动力机械复习 (汽轮机)

1 新蒸汽压力为 15 69MPa 17 65MPa 的汽轮机属于 C 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 3 确定 CB25 8 83 1 47 0 49 型号的汽轮机属于下列哪种型式 D A 凝汽式 B 调整抽汽式 C 背压式 D 抽气背压式 4 根据汽轮机的型号 CB25 8 83 1 47 0 49 可知 该汽轮机主汽压力为 8 83 1 47 表示汽轮机 的 抽汽压力 7 最简单的蒸汽动力装置理想循环是 郎肯循环 8 汽轮机本体由 固定部分 和 转动部分 组成 9 隔板通常做成 水平对分形式 其内圆孔处安装有隔板汽封 10 汽轮机的级是由 喷嘴 和 动叶 组成的 11 蒸汽流动过程中 能够推动叶轮旋转对外做功的有效力是 径向力 12 汽机中反动度为 0 5 的级被称为 反动 13 蒸汽在某反动级喷嘴中滞止理想焓降为 30 kJ kg 则蒸汽在动叶通道中的理想焓降为 30kJ kg 14 在反动级中 下列哪种说法正确 C A 蒸汽在喷嘴中理想焓降为零 B 蒸汽在动叶中理想焓降为零 C 蒸汽在喷嘴与动叶中的理 想焓降相等 D 蒸汽在喷嘴的理想焓降小于动叶的理想焓降 6 在汽轮机工作过程中 下列哪些部件是静止不动的 C A 叶轮 B 叶片 C 隔板 D 轴 15 纯冲动级内能量转换的特点是 B A 蒸汽只在动叶栅中进行膨胀 B 蒸汽仅对喷嘴施加冲动力 C 动叶进出口蒸汽压力相等 D 喷嘴理想焓降等于动叶理想焓降 16 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 17 级的反动度是动叶的理想比焓降与 级的理想比焓降 的比值 18 反动级做功原理的特点是 蒸汽在动叶汽道中不仅改变流动方向 而且还进行 膨胀加速 动叶中 既有动能向机械能的转化同时有部分热能转化成动能 19 当喷嘴的压力比 n大于临界压力比 cr时 则喷嘴的出口蒸汽流速 A A C1 Ccr D C1 Ccr 20 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 Ccr D 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速 小于临界速度 Ccr 21 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 22 关于喷嘴临界流量 在喷嘴出口面积一定的情况下 请判断下列说法哪个正确 C A 喷嘴临界流量只与喷嘴初参数有关 B 喷嘴临界流量只与喷嘴终参数有关 C 喷嘴临界流量与喷嘴 压力比有关 D 喷嘴临界流量与喷嘴初参数 喷嘴终参数有关 23 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 u 为 A A 增大 B 降低 C 不变 D 无法确定 24 反动级中 若喷嘴出口汽流角 a1 15 当速比取值为 0 966 时 该级的轮周效率最高 25 在圆周速度相同的情况下 作功能力最大的级为 复速级 26 在喷嘴出口方向角 a1 和圆周速度 u 相等时 纯冲动级和反动级在最佳速比下所能承担的焓降之比为 2 1 27 在各自最佳速比下 轮周效率最高的级是 反动级 28 什么是速度比 纯冲动级 反动级和纯冲动式复速级的最佳速度比的值是多少 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 纯冲动级的最佳速度比约为 0 4 0 44 教材为 0 47 0 49 反动级的最佳速度比约为 0 65 0 75 纯 冲动式复速级的最佳速度比约为 0 21 0 22 分别为 0 5cos 1 cos 1 0 25cos 1 29 什么是级的轮周效率 影响级的轮周效率的因素有哪些 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 影响轮周效率的主要因素是速度系数 和 以及余速损失系数 其中余速损失系数的变化范围 最大 余速损失的大小取决于动叶出口绝对速度 余速损失和余速损失系数最小时 级具有最高的轮 周效率 30 级的损失 喷嘴损失 动叶损失 余速损失 叶高损失 扇形损失 叶轮摩擦损失 部分进汽损失 