汽輪機原理期末復習簡答題

汽輪機原理期末復習簡答題0、透平是將流體介質(zhì)中蘊有的能量轉(zhuǎn)換成機械功的機器，又稱渦輪。1、汽輪機按工作原理分哪些類型？某型號表示如下：N300-16.7/537/537代表什么含義？答：按工作原理分沖動式和反動式。代表含義：凝汽式300MW主蒸汽壓力16.7MPa，主蒸汽溫度537℃，再熱蒸汽溫度537℃。2、汽輪機通流部分包括哪些部分？汽輪機的級是什么？答：通流部分：主汽門、調(diào)節(jié)汽門、導管、進汽室、各級噴嘴和動葉及汽輪機的排汽管。汽輪機的級：由一列噴嘴葉柵和其后緊鄰的一列動葉柵構(gòu)成的工作單元。3、簡述沖動式汽輪機級的工作過程。答：在噴嘴通道內(nèi)，蒸汽由壓力P0膨脹到P1，溫度由t0下降到t1，汽流速度相應由c0上升到c1，可見，蒸汽從噴嘴進口到出口實現(xiàn)了由熱能向動能的轉(zhuǎn)換；高速流動的蒸汽由噴嘴出口進入動葉時，給予動葉以沖動力Fi，通常汽流在動葉槽道中繼續(xù)膨脹，并轉(zhuǎn)變方向，當汽流離開動葉槽道時，它給葉片以動力Fr,這兩個力的合力推動動葉帶動葉輪和軸轉(zhuǎn)動，做出機械功。4、什么是級的反動度？級又分哪些類型的級？答：級的反動度：級的反動度Ω是表征蒸汽在動葉通道中膨脹程度大小的指標。級的類型：純沖動級、沖動級、反動級、復速級5、什么是雙列速度級？是怎么工作的？答：由固定的噴嘴葉柵，導向葉柵和安裝在同一葉輪上的兩列動葉柵所組成的級。工作過程：蒸汽在噴嘴通道內(nèi)，壓力由P0下降到P1，溫度由t0下降到t1，汽流速度由c0上升到c1，此過程為熱→動。從噴嘴流動的汽流速度很高，高速汽流經(jīng)第一列動葉做功后余速C2很大，具有余速C2的汽流進入導向葉柵，其方向改變成與第二列動葉近期方向一致后，再流經(jīng)第二列動葉做功。6、什么是級的進出口速度三角形？簡單畫出某級的速度三角形。答：動葉以圓周速度u運動，所以，以c1表示噴嘴出口汽流絕對速度，是以相對速度w1進入動葉的，c1、uw1構(gòu)成動葉進口速度三角形；汽流以相對速度w2離開動葉，動葉出口汽流速度為c2，w2c2u構(gòu)成動葉出口速度三角形。7、漸縮噴嘴斜切部分起什么作用？答：保證噴嘴出口汽流進入動葉時有良好的方向。8、什么是余速利用？余速利用對級效率有什么影響？答：余速利用：本級余速動能可被下一級部分或者全部利用。對級效率的影響：由相對內(nèi)效率（級效率）公式可得，余速利用越大使級效率越高。9、什么使最佳速比？為什么當級速比為最佳速比時，輪周效率最高？答：令x1=u/c1,則x1稱為速比，對應于最高輪周效率的速比稱為最佳速比，（x1）op因為當速比最佳時，此時為軸向排汽且余速損失最小，因為葉型一經(jīng)選定，φψα1β2數(shù)值就基本確定，噴嘴損失也就基本確定，由輪周效率公式可知，當速比為最佳速比時，可是輪周效率最高。10、汽輪機級的流動損失包括哪些？輪周效率及輪周功率的定義？答：流動損失：噴嘴損失和動葉損失。輪周效率：1kg蒸汽所作出的輪周功Wu與蒸汽在該級所消耗的理想能量E0之比。輪周功率：單位時間內(nèi)蒸汽推動葉輪旋轉(zhuǎn)所作機械功。11、汽輪機級內(nèi)損失包括哪些？級的相對內(nèi)效率定義？答：級內(nèi)損失：δhnδhbδhc2δhlδhθδhfδheδhxδhδ級的相對內(nèi)效率：級的有效比焓降Δhi與理想能量E0之比稱為級的相對內(nèi)效率。12、什么是部分進汽度？有的級為什么要部分進汽？答：部分進汽度：常用裝有噴嘴的弧段長度Zntn與整個圓周長度πdm的比之e來表示部分進汽的程度e=Zntn/πdm原因：小汽輪機高壓容積流量Gν較小，為了保證噴嘴高度不小于極限相對高度，采用部分進汽布置。13、什么是扭葉片？為什么要采用扭葉片？