汽轮机课程重点名词解释填空1、喷管的速度

汽轮机课程重点
名词解释/填空
1、喷管的速度系数：蒸汽在喷管中的流动是由损失的，这些损失造成喷管出口的实际速度小于理想速度，两者的比值称为喷管速度系数。φ=C1/C1t
2、喷管的流量系数：即喷管的实际流量与理想流量之比。μn=速度系数φ与比值ρ1/ρ1t的乘积。μn =φρ1/ρ1t
3、动叶的速度系数：实际流动过程中存在流动损失，造成动叶出口汽流的实际相对速度低于理想速度，两者之比称为动叶的速度系数。ψ=W2/W2t
4、汽轮机的级限功率：在一定初终参数和转速下，单排汽口纯凝汽式汽轮机所散发出的最大的功率。
5、反动级：蒸汽在动叶汽道内随汽道改变流动方向同时仍继续膨胀、加速，加速的汽流流出汽道时，对动叶栅施加一个与汽流流出方向相反的作用力，这个作用力叫做反动力。依靠反动力做功的级叫做反动级。
6、冲动级：蒸汽在动叶内不膨胀加速，而只随汽道形状改变其流动方向，汽流改变流动方向对汽道所产生的离心力，叫做冲动力。这时蒸汽所做的机械功等于它在动叶栅中动能的变化量，这种级叫做冲动级。
7、汽轮机变工况：偏离设计工况的运行工况称为变动工况。
8、凝汽器最佳（有利）真空：提高真空所获得的净收益为最大时的真空。
9、凝汽器汽阻：空气抽出口处的压力与凝汽器蒸汽入口的压力之差，就是蒸汽空气混合物的流动阻力。
10、凝汽器水阻：冷却水在凝汽器内的循环通道中所受到的阻力。
11、汽轮机汽耗率：机组产生1Kw.h电能所消耗的蒸汽量。
12、汽轮机额定功率：出厂时厂家设定的一个所能完成的比较合适的功率，在此功率下能平稳运行且寿命受伤害最少，它不是汽轮机的最大功率也不是最经济的功率。
13、部分进汽度：工作喷管所占的弧段长度Zntn与整个圆周长πdn的比值表示部分进汽度。
14、重热现象：多级汽轮机的损失能提高下一级蒸汽温度或干度，使下一级的等熵焓降在相同的压差下比前级无损失时的等熵焓降有增加，这种现象称为多级汽轮机的重热现象。
15、重热系数：α=(ΣΔht-Δht)/Δht ，它永远是以个正值。
16、叶片的A型振动：叶片振动时，叶根固定不动，叶顶摆动的振型称为A型振动。
17、汽轮机功率描述：汽轮机型式（代号） 额定功率（MW）―蒸汽参数―变型设计序数
18、级的最佳速度比：动叶出口绝对速度C2在轴向排汽时，余速损失最小，有一特定的速度关系（U/C1）可使最小余速损失得以实现，这个速度比称为最佳速度比。能保证获得最大相对内效率的速度比，才是级的最佳速度比。
19、轴封系统：通常把轴封和与