漏汽损失 湿汽损失 32 什么是盖度 指动叶进口高度超过喷嘴出口高度的那部分叶高 33 根据经验 要实现动叶根部不发生 吸气和漏气 现象 可以选取根部反动度为 0 03 0 05 34 工作段弧长为 1037mm 平均直径 1100 mm 该级的部分进汽度为 0 3 35 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 36 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 37 汽轮机级采用部分进汽的原因是 叶片太短 38 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 39 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 40 哪些措施可以减小斥汽损失 B A 采用扭叶片 B 减少喷嘴组数 C 在叶轮上开孔 D 在动叶非工作弧段加装护罩 41 如何减小汽轮机中漏气损失的措施 为了减小漏气损失 应尽量减小径向间隙 但在汽轮机启动等情况下采用径向和轴向轴封 对于较长的扭 叶 片将动叶顶部削薄 缩短动叶顶部和气缸的间隙 还有减小叶顶反动度 可使动叶顶部前后压差不致 过大 42 多级汽轮机中 全机理想比焓降为 1200kJ kg 各级的理想比焓降之和为 1242kJ kg 则重热系数为 3 5 43 关于多级汽轮机的重热现象 下列哪些说法是不正确的 A A 设法增大重热系数 可以提高多级汽轮机的内效率 B 重热现象是从前面各级损失中回收的一小部 分热能 C 重热现象使得多级汽轮机的理想焓降有所增加 D 重热现象使机组的相对内效率大于各级的 平均相对内效率 44 提高循环热效率和汽轮机单机功率的最有效办法是 和 45 常用的多级汽轮机形式有两种 冲动式汽轮机和 反动式汽轮机 46 多级汽轮机分为 高压 段 中压 段和 低压 段 其中 中压 段的效率 明显较高 三 计算题 1 已知汽轮机某纯冲动级喷嘴进口蒸汽的焓值为 3369 3 kJ kg 初速度 c0 50 m s 喷嘴出口蒸汽的实际 速度为 c1 470 21 m s 速度系数 0 97 本级的余速未被下一级利用 该级内功率为 Pi 1227 2 kW 流量 D1 47 T h 求 1 喷嘴损失为多少 2 喷嘴出口蒸汽的实际焓 3 该级的相对 内效率 解 1 喷嘴损失 2 喷嘴出口蒸汽的实际焓 3 级的相对内效率 6 试求凝汽式汽轮机最末级的轴向推力 已知该级蒸汽流量 kg s 平均直径 m 动叶高度 mm 叶轮轮 毂直径 m 轴端轴封直径 m 喷嘴后的蒸汽压力 MPa 动叶后的蒸汽压力 MPa 根据级的计算 已知其速度三角形为 m s m s m s 解 1 蒸汽作用在动叶上的轴向推力 4074 N 2 作用在叶轮轮面上的作用力 近似 2173 N 3 蒸汽作用在轴封上的作用力 N 故总的轴向推力为 N 5 已知汽轮机某级的理想焓降为 84 3 kJ kg 初始动能 1 8 kJ kg 反动度 0 04 喷嘴速度系数 0 96 动 叶速度系数 0 96 圆周速度为 171 8 m s 喷嘴出口角 1 15 动叶出口角 2 1 3 蒸汽流 量 G 4 8 kg s 求 1 喷嘴出口相对速度 2 动叶出口相对速度 3 轮周功率 解 1 kJ kg kJ kg u 171 8 m s kJ kg m s 喷嘴出口相对速度 m s 2 动叶出口相对速度 m s 3 轮周功率 3 某反动级理想焓降 ht 62 1kJ kg 初始动能 hc0 1 8 kJ kg 蒸汽流量 G 4 8kg s 若喷嘴损失 hn 5 6kJ kg 动叶损失 hb 3 4kJ kg 余速损失 hc2 3 5kJ kg 余速利用系数 1 0 5 计 算该级的轮周功率和轮周效率 解 级的轮周有效焓降 hu ht hn hb hc2 62 1 1 8 5 6 3 4 3 5 51 4kJ kg 轮周功率 Pu G hu 4 8 51 4 246 7kW 轮周效率 u hu E 0 hu h t 1 h c2 51 4 62 1 1 8 0 5 0 35 82 7 4 某级蒸汽的理想焓降为 ht 76 kJ kg 蒸汽进入喷嘴的初速度为 c0 70 m s 喷嘴出口方向角 1 18 反动度为 m 0 2 