中國石油大學汽輪機原理及運行期末復習題

汽輪機原理與運行第15頁共15頁《汽輪機原理及運行》課程綜合復習資料一、單選題1．級的余速動能在下一級被利用1/3時，本級輪周功等于（）。A．B．C．D．以上均不正確答案：B2．如果是反動級，蒸汽在動葉中膨脹，蒸汽在動葉進口的相對速度之間的關系為（）。A．w1<w2tB．w1=w2tC．w1>w2tD．不確定答案：A3．如果是純沖動級，蒸汽在動葉中不膨脹，蒸汽在動葉進口的相對速度之間的關系為（）。A．w1<w2tB．w1=w2tC．w1>w2tD．不確定答案：B4．蒸汽在動葉出口的相對速度w2（）。A．小于絕對速度c2B．等于絕對速度c2C．大于絕對速度c2D．不確定答案：C5．蒸汽在動葉進口的相對速度w1（）。A．小于絕對速度c1B．等于絕對速度c1C．大于絕對速度c1D．不確定答案：A6．熱耗率的單位是（）。A．kg/(kW·h)B．kJ/(kW·h)C．kg標煤/(kW·h)D．無單位答案：B7．當εn=1時，噴管的流量達到（）。A．最大值B．最小值C．不確定答案：B8．當εn<εcr時，噴管的流量達到（）。A．最大值B．最小值C．不確定答案：A9．當εn<εcr時，減縮斜切噴管喉部截面上的流速（）臨界流速。A．大于B．等于C．小于D．不確定答案：B10．某純沖動級，動葉入口相對速度為w1，出口理論相對速度為w2t，則（）。A．w1<w2tB．w1=w2tC．w1>w2t答案:B11．某典型反動級，動葉入口相對速度為w1，出口相對速度為w2，則（）。A．w1<w2B．w1=w2C．w1>w2答案:A12．汽耗率的單位是（）。A．kg/(kW·h)B．kJ/(kW·h)C．kg標煤/(kW·h)D．無單位答案：A13．CB25-8.83/1.47/0.49型號的汽輪機屬于下列哪種型式？A．凝汽式B．調整抽汽式C．背壓式D．抽氣背壓式答案：D14．在部分進汽的級中，噴管分組布置，可分為“工作弧段”和“非工作弧段”，鼓風損失發(fā)生在（）。A．非工作弧段B．工作弧段C．整個弧段答案：A15．在全周進汽的級中沒有（）。A．漏汽損失B．葉輪摩擦損失C．濕汽損失D．部分進汽損失答案：D16．噴管的速度系數（）。A．一定小于1B．可能大于1答案：A17．（）是汽輪機做功的基本單元。A．級B．噴管C．動葉答案：A18．各級在最佳速度下下工作時，流動效率較高的是（）。A．沖動力B．反動力答案：B19．對于同一臺汽輪機來說，高壓級存在而低壓級不存在的損失是（）。A．漏汽損失B．葉高損失C．部分進汽損失D．濕汽損失答案：C20．汽輪發(fā)電機組熱耗率表示每生產1kWh的電能所消耗的（）。A．蒸汽量B．熱量C．煤量答案：B21．下列系數可能大于1的是（）。A．噴嘴速度系數B．動葉速度系數C．重熱系數D．流量系數答案：D22．測得汽輪機某效率0.96，可能是（）。A．相對內效率B．絕對有效效率C．發(fā)電效率D．發(fā)電機效率答案：D23．兩臺單機功率不同的機組，30萬千瓦機組的汽耗率小于20萬千瓦機組的汽耗率，則（）。A．30萬千瓦機組的經濟性好B．20萬千瓦機組的經濟性好C．不確定答案：C24．沖動式汽輪機，鼓風損失發(fā)生在（）。A．裝噴嘴的弧段內B．不裝噴嘴的弧段內C．整個弧段內答案：B25．在穩(wěn)定流動的過程中，流經任一截面的流量（）最小截面的流量。A．大于B．等于C．小于答案：B26．（）的噴嘴和動葉采用的葉型相同。A．純沖動級B．帶有反動度的沖動級C．