第一章级的工作原理。
补1. 已知某喷嘴前的蒸汽参数为p0=3.6mpa，t0=500℃，c0=80m/s，求：初态滞止状态下的音速和其在喷嘴中达临界时的临界速度ccr。
解： 由p0=3.6mpa，t0=500℃查得： h0=3349.5; s0=7.1439
查得0*点参数为p0*=3.6334；v0*=0.0956
∴音速a0*==671.85
或a0*==681.76 ; 或a0*==1017.7)
ccr==626.5
12题。 假定过热蒸汽作等熵流动，在喷嘴某一截面上汽流速度c=650m/s，该截面上的音速a=500m/s，求喷嘴中汽流的临界速度 ccr为多少？。解：
23题。 汽轮机某级蒸汽压力p0=3.4mpa，初温t0=435℃，该级反动度ωm=0.
38，级后压力p2=2.2mpa，该级采用减缩喷嘴，出口截面积an=52cm2，计算：
通过喷嘴的蒸汽流量。
若级后蒸汽压力降为p21=1.12mpa，反动度降为ωm=0.3，则通过喷嘴的流量又是多少？
答：1):17.9 kg/s; 2):20.5kg/s
34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=0.0093mpa，蒸汽焓值h1=2307.
4kj/kg，动叶出汽角β2=38°，动叶内的焓降为δhb=137.76kj/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？
解：确定初态：由h1,p1查图得s1=7.311
由h*1, s1查图得p1*=0.01mpa,x1*=0.888
k=1.124
临界压力比：
极限压力比：
流动状态判断：由s1=7.311,h2t=h1-δhb=2169.6
查图得p2=0.003mpa
动叶压力比εb=p2/p*1=0.3
显然εb＜ε1d，即蒸汽在动叶中达极限膨胀，极限背压为p1d=ε1d*p1*=0.00347mpa
查焓熵图得：h2dt=2185.5,ρ2dt=0.02954
查临界压力比处的参数：
p2cr=0.005797;h2cr=2247.5ρ2cr=0.04697
极限偏转角δ2=7.27
36题。 某机组级前蒸汽压力p0=2.0mpa，初温t0=350℃，初速c0=70m/s；级后蒸汽压力p2=1.
5mpa。喷嘴出汽角α1=18°，反动度ωm=0.2，动叶出汽角β2=β1－6°，级平均直径dm=1080mm，转速n=3000r/min，喷嘴速度系数=0.
95。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=239.8m/s；c2=124 m/s
2) 6.09kj/kg; 3.78 kj/kg; 7.69 kj/kg
3)c1=336.6 m/s;α1=18°; w1=183.5m/s;β1=34°51’
w2=239.8m/s;β2=28°51’； c2=124 m/s；α2=71°12’
46题。 已知某单级冲动式机组，级平均直径dm=1067mm，转速n=3000r/min，喷嘴出汽角α1=18°，级的速度比x1=u/c1=0.42，喷嘴速度系数=0.
96，动叶速度系数ψ=0 .84。又知动叶出汽角β2=β1－3°，通过该级的蒸汽流量g=7.
26kg/s。求：蒸汽作用在动叶上的切向力fu、轮周功率pu和轮周效率ηu，并绘制级的进、出口速度三角形。
解：叶轮圆周速度u=πdmn/60=167.6m/s
喷嘴出口速度c1=u/x1=399.06m/s
动叶进口相对速度 w1=m/s
动叶进口汽流角。
动叶出口汽流角β2=27.2
动叶出口相对速度m/s
动叶出口绝对速度m/s
动叶出口绝对排汽角。
切向力fu=g(c1cosα1+c2cosα2)=2857.6n
轮周功率pu=fu*u=478.65kw
级的理想能量kj/kg
轮周效率ηu=
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=52.4t/h,初压p0=2.
35mpa,初温t0=380℃,凝汽器压力pc=0.0042mpa。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ηi，相对电效率η绝对电效率ηa。
el，循环热效率ηt。
解：汽耗率d=d/pel=52.4*1000/11900=4.403kg/(kw·h)
凝结水焓124.95kj/kg
由初压p0=2.35mpa,初温t0=380℃知：新蒸汽焓h0=3198.7 kj/kg
由凝汽器压力pc=0.0042mpa：δht=1089.88 kj/kg
热耗率q= 13533.7 kj/(kw·h)
有效焓降： δhi= 847.8kj/kg
相对内效率ηi=δhi/δht=847.8/1089.88= 0.778
相对电效率η
绝对电效率ηa。el=3600/q= 0.266
循环热效率ηt=ηa。el/η
或ηt=δht/( h0-hc’)=1089.88/(3198.7-124.95)=0.3547)
127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δpg=1982kw,机械损失δpm=1982kw。
求该汽轮机的内功率pi、高压缸相对内效率ηhi、中压缸相对内效率ηii、中低压缸相对内效率ηiei。
解： 内功率pi=pel＋δpg＋δpm=12393kw
由得：δhth=447.7kj/kg
由得：δhih=326.55 kj/kg
高压缸相对内效率ηhi=δhih/δhth=0.713
由得：δhti=653.01kj/kg
由得：δhii=553.8 kj/kg
中压缸相对内效率ηhi=δhih/δhth=0.848
由得：δhtre=1241.42kj/kg,,hr= 3558.24
中低压缸相对内效率ηrei=( hr-hex)/δhtre=(3558.24-2499.3)/1241.42=0.853
114题。 某汽轮机前轴封有三段曲径轴封组成。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=1.8mpa， t0=340℃；第一段轴封后抽汽口与压力为p1=0.85mpa的第一级回热抽汽口相连。
第二段轴封后与压力为p2=0.24mpa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δ=0.
