《汽轮机原理》课程教学大纲.doc

华南理工大学东莞东阳教学中心汽轮机原理课程教学大纲华南理工大学东莞东阳教学中心课程名称：汽轮机原理 （英文）：Principle of Steam Turbine 课程性质：必修课 适用层次：专升本总学时：80 学分：5一、课程的作用、地位和任务1、课程作用：本专业最重要的专业课之一。2、教学方法：课堂讲授和课外自学相结合。3、课程学习目标和基本要求：学生通过对本门课的学习应牢固掌握蒸汽在汽轮机中的流动过程和能量转换过程，以及为实现能量有效转换而对结构的要求；掌握和了解汽轮机变工况的规律，凝汽设备的工作原理、调节系统的工作原理、汽轮机叶片及其它主要零件的强度和振动的概念，供热式汽轮机的特点及机组运行方面的基础知识，为从事热能与动力各专业的技术工作打下必备的理论基础。4、课程类型：专业课二、课程内容和要求绪论 知识点：汽轮机在国民经济中的地位。汽轮机发展简史，近年来汽轮机技术的发展概况。汽轮机分类、型号及其特点。汽轮机的基本工作原理和结构概貌。第一章 汽轮机级的工作原理知识点：级的概念及工作原理，反动度，级的分类，基本方程；喷嘴中汽流的理想速度和实际速度，临界状态，喷嘴流量，蒸汽在喷嘴斜切部分的膨胀；动叶的进出口速度三角形，蒸汽作用在动叶片上的力，轮周功率；速度比，纯冲动级、反动级、和速度级的最佳速比；部分进汽度和盖度的概念。级内的各项损失，级的热力过程线，级的内功率及内效率；长叶片级的概念。第二章 多级汽轮机知识点：多级汽轮机的结构及热力过程，多级汽轮机的优越性和特点；多级汽轮机中反动度和级做工能力的逐级变化规律；汽轮机的损失，汽轮机装置的效率及热经济指标；多级汽轮级的轴向推力；多级汽轮级的热力计算。通过对本部分学习，应熟悉多级汽轮机的工作特点，汽轮机的各种损失和减少损失的措施，明确汽轮机装置的各种评价指标，熟悉汽轮机的轴封原理和轴封系统，多级汽轮机轴向推力的组成及平衡措施和提高单排汽口凝汽式汽轮机极限功率的方法。第三章 汽轮机的变工况特性知识点：变工况概念，渐缩喷嘴变工况；机组压力与流量的关系，级的焓降变化规律，级的反动度的变化规律；配汽方式及其对机组变工况影响；凝汽式汽轮机的工况图，变工况下的热力计算；蒸汽参数变化对汽轮机经济性和安全性的影响。通过对本部分学习，应掌握汽轮机级及级组的变工况特性，不同配汽方式对定压运行机组经济性和安全性（或灵活性）的影响，滑压运行与定压运行对机组运行的影响；熟悉初终参数对汽轮机工作的影响，变工况下汽轮机的的热力核算方法和程序，凝汽式汽轮机和一次调整抽汽式汽轮机的工况图。第四章 汽轮机凝汽设备知识点：凝汽设备的组成、工作原理、任务的类型；运行对凝汽器结构的要求，过冷度，汽阻，传热端差和循环倍率；凝汽器的热力特性；抽汽器。第五章 汽轮机零件的强度知识点：汽缸、隔板和喷嘴，动叶片，转子，轴承及盘车装置；动叶受力分析，拉应力及弯应力的计算，围带和拉金；叶片振动，引起叶片振动的激振力，叶片的振型，叶片的自振频率，叶片振动安全准则，调频；转子临界转速的概念，单轮盘直立轴临界转速，等直径轴的临界转速，轴系的临界转速，机组振动的原因，油膜振荡。第六章 汽轮机调节保护系统知识点：汽轮机自动调节和保护的任务、基本原理及调节系统的组成；国产典型的调节系统介绍；转速感受机构及其静态特性；传动放大机构及其静态特性；配汽机构及其静态特性；调节系统静态特性的概念，静态特性曲线的调整，速度变动率，迟缓率，同步器，同步器的工作范围；静态特性的实验和调整；调节系统的动态特性；汽轮机的保护；供油系统；中间再热式汽轮机的调节；功频电液及数字电液调节系统简介。第七章 汽轮机启停与寿命评估知识点：汽轮机的热应力、热膨胀、热变形，汽轮机的冷、热态启动、停机和滑参数启、停的特点和注意事项；汽轮机的典型事故。了解机组寿命管理的基本概念。三、学时分配表序号教学内容 学时分配1绪论42汽轮机级的工作原理123多级汽轮机84汽轮机变工况特性125汽轮机凝汽设备126汽轮机零件的强度87汽轮机调节保护系统128汽轮机启停与寿命评估12总计80四、考核的内容及要求：1课程考核应掌握的知识点和技能1) 掌握蒸汽在汽轮机通流部分中的流动规律和能量转换过程及能量转换过程过程中各种损失的物理概念和提高效率的途径；明确速度比的物理意义；熟练的掌握级的轮周功率和轮周效率的计算；2) 了解多级汽轮机及其装置的特点，了解如何合理地确定汽轮机的参数及如何选择汽轮机的结构形式，并掌握多级汽轮机的热力计算方法。3) 掌握喷嘴、级和级组的变工况规律及特性；变工况对机组的安全性、经济性影响；会使用流量网图和弗留格尔公式进行计算4) 了解汽轮机凝汽设备的组成、任务、工作原理、影响凝汽器真空的主要因素及凝汽设备的变工况特性。5) 掌握汽轮机主要零部件的结构、强度，掌握叶片的强度校核，等截面叶片的自振频率的计算和叶片调频方法，了解转子临界转速的概念；了解汽轮发电机组的振动。6) 掌握汽轮机自动调节和保护系统的基本原理；静态特性及中间再热机组调节特点，了解一次调节抽汽机组的调节原理及工况图。7) 了解汽轮机的热应力、热膨胀及热变形的概念；了解汽轮机的启动和停机的主要过程；了解汽轮机常见事故的原因及处理方法。2考试形式：闭卷笔试3考试题型：单项选择题、填空题、名词解释题、简答题、综合题五种。4试卷能力结构：考核中应突出对学生自学能力、计算能力、独立分析问题和解决问题能力等素质的考查，本着“轻死记硬背、重理解；轻复杂计算、重应用；轻照本宣科、重综合分析能力”的原则出试题。能力考核分为“识记”、“理解”、“简单应用”和“综合应用”四个层次，考核不同能力层次的试题在试卷中的分数比例“识记”占20左右，“理解”占30左右，“简单应用”占30左右，“综合应用”占20左右。五、课程参考资料：1、教材：靳智平 主编 汽轮机原理 第二版 ，中国电力出版社李建钢主编汽轮机设备及运作，中国电力出版社2、参考书：康松，杨建明，胥建群 编著 汽轮机原理，北京：中国电力出版社，2000年。康松 汽轮机原理习题集 水利电力出版社，1998年。黄保海、白玉、牛卫东合编 汽轮机原理与构造，北京：中国电力出版社，2002年。六、教学法建议等内容：先修课程课程涉及汽轮机原理、结构、变工况、调节及运行，各方面的问题所依据的基本原理不同：研究汽轮机工作原理时，涉及工程热力学和流体力学及泵与风机；调节问题与自动调节原理有关。虽然每个侧面都有各自的特点和研究方法，但这些方面的研究又是互相联系、彼此影响的。2.理论深度和广度理论上涉及工程热力学、流体力学及泵与风