汽轮机原理习题作业题答案解析docWord文档下载推荐.docx

1、1）: kg/s; 2）:s34 题. 国产某机组在设计工况下其末级动叶（渐缩）前的蒸汽压力 p1 =，蒸汽焓值 h1 =kg，动叶出汽角 2=38，动叶内的焓降为hb=kg。问：汽流在动叶斜切部分是否膨胀、动叶出口汽流角是多少动叶出口的理想相对速度 w2t 是多少确定初态 : 由 h1,p 1 查图得 s1=h1*h1w122316.42000由 h 1, s 1 查图得 p1 =,x 1 =k=临界压力比 :（） k0.57972 k极限压力比 :1d* （sin2 ） k 1 0.5797* 0.5985 0.347流动状态判断 : 由 s1=,h 2t =h1-hb=查图得 p =动叶

2、压力比b=p /p显然 b1d ，即蒸汽在动叶中达极限膨胀，极限背压为 p1d=1d*p 1 = 查焓熵图得： h2dt =, 2dt =w2 t2（ h1*h2dt ） 511.7查临界压力比处的参数：p2cr =;h 2cr =2cr = w2cr2（h2 cr ）371.2sin（2 ）w 2cr2crsinw2t2 dt0.710222 45.27极限偏转角 2=36 题. 某机组级前蒸汽压力 p0=，初温 t 0=350，初速 c0=70m/s；级后蒸汽压力 p2=。喷嘴出汽角 1=18，反动度 m=，动叶出汽角2=1 6，级平均直径 dm=1080mm，转速 n=3000r/min

3、 ，喷嘴速度系数 =。求：动叶出口相对速度 w2 和绝对速度 c2；喷嘴、动叶中的能量损失，余速动能；绘制动叶进、出口速度三角形。答：P9；1）w2=s；c2=124 m/s2）hnkg; hbkJ/kg;hc2kJ/kg3）c= m/s; =18; w =s; =345111w； c 2=124 m/s ；22=s; 2=28=71 1246 题. 已知某单级冲动式机组，级平均直径d =1067mm，转速mn=3000r/min ，喷嘴出汽角=18，级的速度比 x =u/c =，喷嘴速度系数 =，动叶速度系数 =0.84 。又知动叶出汽角= 3，通过该级的蒸汽流量 G=s。蒸汽作用在动叶上的

4、切向力Fu、轮周功率 Pu 和轮周效率 u，并绘制级的进、出口速度三角形。 叶轮圆周速度 u=dmn/60=s喷嘴出口速度 c1=u/x 1=s动叶进口相对速度 w1=cos245.2 m/sc1uuc1动叶进口汽流角arcsin（ c1 * sin1 ）30.2w1动叶出口汽流角 =动叶出口相对速度 w2* w1205.95m/s动叶出口绝对速度 c2w22u 22uw2 cos95.42 m/s动叶出口绝对排汽角arccos w2 * cos 280.64c2切向力 F =G（c cos +c cos）=u1轮周功率 Pu=Fu *u=级的理想能量c1286.397E0htc1t轮周效率

5、u =Pu0.76GE 03第二章 多级汽轮机123 题. 已知某中压凝汽式汽轮机的内功率 Pi =12340kW,发电机功率 Pel =11900kW,蒸汽流量 D=h,初压 p0=, 初温 t 0=380, 凝汽器压力pc=。求该机组在没有回热抽汽工况下的汽耗率 d，热耗率 q，相对内效率 i ，相对电效率，绝对电效率 a。 el ，循环热效率 t 。解：汽耗率 d=D/pel =*1000/11900=（kWh）凝结水焓 hC f （ pc ） kg由初压 p0=, 初温 t 0=380知：新蒸汽焓 h0= kJ/kg由凝汽器压力 pc =： Ht = kJ/kg热耗率 q= d （ h