反動度約為0.5的反動級D．雙列速度級答案：C27．一般情況下，額定單機功率越大，汽輪機組的相對電效率（）。A．越小B．不變C．越大答案：C28．額定功率在300600MW的汽輪發(fā)電機組，絕對電功率最有可能的是（）。A．0.28B．0.45C．0.68D．0.96答案：C29．汽輪機聯軸器上可用來帶動發(fā)電機的功率叫（）。A．理想功率B．內功率C．軸端功率D．電功率答案：C30．在最佳速度比下，（）的進出口速度三角形是對稱的。A．純沖動級B．帶反動度的沖動級C．復速級D．反動級答案：D二、多選題1．蒸汽輪機可用來（）。A．發(fā)電B．帶動泵或壓縮機C．驅動汽車D．排汽或抽汽供生產或生活用汽答案：ABD2．多級汽輪機的外部損失包括（）。A．軸端漏氣損失B．機械損失C．聯軸器和發(fā)電機損失答案：ABC3．沖動式汽輪機每一級的軸向推力包括（）。A．作用在的動葉上的軸向推力B．作用在的葉輪上軸向推力C．作用在的轉子凸肩軸向推力答案：ABC4．重熱系數的大小與（）有關。A．多級汽輪機各級的效率B．多級汽輪機的級數C．各級的初參數答案：ABC5．汽輪機的進汽阻力損失與（）有關。A．汽流速度B．閥門類型C．汽閥型線D．汽室形狀答案：ABCD6．對于一臺多級汽輪機，高壓級的特點是（）。A．蒸汽壓力高B．蒸汽溫度高C．蒸汽比體積小D．蒸汽體積流量大答案：ABC7．對于同一臺汽輪機來說，低壓級與高壓級都存在的損失是（）。A．漏汽損失B．部分進汽損失C．濕汽損失D．摩擦損失答案：AD8．噴嘴速度系數的影響因素有（）。A．噴嘴高度B．噴嘴葉型C．反動度D．噴嘴的粗糙度答案：ABCD9．與單級汽輪機相比，多級汽輪機的優(yōu)點有（）。A．效率高B．單機功率大C．投資大答案：AB10．下列（）汽輪機部件一般制成具有水平中分面。A．汽缸B．噴嘴C．隔板D．葉輪答案：AC11．與單級汽輪機相比，多級汽輪機相對內效率高的原因有（）。A．每級都可以設計在最佳速度比附近工作B．可以采用回熱循環(huán)C．存在重熱現象答案：ABC12．汽輪機轉子在工作時，可能受到的作用力有（）。A．轉動的離心力B．轉子質量不平衡的力C．高溫作用的熱應力D．蒸汽的沖擊力答案：ABCD13．噴嘴和動葉的作用是（）。A．通過噴嘴實現了由蒸汽熱能向蒸汽動能的轉換B．通過動葉將蒸汽動能轉換為轉軸的機械功C．通過級實現了機械能向熱能的轉換答案：AB14．造成長葉片級能量損失的原因包括（）。A．葉頂汽流撞擊動葉背弧B．葉輪兩側蒸汽流動的速度差引起的摩擦損失C．葉根汽流撞擊動葉內弧D．汽流在動葉出口處發(fā)生扭曲現象答案：ACD15．下列對沖動式汽輪機描述正確的是（）。A．主要由沖動級組成B．蒸汽主要在噴管葉柵中膨脹C．蒸汽在噴管葉柵和動葉柵中膨脹程度大致相同答案：AB16．下列對反動式汽輪機描述正確的是（）。A．主要由反動級組成B．蒸汽主要在噴管葉柵中膨脹C．蒸汽在噴管葉柵和動葉柵中膨脹程度大致相同答案：AC17．減少濕汽損失及防止沖蝕的措施有（）。A．限制多級汽輪機末級的排汽濕度B．采用中間再熱C．采取各種去濕裝置D．對葉片背弧表面進行處理答案：ABCD18．汽輪機轉子包含（）。A．主軸B．動葉C．聯軸器D．葉輪（或輪鼓）答案：ABCD19．減小鼓風損失的措施有（）。A．隔板與主軸之間裝設隔板汽封B．合理選擇部分進汽度C．采用護罩裝置答案：BC20．蒸汽在噴嘴內參數如何變化？A．壓力降低B．溫度降低C．比體積增大D．