重点监测部位：转子和汽缸【3】汽轮机冷态启动冲转条件考虑哪些内容？【09级电子版新增内容】①汽轮机零部件中所产生的热应力②蒸汽流速③蒸汽压力④蒸汽温度4.启动的分类有哪些种？①按新汽参数分类：额定参数启动；滑参数启动（压力法启动，真空法启动）②冲转时进气方式分类：高中压缸启动；中压缸启动③按控制进气量的阀门分类：用调速汽门启动；用自动主汽门和电动主闸门（或旁路系统）启动④按启动前汽轮机金属温度（汽轮机汽缸或转子表面温度）水平分类：冷态启动；温态启动；热态启动⑤有的国家按停机时间的长短分类：停机一周或一周以上，称为冷态启动；停机两昼夜（48h）称为温态启动；停机8h称为热态启动；停机2h称为极热态启动5.汽轮机热态启动应注意哪些问题。

1.什么是电力系统负荷峰谷差（difference between peak and valley load of electric power system）？电力系统最大负荷与最小负荷之差称为电力系统负荷峰谷差负荷低谷---电力系统日最小负荷负荷尖峰---电力系统日尖峰负荷或最大负荷最小负荷以下的负荷称为电力系统基本负荷（简称：基荷）2.什么叫电力系统调峰？为满足电力系统日尖峰负荷需要，对发电机组出力所进行的调整3.试分析电力系统负荷峰谷差增大的原因有哪些？电力需求结构发生了较大变化•第二产业用电比重减小•第三产业和居民生活用电比重相应提高•电网高峰负荷中，空调负荷大约占30%~50%，在经济发达地区，这个数字较高•工业内部高耗电行业（冶金、化工、建材等）和传统行业（纺织、煤炭等）用电比重减小，低电耗、高附加值产业的用电比重相应提高4.电力系统不同的调峰手段常规水电机组调峰；抽水蓄能调峰机组；燃气轮机机组调峰；火电机组调峰；其他新形式调峰电源和手段，如：压缩空气储能、飞轮储能、智能电网（如阶梯电价、电动汽车等）、需求侧管理…5.试分析不同类型的电厂适合承担的电力系统负荷是什么？1抽水蓄能电厂改变发电机状态为电动机状态，调峰能力接近额定容量的200%。

2随点机组减负荷调峰或停机，调峰依最小功率接近额定容量的100%。

3燃油（气）机组减负荷，调峰能力在额定容量的50%以上。

4燃煤机组减负荷、启停调峰、少蒸汽运行、滑参数运行，调峰能力分别为额定容量的30%-50%、100%、100%、40%。

5核电机组减负荷调峰。

6通过对用户侧减负荷管理的方法，削峰填谷调峰。

6.试分析制约我国电网调峰的主要因素有哪些？1）我国水电的总体调峰容量十分有限主要是水电站季节贫水欠发时间长，有很多是径流式，汛期库容小，不宜弃水调峰；水电站要服从于水利枢纽工程的综合利用，充分兼顾防洪、发电和航运的作用，特别是汛期，发电必须服从于防洪。

