汽轮机原理(附课后题答案)

汽轮机原理 第一章 汽轮机的热力特性思考题答案 1． 什么是汽轮机的级？汽轮机的级可分为哪几类？各有何特点？ 解答：一列喷嘴叶栅和其后面相邻的一列动叶栅构成的基本作功单元称为汽轮机的级，它是蒸汽进行能量转换的基本单元。 根据蒸汽在汽轮机内能量转换的特点，可将汽轮机的级分为纯冲动级、反动级、带反动度的冲动级和复速级等几种。 各类级的特点： （1）纯冲动级：蒸汽只在喷嘴叶栅中进行膨胀，而在动叶栅中蒸汽不膨胀。它仅利用冲击力来作功。在这种级中：p1 = p2；Dhb =0；Ωm=0。 （2）反动级：蒸汽的膨胀一半在喷嘴中进行，一半在动叶中进行。它的动叶栅中不仅存在冲击力，蒸汽在动叶中进行膨胀还产生较大的反击力作功。反动级的流动效率高于纯冲动级，但作功能力较小。在这种级中：p1 > p2；Dhn≈Dhb≈0.5Dht；Ωm=0.5。 （3）带反动度的冲动级：蒸汽的膨胀大部分在喷嘴叶栅中进行，只有一小部分在动叶栅中进行。这种级兼有冲动级和反动级的特征，它的流动效率高于纯冲动级，作功能力高于反动级。在这种级中：p1 > p2；Dhn >Dhb >0；Ωm=0.05～0.35。 （4）复速级：复速级有两列动叶，现代的复速级都带有一定的反动度，即蒸汽除了在喷嘴中进行膨胀外，在两列动叶和导叶中也进行适当的膨胀。由于复速级采用了两列动叶栅，其作功能力要比单列冲动级大。 2． 什么是冲击原理和反击原理？在什么情况下，动叶栅受反击力作用？ 解答：冲击原理：指当运动的流体受到物体阻碍时，对物体产生的冲击力，推动物体运动的作功原理。流体质量越大、受阻前后的速度矢量变化越大，则冲击力越大，所作的机械功愈大。反击原理：指当原来静止的或 运动速度较小的气 体，在膨胀加 速时所产生的一个 与 流动方 向 相反的作用力，称为反击力，推动物体运动的作功原理。流道 前后压 差 越大，膨胀加 速越明 显 ，则反击力越大，它所作的机械功愈大。 当动叶流道 为渐 缩 形 ，且 动叶流道 前后存在一定的压 差 时，动叶栅受反击力作用。 3． 说 明 冲击式 汽轮机级的工 作原理和级内能量转换过 程 及 特点。 解答：蒸汽在汽轮机级内的能量转换过 程 ，是先 将蒸汽的热能在其喷嘴叶栅中转换为蒸汽所具 有的动能，然 后再 将蒸汽的动能在动叶栅中转换为轴 所输 出 的机械功。具 有一定温 度和压 力的蒸汽先 在固 定不动的喷嘴流道中进行膨胀加速，蒸汽的压力、温度降低，速度增加，将蒸...