速度增加答案：ABCD三、問答題1．汽輪機整機的相對內效率和級的相對內效率關系為：，因此有人說可以提高重熱系數來提高整機效率，這種說法對嗎？答案：這種說法不對。因為的提高是在各級存在損失，各級效率降低較多的前提下實現的，重熱現象的存在僅僅是使多級汽輪機能回收其損失的一部分而已。2．噴嘴葉片和動葉片為什么不能太短？在汽輪機設計時要求噴管不小于15～20mm。答案：隨著噴管高度的增加，值逐漸增加，當＞l00mm時，值基本上不再隨而增加，達到最大值。而當噴管高度＜15mm時，值急劇下降，即噴管損失急劇增加，因此，為減小損失，在汽輪機設計時要求噴管不小于15～20mm。3．為什么要限制汽輪機排汽管中汽流速度？對于凝汽式機組cex100～120m/s，對于背壓式機組cex40～60m/s。答案：排汽阻力損失的大小取決于蒸汽在排汽管中的流速、排汽部分的結構形式以及型線的好壞等，排汽管中汽流速度越大，排汽阻力損失越大。為了減少排汽阻力損失，要限制汽輪機排汽管中汽流速度，對于凝汽式機組cex100～120m/s，對于背壓式機組cex40～60m/s。4．請分析判斷圖中是沖動級的葉片還是典型反動級的葉片？答案：是典型反動級的葉片，因為蒸汽在動葉中壓力降低。另外，噴嘴葉片與動葉片形狀相同。5．多級汽輪機采用分缸結構有哪些好處？為什么還要反向布置？答案：多級汽輪機采用分缸結構，可以合理利用材料，采用反向布置可以平衡軸向推力。6．當εn>=εcr時，蒸汽在噴管斜切部分是否膨脹，斜切部分起什么作用？答案：當εn>=εcr時，蒸汽在噴管斜切部分不膨脹，斜切部分只起導流作用。7．為什么沖動級一般都有一定的反動度？答案：為了提高汽輪機級的效率，沖動級一般都有一定的反動度。8．為什么主軸和氣缸中必須留有一定的徑向間隙？有間隙會帶來什么不利影響？答案：為了避免主軸和氣缸之間發(fā)生碰撞。有間隙就會有漏汽，引起漏汽損失。9．什么是汽耗率？什么是熱耗率？什么情況下采用汽耗率來評價汽輪機組的經濟性？答案：機組每生產1kW·h電能所消耗的蒸汽量稱為汽耗率。汽耗率不適宜用來比較不同類型機組的經濟性，而只能評價同類型同參數的汽輪機。每生產1kW·h電能所消耗的熱量稱為熱耗率。對于不同參數的汽輪機可用熱耗率來評價機組的經濟性。10．有人說，重熱是上級損失中的一小部分焓可以在以后各級中得到了利用，所以重熱系數越大，內效率越高。分析這種說法是否正確。答案：這種說法錯誤。因為重熱只是回收利用了一部分能量損失。11．從結構和蒸汽參數變化兩方面，判斷圖中(a)和(b)是沖動式汽輪機還是反動式汽輪機？(a)(b)答案：（a）是沖動式汽輪機，(b)是反動式汽輪機。12．什么是汽耗率？寫出定義式及其單位。答案：機組每生產1kW·h電能所消耗的蒸汽量稱為汽耗率，用d表示kg/(kW·h)13．什么是熱耗率？寫出定義式及其單位。答案：每生產1kW·h電能所消耗的熱量稱為熱耗率，以q表示kJ/(kW·h)14．兩臺參數和單機功率不同的機組，甲機組的熱耗率8269kJ/(kw·h)，乙機組的熱耗率8350kJ/(kw·h)，請分析哪臺機組的熱經濟性好。答案：甲機組的經濟性好，因為甲機組的熱耗小于乙機組的熱耗率。15．兩臺參數和功率不同的機組，1#機組的汽耗率3.2kg/(kw·h)，2#機組的汽耗率3.2kg/(kw·h)，請分析哪臺機組的熱經濟性好。答案：不確定，兩臺機組的參數和功率不同，不能根據汽耗率的大小來判斷其熱經濟性。16．