《电厂汽轮机》复习题（绪论1章）

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全国高等教育自学考试教材

《电厂汽轮机》

绪论及第一章习题及题解

编写：傅忠广朱萍李艳秋

华北电力大学动力系

2023年8月

《电厂汽轮机》习题（绪论、1章）

一、问答题:

1．按工作原理、热力过程特性、蒸汽滚动方向、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？2．国产汽轮机型号的表示方法是什么？

3．根据国产汽轮机型号的表示方法，说明以下汽轮机的型号提供了汽轮机设备的哪些基本特征？（1）CB25-8.82/0.98/0.118（2）CC25-8.82/0.98/0.118-1（3）CB25-8.83/1.47/0.49（4）N300-16.7/537/537

4．汽轮机中哪些部件是转动的？哪些部件是静止不动的？5．汽缸的作用是什么？

6．简述蒸汽在汽轮机中的能量转换过程？

7．试绘图说明最简单的发电厂生产过程示意图？8．蒸汽对动叶片冲动作用原理的特点是什么？9．蒸汽对动叶片反动作用原理的特点是什么？

10．根据蒸汽在汽轮机内能量转换的特点，如何划分汽轮机级的类型？各种类型级的特点是什么？

11．什么是动叶的速度三角形？

12．如何根据喷嘴汽流出汽角计算速度级、纯冲动级与反动级的最正确速比？13．汽轮机的调理级为什么要采用部分进汽？如何选择适合的部分进汽度？14．试述汽轮机级内有哪些损失？造成这些损失的原因是什么？15．如何减小级内漏汽损失？16．简述轴向推力的平衡方法。17．简述汽封的工作原理？

18．何为汽轮机的进汽机构节流损失和排汽阻力损失？在热力过程线（焓~熵图）上表示出来。

二、名词解释19．汽轮机的级20．反动度。21．滞止参数22．临界压比23．轮周效率。24．级的余速损失25．最正确速度比。26．部分进汽度。27．级的相对内效率

三、单项选择

28．电厂常用汽轮机属于以下那种类型？

《电厂汽轮机》绪论及第一章习题及解答第2页（共17页）

A.离心式B.轴流式C.辐流式D.周流式29．保证转子相对于静子的正确轴向位置的是：

A.支持轴承B.轴封C.汽缸D.推力轴承30．汽轮机的轴向位置是依靠______确定的？

A.靠背轮B.轴封C.支持轴承D.推力轴承31．火力发电厂汽轮机的主要任务是：

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32．具有一定压力和温度的蒸汽在喷嘴中膨胀时

A.压力下降，速度下降B.压力上升，速度下降C.压力下降，速度上升D.压力上升，速度上升33．级的反动度是：

A.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。B.蒸汽在动叶通道内膨胀时的理想焓降与蒸汽在整个级的理想焓降之比。C.蒸汽在动叶通道内膨胀时的实际焓降与蒸汽在整个级的滞止理想焓降之比。D.蒸汽在动叶通道内膨胀时的实际焓降与蒸汽在整个级的理想焓降之比。34．寻常当级的焓降很大、喷嘴出口速度很高时采用：A.纯冲动级B.带反动度的冲动级C.复速级D.反动级35．汽轮机的级中做功能力最大的级为：A.纯冲动级B.带反动度的冲动级C.复速级D.反动级

36．反动级动叶入口压力为P1，出口压力为P2，则P1和P2有______关系。A.P1＜P2B.P1＞P2C.P1＝P2D.P1=0.5P2

37．已知蒸汽在汽轮机某级的滞止理想焓降为40kJ/kg，该级的反动度为0.187，则喷嘴出口的理想汽流速度为A.8m/sB.122m/sC.161m/sD.255m/s

38．假设喷嘴前的蒸汽滞止焓为3350kJ/kg，喷嘴出口蒸汽理想比焓值为3304.4kJ/kg，则喷嘴实际出口速度为A.9.5m/sB.81.3m/sC.81.9m/sD.320m/s39．蒸汽在某反动级喷嘴中的滞止理想焓降为30kJ/kg，则蒸汽在动叶通道中的理想焓降为：