之相连得管道、阀门及附属设备组成的
系统。
20、级组：由若干相邻的、流量相同的且通流面积不变的级组合而成称为级组。
简答题
1蒸汽在喷管斜切部分中的膨胀条件？
①作用：在汽轮机中为了使蒸汽进入动叶流道时更好地将动能转换为机械功，在喷管出口背弧处均有一段斜切部分，斜切部分在某些流动状态下，对汽流速度的大小和方向都将产生一定的影响。当εn≧εcr时，斜切部分只起导向作用；当εn＜εcr时，斜切部分起导向作用的同时改变汽流速度，气体膨胀。
②偏转原因：在喷嘴的喉部两侧，一侧的压力由临界压力渐变到背压，另一侧的压力由临界压力突变到背压，渐变侧平均压力大于突变侧的平均压力，在流动过程中会向突变侧有一个偏角。
2、300MW汽轮机高中压缸、低压缸各采用什么布置方式，为什么？
采用高中压对头布置和低压缸分流布置。使高中压缸和低压缸中汽流所引起的轴向推力方向相反，从而使轴向推力可相互抵消一部分。
3、以流量减少为例，分析喷管调节凝汽式汽轮机调节级、中间级以及末级焓降的变化规律。
①对于凝汽式汽轮机最末级流量减少时，压比增大，末级比焓降减小。②就调节级而言，流量减少时压比减小，调节级比焓降增大。③中间级变工况前后压比不变，其比焓降也不变。
4、凝结水产生过冷的原因及消除的方法。
①原因：1从传热角度分析，凝结水过冷是必然产生的；2设计中冷却水管的排列不当；3凝汽器中回热通道布置不当或管束布置过密；4凝汽器的冷阻过大，使得凝汽器内管束中、下部形成的凝结水温度较低而产生过冷；5当凝汽器漏人空气增多，或抽气设备工作不正常，凝汽器内积存有空气；6运行中凝汽器热井中水位调节不当，凝结水水位过高，淹没了凝汽器下部的冷却水管，使凝结水再次冷却。②消除方法：1保证真空部分的真空度；2对凝结水水位及水质的监视与控制；3对冷却水的流量和入口温度调节和控制；4对凝汽器结构进行改造。
5、汽轮机级的冲动作用原理和反动作用原理？
①冲动作用原理：蒸汽在动叶内不膨胀加速，而只随汽道形状改变其流动方向，汽流改变流动方向对汽道所产生的离心力。②反动作用原理：蒸汽在动叶汽道内随汽道改变流动方向同时仍继续膨胀、加速，加速的汽流流出汽道时，对动叶栅施加一个与汽流流出方向相反的作用力。
6、多级冲动式汽轮机组轴向推力由哪几部分组成？
多级冲动式汽轮机组轴向推力由作用在动叶上的轴向推力和作用在叶轮面上的轴向推力以及作用在轴的凸肩处的轴向推力

组成。
7、新蒸汽温度过高对汽轮机有什么危害？
主蒸汽压力不变时，如果温
度过高，势必造成金属机械性能的恶化，强度降低，脆性增强，导致汽缸蠕变，叶轮在轴上的套装松弛，汽轮机运行中发生振动或动静摩擦，严重时设备损坏。同时可能使轴向推力增大。
8、分析级在亚临界流动时，焓降的变化引起的损失。
①当级内的焓降增大时，级内的反动度减小，则汽流的绝对速度增大，因为圆周速度不变，根据速度三角形可得，其相对速度增大，且流动方向发生改变，汽流就很有可能打在内弧上，影响汽流的主流方向，造成损失。②当级内的焓降减小时，级内的反动度增大，则汽流的绝对速度减小，因为圆周速度不变，根据速度三角形可得，其相对速度减小，且流动方向发生改变，汽流就很有可能打在背弧上，使其转到阻力增大而造成损失。
9、试在其他条件不变的情况下，定性分析冷却水温度，循环水量，漏入的空气量的变化，如何影响凝汽器的真空度？
循环水量增加，凝汽器的真空度增大；冷却水温度降低，凝汽器的真空度增大；漏入的空气量减少，凝汽器的真空度增大。
10、试分析说明汽轮机调节级（部分进汽）级内存在哪些损失？
①鼓风损失：鼓风损失发生在非工作弧段，旋转的动叶片每一瞬时间都会处于喷管工作弧段或非工作弧段，当动叶片转动到非工作弧段时，会像鼓风机一样，将停滞的蒸汽从叶轮的一侧鼓到另一侧，这要消耗掉部分有用功，这部分能量损失称为鼓风损失。②斥汽损失：斥汽损失发生在喷管的工作弧段内，刚从非工作弧段转到工作弧段的动叶栅内充满了停滞的蒸汽，喷管中流出的蒸汽须首先排斥并加速这些停滞蒸汽，要消耗掉工作蒸汽的部分动能，此外，由于叶轮高速旋转的作用，在喷管组出口端与叶轮的间隙发生漏汽，而在喷管组进口端与叶轮的间隙中，将一部分停滞蒸汽吸入汽道，也形成了损失，这些损失统称斥汽损失。
11、简述齿形曲径轴封的工作原理。
齿形曲径轴封的工作原理是通过节流，压力会下降。通过多级的节流，压力不断下降，经过一段距离后，压力与外界压力相等，这样冷流就不会露出而达到封汽的效果。
写出弗留格尔公式并简述其运用条件。
①弗留格尔公式： , 变工况前后级组前温度变化较大时，则应考虑温度修正：②适应条件：1级组中的级数应不少于3-4级；2同一工况下，通过级组各级的流量相同；3在不同工况下，级组中各级的通流面积应保持不变。
速比一定时，对喷管和动叶的高度可控制哪些因素使其改变？
ln=An/e

