汽轮机原理-期末复习简答题

0、透平是将流体介质中蕴有的能量转换成机械功的机器，又称涡轮。1、汽轮机按工作原理分哪些类型？某型号表示如下：N300-16.7/537/537代表什么含义？答：按工作原理分冲动式和反动式。代表含义：凝汽式300MW主蒸汽压力16.7MPa，主蒸汽温度537℃，再热蒸汽温度537℃。2、汽轮机通流部分包括哪些部分？汽轮机的级是什么？答：通流部分：主汽门、调节汽门、导管、进汽室、各级喷嘴和动叶及汽轮机的排汽管。汽轮机的级：由一列喷嘴叶栅和其后紧邻的一列动叶栅构成的工作单元。3、简述冲动式汽轮机级的工作过程。答：在喷嘴通道内，蒸汽由压力P0膨胀到P1，温度由t0下降到t1，汽流速度相应由c0上升到c1，可见，蒸汽从喷嘴进口到出口实现了由热能向动能的转换；高速流动的蒸汽由喷嘴出口进入动叶时，给予动叶以冲动力Fi，通常汽流在动叶槽道中继续膨胀，并转变方向，当汽流离开动叶槽道时，它给叶片以动力Fr,这两个力的合力推动动叶带动叶轮和轴转动，做出机械功。4、什么是级的反动度？级又分哪些类型的级？答：级的反动度：级的反动度Ω是表征蒸汽在动叶通道中膨胀程度大小的指标。级的类型：纯冲动级、冲动级、反动级、复速级5、什么是双列速度级？是怎么工作的？答：由固定的喷嘴叶栅，导向叶栅和安装在同一叶轮上的两列动叶栅所组成的级。工作过程：蒸汽在喷嘴通道内，压力由P0下降到P1，温度由t0下降到t1，汽流速度由c0上升到c1，此过程为热→动。从喷嘴流动的汽流速度很高，高速汽流经第一列动叶做功后余速C2很大，具有余速C2的汽流进入导向叶栅，其方向改变成与第二列动叶近期方向一致后，再流经第二列动叶做功。6、什么是级的进出口速度三角形？简单画出某级的速度三角形。答：动叶以圆周速度u运动，所以，以c1表示喷嘴出口汽流绝对速度，是以相对速度w1进入动叶的，c1、uw1构成动叶进口速度三角形；汽流以相对速度w2离开动叶，动叶出口汽流速度为c2，w2c2u构成动叶出口速度三角形。7、渐缩喷嘴斜切部分起什么作用？答：保证喷嘴出口汽流进入动叶时有良好的方向。8、什么是余速利用？余速利用对级效率有什么影响？答：余速利用：本级余速动能可被下一级部分或者全部利用。对级效率的影响：由相对内效率（级效率）公式可得，余速利用越大使级效率越高。9、什么使最佳速比？为什么当级速比为最佳速比时，轮周效率最高？答：令x1=u/c1,则x1称为速比，对应于最高轮周效率的速比称为最佳速比，（x1）op因为当速比最佳时，此时为轴向排汽且余速损失最小，因为叶型一经选定，φψα1β2数值就基本确定，喷嘴损失也就基本确定，由轮周效率公式可知，当速比为最佳速比时，可是轮周效率最高。10、汽轮机级的流动损失包括哪些？轮周效率及轮周功率的定义？答：流动损失：喷嘴损失和动叶损失。轮周效率：1kg蒸汽所作出的轮周功Wu与蒸汽在该级所消耗的理想能量E0之比。轮周功率：单位时间内蒸汽推动叶轮旋转所作机械功。11、汽轮机级内损失包括哪些？级的相对内效率定义？答：级内损失：δhnδhbδhc2δhlδhθδhfδheδhxδhδ级的相对内效率：级的有效比焓降Δhi与理想能量E0之比称为级的相对内效率。12、什么是部分进汽度？有的级为什么要部分进汽？答：部分进汽度：常用装有喷嘴的弧段长度Zntn与整个圆周长度πdm的比之e来表示部分进汽的程度e=Zntn/πdm原因：小汽轮机高压容积流量Gν较小，为了保证喷嘴高度不小于极限相对高度，采用部分进汽布置。13、什么是扭叶片？为什么要采用扭叶片？答：扭叶片：型线沿叶高变化的叶片。原因：随着汽轮机单级功率的增大，蒸汽容积流量Gν必然增大，若此时仍设计成直叶片，就必然产生很多损失，使效率下降。为了适应圆周速度和汽流参数沿叶高的变化规律，获得较高级效率，所以采用扭叶片。14、什么是简单径向平衡方程？其无力意义是什么？答：简单径向平衡方程“(1/ρ)(dP/dR)=C2U/r意义：轴向间隙中汽流切向分速Cu所产生的离心力完全被径向静压差所平衡，即压力P沿叶高的变化仅仅与汽流切向分速Cu沿叶高的分布有关。