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c0=50m/s，喷嘴出口蒸汽的实际速度为c1=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Pi= 1227.2kW，流量D1=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) c1t?c1??470.21?484.75m/s 0.97121484.7522(1?0.972)?6.94kJ/kg 喷嘴损失：?hn??c1t(1??)??2210002c0?1250J/kg?1.25kJ/kg (2) ?hc0?2*h0?h0??hc0?3369.3?1.25?3370.55kJ/kg

121484.752h1t?h?c1t?3370.55???3253kJ/kg

221000*0喷嘴出口蒸汽的实际焓：h1?h1t??hn??3253?6.94?3260kJ/kg (3) ?ht*?ht*?h1t?3370.55?3253?117.55kJ/kg

?hi?3600Pi3600?1227.2??94kJ/kg D147?1000?hi94??0.80 *?ht117.55级的相对内效率：?ri?

2．某冲动级级前压力p0=0.35MPa，级前温度t0=169°C, 喷嘴后压力p1=0.25MPa, 级后压力

p2=0.56MPa, 喷嘴理想焓降?hn=47.4kJ/kg, 喷嘴损失?hn?=3.21kJ/kg, 动叶理想焓降?hb =13.4kJ/kg, 动叶损失?hb?=1.34kJ/kg, 级的理想焓降?ht=60.8kJ/kg，初始动能?hc0=0，余速动能?hc2=2.09kJ/kg, 其他各种损失??h=2.05 kJ/kg。计算：

（1）计算级的反动度?m

（2）若本级余速动能被下一级利用的系数?1=0.97，计算级的相对内效率?ri 解：

级的反动度?m??hb/?ht*?13.4/60.8?0.22

级的相对内效率?ri?(?ht??hn???hb???hc2???h)/(?ht??1?hc2)?0.92

**

3．某反动级理想焓降?ht=62.1kJ/kg，初始动能?hc0=1.8 kJ/kg, 蒸汽流量G=4.8kg/s，若喷嘴损失?hn?=5.6kJ/kg, 动叶损失?hb?=3.4kJ/kg，余速损失?hc2=3.5kJ/kg，余速利用系数?1=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?hu??ht??hn???hb???hc2=62.1+1.8－5.6－3.4－3.5=51.4kJ/kg 轮周功率P51.4=246.7kW u?G??hu=4.8×

轮周效率?u??hu/E0??hu/(?ht??1?hc2)=51.4/（62.1+1.8－0.5×0.35）=82.7%

4．某级蒸汽的理想焓降为?ht=76 kJ/kg，蒸汽进入喷嘴的初速度为c0=70m/s，喷嘴出口方向角?1=18°，反动度为?m=0.2，动叶出汽角?2??1?60，动叶的平均直径为dm=1080mm，转速n=3000r/min，喷嘴的速度系数?=0.95，动叶的速度系数?=0.94，求： (1)动叶出口汽流的绝对速度c2 (2)动叶出口汽流的方向角?2

(3)绘出动叶进出口蒸汽的速度三角形。 解：

2c0?h??ht?=76+0.5×702/1000=76+2.45=78.45kJ/kg

2*t**c1??c1t??2(1??m)?ht*?0.95?2?(1?0.2)?78.45?1000?336.57m/s u???dmn60?3.14?1.08?3000?169.56 m/s

60w1?c12?u2?2c1ucos?1?336.572?169.562?2?336.57?169.56?cos180?182.97m/s

?c1sin?1??336.57?sin180?0????1?arcsin??arcsin?34.64???w?182.97??1??

?2??1?60?34.64?6=28.64o

?hb??m?ht*?0.2×78.45=15.69 kJ/kg

w2??2?hb?w12?0.942?15.69?1000?182.972=239.39 m/s

c2?w22?u2?2w2ucos?2?239.392?169.562?2?239.39?169.56?cos28.640?121.69m/s

?2?arcsin???w2sin?2??239.39?sin28.64???arcsin???70.54° ?c121.69??2???1 ?1 ?2 c2 u ?2 w2 c1 u w1

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?1=15°，动叶出口角?2??1?30，蒸汽流量G=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)

?ht?84.3kJ/kg ?hc0?1.8kJ/kg

?m?0.04

u=171.8 m/s

?ht*??ht??hc0?84.3?1.8?86.1kJ/kg

c1??2(1??m)?ht*?390.5m/s

喷嘴出口相对速度 w1?c12?u2?2uc1cos?1?228.9m/s

?1?arcsin???c1sin?1?0? ?26.2?w1??(2) 动叶出口相对速度w2??2?m?ht*?w12?243.2m/s (3)?2??1?30?23.20 轮周功率:

P.8?228.9cos26.20?224.7cos23.20/1000?339.66kW u?G?u?w1cos?1?w2cos?2??4.8?171

6．已知喷嘴进口蒸汽焓值h0=3336kJ/kg，蒸汽初速度c0=70m/s；喷嘴后理想焓值

??h1t=3256kJ/kg，喷嘴速度系数?=0.97。试计算

(1)喷嘴前蒸汽滞止焓 (2)喷嘴出口实际速度 解： （1）

2喷嘴进口动能?hc0?c0/2?702/2=2450（J/kg）=2.45kJ/kg

喷嘴前蒸汽滞止焓：h0?h0??hc0 =3336+2.45=3338.5kJ/kg (2)

**?hn?h0?h1t?3338.5?3256?82.5m/s*c1t?2?h?2000?82.5?406.2m/s*n

喷嘴出口实际速度：c1??c1t?0.97?406.2?394.0m/s

7．已知某级级前蒸汽入口速度c0=0，级的理想焓降?ht=78.0kJ/kg，级的反动度?m=0.3，

?1=12°，?2=18°，圆周速度u=178m/s, 喷嘴速度系数?=0.97，动叶速度系数?=0.9，余

速利用系数?0=1.0。

（1） 计算动叶进出口汽流绝对速度及相对速度。 （2） 画出动叶进出口速度三角形。 （3） 画出该级热力过程线并标注各符号。 解:

(1)?hn??1??m??ht=（1-0.3）×78=54.6kJ/kg

**c1t?2?103?hn?2?103?54.6?330.5m/s

*c1??c1t?330.5?0.97?320.5m/s

w1?c1?u2?2c1ucos?1?320.52?1782?2?320.5?178cos120=149.4m/s w2??2?m?ht103?0.9?2?0.3?78?103=194.7 m/s

*2c2?w2?u2?2w2ucos?2?194.72?1782?2?194.7?178?cos180=55.1m/s

2 (2) 动叶进出口速度三角形：

C1 u W2 W1 C2 u (3)该级热力过程线：

h

P0

?hn *?ht *P1 ?hb P2

s

8．已知某级G=30kg/s，c0=0，w1=158m/s，c1=293m/s，w2=157m/s，c2=62.5m/s，轴向排汽(?2=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，?1=0.9）。