6、0hc ）kJ/（kW 有效焓降 :Hi =3600Pi12340kg1000D52.4相对内效率 i =Hi /Ht =相对电效率 =i *p el /p i =绝对电效率 a。 el =3600/q=循环热效率 t =a。el / =;（ 或 t = Ht /（ h0-h c ）= 题.某中间再热凝汽式汽轮发电机组电功率Pel =119959kW 下的热力过程线如下图示。 已知发电机损失Pg=1982Kw,机械损失 Pm=1982Kw。求该汽轮机的内功率 Pi 、高压缸相h i ie对内效率 i 、中压缸相对内效率 i 、中低压缸相对内效率 i 。4pr =2.63 ,pr =2.5t r

7、 =544rp0=12.868p,0 =12.330.t 0=5370 ,6p,=0.279it i =267.77hih5p i =0.2825ph=2.71.t h=346.7h2ex =2499.39,hex =2485.4h1 1 .p c=0.00762h88 内功率 Pi =Pel Pg Pm=12393kW由 p12.868MPatpMPa 得：H =kg537h 2.71th 得：ih2.71346 .7H = kJ/kg高压缸相对内效率H /H =2.63MPa t0.282ti544得：iii 267.7中压缸相对内效率 hi =Hih /Hth =0.00762H=kg,

8、htre中低压缸相对内效率re=（ h-h）/题.某汽轮机前轴封有三段曲径ex轴封组成。第一段轴封齿数 Z1=26，第二段 Z2=20，第三段 Z3=16。第一段轴封前蒸汽参数 p0 =， t 0 =340；第一段轴封后抽汽口与压力为p1=的第一级回热抽汽口相连。第二段轴封后与压力为 p2=的第二级回热抽汽相连，第三段轴封后端接轴封冒汽管，排入大气。各段轴封直径 dl =450mm，轴封间隙为 =。轴封流量系数 l =1。试计算该机组前轴封的总漏汽量是多少由回热抽汽口回收和排入大气的漏汽量各占多少如该机组第二级回热抽汽故障停用， 则该轴封的漏汽和回收情况将发生怎样的变化各段轴封漏汽面积均为：A

9、ld13.14 45 0.04 =（cm2）1）计算第一段轴封漏汽量由 p0=， t 0=340得 0=mGl1 =h（s）2）Gl2 =h（s）; G1= Gl1 - G l2 = T/h （s）3）Gl3 =h（s）;G2= Gl2 - G l3 = T/h （s）G= G1+ G2= T/h （s）4）第二级回热抽汽故障停用G=h（ s）; G=h（s）;= T/h （s）l1l2G=G -G115 题.某汽轮机前轴封有三段曲径轴封组成 ,后轴封有二段曲径轴封组成 （ 见图 ） 。前轴封第一段轴封齿数Z =48，轴封间隙面积A =，轴封前蒸汽参数1.67MPaap0=，密度 0=m；轴封

10、后P0.106MPaMZ3Z 2Z1Z4Z5抽汽口与压力为p1=的第二级回热抽汽口相0.457MPa去0.095MPa连。第二段齿数均压Z =24，箱轴封间隙面积 Al2=, 段后去轴封抽汽母管轴封抽汽口与压力为p2=的均压箱及后轴封第一段后的抽汽口相连。第三段齿数 Z3=8，轴封间隙面积 Al3 =, 段后轴封抽汽口与压力为 p3=的轴封抽汽母管相连。后轴封第一段轴封齿数 Z4=16，轴封间隙面积 Al4 =，段前蒸汽压力 p2=，段后蒸汽压力 p4=。第二段轴封齿数 Z5=8，轴封间隙面积 Al5 =，段前蒸汽压力 p2=，段后与蒸汽压力为 p5 =的轴封抽汽母管相连。 各段轴封流量系数均

11、为 l =1。试计算各段轴封漏汽量、 进入第二段回热抽汽管、 均压箱和轴封抽汽母管的蒸汽量。答 : 前轴封 : G l1 =h（s）;Gl2 =h（s）; G l3 =h（s）后轴封 :进入第二段 : G2= Gl1 - G l2 = T/h （s）进入均压箱 : G= T/h （s）进入轴封抽汽母管 : G=h（s）第三章 汽轮机变工况155 题. 已知渐缩喷嘴前蒸汽压力 p0=，温度 t 0=350，喷嘴后压力 p1 =，流量为 3kg/s 。1） 若蒸汽流量保持为临界值， 则最大背压可以为多少2） 若流量减为 1/3 ，则背压 p11 要增加到多少3） 若背压不变，初压 p01 应降到多