πdnsinα1。An喷管出口面积，α1喷管出汽角，e部分进汽度，dn喷管的平均直径。
lb=Ab/eπdbsinβ2*。db动叶栅的平均直径，e喷管
部分进汽度，β2*动叶出汽角，Ab动叶出口面积。
为什么凝结水过冷产生时，会造成经济性安全性降低？
经济性：由于凝结水过冷，表面蒸汽冷凝过程中，传给冷却水的热量增大，冷却水带走了额外的热量，降低了机组的经济性。安全性：凝结水的含氧量也与凝结水的过冷度有关，往往是因凝结水过冷而造成的，当凝结水过冷则使凝结水中的含氧量增加，设备的腐蚀加快。
利用速度三角形分析反动级的最佳速比？
对于典型的反动级，Ωm=0.50，Δhn*=Δhb=Δht*/2，喷管叶栅和动叶栅的流动情况相同，有α1=β2*、φ=ψ、c1=w2、w1=c2=c0。由于反动级的结构特点，余速基本上可全部地利用，所以μ0=μ1=1。其动叶进出口速度三角形完全对称。如图所示，为α2=90°时的反动级的速度三角形，由此可知，u/c1=cosα1，即反动级中与最大轮周率相对应的最佳速比为：(x1)op=cosα1。
综合论述
1、 题目略
①来自锅炉及主蒸汽系统，锅炉漏水或蒸汽管道积水，使蒸汽水进入汽轮机；②来自再热蒸汽系统，回热设备热效交换使管子爆漏或冷侧满水，若抽气阀门不严，水将进入汽轮机；③来自抽气系统，由于加热器管子泄露或加热器疏水系统故障引起加热器水满，使水或冷蒸汽由抽汽管道进入汽轮机；④来自汽封系统，汽封溢汽管，门杆，漏气管接入除氧器满水，逆止门不严时返入汽轮机；⑤来自凝汽器，凝汽器汽侧满水、泄露或停机后对凝汽器侧水位缺乏监视，凝汽器满水进入汽轮机；⑥来自疏水系统，疏水管路连接不合理或疏水联箱容积小，几路同时疏水时，疏水压力升高，致疏水压力低管路向汽轮机内返水。
2、 试分析提高汽轮机单机容量的主要途径有哪些？
①提高新蒸汽参数，采用中间再热循环；②提高汽轮机背压，但经济性降低，需综合考虑；③采用高强度，低重度的叶片材料；④降低机组转速，转速降低，则机组尺寸、金属耗亮增加，一般用于核电站；⑤采用给水回热循环；⑥采用多排气口。
3、 从技术和经济的角度出发，分析再热式汽轮机和非中间再热式汽轮机的优缺点。
优点：①提高了机组的效率；②提高乏汽的干度，低压缸中末级的蒸汽湿度相应减少至允许值内。③采用中间式再热后，可降低汽耗率，同样发出力下的蒸汽量相应减少，因此末级叶片高度结构设计可相应减少，节约叶片金属材料。缺点：①投资费用增大，因为管道阀门及换热面积增多；②运行管理复杂；③机组的调

速保安系统复杂；④需要加设旁路系统，以免在机组启停中干扰。