一、填空题1．将相同初参数下通过喷嘴的流量与临界流量之比，定义为（）。

2．动叶速度系数除与结构参数有关外，还与运行参数如相对速度和（）有关。

3．在叶轮面上开设（），主要是为了减少级的轴向推力。

4．多级汽轮机中除级内损失外，还有进汽阻力损失、排汽阻力损失、机械损失和（）损失。

5．在蒸汽流量一定的条件下，若汽轮机通流部分结垢，则调节汽室的压力将（）。

6．喷嘴调节凝汽式汽轮机，当流量增大后，则除调节级和最末级外的其它各级的理想焓降将（）。

7．通过比较可以发现，喷嘴配汽汽轮机调节级直径（）于非调节级第一级直径。

8．汽轮机排汽温度与冷却水（）温度的差值称为凝汽器的端差。

9．当抽气器故障时，不能有效地抽出空气，则将使凝汽器端差（）。

10．当叶片用围带或拉金连接成组后，其叶根处的（）应力减小。

11．叶片所受激振力的产生原因：一是由于尾迹扰动引起的高频激振力；另一是由于（）扰动引起的低频激振力。

12．转子临界转速的物理意义是转子横向振动的（）。

13．当外界负荷变化，调节系统自动调节结束后，错油门滑阀的位置（）。

14．汽轮机调节系统阻力的大小，通常用调节系统的（）来表示。

15．双侧进油油动机的提升力主要与（）和两侧的压差有关。

16．对于大容量喷嘴配汽汽轮机，一般只在（）级采用部分进汽。

17．当余速利用系数μ1增大后，该级的相对内效率将（）。

18．欲合理地选择冲动级的反动度，主要应考虑使动叶（）部不吸汽也不漏汽。

19．汽轮机的汽耗率与汽轮机的初终参数（）。

20．凝汽式汽轮机的（）级在负荷最大、真空最高时最危险。

21．在各种滑压运行方式中，（）滑压运行是目前调峰机组最常用的一种运行方式。

22．当流量变化时，喷嘴配汽汽轮机相对内效率的变化只发生在调节级和（）级。

23．当凝汽器的真空高于（）真空时，其热经济性降低。

24．当凝汽器汽侧有空气时，除引起凝结水过冷度增大外，还将使（）增大。

25．提高动叶的刚度，可使动叶的自振频率（）。

第一章综述一、选择题下列每题都有4个答案，其中只有1个正确答案，请将正确答案填在括号内。

1．蒸汽在汽轮机内做功后，除少量漏汽外，全部进入凝汽器，这种汽轮机称为( )。

(A)纯凝汽式汽轮机；(B)背压式汽轮机；(C)乏汽式汽轮机；(D)调整抽汽式汽轮机。

2．从汽轮机中间某几级后抽出一定参数的蒸汽，对外供热，其余排汽排入凝汽器，这种汽轮机称为( )。

(A)纯凝汽式汽轮机；(B)背压式汽轮机；(C)乏汽式汽轮机；(D)调整抽汽式汽轮机。

3．排汽压力高于大气压力，直接用于供热，无凝汽器的汽轮机称为( )。

(A)纯凝汽式汽轮机；(B)背压式汽轮机；(C)乏汽式汽轮机；(D)调整抽汽式汽轮机。

4．进入汽轮机的蒸汽参数是指进汽的压力和温度，按不同的压力等级来分，亚临界压力汽轮机的主蒸汽压力Po为( )MPa。

(A) 15.69 - 18.0; (B)大于22.2; (C) 11.77 - 13.73; (D) 5.88 - 9.81。

5．进入汽轮机的蒸汽参数是指进汽的压力和温度，按不同的压力等级来分，超临界汽轮机的主蒸汽压力Po为( )MPa。

(A) 15.69- 18.0; (B)大于22.2; (C) 11.77 - 13.73; (D) 30。

二、判断趣判断下列描述是否正确，正确的在括号内打“√”，错误的在括号内打“³”1.现代喷嘴调节的反动式汽轮机，因反动级不能做成部分进汽，故第一级调节级常采用单列冲动级或双列速度级。

（）2.利用其他蒸汽设备的低压排汽或工业生产工艺流程中副产的低压燕汽作为工质的汽轮机称为背压式汽轮机。

（）3.向同一汽轮机的不同压力段分别送人不同压力的蒸汽的汽轮机称为多压式汽轮机。

（）4.蒸汽流动的总体方向大致与轴垂直的汽轮机称为轴流式汽轮机。

（）5.蒸汽流动的总体方向大致与轴平行的汽轮机称为轴流式汽轮机。

（）6.汽轮机在工作时，首先是在喷嘴叶栅中将蒸汽的热能转变成动能，然后在动叶栅中把蒸汽的动能转变成机械能。

汽轮机原理复习思考题1．汽轮机原理课程研究的主要内容有那些，如何从科学研究及工程应用能力培养的不同角度学习该课程？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？3．研究汽轮机原理要用到那些基本假设与基本方程，对理论计算要作何修正？4．简述汽轮机级的组成及工作过程。

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？6．流过喷嘴的流量与喷最前后压比之间的函数式可简化为什么公式，其图形有何特点？什么是彭台门系数，有何作用？7．动叶进出口速度三角形由那些速度及角度构成，如何确定和计算各速度及角度? 计算速度三角形的目的是什么?8．什么是反动度，如何对汽轮机级进行分类，级的轮周效率与速比间有何图形关系，不同类型的级的热力特性有何不同？9．什么是速比和最佳速比？写出纯冲动单列级，纯冲动双列级，反动级及带一定反动度的冲动级的最佳速比表达式；在圆周速度相同的条件下，比较前三种级的作功能力大小。

10．什么是速度系数，其与那些因素有关，如何确定喷嘴及动叶的速度系数？11．什么是临界状态和临界参数，临界压力比只与什么因素有关？临界流速计算公式有那三个？12．什么是余速利用系数，余速利用与不利用对轮周效率和最佳速比有何影响？13．蒸汽在喷嘴和动叶栅斜切部的膨胀流动有何特点，什么是极限压力？14．喷嘴和动叶流道的通流面积如何计算，喷嘴和动叶高度如何计算，影响叶高的因素有那些；什么是部分进汽度，为何要采用部分进汽？15．影响汽轮机运行安全经济性的内部动静间隙有那些，如何合理确定这些间隙？16．汽轮机级的热功转换损失有那九项，减小这些损失的措施有那些？17．评价汽轮机级的热功转换经济性的最终指标是那一个，级内损失对最佳速比有何影响？如何计算汽轮机级的相对内效率和内功率？18．与单级汽轮机相比，多级汽轮机有那些特点？多级汽轮机的高、中、低压段有那些不同的性能特点？19．多级冲动式汽轮机和多级反动式汽轮机相比，在本体结构及热力特性上有何不同？20．什么是重热系数，凝汽式汽轮机的重热系数一般为多少？21．什么是汽封，汽轮机的那些部位要装设汽封？什么是轴封系统，如何组成，如何工作？22．轴封孔口的流动状态如何判别，轴封漏汽量及汽封齿数如何计算？高低齿汽封和平齿汽封各用在汽轮机的那些部位？23．中间再热汽轮机有那些进、排汽机构损失，请在h-s热力过程图上标示出来。