动叶出汽角 2 1 6 动叶的平均直径为 dm 1080 mm 转速 n 3000 r min 喷嘴的速度系数 0 95 动叶的速度系数 0 94 求 1 动叶出口汽流的绝对速度 c2 2 动叶出口汽流的方向角 2 3 绘出动叶进出口蒸汽的速度三角形 解 76 0 5 702 1000 76 2 45 78 45 kJ kg 336 57 m s 169 56 m s 182 97 m s 28 64o 0 2 78 45 15 69 kJ kg 239 39 m s 121 69 m s 70 54 动叶进出口蒸汽的速度三角形 名词解释 名词解释 1 能量能量 物质相对存在状态间相互作用的某种量度 2 能源能源 能够提供可利用能量的物质叫能源 宇宙的推动力 能源 信息 材料一起构成了现代文明的 三大支柱 3 能量守恒与转换定理能量守恒与转换定理 热力学第一定律 热力学第一定律 自然界的一切物质都具有能量 能量既不能创造也不能消灭 而只能从一种形式转换成另一种形式 从一个物体传递到另一个物体 在能量转换和传递过程中能量的总 量恒定不变 4 热力学第二定律 热力学第二定律 热不可能自发地 不付代价地从低温物体传到高温物体 不可能使热量由低温物体 传递到高温物体 而不引起其他变化 这是按照热传导的方向来表述的 不可能从单一热源取热 把它全部 变为功而不产生其他任何影响 5 能源消耗系数能源消耗系数 r 定义 指单位国民经济产值所平均消耗的能源数量 设 E 能源消耗量 M 同期国 民经济生产总值 则 r E M 公斤 元 表明一国家能源利用的水平 和节能潜力 6 单位产品能耗单位产品能耗 C 定义 每单位产品产量所消耗的能量 E p 产品能耗 A 产品产量 C E A 7 综合能耗 综合能耗 包含生产产品时的直接能耗和间接能耗 8 直接能耗 直接能耗 生产时直接消耗的能量 9 间接能耗 间接能耗 生产产品时所用原材料在生产过程中消耗的能量 10 全能耗全能耗 直接能耗直接能耗 间接能耗间接能耗 11 能源利用效率 能源利用效率 能量利用率 定义 被有效利用的能量与所消耗的能量之比 Ee 有效利用的能量 Ec 所消耗 投入 的能量 则 e c 表示用能的完善程度 热效率 热功转换时制冷系数 制冷循 环 制冷量 消耗功 制冷量 由低温热源吸取的热量 12 Ex 就是从能量的数量和质量角度 评价处于某一状态的热力系的作功能力的指标 即能的可用性 定 义 处于某一状态的热力系 可逆变化到与环境状态相平衡时 可以转化为有用功的能量 即有效能成为 该热力系的 Ex 13 ex 效率的实际应用或表达式 W12 Ex1 Ex2 14 1kW h 3 6 106J 15 燃料热值燃料热值定义 燃料燃烧会释放出一定数量的热量 单位质量 指固体或液体 或单位体积 指气体 的燃料完全燃烧 燃烧产物冷却到燃烧前的温度 一般为环境温度 时所释放出来的热量就是燃料热值 也叫燃料发热量 16 我国最常用的单位是标准煤 17 锅炉锅炉是一种将燃料化学能转换为工质 蒸汽或热水 的热能的大型换热设备 18 热水锅炉热水锅炉和蒸汽锅炉蒸汽锅炉 电站锅炉电站锅炉和工业锅炉工业锅炉 19 锅炉锅炉 4 个工作过程个工作过程 煤粉制备 燃烧 通风 蒸汽生产 20 3 个系统个系统 煤粉制备和燃烧系统 风烟系统 汽水系统 21 基本内容基本内容 1 能量的七种形式 机械能 内能 电能 光能 化学能 核能 表面能 2 能量的六大性质 状态性 可加性 转换性 作功性 贬值性 传递性 3 能量的两个传递方式 作功 容积功 转动轴功 流动功 传热 热传导 热对流 热辐射 4 电厂发电效率 输出电力 输入燃料 35 5 能源分类 传统能源 煤 石油 天然气 热力 电力等 新能源 太阳能 核能 风能 生物质能 地热能 海洋能 氢能 天然气水合物等 例题 把下列 14 种能源按要求分类 煤 石油 水力 汽油 核能 太阳能 酒精 天然气 液化气 地热 煤气 潮汐能 风力 电 属于一次能源的是 1 2 3 6 8 10 12 13 属于二次能源的是 4 5 7 9 11 14 属于可再生能源的是 2 12 13 属于不可再生能源的是 1 2 4 7 8 9 11 14 属于常规能源的是 1 2 3 4 7 8 9 11 14 属于新能源的是 5 6 10 12 13 属于燃料能源的是 1 2 4 7 8 9 11 属于