答：扭葉片：型線沿葉高變化的葉片。原因：隨著汽輪機單級功率的增大，蒸汽容積流量Gν必然增大，若此時仍設計成直葉片，就必然產(chǎn)生很多損失，使效率下降。為了適應圓周速度和汽流參數(shù)沿葉高的變化規(guī)律，獲得較高級效率，所以采用扭葉片。14、什么是簡單徑向平衡方程？其無力意義是什么？答：簡單徑向平衡方程“(1/ρ)(dP/dR)=C2U/r意義：軸向間隙中汽流切向分速Cu所產(chǎn)生的離心力完全被徑向靜壓差所平衡，即壓力P沿葉高的變化僅僅與汽流切向分速Cu沿葉高的分布有關。15、多級汽輪機有哪些優(yōu)越性？答：⑴多級汽輪機的效率大大提高：①循環(huán)熱效率大大提高，②相對內(nèi)效率明顯提高；⑵單位功率的投資大大減少。16、什么是重熱現(xiàn)象？提高汽輪機效率的根本途徑是什么？答：重熱現(xiàn)象：上一級損失中的一小部分可以在以后各級中得到利用。根本途徑：努力提高各級的相對內(nèi)效率。17、汽輪機軸端功率與發(fā)電機出線端功率有什么區(qū)別？答：軸端功率：汽輪機扣除機械損失后的功率，Pe發(fā)電機出線端功率：不僅扣除機械損失，還要扣除電氣損失，Pel,Pel<pe<bdsfid="110"p=""></pe<>18、什么是汽耗率和熱耗率？不同參數(shù)的機組可以用什么表示經(jīng)濟性高低？答：汽耗率：每生產(chǎn)1KW/h的電能所消耗的蒸汽量，d熱耗率：每生產(chǎn)1KW/h的電能所消耗的熱量，q不同參數(shù)機組用熱耗率來表示其經(jīng)濟性高低。19、常用軸封有哪些？簡述曲徑軸封的工作原理。答：常用軸封：曲徑軸封和光軸軸封。曲徑軸封工作原理：蒸汽從高壓側(cè)流向低壓側(cè)時，當蒸汽通過環(huán)形孔口時，由于流通面積變小，蒸汽流速增大，壓力降低流過第一孔口時壓力P0降為P1，比焓值ha降為hb；當蒸汽進入環(huán)形汽室E時，流通面積變大，但壓力P1不變，所以蒸汽比焓值由hb恢復為ha。依次通過軸封片均如此。20、沖動式汽輪機的軸向推力的組成有哪些？軸向推力的平衡措施有什么？答：組成：①作用在動葉上的軸向推力；②作用在葉輪面上的軸向推力；③作用在軸的凸肩上的軸向推力。平衡措施：①平衡活塞法；②平衡孔；③分流布置；④軸向推力軸承21、什么是單排汽口汽輪機的極限功率？提高汽輪機功率的途徑由哪些？答：極限功率：在一定的初終參數(shù)和轉(zhuǎn)速下，單排汽口凝汽式汽輪機所能發(fā)出的最大功率稱為該汽輪機的極限功率。提高功率途徑：①采用高強度，低密度的材料；②增加汽輪機的排氣口即進行分流；③采用低轉(zhuǎn)速22、什么是設計工況和變工況？答：設計工況：汽輪機在設計參數(shù)下運行稱為汽輪機的設計工況、變工況：汽輪機的偏離設計參數(shù)的條件下運行那個為變工況。26什么是節(jié)流配汽？有什么優(yōu)缺點？答：節(jié)流配汽：進入汽輪機的所以蒸汽都通過一個調(diào)節(jié)汽門，然后流進汽輪機。優(yōu)點：沒有調(diào)節(jié)級，結(jié)構(gòu)比較簡單，制造成本低；定壓運行流量變化時，各級溫度變化較小，對負荷變化適應性較好。缺點：定壓運行時，低負荷時調(diào)節(jié)汽門中節(jié)流損失較大，使扣除進汽機構(gòu)節(jié)流損失后的理想比焓降減小的較多。27、什么是噴嘴配汽？有什么優(yōu)缺點？答：噴嘴配汽：汽輪機第一級是調(diào)節(jié)級，調(diào)節(jié)級分為幾個噴嘴組，蒸汽通過全開自動主汽門后，再經(jīng)過一次開啟的幾個調(diào)節(jié)汽門通向調(diào)節(jié)級。優(yōu)點：定壓運行時，節(jié)流損失較小，效率較高。