汽轮机第一节作业答案.doc

1．已知汽轮机某纯冲动级喷嘴进口蒸汽的焓值为3369.3kJ/kg，初速度=50m/s，喷嘴出口蒸汽的实际速度为=470.21m/s，速度系数=0.97，本级的余速未被下一级利用，该级内功率为= 1227.2kW，流量=47T/h，求： （1）喷嘴损失为多少? （2）喷嘴出口蒸汽的实际焓？ （3）该级的相对内效率？ 解：(1) 喷嘴损失： (2) 喷嘴出口蒸汽的实际焓： (3) 级的相对内效率： 2．某冲动级级前压力=0.35MPa，级前温度=169°C, 喷嘴后压力=0.25MPa, 级后压力=0.56MPa, 喷嘴理想焓降=47.4kJ/kg, 喷嘴损失=3.21kJ/kg, 动叶理想焓降 =13.4kJ/kg, 动叶损失=1.34kJ/kg, 级的理想焓降=60.8kJ/kg，初始动能=0，余速动能=2.09kJ/kg, 其他各种损失=2.05 kJ/kg。计算： （1）计算级的反动度 （2）若本级余速动能被下一级利用的系数=0.97，计算级的相对内效率 解：级的反动度 级的相对内效率 3．某反动级理想焓降=62.1kJ/kg，初始动能=1.8 kJ/kg, 蒸汽流量=4.8kg/s，若喷嘴损失=5.6kJ/kg, 动叶损失=3.4kJ/kg，余速损失=3.5kJ/kg，余速利用系数=0.5，计算该级的轮周功率和轮周效率。 解： 级的轮周有效焓降=62.1+1.8－5.6－3.4－3.5=51.4kJ/kg 轮周功率=4.8×51.4=246.7kW 轮周效率=51.4/（62.1+1.8－0.5×0.35）=82.7% =76 kJ/kg，蒸汽进入喷嘴的初速度为=70m/s，喷嘴出口方向角=18°，反动度为=0.2，动叶出汽角，动叶的平均直径为=1080mm，转速=3000r/min，喷嘴的速度系数=0.95，动叶的速度系数=0.94，求： 动叶出口汽流的绝对速度 动叶出口汽流的方向角 绘出动叶进出口蒸汽的速度三角形。 解： =76+0.5×702/1000=76+2.45=78.45kJ/kg 336.57m/s 169.56 m/s 182.97m/s =28.64o 0.2×78.45=15.69 kJ/kg =239.39 m/s 121.69m/s 70.54° 动叶进出口蒸汽的速度三角形 5．已知汽轮机某级的理想焓降为84.3kJ/kg，初始动能1.8kJ/kg，反动度0.04，喷嘴速度系数=0.96，动叶速度系数=0.96，圆周速度为171.8m/s，喷嘴出口角=15°，动叶出口角，蒸汽流量=4.8kg/s。求： （1）喷嘴出口相对速度？ （2）动叶出口相对速度？ （3）轮周功率？ 解： (1) kJ/kg kJ/kg =171.8 m/s kJ/kg m/s 喷嘴出口相对速度 m/s (2) 动叶出口相对速度m/s (3) 轮周功率: 6．已知喷嘴进口蒸汽焓值=3336kJ/kg，蒸汽初速度=70m/s；喷嘴后理想焓值=3256kJ/kg，喷嘴速度系数=0.97。试计算 喷嘴前蒸汽滞止焓 喷嘴出口实际速度 解： （1） 喷嘴进口动能=2450（J/kg）=2.45kJ/kg 喷嘴前蒸汽滞止焓： =3336+2.45=3338.5kJ/kg (2) 喷嘴出口实际速度： 7．已知某级级前蒸汽入口速度=0，级的理想焓降=78.0kJ/kg，级的反动度=0.3，=12°，=18°，圆周速度=178m/s, 喷嘴速度系数=0.97，动叶速度系数=0.9，余速利用系数=1.0。 计算动叶进出口汽流绝对速度及相对速度。 画出动叶进出口速度三角形。 画出该级热力过程线并标注各符号。 解: (1)=（1-0.3）×78=54.6kJ/kg m/s m/s =149.4m/s =194.7 m/s =55.1m/s (2) 动叶进出口速度三角形： (3)该级热力过程线： 8．已知某级=30kg/s，=0，=158m/s，=293m/s，=157m/s，=62.5m/s，轴向排汽(=90゜),喷嘴和动叶速度系数分别为=0.95，=0.88，汽轮机转速为3000转/分。 （1）计算该级的平均反动度。 （2）计算轮周损失、轮周力、轮周功率和轮周效率（=0，=0.9）。 （3）作出该级的热力过程线并标出各量。 解： 47.56 KJ/Kg KJ/Kg （1） （2）=144 m/s =160 喷嘴损失为=4.64 KJ/Kg 动叶损失为 KJ/Kg 余速损失为1.95 KJ/Kg 轮周损失为：4.64+3.59+1.95=10.18KJ/Kg 轮周力为： =851N （3）热力过程线为： 9．已知汽轮机某级喷嘴出口速度=2