汽轮机原理习题(题).doc

第一章 级的工作原理补1. 已知某喷嘴前的蒸汽参数为p0=3.6Mpa，t0=500，c0=80m/s，求：初态滞止状态下的音速a0*和其在喷嘴中达临界时的临界速度ccr。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ccr为多少？。23题.汽轮机某级蒸汽压力p0=3.4Mpa，初温t0=435，该级反动度m=0.38，级后压力p2=2.2Mpa，该级采用减缩喷嘴，出口截面积An=52cm2，计算：通过喷嘴的蒸汽流量若级后蒸汽压力降为p21=1.12Mpa，反动度降为m=0.3，则通过喷嘴的流量又是多少？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p1=0.0093Mpa，蒸汽焓值h1=2307.4kJ/kg，动叶出汽角2=38，动叶内的焓降为hb=137.76kJ/kg，动叶入口速度w1=134m/s。问：汽流在动叶斜切部分是否膨胀、动叶出口汽流角是多少？动叶出口的理想相对速度w2t是多少？36题. 某机组级前蒸汽压力p0=2.0Mpa，初温t0=350，初速c0=70m/s；级后蒸汽压力p2=1.5Mpa。喷嘴出汽角1=18，反动度m=0.2，动叶出汽角2=16，级平均直径dm=1080mm，转速n=3000r/min，喷嘴速度系数=0.95。求：动叶出口相对速度w2和绝对速度c2；喷嘴、动叶中的能量损失，余速动能；绘制动叶进、出口速度三角形。46题. 已知某单级冲动式机组，级平均直径dm=1067mm，转速n=3000r/min，喷嘴出汽角1=18，级的速度比x1=u/c1=0.42，喷嘴速度系数=0.96，动叶速度系数=0.84。又知动叶出汽角2=13，通过该级的蒸汽流量G=7.26kg/s。求：蒸汽作用在动叶上的切向力Fu、轮周功率Pu和轮周效率u，并绘制级的进、出口速度三角形。第二章 多级汽轮机123题. 已知某中压凝汽式汽轮机的内功率Pi=12340kW,发电机功率Pel=11900kW,蒸汽流量D=52.4t/h,初压p0=2.35Mpa,初温t0=380,凝汽器压力pc=0.0042Mpa。求该机组在没有回热抽汽工况下的汽耗率d，热耗率q，相对内效率i，相对电效率el，绝对电效率a。el，循环热效率t。127题. 某中间再热凝汽式汽轮发电机组电功率Pel=119959kW下的热力过程线如下图示。 已知发电机损失Pg=1982Kw,机械损失Pm=1982Kw。求该汽轮机的内功率Pi、高压缸相对内效率hi、中压缸相对内效率ii、中低压缸相对内效率iei。114题. 某汽轮机前轴封有三段曲径轴封组成。第一段轴封齿数Z1=26，第二段Z2=20，第三段Z3=16。第一段轴封前蒸汽参数p0=1.8MPa， t0=340；第一段轴封后抽汽口与压力为p1=0.85MPa的第一级回热抽汽口相连。第二段轴封后与压力为p2=0.24MPa的第二级回热抽汽相连，第三段轴封后端接轴封冒汽管，排入大气。各段轴封直径dl=450mm，轴封间隙为=0.4mm。轴封流量系数l=1。试计算该机组前轴封的总漏汽量是多少？由回热抽汽口回收和排入大气的漏汽量各占多少？如该机组第二级回热抽汽故障停用，则该轴封的漏汽和回收情况将发生怎样的变化？115题. 某汽轮机前轴封有三段曲径轴封组成, 后轴封有二段曲径轴封组成(见图)。前轴封第一段轴封齿数Z1=48，轴封间隙面积Al1=8.75cm2，轴封前蒸汽参数p0=1.67MPa，密度0=5.875kg/m2；轴封后抽汽口与压力为p1=0.457MPa的第二级回热抽汽口相连。第二段齿数Z2=24，轴封间隙面积Al2=5.55cm2,段后轴封抽汽口与压力为p2=0.106MPa的均压箱及后轴封第一段后的抽汽口相连。第三段齿数Z3=8，轴封间隙面积Al3=5.55cm2,段后轴封抽汽口与压力为p3=0.095MPa的轴封抽汽母管相连。后轴封第一段轴封齿数Z4=16，轴封间隙面积Al4=5.23cm2，段前蒸汽压力p2=0.106MPa，段后蒸汽压力p4=0.0128Mpa。第二段轴封齿数Z5=8，轴封间隙面积Al5=5.23cm2，段前蒸汽压力p2=0.106MPa，段后与蒸汽压力为p5=0.095Mpa的轴封抽汽母管相连。各段轴封流量系数均为l=1。试计算各段轴封漏汽量、进入第二段回热抽汽管、均压箱和轴封抽汽母管的蒸汽量。第三章 汽轮机变工况155题. 已知渐缩喷嘴前蒸汽压力p0=2.16MPa，温度t0=350，喷嘴后压力p1=0.589MPa，流量为3kg/s。问：1） 若蒸汽流量保持为临界值，则最大背压可以为多少？