A.0kJ/kgB.15kJ/kgC.30kJ/kgD.45kJ/kg

40．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.C1CcrD.C1≤Ccr

41．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，以下哪

《电厂汽轮机》绪论及第一章习题及解答第3页（共17页）

个说法是正确的？

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.蒸汽在减缩喷嘴出口的汽流流速等于临界速度CcrD.蒸汽在减缩喷嘴出口的汽流流速小于临界速度Ccr42．蒸汽在喷嘴斜切部分膨胀的条件是A.喷嘴后压力小于临界压力B.喷嘴后压力等于临界压力C.喷嘴后压力大于临界压力D.喷嘴后压力大于喷嘴前压力43．以下哪个说法是正确的

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

44．关于喷嘴临界流量，在喷嘴出口面积一定的状况下，请判断以下说法哪个正确：

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.喷嘴临界流量既与喷嘴初参数有关，也与喷嘴终参数有关

45．蒸汽滚动过程中，能够推动叶轮旋转对外做功的有效力是______。

A.轴向力B.径向力C.周向力D.蒸汽压差

46．在其他条件不变的状况下，余速利用系数增加，级的轮周效率ηu

A.增大B.降低C.不变D.无法确定47．在圆周速度一致的状况下，作功能力最大的级为A.纯冲动级B.带反动度的冲动级C.复速级D.反动级48．在喷嘴出口汽流角??1和圆周速度u相等时，纯冲动级和反动级在最正确速比下所能承受的焓降之比为A.1：2B.2：1C.1：1D.1：4

49．当各种条件一致时，冲动式汽轮机与反动式汽轮机的级数比约为：A.2B.1C.1/2D.1/450．在各自最正确速比下，轮周效率最高的级是A.纯冲动级B.带反动度的冲动级C.复速级D.反动级51．当最小时，级的轮周效率最大。A.动叶入口蒸汽相对速度B.动叶入口蒸汽绝对速度C.动叶出口蒸汽相对速度D.动叶出口蒸汽绝对速度52．以下哪个措施可以减小叶高损失A.加长叶片B.缩短叶片C.加厚叶片D.减薄叶片53．以下哪种措施可以减小级的叶高损失？

《电厂汽轮机》绪论及第一章习题及解答第4页（共17页）

A.级反动度选用较大值B.增加叶栅中的叶片数C.减小叶片高度D.采用部分进汽54．部分进汽度越小，则：

A.鼓风损失越小，斥汽损失越大B.鼓风损失越小，斥汽损失越小C.鼓风损失越大，斥汽损失越大D.鼓风损失越大，斥汽损失越小55．汽轮机级采用部分进汽度的原因是

A.叶片太长B.叶片太短C.存在鼓风损失D.存在斥汽损失

56．某列喷嘴叶栅工作段弧长为1037mm，平均直径1100mm，则该级的部分进汽度为:

A.0.3B.0.5C.0.66D.157．以下哪种损失不属于叶栅损失

A.喷嘴损失B.动叶损失C.余速损失D.叶高损失58．以下哪种措施可以减小级的叶型损失？A.级反动度选用较大值B.增加叶栅中的叶片数C.安装叶顶围带D.选用扭叶片59．以下哪种措施可以减小级的扇形损失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60．扭曲叶片适用于汽轮机的以下哪种级？A.径高比比较小的级B.径高比比较大的级C.工作在湿蒸汽区的级D.调理级61．以下哪种措施可以减小叶轮摩擦损失？A.级反动度选用较大值B.增加叶栅中的叶片数C.尽量减小叶轮与隔板间腔室的容积D.采用部分进汽62．在汽轮机的低压级中，摩擦损失很小的原因是由于较大。

A.蒸汽比容B.圆周速度C.级的平均直径D.蒸汽湿度63．降低部分进汽损失，可以采取以下哪个措施？

A.加隔板汽封B.减小轴向间隙C.选择适合的反动度

D.在非工作段的动叶两侧加装护罩装置64．以下哪种措施可以减小鼓风损失？A.安装叶顶围带B.选用扭叶片C.减小叶片高度

D.在无喷嘴弧段部分的动叶两侧加护罩65．减少轴封漏汽的措施是

A.增加轴封齿数B.减少轴封齿数C.加大轴封直径D.以上途径都不可以66．在叶轮上开平衡孔，可以减小

A.叶高损失B.部分进汽损失

《电厂汽轮机》绪论及第一章习题及解答第5页（共17页）

C.漏汽损失D.湿汽损失

67．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.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

