汽轮机原理习题[作业题答案解析]

第一章    级的工作原理
1.  已知某喷嘴前的蒸汽参数为p0=3.6Mpat0=500℃,c0=80m/s,求:初态滞止状态下的音速和其在喷嘴中达临界时的临界速度ccr
: p0=3.6Mpat0=500℃查得:  h0=3349.5;  s0=7.1439
    =3349.5+3.2=3452.7
    查得0*点参数为p0*=3.6334v0*=0.0956
    ∴音速a0*==671.85
(a0*==681.76  ;  a0*==1017.7)
ccr==626.5
12假定过热蒸汽作等熵流动,在喷嘴某一截面上汽流速度c=650m/s,该截面上的音速a=500m/s,求喷嘴中汽流的临界速度    ccr为多少?。
:
=522
23汽轮机某级蒸汽压力p0=3.4Mpa,初温t0=435℃,该级反动度Ωm=0.38,级后压力p2=2.2Mpa,该级采用减缩喷嘴,出口截面积An=52cm2,计算:
⑴通过喷嘴的蒸汽流量
⑵若级后蒸汽压力降为p21=1.12Mpa,反动度降为Ωm=0.3,则通过喷嘴的流量又是多少?
:1):17.9 kg/s;  2):20.5kg/s
34国产某机组在设计工况下其末级动叶(渐缩)前的蒸汽压力p1=0.0093Mpa,蒸汽焓值h1=2307.4kJ/kg,动叶出汽角β2=38°,动叶内的焓降为Δhb=137.76kJ/kg。问:
⑴汽流在动叶斜切部分是否膨胀、动叶出口汽流角是多少?
⑵动叶出口的理想相对速度荧光灯电子镇流器w2t是多少?
:
眼镜清洗剂确定初态:h1,p1查图得s1=7.311
       
        h*1, s1查图得p1*=0.01Mpa,x1*=0.888
k=1.124
∴临界压力比:
极限压力比:
流动状态判断:s1=7.311,h2t=h1-Δhb=2169.6
查图得p2=0.003Mpa
动叶压力比εb=p2/p*1=0.3
显然εb<ε1d,即蒸汽在动叶中达极限膨胀,极限背压为p1d=ε1d*p1*=0.00347Mpa
查焓熵图得:h2dt=2185.5,ρ2dt=0.02954
查临界压力比处的参数:
p2cr=0.005797;h2cr=2247.5ρ2cr=0.04697
1.1535
伏秒特性的绘制方法和含义
∴极限偏转角δ2=7.27
36某机组级前蒸汽压力p0=2.0Mpa,初温t0=350℃,初速c0=70m/s;级后蒸汽压力p2=1.5Mpa。喷嘴出汽角α1=18°,反动度Ωm=0.2,动叶出汽角β2=β16°,级平均直径dm=1080mm,转速n=3000r/min,喷嘴速度系数=0.95。求:
⑴动叶出口相对速度w2和绝对速度c2
⑵喷嘴、动叶中的能量损失,余速动能;
⑶绘制动叶进、出口速度三角形。
答:P91w2=239.8m/sc2=124 m/s
        2) 6.09kJ/kg; 3.78 kJ/kg; 7.69 kJ/kg
        3)c1=336.6 m/s;α1=18°; w1=183.5m/s;β1=34°51
          w2=239.8m/s;β2=28°51 c2=124 m/s;α2=71°12
46已知某单级冲动式机组,级平均直径dm=1067mm,转速n=3000r/min,喷嘴出汽角α1=18°,级的速度比x1=u/c1=0.42水过滤板,喷嘴速度系数=0.96,动叶速度系数ψ=0    .84。又知动叶出汽角β2=β13°,通过该级的蒸汽流量G=7.26kg/s。求:蒸汽作用在动叶上的切向力Fu、轮周功率Pu和轮周效率ηu,并绘制级的进、出口速度三角形。
:叶轮圆周速度u=πdmn/60=167.6m/s
喷嘴出口速度c1=u/x1=399.06m/s
多点干油泵
动叶进口相对速度 w1=m/s
动叶进口汽流角
动叶出口汽流角β2=27.2
动叶出口相对速度m/s
动叶出口绝对速度m/s
动叶出口绝对排汽角
切向力Fu=G(c1cosα1+c2cosα2)=2857.6N
轮周功率Pu=Fu*u=478.65kW
级的理想能量kJ/kg
轮周效率ηu=
第二章 多级汽轮机
123已知某中压凝汽式汽轮机的内功率Pi=12340kW,探头板发电机功率Pel=11900kW,蒸汽流量D=52.4t/h,初压p0=2.35Mpa,初温t0=380,凝汽器压力pc=0.0042Mpa。求该机组在没有回热抽汽工况下的汽耗率d,热耗率q,相对内效率ηi,相对电效率ηr.el,绝对电效率ηael,循环热效率ηt
解:汽耗率d=D/pel=52.4*1000/11900=4.403kg/(kW·h)
    凝结水焓124.95kJ/kg
由初压p0=2.35Mpa,初温t0=380℃知:新蒸汽焓h0=3198.7 kJ/kg
由凝汽器压力pc=0.0042Mpa:ΔHt=1089.88 kJ/kg
热耗率q= 13533.7 kJ/(kW·h)
有效焓降: ΔHi= 847.8kJ/kg
相对内效率ηi=ΔHi/ΔHt=847.8/1089.88= 0.778
相对电效率ηr.el=ηi*pel/pi=0.750
绝对电效率ηael=3600/q= 0.266
循环热效率ηt=ηael/ηr.el=0.3547;
(或ηt=ΔHt/( h0-hc)=1089.88/(3198.7-124.95)=0.3547)
127某中间再热凝汽式汽轮发电机组电功率Pel=119959kW下的热力过程线如下图示。  已知发电机损失ΔPg=1982Kw,机械损失ΔPm=1982Kw。求该汽轮机的内功率Pi、高压缸相对内效率ηhi、中压缸相对内效率ηii、中低压缸相对内效率ηiei
: 内功率Pi=Pel+ΔPg+ΔPm=12393kW
得:ΔHth=447.7kJ/kg
  得:ΔHih=326.55 kJ/kg
高压缸相对内效率ηhi=ΔHih/ΔHth=0.713

本文发布于:2024-09-22 14:25:39,感谢您对本站的认可!

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