缺點：定壓運行時調(diào)節(jié)級汽室及各高壓級在變工況下溫度變化較大，從而引起較大的熱應力，這常成為限制這種汽輪機迅速改變負荷的主要因素。28、什么是滑壓運行？與定壓運行相比有什么優(yōu)缺點？答：滑壓運行：汽輪機的進汽壓力隨外界負荷增減而上下“滑動”，稱為滑壓運行。優(yōu)點：①滑壓運行提高了機組運行的可靠性和對負荷的適應性；②提高了機組在部分負荷下運行的經(jīng)濟性；③提高了部分負荷下的內(nèi)效率，改善機組循環(huán)熱效率。29、什么是極限真空？什么是最佳真空？答：極限真空：凝汽器真空達到末級動葉膨脹極限壓力下的真空。最佳真空：通過增加循環(huán)水量來提高凝汽器的真空度而多發(fā)的點功率ΔPel與循環(huán)水泵多耗的電能Pp之差達到最大的真空。30、凝汽器設備在電廠中的任務？答：①在汽輪機的排汽管內(nèi)建立并維持高度真空；②供應潔凈的凝結(jié)水作為鍋爐給水。31、凝汽器內(nèi)壓力Pc是如何確定的？答：在主凝結(jié)區(qū)，總壓力Pc與蒸汽分壓力Ps相差甚微，Pc可以用Ps代替。32、什么是凝汽器的傳熱端差？什么是循環(huán)倍率？答：傳熱端差：ts與tw2之差，ts主蒸汽內(nèi)凝結(jié)溫度；tw2冷卻水出口溫度循環(huán)倍率：冷卻水量是被凝結(jié)蒸汽量的多少倍。33、評價凝汽器優(yōu)劣的五個指標是什么？答：①真空；②凝結(jié)水過冷度；③凝結(jié)水含氧量；④水阻；⑤空冷區(qū)排出的汽氣混合物的過冷度。34、空氣對凝汽器的危害是什么？答：①空氣阻礙蒸汽放熱，使傳熱系數(shù)K減小，δt增大，從而使真空下降；②使凝結(jié)水過冷度增大。35、什么是凝結(jié)水過冷度？過冷度大對電廠經(jīng)濟性有什么影響？答：過冷度：凝結(jié)水溫度低于凝汽器入口蒸汽溫度的度數(shù)。過冷度大對電廠經(jīng)濟性不利。36、抽汽設備的作用是什么？常用的有哪些抽汽器？答：作用：①在機組啟動時使凝汽器內(nèi)建立真空；②在運行時不斷抽出漏入凝汽器的空氣，保證凝汽器正常工作。常用：小機組：射汽抽汽器；大型再熱機組：射水抽汽器，水環(huán)式真空泵。40、什么是調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動態(tài)特性和穩(wěn)態(tài)特性？答：動態(tài)特性：汽輪機從一個穩(wěn)定狀態(tài)如何以及能否過渡到另一個穩(wěn)定狀態(tài)。穩(wěn)態(tài)特性：在穩(wěn)定狀態(tài)下，汽輪機的功率與轉(zhuǎn)速之間的關系，稱為靜態(tài)特性。102、何謂凝汽式汽輪機？答：排汽在高度真空狀態(tài)下進入凝汽器凝結(jié)成水。103、何謂背壓式汽輪機？答：排汽直接用于供熱，沒有凝汽器。104、何謂調(diào)整抽汽式汽輪機？答：從汽輪機某級抽出一定壓力的部分蒸汽對外供熱，其余排汽仍進入凝汽器。由于熱用戶對供熱蒸汽壓力有一定要求，需要對抽汽供熱壓力進行自動調(diào)節(jié)，故稱為調(diào)節(jié)抽汽。根據(jù)供熱需要，有一次調(diào)節(jié)抽汽和兩次調(diào)節(jié)抽汽。105、何謂抽背式汽輪機？答：具有調(diào)節(jié)抽汽的背壓式汽輪機。106、N3-2.35型汽輪機各符號的意義。答：凝汽式，功率3MW，主蒸汽壓力2.35MPa107、什么叫反動度？答：級的反動度Ω是表征蒸汽在動葉通道中膨脹程度大小的指標。108、什么是噴嘴損失？答：噴嘴出口汽流的實際比焓值與理想比焓值之差即為噴嘴損失。109、什么是動葉片損失？答：動葉出口實際比焓值與理想比焓值之差即為動葉內(nèi)能量損失。110、什么是余速損失？