68．减小排汽压力损失提高机组经济性，汽轮机的排汽室寻常设计成：

A.等截面型B.渐缩型C.缩放型D.渐扩型

69．为了安全，一般对现代凝汽式汽轮机终了的最高湿度限制不得超过：A.(9～12)%B.(12～15)%C.(15～18)%D.(18～20)%70．提高汽轮机末级蒸汽干度，可采用以下那种方法？A.提高蒸汽初压B.降低排气压力C.采用回热抽汽D.采用再热

71．为了安全，一般对现代凝汽式汽轮机终了的最高湿度限制不得超过：A.(9～12)%B.(12～15)%C.(15～18)%D.(18～20)%

四、多项选择

72．背压式汽轮机和调整抽汽式汽轮机的共同点包括以下哪几项？

A.排汽压力大于1个大气压B.能发电C.能供热D.没有凝汽器73．支持轴承的作用是。A.平衡轴向推力

B.保证对转子的支撑作用

C.确定转子与静子的相对幅向位置

D.维持转子相对于静子的正确轴向位置74．级的反动度越大，则。A.喷嘴的理想焓降越大B.动叶的理想焓降越大C.蒸汽对动叶栅的反动力越大D.蒸汽对动叶栅的冲动力越大。75．纯冲动级内能量转换的特点是。A.蒸汽只在喷嘴叶栅中进行膨胀B.蒸汽仅对动叶施加冲动力C.动叶进出口蒸汽压力相等D.动叶理想焓降等于零76．蒸汽通过渐缩喷嘴的临界流量与有关。A.喷嘴的出口面积B.级的反动度C.蒸汽的压力比D.喷嘴前滞止状态的蒸汽参数

77．已知某级喷嘴前压力为P1=8.4MPa，喷嘴后压力为P2=4.45MPa，该级蒸汽的临界压力比为0.546，试判断该级喷嘴内的蒸汽滚动状态：A.喷嘴的蒸汽流量小于临界流量B.喷嘴的蒸汽流量等于临界流量C.喷嘴出口的汽流发生偏转D.喷嘴出口的汽流不发生偏转78．蒸汽在叶片斜切部分膨胀的特点包括

A.蒸汽汽流发生偏转B.其叶片前后的压力比ε＜εcrC.其叶片前后的压力比ε＞εcrD.叶片出口可以得到超音速汽流79．若余速在下一级中被利用，则不变。A.本级的有效焓降B.本级的理想焓降

《电厂汽轮机》绪论及第一章习题及解答第6页（共17页）

C.级的理想能量D.本级的余速损失80．以下哪些措施可以减少叶高损失？A.增大叶栅平均直径B.减小叶栅的平均直径C.采用部分进汽D.采用扭曲叶片81．以下哪些措施可以减小部分进汽损失？A.采用扭叶片B.选择适合的部分进汽度C.在叶轮上开孔D.在动叶非工作弧段加装护罩82．以下哪些措施可以减小鼓风损失？A.采用扭叶片B.选择适合的部分进汽度C.在叶轮上开孔D.在动叶非工作弧段加装护罩83．以下哪些措施可以减小级内的漏气损失？A.加装隔板汽封片B.在动叶根部安装径向汽封片C.设计叶片时采用适合的反动度D.在叶轮上开平衡孔84．汽轮机级内漏汽主要发生在以下哪些部位？

A.隔板汽封B.动叶顶部C.动叶根部D.叶轮轮面和隔板间隙85．以下表达中，正确的是。A.设计时采用适合的反动度，可减小漏汽损失B.安装汽封片可以减少漏汽损失C.汽封片越多，漏汽量也就越小。D.纯冲动级中没有漏汽损失86．叶轮上开平衡孔的作用是A.减小漏汽量B.减小轴向推力C.转子平衡D.减小隔板漏汽损失87．湿汽损失产生的原因包括：

