汽轮机计算题Word文件下载.docx
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临界面积:
高度
喷嘴出口速度:
=687.6m/s
圆周速度:
=0.24*687.6=165m/s
相对速度:
=530m/s
=21°
得:
=19°
根据
,
查得动叶速度系数
=0.873(图2-16)
=462.7m/s
C2=312.5m/s
=29°
=23°
=328.8m/s
查得导叶速度系数
=0.902(图2-16)
=296.6m/s
=160m/s
=48°
=34°
=189.9m/s
=0.921(图2-16)
=174.9m/s
计算得:
c2’=104m/s
=102°
轮周效率:
轮周功率Pu=19388kW
3.喷嘴前蒸气压力P0=2.8MPa,温度t0=400℃,喷嘴后压力p1=1.95MPa,温度t1=350℃喷管出汽角
,后压力p2=1.85MPa,温度t2=345℃,某级平均直径dm=1.3m,转速3000r/min,蒸气初速忽略不计。
计算喷嘴和动叶的速度系数
。
(1)根据h-s图,查得焓值:
喷嘴前蒸汽的焓值为:
h0=3235.8kJ/kg.
喷嘴出口实际点的焓值:
h1=3139.7kJ/kg.
喷嘴出口理想点的焓值:
h1t=3132.0kJ/kg.
计算得到:
kJ/kg.
kJ/kg.
喷嘴速度系数:
(2)圆周速度
m/s
=245.2m/s
由p2,t2以及喷嘴出口状态点作等熵线交p2线,得到:
h2=3130.65kj/kg
h2t=3125.163kj/kg
动叶进口滞止焓h1*=3169.76kj/kg
动叶速度系数:
4.机组某纯冲动级,喷嘴出口蒸气的速度c1=766.8m/s,喷嘴出汽角
,动叶圆周速度365.76m/s,若动叶进出口角度相等,喷嘴和动叶的速度系数
蒸气流量D=1.2kg/s,
求:
1)蒸气进入动叶的相对速度和相对角度;
2)蒸气作用在叶片上的切向力;
3)级的轮周效率和轮周功率
纯冲动级
=36.46o
=766.4N
轮周功率
=280.3kw
轮周效率
5.机组某中间级反动度
,速度比x1=0.44,级内蒸气的理想焓降
kj/kg,喷管出汽角
,动叶出汽角有关系
蒸气流量G=4.8kg/s,上级可被余速利用的部分
kj/kg,假设离开该级的气流动能被下级利用一半,喷嘴速度系数
,试求该级的轮周效率和轮周功率。
=389.6m/s
=24.5o
C2=71.3m/s
=1920N
=329.5kw
(
kJ/kg)
根据p0,x0,p1,查h-s图
h0=2557.6kj/kg
v0=1.7756m3/kg
h1t=2518kj/kg
v1t=2.217m3/kg
Δhn=39.6kj/kg
喷嘴出口汽流的理想速度:
c1t=281.4m/s
蒸汽的理想状态密度:
=0.451kg/m3
通过喷嘴流量:
=0.155kg/s
通过临界流量:
=0.172kg/s
彭台门系数:
=0.901
综合题(计算题)
三、某凝汽式汽轮机比额定转速3000r/min在额定负荷处运行,因事故甩负荷至空载之后稳定转速为3120r/min,试求机组的速度变动率是多少?
=
=4%
1.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μ1=0.97,计算级的相对内效率ηri。
级的反动度Ωm=Δhb/Δht=13.4/60.8=0.22
级的相对内效率ηri=(Δht-Δhnζ-Δhbζ-Δhc2-ΣΔh)/(Δht-μ1×
Δhc2)
=0.92
3.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。
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
Pu=G×
Δhu=4.8×
51.4=246.7kW
ηu=Δhu/E0=Δhu/(Δht*-μ1×
δhc2)=51.4/(62.1+1.8-0.5×
0.35)=82.7%
答:
该级的轮周功率为51.4kJ/kg
该级的轮周效率为82.7%
4.已知某级级前蒸汽入口速度C0=0.0m/s,级的理想焓降△ht=78.0kJ/kg,级的反动度Ω=0.3,α1=12°
,β2=18°
,圆周速度u=178m/s,喷嘴速度系数ϕ=0.97,动叶速度系数ψ=0.9,余速利用系数μ0=1.0。
(1)计算动叶进出口汽流绝对速度及相对速度。
(2)画出动叶进出口速度三角形。
(3)画出该级热力过程线并标注各符号。
解:
(1)
=(1-0.3)×
78=54.6kJ/kg
=149.4m/s
=194.7m/s
=55.1m/s
(2)动叶进出口速度三角形:
u
P0
(3)该级热力过程线:
s
h
5.已知汽轮机某级喷嘴出口速度c1=275m/s,动也进、出口速度分别为w1=124m/s、w2=205m/s,喷嘴、动叶的速度系数分别为φ=0.97,Ψ=0.94,试计算该级的反动度。
解:
=40.187KJ/Kg
=23.78KJ/Kg
=16.1KJ/Kg
8.已知某级G=30Kg/s,c0=0.0,w1=158m/s,c1=293m/s,w2=157m/s,c2=62.5m/s,轴向排汽(α2=900),喷嘴和动叶速度系数分别为Φ=0.95,Ψ=0.88,汽轮机转速为3000转/分。
⑴计算该级的平均反动度。
⑵计算轮周损失、轮周力、轮周功率和轮周效率(μ0=0,μ1=0.9)。
⑶作出级的动叶进出口速度三角形,并在图中标出各参数。
⑷作出该级的热力过程线并标出各量。
47.56KJ/Kg
KJ/Kg
(1)
(2)
=144m/s
=160
喷嘴损失为:
=4.64KJ/Kg
动叶损失为:
KJ/Kg
余速损失为:
1.95KJ/Kg
轮周损失为:
4.64+3.59+1.95=10.18KJ/Kg
轮周力为:
Fu=
=851N
(3)热力过程线为:
四、计算题
2.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。
(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。
Δhc2)=0.92
3.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。
ηu=Δhu/E0=Δhu/(Δht*-μ1×
5.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。
(1)喷嘴出口相对速度?
(2)动叶出口相对速度?
(3)轮周功率?
(1)
kJ/kg,
kJ/kg,
,u=171.8m/s
kJ/kg
喷嘴出口相对速度:
(2)动叶出口相对速度:
(3)
轮周功率:
6.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
(1)喷嘴进口动能:
⊿hc0=c02/2=702/2=2450(J/kg)=2.45kJ/kg
喷嘴前蒸汽滞止焓:
h0*=h0+⊿hc0=3336+2.45=3338.5(kJ/kg)
(2)
喷嘴出口实际速度:
7.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Δh