汽轮机原理习题

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1、“汽轮机原理”习题《汽轮机原理》习题1.1汽轮机某级p0=3.4MPa，t0=435ºC，Ωm=0.38，p2=2.2MPa。喷嘴为渐缩型，其出口面积A=52cm2。试计算：（1）通过喷嘴的实际流量G；（2）当p2=2.2MPa，Ωm=0.3时，通过喷嘴的流量又为多少？（3）如果喷嘴入口c0=120m/s，则在（2）条件下喷嘴的流量？1.2国产引进型Westinghouse300MW亚临界、一次中间再热凝汽式电站汽轮机，工作转速为3000转/分。该机末级的平均直径2604mm，额定工况下通过该级的蒸汽流量为

2、273.75t/h，级前蒸汽的压力，温度，静叶压差为0.0108Mpa，整级压差为0.0191Mpa，喷嘴进口汽流初速度为110m/s；喷嘴出口汽流角，动叶相对出口汽流角。设计估算时，取喷嘴速度系数，动叶速度系数。计算（1）该级的轮周速度和反动度（2）喷嘴叶栅热力计算。由喷嘴出口汽流速度、判别喷嘴是否临界和斜切部分是否膨胀、喷嘴流量系数等的计算，求出喷嘴损失和喷嘴高度。（3）动叶叶栅热力计算。由动叶进口相对速度、动叶理想焓降和动叶出口相对速度、判别动叶是否临界和斜切部分是否膨胀、动叶流量系数等的计算，求出动

3、叶损失和动叶高度。（4）按比例作出该级动叶进、出口的汽流速度三角形。（5）该级的轮周功、理想能量、轮周效率。（6）该级的其余级内损失(转轴直径取660mm，汽封间隙为0.50mm，汽封流量系数为0.15)。（7）按比例画出该级各项损失的棒形图或圆饼图。（8）画出该级的h-s汽态线，注明主要点的意义。（9）画出该级动叶根部、顶部的速度三角形，计算出基于平均直径的根部、顶部汽流撞击角。2.1国产引进型Westinghouse300MW汽轮机，额定工况下主汽门前的主蒸汽参数为16.7MPa、537℃，主蒸汽流量为

4、910.2t/h，给水温度为274℃，采用高中压合缸、1个双分流对置低压缸结构布置，各级主要设计数据见下表。（1）计算高压缸各级的理想焓降和实际焓降，由此得到高压缸各级的相对内效率和高压缸的重热系数。（2）画出高压缸额定工况下各级相对内效率分布棒形图，依据汽轮机级的工作原理的理论与方法，分析其中的原因。.5.“汽轮机原理”习题高压缸各级参数表级号级流量t/h级前压力MPa级前温度℃静叶压差调节级905.616.1991886.111.617483.80.4452886.110.734471.10.43738

5、86.19.875457.90.4374886.19.018443.80.4245886.18.180428.90.4046886.17.383413.50.3877886.16.618397.60.3668852.95.888381.00.3099852.95.262365.20.29910852.94.663348.80.28011852.94.100331.80.263排汽3.62316.02.2Westinghouse600MW汽轮机为反动式汽轮机，采用1个高压缸、1个双向对置分流中压缸和2个双向对

6、置分流低压缸布置，为平衡高压转子的轴向力，在高压转子的前端设计平衡活塞，结构如图1所示。调节级后蒸汽经平衡活塞汽封流向与高压缸排汽相通的腔室，该腔室的蒸汽经高压外缸前端汽封流向腔室A和腔室B；为实现蒸汽不外泄和蒸汽不内漏，由抽汽设备维持腔室A的压力为100.6kPa（略低于大气压），腔室B的压力为120.7kPa。根据图1所示各腔室的蒸汽参数和结构数据，计算：（1）平衡活塞中间腔室的压力和通过平衡活塞汽封的漏汽量，并由计算得平衡活塞上蒸汽产生的轴向力。（2）漏入腔室B和腔室A的蒸汽量。（3）漏入腔室A的空气

7、量和抽汽设备的蒸汽－空气混合物的容积负荷(即汽、气混合物的容积流量)。（4）当调节级喷嘴室和平衡活塞的汽封间隙均增大至1.651mm时，平衡活塞上蒸汽产生的轴向力变化多少？（5）当高压外缸汽封的间隙由0.508mm增大至0.762mm时，漏入腔室B的蒸汽量是多少？.5.“汽轮机原理”习题图1　Westinghouse600MW汽轮机高压缸平衡活塞汽封和前端汽封结构示意图3.1国产引进型300MW汽轮机，额定蒸汽压力16.7MPa、温度537℃。调节级设有6个喷嘴组，每个喷嘴组由21个喷嘴组成，因喷嘴组间分隔

8、板产生的部分进汽度为0.9545。调节级的平均直径1061mm，喷嘴出口汽流角sinα1=0.2767，动叶出口相对汽流角sinβ2=0.349。在5个调节汽门全开时，机组发出额定功率300MW，此时调节级后压力11.6MPa、温度484.0℃，主蒸汽流量为910.2t/h。假设调节级的反动度为零，主汽门和调节汽门的压力损失为主蒸汽压力的3.0%，且在调节汽门顺序开启时无重迭度。试计算：（1）当调门全开时单个喷嘴