12、少才能使流量变为原来的 4/7 1）蒸汽流量保持为临界值，则最大背压可以为 pcr ：pcr p0* cr p0 cr =*= Mpa2）流量减为 1/3, 则彭台门系数 =1/31 （11cr ） 21/ 311 0.9740353p11=11*p0= Mpa3） 设: 初压新状态为临界 , 则 p01=4/7* p 0=4/7*= Mpa效验 : 新状态下 11=p1/p 01=.589/=.477 .546假设成立。156 题. 渐缩喷嘴设计流量为 G0=10kg/s ，喷嘴前蒸汽压力 p0=，喷嘴后压力 p1 =，变工况后背压不变，流量增加到 G1=14kg/s 。求变工况后喷嘴前压力

13、 p01。原状态下： = 1（ p1pcr ） 2 = MPap0pcr设新状态下为临界工况 :G11p011 p011.4G00.981616.98p01 = Mpa 新状态下 11=p1/p 01=.62/=. .546补 1. 某台背压式汽轮机共有 7 级，一个调节级六个压力级。在设计工况下， 调节级后压力 p13MPa，前三个压力级后的压力分别为 p2， p3， p4，背压 pZ。试问：当蒸汽流量减少一半，而背压 pZ 维持不变，前三个压力级的压力比将变为多少由弗留格尔公式，将压力级作为一个级组：p11pZ1p1pZ（ G1 ） 2 （ p12pZ 2 ） pZ1 2（1）2（320.

14、72 ） 0.721.618MPa将第一压力级后的级作为一个级组：p21（ G1 ） 2 （ p2 2pZ ）2pZ 12）2 （2.520.72 ）0.721.389MPa将第二压力级后的级作为一个级组：p31（ G1 ） 2 （ p32（1）2（221.169MPa将第三压力级后的级作为一个级组：p41（ G1 ）2 （ p4 2）2 （1.621.004MPa变工况后： 111.3890.8581.6181.169210.8421.004310.859补 2. 某台喷嘴调节的凝汽式汽轮机，当新汽流量 D0=210T/h 时，调节汽室 压 力 P2=6Mpa，回 热抽 汽 压力Pe=3Mp

15、a，回热抽汽量 De=35T/h（见下图）。运行中如新汽流量降为D01=150T/h， 则该工况下调节汽室压力 P21 及回热抽汽压力 Pe1 各是多少倘流量降为 D01=150T/h 的工况时，回热抽汽故障停运，则 P21 及 Pe1 又各是多少由 D01/D0=p21 /p 2=pe1 /p e 知 :p=（D /D ）*p=（150/210）*6=（2分）01pe1=（D01/D0）*p e=（150/210）*3=（2 分）当回热抽汽故障停运时，由 pe1/p e= D01/（D 0-De） 知：e1=pe*D01/（D 0-De）=3*150/（210-35）=p2e1将调节汽室至回

16、热抽汽口划为一个级组， （ 1 分） 则有： D0p22pe2p212=pe12+（D01 /D0） 2 *（p 22-p 2e）=+（150/210）2*（6 2-3 2）p = （ 3 分）10第六章 汽轮机零部件的结构和强度1、某级叶片切向 A0 型自振静频率 f A0=156163HZ，动频系数 B=，叶片安全倍率 Ab=5，电网频率变动范围为 。（1）该级叶片能否作为不调频叶片处理（2）倘该级叶片作为调频叶片，其运行是否安全为什么附 1：不同 K 值，调频叶片的 A b 值：23344556A b附 2：不同 K 值，不调频叶片的 A b 值：1 1Ab（1）f d1= 1562 3.5* 50.52 182.4Hzf d2= 1632 3.5 * 48.52 186.6Hzf d1/n