15、多级汽轮机有哪些优越性？答：⑴多级汽轮机的效率大大提高：①循环热效率大大提高，②相对内效率明显提高；⑵单位功率的投资大大减少。16、什么是重热现象？提高汽轮机效率的根本途径是什么？答：重热现象：上一级损失中的一小部分可以在以后各级中得到利用。根本途径：努力提高各级的相对内效率。17、汽轮机轴端功率与发电机出线端功率有什么区别？答：轴端功率：汽轮机扣除机械损失后的功率，Pe发电机出线端功率：不仅扣除机械损失，还要扣除电气损失，Pel,PelPe18、什么是汽耗率和热耗率？不同参数的机组可以用什么表示经济性高低？答：汽耗率：每生产1KW/h的电能所消耗的蒸汽量，d热耗率：每生产1KW/h的电能所消耗的热量，q不同参数机组用热耗率来表示其经济性高低。19、常用轴封有哪些？简述曲径轴封的工作原理。答：常用轴封：曲径轴封和光轴轴封。曲径轴封工作原理：蒸汽从高压侧流向低压侧时，当蒸汽通过环形孔口时，由于流通面积变小，蒸汽流速增大，压力降低流过第一孔口时压力P0降为P1，比焓值ha降为hb；当蒸汽进入环形汽室E时，流通面积变大，但压力P1不变，所以蒸汽比焓值由hb恢复为ha。依次通过轴封片均如此。20、冲动式汽轮机的轴向推力的组成有哪些？轴向推力的平衡措施有什么？答：组成：①作用在动叶上的轴向推力；②作用在叶轮面上的轴向推力；③作用在轴的凸肩上的轴向推力。平衡措施：①平衡活塞法；②平衡孔；③分流布置；④轴向推力轴承21、什么是单排汽口汽轮机的极限功率？提高汽轮机功率的途径由哪些？答：极限功率：在一定的初终参数和转速下，单排汽口凝汽式汽轮机所能发出的最大功率称为该汽轮机的极限功率。提高功率途径：①采用高强度，低密度的材料；②增加汽轮机的排气口即进行分流；③采用低转速22、什么是设计工况和变工况？答：设计工况：汽轮机在设计参数下运行称为汽轮机的设计工况、变工况：汽轮机的偏离设计参数的条件下运行那个为变工况。26什么是节流配汽？有什么优缺点？答：节流配汽：进入汽轮机的所以蒸汽都通过一个调节汽门，然后流进汽轮机。优点：没有调节级，结构比较简单，制造成本低；定压运行流量变化时，各级温度变化较小，对负荷变化适应性较好。缺点：定压运行时，低负荷时调节汽门中节流损失较大，使扣除进汽机构节流损失后的理想比焓降减小的较多。27、什么是喷嘴配汽？有什么优缺点？答：喷嘴配汽：汽轮机第一级是调节级，调节级分为几个喷嘴组，蒸汽通过全开自动主汽门后，再经过一次开启的几个调节汽门通向调节级。优点：定压运行时，节流损失较小，效率较高。缺点：定压运行时调节级汽室及各高压级在变工况下温度变化较大，从而引起较大的热应力，这常成为限制这种汽轮机迅速改变负荷的主要因素。28、什么是滑压运行？与定压运行相比有什么优缺点？答：滑压运行：汽轮机的进汽压力随外界负荷增减而上下“滑动”，称为滑压运行。优点：①滑压运行提高了机组运行的可靠性和对负荷的适应性；②提高了机组在部分负荷下运行的经济性；③提高了部分负荷下的内效率，改善机组循环热效率。29、什么是极限真空？什么是最佳真空？答：极限真空：凝汽器真空达到末级动叶膨胀极限压力下的真空。最佳真空：通过增加循环水量来提高凝汽器的真空度而多发的点功率ΔPel与循环水泵多耗的电能Pp之差达到最大的真空。30、凝汽器设备在电厂中的任务？答：①在汽轮机的排汽管内建立并维持高度真空；②供应洁净的凝结水作为锅炉给水。31、凝汽器内压力Pc是如何确定的？答：在主凝结区，总压力Pc与蒸汽分压力Ps相差甚微，Pc可以用Ps代替。32、什么是凝汽器的传热端差？什么是循环倍率？答：传热端差：ts与tw2之差，ts主蒸汽内凝结温度；tw2冷却水出口温度循环倍率：冷却水量是被凝结蒸汽量的多少倍。33、评价凝汽器优劣的五个指标是什么？答：①真空；②凝结水过冷度；③凝结水含氧量；④水阻；⑤空冷区排出的汽气混合物的过冷度。34、空气对凝汽器的危害是什么？