答：汽流離開動葉通道時具有一定的速度c2，這個速度對應的動能在該級內(nèi)已不能轉(zhuǎn)換為機械功，因而對該級來說是一種能量損失，即余速損失。111、何謂輪周效率？答：1kg蒸汽所作出的輪周功Wu與蒸汽在該級所消耗的理想能量E0之比。112、何謂摩擦損失？答：因葉輪兩側(cè)及圍帶表面的粗糙度引起的摩擦損失；子午面內(nèi)的渦流運動引起的損失。113、何謂鼓風損失？答：當部分進汽時，動葉通道不是連續(xù)地通過工作蒸汽。當旋轉(zhuǎn)著的動葉通過無噴嘴的“死區(qū)”弧段時，動葉片就像鼓風機一樣，將“死區(qū)”中基本處于靜止狀態(tài)的蒸汽由一側(cè)鼓到另一側(cè)，因此要消耗一部分輪周功，即為鼓風損失。115、什么是排氣管中的壓力損失？答：排汽在排氣管中流動時，受到摩擦等多種阻力作用而有壓降，這部分未作功的壓降損失稱為排汽阻力損失。118、汽輪機軸向推力的平衡方法有哪些？答：①平衡活塞法；②平衡孔；③分流布置；④軸向推力軸承。124、什么是滯止狀態(tài)點和滯止狀態(tài)參數(shù)？答：滯止狀態(tài)點：具有一定流速的蒸汽，若假設蒸汽的熵滯止到速度為零的狀態(tài)點。滯止狀態(tài)參數(shù)：滯止狀態(tài)對應的參數(shù)為滯止狀態(tài)參數(shù)。125、什么是噴嘴的臨界壓力？答：汽流速度等于當?shù)匾羲贂r的狀態(tài)稱為臨界狀態(tài)，噴嘴在臨界狀態(tài)下的壓力為噴嘴的臨界壓力。126、級內(nèi)的漏氣損失是怎樣形成的？答：級內(nèi)的總漏氣損失是由隔板漏氣損失和葉頂漏氣損失組成的。對于沖動級：隔板前后存在著較大的壓差，而隔板和轉(zhuǎn)軸之間又存在著間隙，因此必定有一部分蒸汽ΔGp從隔板前通過間隙漏到隔板與本級葉輪之間的汽室內(nèi)。由于這部分蒸汽不通過噴嘴，所以不參加作功，因而形成了隔板漏氣損失；動葉頂部有較大的反動度，即葉頂前后有較大的壓差，這樣勢必造成從噴嘴出來的一部分蒸汽ΔGt不通過動葉汽道，而由動葉頂部間隙漏到級后。由于這部分蒸汽未參加作功，因而構(gòu)成了葉頂漏氣損失。對于反動級：其漏氣損失一定比沖動級答，因為：①內(nèi)徑汽封的漏氣量比沖動級的隔板漏氣量大；②動葉前后壓差較大，所以葉頂漏氣量相當可觀。127、什么是濕汽損失？答：飽和蒸汽汽輪機的各級和普通凝汽式汽輪機的最后幾級都工作在濕蒸汽區(qū)。由于有水分存在，干蒸汽的工作也將受到一定影響，這種影響主要表現(xiàn)為一種能量損失，這就是所謂的濕汽損失。128、汽輪機的級內(nèi)存在哪些損失？答：級內(nèi)損失：δhnδhbδhc2δhlδhθδhfδheδhxδhδ129、什么是級的相對內(nèi)效率？怎樣計算？答：級的有效比焓降Δhi與理想能量E0之比稱為級的相對內(nèi)效率。計算：(Δh0t-δhn-δhb-δhc2-δhl-δhθ-δhf-δhe-δhx-δhδ)/(Δh0t-μ1δhc2)130、什么是速比與最佳速比？答：令x1=u/c1,則x1稱為速比，對應于最高輪周效率的速比稱為最佳速比，（x1）op132在多級汽輪機中為什么要采用復速級？答：在圓周速度相同時，呢能承擔比單列級大得多的理想比焓降，故采用復速級能使汽輪機的級數(shù)減少，結(jié)構(gòu)緊湊；當它作為多級汽輪機的調(diào)節(jié)級時，蒸汽壓力、溫度在這一級下降較多，縮小了汽輪機在高溫蒸汽下工作的區(qū)域，不僅能節(jié)省高溫材料，降低成本，而且有利于改善汽輪機的變工況性能。136、蒸汽參數(shù)對循環(huán)熱效率有什么影響？答：蒸汽參數(shù)越高則汽輪機的循環(huán)熱效率也越高。137、汽輪機調(diào)節(jié)級的特點調(diào)節(jié)級的特點：在工況變化時，通流面積呈階梯形變化，其理想焓降變化最大。為使其在工況變化時