A.湿蒸汽在喷嘴中膨胀加速时，一部分蒸汽凝结成水滴B.水珠速度低于蒸汽速度C.水珠撞击下级喷嘴进口内弧D.蒸汽的过冷损失

88．可减少湿汽损失的措施包括A.提高汽轮机排汽压力B.采用去湿装置C.采用扭叶片D.提高初压89．以下哪些措施可以减小湿汽损失？

A.采用斜切喷嘴B.有吸水缝的空心喷嘴C.限制排汽湿度不得超过12%~15%D.在叶片进汽边凹弧上镶焊硬质合金90．为保护末级动叶片提高其抗冲蚀能力，可以采取以下哪些措施？

A.叶片进汽边背弧上镶焊硬质合金B.叶片进汽边背弧上局部淬硬

C.将司太立合金片焊在动叶顶部进汽边的背弧上D.加装围带

91．汽轮机调理级内存在以下哪几项损失？A.部分进汽损失B.余速损失C.叶高损失D.湿气损失92．汽轮机高压级的主要损失有

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A.叶高损失B.叶轮摩擦损失C.漏汽损失D.湿气损失93．凝汽式汽轮机低压级可能包括以下哪几项损失？

A.叶高损失B.鼓风损失C.扇形损失D.湿汽损失

94．长叶片设计成直叶片，将产生多种附加损失，主要有。A.沿叶高圆周速度不同所引起的损失B.沿叶高、叶片宽度不同所引起的损失C.沿叶高节距不同所引起的损失

D.轴向间隙中汽流径向滚动所引起的损失

五、计算题

95．已知汽轮机某纯冲动级喷嘴进口蒸汽的焓值为3369.3kJ/kg，初速度c0=50m/s，喷嘴出口蒸汽的实际速度为c1=470.21m/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=1227.2kW，流量D1=47T/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？

96．某冲动级级前压力p0=0.35MPa，级前温度t0=169°C,喷嘴后压力p1=0.25MPa,级后压力p2=0.56MPa,喷嘴理想焓降Δhn=47.4kJ/kg,喷嘴损失Δhnt=3.21kJ/kg,动叶理想焓降Δhb=13.4kJ/kg,动叶损失Δhbt=1.34kJ/kg,级的理想焓降Δht=60.8kJ/kg，初始动能Δhc0=0，余速动能Δhc2=2.09kJ/kg,其他各种损失ΣΔh=2.05kJ/kg。计算：（1）计算级的反动度Ωm

（2）若本级余速动能被下一级利用的系数??1=0.97，计算级的相对内效率ηri。

97．某反动级理想焓降Δht=62.1kJ/kg，初始动能Δhc0=1.8kJ/kg,蒸汽流量G=4.8kg/s，若喷嘴损失Δhnζ=5.6kJ/kg,动叶损失Δhbζ=3.4kJ/kg，余速损失Δhc2=3.5kJ/kg，余速利用系数μ1=0.5，计算该级的轮周功率和轮周效率。

98．某级蒸汽的理想焓降为Δht=76kJ/kg，蒸汽进入喷嘴的初速度为c0=70m/s，喷嘴出口方向角α1=18°，反动度为Ωm=0.2，动叶出汽角β2=β1－6°，动叶的平均直径为dm=1080mm，转速n=3000r/min，喷嘴的速度系数φ=0.95，动叶的速度系数ψ=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α2

(3)绘出动叶进出口蒸汽的速度三角形。

99．已知汽轮机某级的理想焓降为84.3kJ/kg，初始动能1.8kJ/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171.8m/s，喷嘴出口角??1=15°，动叶出口角?2=?1－3°，蒸汽流量G=4.8kg/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？100．已知喷嘴进口蒸汽焓值h0=3336kJ/kg，蒸汽初速度c0=70m/s；喷嘴后理想焓值h1t=3256kJ/kg，，喷嘴速度系数??=0.97。试计算(1)喷嘴前蒸汽滞止焓(2)喷嘴出口实际速度

《电厂汽轮机》绪论及第一章习题及解答第8页（共17页）

101．凝汽式汽轮机的蒸汽初参数：P0=8.83MPa，温度t0=530℃，汽轮机排汽压力Pc=0.0034MPa，全机理想焓降ΔHt=1450kJ/kg，其中调理级理想焓降ΔhtI=209.3kJ/kg，调理级相对内效率ηIri=0.5，其余各级平均相对内效率ηIIri=0.85。假定发电机效率ηg=0.98，机械效率ηm=0.99。试求：

