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2025年大学《能源与动力工程-汽轮机原理》考试模拟试题及答案解析

单位所属部门：________姓名：________考场号：________考生号：________

一、选择题

1.汽轮机级内效率的主要损失来自于（）

A.饱和蒸汽在喷管中的膨胀

B.汽轮机叶轮高速旋转引起的摩擦

C.蒸汽在动叶片中的扩压过程

D.蒸汽在静叶片中的扩压过程

答案：B

解析：汽轮机级内效率的主要损失来自于叶轮高速旋转引起的摩擦损失，其次是蒸汽流动的损失。饱和蒸汽在喷管中的膨胀和蒸汽在动、静叶片中的扩压过程都是能量转换的关键过程，并非主要损失来源。

2.汽轮机采用多级膨胀的主要目的是（）

A.提高蒸汽初压

B.增大蒸汽终压

C.提高汽轮机效率

D.减少蒸汽流量

答案：C

解析：汽轮机采用多级膨胀可以降低蒸汽的熵增，提高能量转换效率。通过逐级膨胀，可以充分利用蒸汽的热能，减少能量损失。提高初压、增大终压和减少流量都不是多级膨胀的主要目的。

3.汽轮机喷管出口蒸汽流速最高出现在（）

A.饱和蒸汽膨胀

B.过热蒸汽膨胀

C.亚临界蒸汽膨胀

D.超临界蒸汽膨胀

答案：B

解析：过热蒸汽膨胀时，蒸汽的内能更高，膨胀过程中可以释放更多的能量，导致喷管出口蒸汽流速最高。饱和蒸汽、亚临界蒸汽和超临界蒸汽膨胀时，蒸汽的能量释放相对较低，出口流速也相应较低。

4.汽轮机动叶片出口角的选择主要依据（）

A.蒸汽初压

B.蒸汽终压

C.蒸汽流量

D.蒸汽焓降

答案：D

解析：汽轮机动叶片出口角的选择主要依据蒸汽焓降，即蒸汽在动叶片中膨胀做功的程度。蒸汽初压、终压和流量虽然影响蒸汽参数，但不是动叶片出口角选择的主要依据。

5.汽轮机调节阀的作用是（）

A.控制蒸汽流量

B.控制蒸汽温度

C.控制蒸汽压力

D.控制蒸汽湿度

答案：A

解析：汽轮机调节阀的主要作用是控制蒸汽流量，从而调节汽轮机的输出功率。调节阀通过改变开度来控制进入汽轮机的蒸汽量，进而影响汽轮机的转速和功率。

6.汽轮机冲动式冲动级中，蒸汽主要做功的部件是（）

A.静叶片

B.动叶片

C.汽封

D.轴

答案：B

解析：在汽轮机的冲动式冲动级中，蒸汽主要在动叶片中膨胀做功，推动动叶片旋转，从而带动汽轮机轴旋转。静叶片主要用于改变蒸汽流动方向，为蒸汽在动叶片中的膨胀做功创造条件。

7.汽轮机反动式级中，蒸汽做功的主要原因是（）

A.蒸汽压力变化

B.蒸汽温度变化

C.蒸汽密度变化

D.蒸汽焓变化

答案：D

解析：在汽轮机的反动式级中，蒸汽做功的主要原因是蒸汽焓的变化。蒸汽在动叶片和静叶片中均发生膨胀，导致蒸汽焓降低，从而对外做功。压力、温度和密度的变化都是蒸汽焓变化的体现，但不是做功的直接原因。

8.汽轮机末级采用复速级的主要原因是（）

A.提高蒸汽初温

B.降低蒸汽终压

C.增大蒸汽焓降

D.减小蒸汽流速

答案：D

解析：汽轮机末级采用复速级的主要原因是减小蒸汽流速。末级蒸汽焓降较小，如果采用单速级，蒸汽流速过高会导致流动损失增大。复速级通过增加蒸汽在叶片中的膨胀次数，降低出口流速，从而提高效率。

9.汽轮机抽汽口的选择主要依据（）

A.蒸汽初压

B.蒸汽终压

C.蒸汽流量

D.蒸汽焓降分配

答案：D

解析：汽轮机抽汽口的选择主要依据蒸汽焓降分配。合理的抽汽口位置可以使得蒸汽在各级中的焓降分配均匀，提高汽轮机的整体效率。初压、终压和流量虽然影响蒸汽参数，但不是抽汽口选择的主要依据。

10.汽轮机轴向推力主要来自于（）

A.蒸汽压力

B.蒸汽温度

C.蒸汽密度

D.蒸汽焓

答案：A

解析：汽轮机的轴向推力主要来自于蒸汽压力。蒸汽在动叶片中膨胀做功时，会对叶轮产生一个沿蒸汽流动方向的推力。这个推力如果过大，会导致汽轮机轴向位移，因此需要设置推力轴承来平衡。温度、密度和焓虽然影响蒸汽参数，但不是轴向推力的主要来源。

11.汽轮机级内效率最高的情况是（）

A.蒸汽初态为饱和蒸汽

B.蒸汽初态为过热蒸汽

C.蒸汽初态为湿蒸汽

D.蒸汽初态为干饱和蒸汽

答案：B

解析：过热蒸汽具有较高的内能，在膨胀做功过程中，其熵增相对较小，能量转换效率更高。饱和蒸汽和干饱和蒸汽在膨胀过程中容易发生相变，导致能量损失增加。湿蒸汽由于含有水滴，流动阻力较大，也会降低效率。

12.汽轮机调节级的目的是（）

A.产生最大的功率

B.提高蒸汽初压

C.降低蒸汽终压

D.预先膨胀，降低蒸汽温度和压力

答案：D

解析：调节级位于汽轮机的高压部分，其主要作用是预先膨胀蒸汽，降低蒸汽的温度和压力，从而为主蒸汽级创造适宜的工作条件。这有助于提高汽轮机的整体效率和运行稳定性。

13.汽轮机动叶片的型线设计主要考虑（）

A.蒸汽初压

B.