2） 若流量减为1/3，则背压p11要增加到多少？3） 若背压不变，初压p01应降到多少才能使流量变为原来的4/7？156题. 渐缩喷嘴设计流量为G0=10kg/s，喷嘴前蒸汽压力p0=0.98MPa，喷嘴后压力p1=0.62MPa，变工况后背压不变，流量增加到G1=14kg/s。求变工况后喷嘴前压力p01。补1. 某台背压式汽轮机共有7级，一个调节级六个压力级。在设计工况下，调节级后压力p13MPa，前三个压力级后的压力分别为p22.5MPa，p32.0MPa，p41.6MPa，背压pZ0.7MPa。试问：当蒸汽流量减少一半，而背压pZ维持不变，前三个压力级的压力比将变为多少？补2. 某台喷嘴调节的凝汽式汽轮机，当新汽流量D0=210T/h时，调节汽室压力P2=6Mpa，回热抽汽压力Pe=3Mpa，回热抽汽量De=35T/h（见下图）。运行中如新汽流量降为D01=150T/h，则该工况下调节汽室压力P21及回热抽汽压力Pe1各是多少？倘流量降为D01=150T/h的工况时，回热抽汽故障停运，则P21及Pe1又各是多少？第六章 汽轮机零部件的结构和强度1、某级叶片切向A0型自振静频率fA0=156163HZ，动频系数B=3.5，叶片安全倍率Ab=5，电网频率变动范围为48.550.5HZ。试问：（1）该级叶片能否作为不调频叶片处理？（2）倘该级叶片作为调频叶片，其运行是否安全？为什么？附1：不同K值，调频叶片的Ab值：K23344556Ab4.53.73.53.5附2：不同K值，不调频叶片的Ab值：K34567891011Ab10.07.86.25.04.44.14.03.93.82、已知某级调频动叶的静频率fAO=98106HZ，动频系数 Bb=2.34，安全倍率最小值为Ab=5.0，电网周波变动范围为48.550.5HZ。试问：（1）频率分散度是否合格？（2）正常运行时能否避开危险共振？（3）叶片的振动强度（安全倍率）是否合格？附表：不同K值时，调频叶片 Ab 值K23344556Ab4.53.73.53.5思考题65第一章1、级的反动度、速度比、最佳速比、径高比、汽轮机的级、调节级、级的相对内效率、轮周效率2、汽轮机的级分为哪几种类型？各有什么特点？3、什么是临界状态？什么是临界压力比？怎样判别喷嘴或动叶是否达到临界状态？4、喷嘴斜切部分的膨胀有什么特点？5、冲动级和反动级的级内各有哪些漏汽？如何减小这些漏汽？6、请画出10的带反动度冲动级的热力过程线。7、湿蒸汽级湿汽冲蚀最严重的部位在哪儿？如何对湿汽冲蚀进行预防？8、一元流模型有哪些附加损失？第二章1、重热系数、汽轮发电机组的绝对电效率、相对电效率、热耗率、汽耗率2、何为的重热现象？能否认为重热系数越大，机组经济性高？为什么？ 3、试用最佳速度比解释为什么冲动式汽轮机高压非调节级的焓降大致相等？4、冲动式多级汽轮机的轴向推力是怎样产生的？有哪些措施可平衡轴向推力？5、试写出大容量多级汽轮机存在的各项损失，并写出两项表示汽轮发电机组热经济性的指标。6、轴封系统的作用是什么？第三章 变工况1、汽轮发电机组汽耗特性、汽轮发电机组工况图、级组、节流调节、喷嘴调节、滑压调节2、试用弗留格尔公式分析凝汽式汽轮机轴向推力与汽轮机流量变化的关系3、为什么有些喷嘴调节的汽轮机的第一、第二只调节阀常设计成同时启闭的形式？4、汽轮机有哪些负荷调节方式？各有什么特点？5、调节级、最末级的动叶危险工况在什么时候？为什么？6、说明滑压复合调节方式的内容和特点。凝汽设备1、冷却倍率、凝汽器的传热端差、凝结水过冷度、最佳真空2、凝汽设备的主要工作任务是什么？主要有哪些设备组成？3、试分析影响凝汽器真空的主要因素有哪些？4、空气漏入凝汽器对凝汽器工作有什么危害？5、凝结水过冷度增大对机组运行有什么影响？运行中如果过冷度增加了，其原因有哪些？6、画图并说明凝汽器最佳真空的确定过程。调节系统1、转速感受机构、调节系统的静态特性、一次调频、二次调频、调节系统速度变动率、调节系统迟缓率、转子飞升时间常数、油动机时间常数2、试说明汽轮机调节保护系统的任务及液压调节系统的组成。3、调节系统静态特性曲线的合理形状是怎样的，为什么？4、为什么调速系统的速度变动率的上限、下限一般分别限制为6%和3%？5、影响调节系统动态特性的主要因素有哪些？有什么影响？6、试说明速度变动率的大小对机组的一次调频能力有何影响？对调节系统的动态特性有何影响？调节系统存在迟缓时速度变动率对机组功率摆动又有何影响？7、机组采用中间再热给调节带来了哪几方面的问题？分别采取什么措施来解决？8、什么是中间再热机组的功率滞后现象?对机组运行有什么不利影响?结构和强度