答：①空气阻碍蒸汽放热，使传热系数K减小，δt增大，从而使真空下降；②使凝结水过冷度增大。35、什么是凝结水过冷度？过冷度大对电厂经济性有什么影响？答：过冷度：凝结水温度低于凝汽器入口蒸汽温度的度数。过冷度大对电厂经济性不利。36、抽汽设备的作用是什么？常用的有哪些抽汽器？答：作用：①在机组启动时使凝汽器内建立真空；②在运行时不断抽出漏入凝汽器的空气，保证凝汽器正常工作。常用：小机组：射汽抽汽器；大型再热机组：射水抽汽器，水环式真空泵。40、什么是调节系统的动态特性和稳态特性？答：动态特性：汽轮机从一个稳定状态如何以及能否过渡到另一个稳定状态。稳态特性：在稳定状态下，汽轮机的功率与转速之间的关系，称为静态特性。102、何谓凝汽式汽轮机？答：排汽在高度真空状态下进入凝汽器凝结成水。103、何谓背压式汽轮机？答：排汽直接用于供热，没有凝汽器。104、何谓调整抽汽式汽轮机？答：从汽轮机某级抽出一定压力的部分蒸汽对外供热，其余排汽仍进入凝汽器。由于热用户对供热蒸汽压力有一定要求，需要对抽汽供热压力进行自动调节，故称为调节抽汽。根据供热需要，有一次调节抽汽和两次调节抽汽。105、何谓抽背式汽轮机？答：具有调节抽汽的背压式汽轮机。106、N3-2.35型汽轮机各符号的意义。答：凝汽式，功率3MW，主蒸汽压力2.35MPa107、什么叫反动度？答：级的反动度Ω是表征蒸汽在动叶通道中膨胀程度大小的指标。108、什么是喷嘴损失？答：喷嘴出口汽流的实际比焓值与理想比焓值之差即为喷嘴损失。109、什么是动叶片损失？答：动叶出口实际比焓值与理想比焓值之差即为动叶内能量损失。110、什么是余速损失？答：汽流离开动叶通道时具有一定的速度c2，这个速度对应的动能在该级内已不能转换为机械功，因而对该级来说是一种能量损失，即余速损失。111、何谓轮周效率？答：1kg蒸汽所作出的轮周功Wu与蒸汽在该级所消耗的理想能量E0之比。112、何谓摩擦损失？答：因叶轮两侧及围带表面的粗糙度引起的摩擦损失；子午面内的涡流运动引起的损失。113、何谓鼓风损失？答：当部分进汽时，动叶通道不是连续地通过工作蒸汽。当旋转着的动叶通过无喷嘴的“死区”弧段时，动叶片就像鼓风机一样，将“死区”中基本处于静止状态的蒸汽由一侧鼓到另一侧，因此要消耗一部分轮周功，即为鼓风损失。115、什么是排气管中的压力损失？答：排汽在排气管中流动时，受到摩擦等多种阻力作用而有压降，这部分未作功的压降损失称为排汽阻力损失。118、汽轮机轴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轴向推力轴承。124、什么是滞止状态点和滞止状态参数？答：滞止状态点：具有一定流速的蒸汽，若假设蒸汽的熵滞止到速度为零的状态点。滞止状态参数：滞止状态对应的参数为滞止状态参数。125、什么是喷嘴的临界压力？答：汽流速度等于当地音速时的状态称为临界状态，喷嘴在临界状态下的压力为喷嘴的临界压力。126、级内的漏气损失是怎样形成的？答：级内的总漏气损失是由隔板漏气损失和叶顶漏气损失组成的。对于冲动级：隔板前后存在着较大的压差，而隔板和转轴之间又存在着间隙，因此必定有一部分蒸汽ΔGp从隔板前通过间隙漏到隔板与本级叶轮之间的汽室内。由于这部分蒸汽不通过喷嘴，所以不参加作功，因而形成了隔板漏气损失；动叶顶部有较大的反动度，即叶顶前后有较大的压差，这样势必造成从喷嘴出来的一部分蒸汽ΔGt不通过动叶汽道，而由动叶顶部间隙漏到级后。由于这部分蒸汽未参加作功，因而构成了叶顶漏气损失。对于反动级：其漏气损失一定比冲动级答，因为：①内径汽封的漏气量比冲动级的隔板漏气量大；②动叶前后压差较大，所以叶顶漏气量相当可观。127、什么是湿汽损失？答：饱和蒸汽汽轮机的各级和普通凝汽式汽轮机的最后几级都工作在湿蒸汽区。由于有水分存在，干蒸汽的工作也将受到一定影响，这种影响主要表现为一种能量损失，这就是所谓的湿汽损失。128、汽轮机的级内存在哪些损失？答：级内损失：δhnδhbδhc2δhlδh