4mm。轴封流量系数μl=1。
试计算该机组前轴封的总漏汽量是多少？由回热抽汽口**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**情况将发生怎样的变化？
解：各段轴封漏汽面积均为：
5.66(cm2)
1) 计算第一段轴封漏汽量。
由p0=1.8mpa， t0=340℃得ρ0=6.592kg/m3
gl1=1.213t/h（0.337kg/s）
2) gl2=0.71t/h（0.197kg/s）;δg1= gl1- gl2=0.503 t/h（0.1397kg/s）
3) gl3=0.211t/h（0.0586kg/s）; g2= gl2- gl3=0.499 t/h（0.1386kg/s）
g=δg1+δg2=1.002 t/h（0.283kg/s）
4) 第二级回热抽汽故障停用。
gl1=1.213t/h（0.337kg/s）; g’l2=0.
54t/h（0.15kg/s）; g1= gl1- g’l2=0.673 t/h（0.
187kg/s）
115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z1=48，轴封间隙面积al1=8.
75cm2，轴封前蒸汽参数p0=1.67mpa，密度ρ0=5.875kg/m2；轴封后抽汽口与压力为p1=0.
457mpa的第二级回热抽汽口相连。第二段齿数z2=24，轴封间隙面积al2=5.55cm2,段后轴封抽汽口与压力为p2=0.
106mpa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=5.55cm2,段后轴封抽汽口与压力为p3=0.
095mpa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=5.23cm2，段前蒸汽压力p2=0.106mpa，段后蒸汽压力p4=0.
0128mpa。第二段轴封齿数z5=8，轴封间隙面积al5=5.23cm2，段前蒸汽压力p2=0.
106mpa，段后与蒸汽压力为p5=0.095mpa的轴封抽汽母管相连。各段轴封流量系数均为μl=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： gl1=1.
37t/h（0.381kg/s）;gl2=0.334t/h（0.
0928kg/s）; gl3=0.061t/h（0.0169kg/s）
后轴封： gl1=0.088t/h（0.0244kg/s）;gl2=0.058t/h（0.0161kg/s）;
进入第二段：δg2= gl1- gl2=1.036 t/h（0.2878kg/s）
进入均压箱： δg=0.127 t/h（0.0353kg/s）
进入轴封抽汽母管：δg=0.119t/h（0.0331kg/s）
第三章汽轮机变工况。
155题。 已知渐缩喷嘴前蒸汽压力p0=2.16mpa，温度t0=350℃，喷嘴后压力p1=0.589mpa，流量为3kg/s。问：
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应降到多少才能使流量变为原来的4/7？
解：1）蒸汽流量保持为临界值，则最大背压可以为pcr：
2.16*0.546=1.1794 mpa
2）流量减为1/3,则彭台门系数β=1/3
p11=ε11*p0=2.104 mpa
3)设：初压新状态为临界，则p01=4/7* p0=4/7*2.16=1.234 mpa
效验： 新状态下ε11=p1/p01=.589/1.234=.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=0.98mpa，喷嘴后压力p1=0.
62mpa，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p01。
汽轮机原理作业题一
一 分析题。1 简述蒸汽在汽轮机级中的能量转换过程。2 分析纯冲动级 反动级 复速级在几何结构 热力特性 速度三角形等方面各自的特点？3 什么是动叶的进 出口速度三角形？如何绘制速度三角形？4 分析蒸汽在喷嘴斜切部分膨胀的条件和现象，推导汽流偏转角的计算公式。二 计算题。1 已知喷嘴进口压力，初速度...
汽轮机作业答案
1 先求温升，根据，已知m 55,那么。传热系数k 各修正系数计算如下 采用双流程，z 2，得出，那么根据以上可以求出k 由凝汽器压力查得。因此传热端差。此时可以计算传热面积。那么管子的根数n 根。管子的长度l 那么单流程的管长为。2 采用串联方式时选用的是单流程，即z 1，那么相关的修正系数如下 ...
汽轮机作业答案
4 1 由题目条件可知。根据，那么说明蒸汽处于亚临界状态，那么。2 当调节级达到临界工况时，设此时的压力为，假设前三个喷嘴组都是全开，那么前三个阀点的流量都是最大流量 阀点1 阀点2 阀点3 假如4阀点也是全部进气的话，因此不符合条件，算阀点4的流量如下 计算得出，阀点4 每个汽门的流量是 阀点5 ...