《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。

《600MW汽轮机》思考题1．最基本的蒸汽动力循环的热效率约为多少？为什么这么低？2．为了提高蒸汽动力循环（火电厂）的热效率，要采取哪些主要措施？*3．为什么给水回热循环可以提高火电厂的热效率？*4．为什么要采用中间再热循环？5．叙述汽轮机前后端轴封、通流部分汽封的作用。

*6．叙述汽轮机齿型轴封的工作原理。

7．叙述汽轮机转子临界转速的物理意义。

*8．解释转子静不平衡、动不平衡、动静不平衡。

*9．叙述刚性转子和挠性转子的平衡原理。

10．提高动力装置热效率的基本途经是什么？11．为什么燃气——蒸汽联合循环可以大幅度地提高热效率？*12．认真阅读图1——10、1——11、1——12、1——13，了解四种600MW汽轮机的纵剖面图。

13．认真阅读图2——1、2——2、2——3、2——4，了解四种600MW汽轮机的热力系统。

14．分析喷嘴截面积沿流动方向的变化规律。

15．画出动叶进出口速度三角形。

*16．解释专业名词：轮周功率、轮周功、轮周效率、速度比、最佳速度比。

*17．叙述蒸汽通过汽轮机级时的流动和能量转换过程。

*18．蒸汽通过汽轮机级作功时共产生哪几种损失？各是如何产生的？又如何减小？* 19．湿蒸汽对汽轮机的工作有哪些影响？*20．汽轮机长叶片级的动、静叶片为什么要做成变截面扭叶片？*21．600MW汽轮机的主汽阀、调节阀主要由哪几个部件组成？22．叙述汽轮机的高压主汽阀、调节阀和中压主汽阀、调节阀的功能。

23．认真阅读图2——22，2——24，2——25，2——26，了解汽缸的结构形式。

24．认真阅读图2——36，2——37，2——38，2——39，2——40，2——41了解汽轮机转子的结构形式。

25．为什么大型汽轮机汽缸要采用双层结构？*26．认真阅读图2——45，2——46，2——47，2——48，了解动叶片的结构形式。

27．动叶片工作时，受到哪些力的作用？* 28． 叶片离心拉应力计算公式：29． 叶片弯曲应力计算公式： 30．围带、拉金对动叶片的工作有哪些影响？* 31．引起叶片振动的力有哪些？各是如何产生的？ 32．叶片振动的形式有哪些？画出示意图。

汽轮机结构部分复习思考题一、填空题1．滑销系统作用是 保证汽缸受到加热或冷却后能按一定方向膨胀或收缩，并保持汽缸与转子中心一致 ，通常由 横销 、 纵销 、 立销 2．反动式汽轮机动叶安装在等组成；转鼓 上，喷嘴安装在 汽缸 上，利用 反动、冲动作用 3．多级汽轮机中静止部分膨胀的死点位于原理作功。

凝汽器中心或附近 ，转动部分相对于汽缸膨胀的相对死点位于 推力轴承 4．汽轮机的静止部分由。

汽缸 、 隔板 、 喷嘴 5．汽轮机工作转速低于一阶临界转速的转子称为以及其它装在汽缸上的零部件所组成。

刚性转子 ，汽轮机工作转速高于一阶临界转速的转子称为 柔性转子 6．隔板由。

隔板体 、 喷嘴叶片 和 隔板外缘 7．叶片的各种振动中最容易发生，并且危害较大的是三部分组成。

A0 、 B0和A1型 振动，如果该叶片可以长期在共振下工作，则该叶片称为 不调频 8．隔板的内缘处开有叶片。

隔板汽封安装槽 ，用于安装 隔板汽封 ，可以减少 隔板漏汽 损失，隔板的外缘上有凸缘，可以安装在 汽缸 9．刚性联轴器可以传递上。

轴向推力 ，因此用刚性联轴器连接在一起的汽轮机各转子可以用一个 推力 轴承，但刚性联轴器也传递 振动 10．汽轮机的转动部分由，影响机组运行的安全性。

转轴 、 叶轮 、 动叶 11．隔板的中分面支承方式采用及装在转轴上的其他零部件所组成。

Z 型悬挂销 将隔板支承在汽缸上；隔板的非中分面支承方式采用 悬挂销 将隔板支承在汽缸上；在机组运行时非中分面支承方式的转子和汽缸沿径向动静部分间隙将发生变化，其上部间隙 增大 ，沿径向下部间隙 减小 12．叶片根部的连接刚性越好，则叶片的自振频率。

越大 ；叶片工作温度越高，则叶片的自振频率 越小 ；转子的转速越高，则叶片的自振频率 越高 13．多级汽轮机的轴向推力的平衡方法主要有。

设置平衡活塞 、 相反流动方向布置 、 叶轮上开平衡孔 和 采用推力轴承 14．静叶环汽封位于方法。

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。