【精选】《汽轮机原理》习题《汽轮机原理》习题.doc

0、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(取流量系数0.97)； （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？ 国产引进型Westinghouse 300MW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 该级的轮周速度和反动度 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。 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，求出动叶损失和动叶高度。 该级动叶、喷嘴出口面积比，按常规设计原则对计算结果的正确合理作检验、分析。 按比例作出该级动叶进、出口的汽流速度三角形。 该级的轮周功、理想能量、轮周效率。 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)。 按比例画出该级各项损失的棒形图或圆饼图。 画出该级的h-s汽态线，注明主要点的意义。 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。 基于平均直径处的反动度，求出叶根、叶顶处的反动度。 基于(10)和(11)的计算，分析说明长叶片必须采用扭曲叶型的理由。 国产引进型Westinghouse 300MW汽轮机，额定工况下主汽门前的主蒸汽压力为16.7Mpa、温度为537℃，主蒸汽流量为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附表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。 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。 计算出高压进汽、再热器和中低连通管压力损失，各缸的相对内效率和调节级的相对内效率，画出整机的热力过程线，分析、比较该汽轮机各缸大小不同的主要原因。 计算求出高压缸非调节级、中压缸和低压缸的第一和末级的理想焓降及假想速比，并用棒形图表示之，研究、分析一次中间再热汽轮机中沿蒸汽膨胀流程的焓降变化规律。 附表1　国产引进型300MW汽轮机各级主要数据 缸 别 级 号 额定工况 喷嘴 动叶 级流量 级前温度 级前压力 静叶压差 全级压差 内功率 平均直径 出口高度 出口面积 平均直径 出口高度 出口面积 T/h ℃ MPa MPa MPa kW mm mm mm2 mm mm mm2 高 压 缸 调节级 905.6 537.0 16.00 4.250 18555 1061.3 22.90 20169 1064.30 27.94 31120 1 886.1 483.8 11.60 0.445 0.883 5365 844.2 68.40 45624 854.19 68.82 45985 2 886.1 471.1 10.70 0.437 0.859 5608 864.2 69.20 47269 874.24 69.56 48392 3 886.1 457.9 9.87 0.437 0.857 5992 884.2 70.00 48981 894.39 70.52 50230 4 886.1 443.8 9.01 0.424 0.838 6325 904.4 70.90 51590 915.04 71.96 52500 5 886.1 428.9 8.17 0.404 0.797 6551 926.0 73.40 54792 937.14 74.86 56091 6 886.1 413.5 7.38 0.387 0.765 6855 948.0 76.20 58347 959.14 77.66 59695 7 886.1 397.6 6.61 0.366 0.730 7194 970.8 79.60 62586 983.44 82.66 63539 8 852.9 381.0 5.89 0.309 0.626 6345 991.4 81.00 64180 1002.39 82.42 64602 9 852.9 365.2 5.2