兩臺型號相同的機組，1#機組的汽耗率為2.96kg/(kw·h)，2#機組的汽耗率3.1kg/(kw·h)，請分析哪臺機組的熱經濟性好。答案：兩臺型號相同的機組，1#機組的汽耗率小于2#機組的汽耗率，所以1#機組的熱經濟型好。17．汽輪機的任何一級都有漏汽損失嗎？漏汽損失能否避免？答案：是的，汽輪機的任何一級都有漏汽損失，漏汽損失是不可避免的。18．汽輪機在設計工況和變工況運行時，哪種情況下效率高？為什么？答案：設計工況下運行效率高。因為設計工況下的各項參數，保證各級都在最佳速度比下運行，這時的效率最高。偏離設計工況，就有可能偏離最佳速度比，效率降低。19．汽輪機的高壓級為什么采用部分進汽？部分進汽會產生哪些損失？答案：在高參數汽輪機的高壓級或小流量汽輪機中，蒸汽的體積流量小，需要的流通面積很小，為了保證速度系數，葉片的高度不能太小，所以只能采用部分進汽。部分進汽會產生部分進汽損失，包括鼓風損失和斥汽損失。20．為什么汽輪機的流量不能無限制地增加？答案：增加流量，要求級的流通面積增加，這就需要增加級的平均直徑或增加葉片高度，但是級的直徑和圓周速度的增大是有限度的，它受到葉輪和葉片材料強度的限制，因為級的直徑和圓周速度增大后，轉動著的葉輪和葉片的離心力將增大。所以汽輪機的流量不能無限制地增加。四、計算題1．一抽汽式汽輪機，已知p0=30bar，t0=393℃，對應的焓值為h0=3214.07kJ/kg；抽汽壓力pe=10bar，抽汽理論焓值為2887.91kJ/kg；排汽壓力0.005MPa，排汽理論焓值為2078.59kJ/kg。級的平均相對內效率為i=0.75，機械效率m=0.97，發(fā)電機效率g=0.98。忽略重熱系數，假設機組無回熱抽汽，計算當主蒸汽流量為70T/h，當抽汽量為30T/h時，汽輪發(fā)電機組的電功率為多少？答案：解：Ge=30t/h=301000/3600=8.3333kg/sGc=G0–Ge=70-30=40t/h=401000/3600=11.1111kg/sPel={Ge(h0-het)+Gc(h0-hct)}img={8.33(3214.07-2887.91)+11.111(3214.07-2078.59)}0.750.970.98=10931.83kW2．已知某級的理想焓降是53kJ/kg，蒸汽初速度為80m/s，1=13，=0.97，=0.931，2=1-3，反動度=0.12，動葉的平均直徑為1.002m，n=3000r/min。求：（1）計算蒸汽在動葉進口的絕對速度和相對速度；(2)計算蒸汽在動葉出口的絕對速度和相對速度。答案：（1）ht*=ht*+0.5c2=53+0.580210-3=56.2kJ/kghn*=(1-)ht*=(1-0.12)56.2=49.456kJ/kghb=ht*=0.1256.2=6.744kJ/kgC1t=(2hn*)0.5=(249.456103)0.5=314.5m/sC1=C1t=0.97314.5=305.07m/su=nd/60=30001.002/60=157.4m/s=155.78m/s=，194.3m/s，=180.9m/s=71.65m/s3．某汽輪機的一個中間級，流入該級的蒸汽初速m/s，級的理想比焓降kJ/kg，級的平均反動度。已知圓周速度um/s，噴管出口汽流實際速度c1=442m/s，動葉進口相對速度為w1=241.7m/s，動葉速度系數=0.937，蒸汽在動葉出口的汽流角2=1-5。求：（1）蒸汽在動葉出口的相對速度和絕對速度；（2）定性畫出動葉進出口的