(1)该级组的相对内效率。(2)该机组的汽耗率。

(3)在h~s(焓~熵)图上绘出该机组的热力过程线。

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《电厂汽轮机》绪论及第一章习题解答

一、问答题:1．答：（1）按工作原理可分为：

冲动式汽轮机和反动式汽轮机（2）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。（3）按蒸汽滚动方向可分为：轴流式汽轮机；辐流式汽轮机

（4）按新蒸汽参数可分为以下几种类型，相应的压力等级同时列于下面：a.低压汽轮机新汽压力为1.18~1.47MPa;b.中压汽轮机新汽压力为1.96~3.92MPa;c.高压汽轮机新汽压力为5.88~9.8MPa;

d.超高压汽轮机新汽压力为11.77~13.73MPa;e.亚临界汽轮机新汽压力为15.69~17.65MPa;f.超临界汽轮机新汽压力超过22.16MPa;2．答：国产汽轮机产品型号的表示方法是：△─××－××－×变型设计序数蒸汽参数额定功率（MW）

汽轮机型号（）

额定功率是指在额定工况下汽轮机连续运行时，在汽轮发电机输出端所发出的最大功率。3．答：（1）该汽轮机为：抽汽背压式；汽轮机的额定发电容量为：25MW；汽轮机的新蒸汽压力为8.82MPa;调整抽汽的压力为：0.98MPa；背压为：0.118MPa；汽轮机按原设计制造。

（2）该汽轮机为：两次调整抽汽式；汽轮机的额定发电容量为：25MW；汽轮机的新

蒸汽压力为8.82MPa;两次调整抽汽的压力分别为：0.98MPa和0.118MPa；汽轮机按第一次变性设计制造。

（3）该汽轮机为：抽汽背压式；汽轮机的额定发电容量为：25MW；汽轮机的新蒸汽

压力为8.83MPa;调整抽汽的压力为：1.47MPa；背压为0.49MPa；汽轮机按原设计制造。

（4）该汽轮机为：凝汽式；汽轮机的额定发电容量为：300MW；汽轮机的新蒸汽压力

为16.7MPa，新蒸汽温度为537℃，再热蒸汽温度为537℃；汽轮机按原设计制造。4．答：转动部分包括：主轴、叶轮、动叶等；静止部分包括：汽缸、隔板、静叶、轴承等。5．答：汽缸的作用是形成一个空间容纳蒸汽在中滚动和转子在其中旋转，并支持装在汽缸内的其它部分。

6．答：蒸汽的热能—→蒸汽的动能—→汽轮机转子旋转的机械能7．答：

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级的相对内效率ηri=(Δht-Δhnζ-Δhbζ-Δhc2-ΣΔh)/(Δht-μ1×Δhc2)==0.9297．解：级的轮周有效焓降Δhu=Δht*-δhn-δhb-δhc2

=62.1+1.8－5.6－3.4－3.5=51.4kJ/kg

轮周功率

Pu=G×Δhu=4.8×51.4=246.7kW轮周效率

ηu=Δhu/E0=Δhu/(Δht*－μ1×δhc2)=51.4/（62.1+1.8－0.5×0.35）=82.7%

2c098．解：?h??ht?=76+0.5×702/1000=76+2.45=78.45kJ/kg

2*tc1??c1t??2(1??m)?ht*?0.95?2?(1?0.2)?78.45?1000?336.57m/s

u???dmn60?3.14?1.08?3000?169.56m/s

60w1?c12?u2?2c1ucos?1?336.572?169.562?2?336.57?169.56?cos180?182.97m/s

?c1sin?1??336.57?sin180?0????1?arcsin??arcsin?34.64???w?182.97??1???2??1?60?34.64?6=28.64o

?hb??m?ht*?0.2×78.45=15.69kJ/kg

w2??2?hb?w12?0.942?15.69?1000?182.972=239.39m/s

2c2?w2?u2?2w2ucos?2?239.392?169.562?2?239.39?169.56?cos28.640?121.69m/s

?2?arcsin???w2sin?2??239.39?sin28.64???arcsin???70.54°?c121.69??2???1?1?2c2u?2w2c1uw1动叶进出口蒸汽的速度三角形

99．解：(1)?