则各级效率：
?(1??)??ri?ri
???ri/(1??)?0.71/(1?0.05)?67.6%?ri
汽轮机内功率：
Pi?G.?Ht?34000?638.7?6029(kW)3600
3．凝汽式汽轮机的蒸汽初参数为： 蒸汽初压汽压力
pc?0.004p0?8.83MPa，初温
t0?535?c；排
MPa，其第一级理想焓降
???0.85?ri?htc?209.3c??0.5rikJ/kg，该级效率，
其余各压力级内效率
?p0?0.05p0（包括末级余速损失在内）。设进汽节流损失
，机械效率
，假定发电机效率
?g?0.98?ax?0.99。试求：
（1）该机
组的相对内效率，并绘出在h-s上的热力过程线。（2）该机组的汽耗率。 解：由
hctp0,t0和
pc在h-s图上可查得蒸汽初始焓
h0?3475kJ/kg，理想排汽焓
=2025kJ/kg
p0 ?p0 因进汽节流损失为5%，节流后的压力
??0.95p0?8.39p0MPa，
?Ht?htc 节流过程中焓值不变， ∴
??h0?3475h0kJ/kg，
，所以：
汽轮机第一级实际入口点为
pc?,h0?)0?(p0 h ?hct 已知第一级理想焓降
?htc?209.3kJ/kghc? 第一级出口压力p2可确定
c?ri?0.5 已知第一级效率，而
c?ri?(h0?h2)/?htc
s 图3 级的热力过程线
所以第一级实际出口焓：
ch2?h0??htc.?ri?3475?209.3?0.5?3370.4(kJ/kg)
第一级实际出口点为2（p2，h2），此点即是压力级的入口点。 又因排汽压力
pc?0.004MPa，查h-s图可得压力级理想出口焓：
??2100hct
kJ/kg
????ri?h2?hc?0.85?h2?hct
已知所有压力级的相对内效率：
所以压力级的实际出口焓（即整机的实际出口焓）：
??h2??ri??(h2?hct?)?3370.4?0.85?(3370.4?2100)?2290.6hc（kJ/kg）
故，整机有效焓降：
整机理想焓降：
??3475?2290.6?1184.4?Hi?h0?hc (kJ/kg)
?Ht?h0?hct?3475?2025?1450( kJ/kg)
?ri?整机相对内效率：
?Hi?81.7%?Ht
由于汽轮机输出电功率：所以汽轮机汽耗量：
d?Pel?D??Hi??g??mD?Pel/(?Hi??g??m)
汽耗率：
D11??Pel?Hi??g??m1184.4?0.99?0.98?4
=8.7?10（kg/kW.s）=3.13（kg/kW.h）
4．试求蒸汽初参数为
p0?8.83MPa，初温
t0?540?c，终参数
pc?3t?400?cMPa，0
的背压式汽轮机的相对内效率和各压力级的相对内效率。已知：第一级级后压力
cp2?5.88MPa，内效率?ri?0.67，其余四个压力级具有相同的焓降和内效率，进
汽机构和排汽管中的损失可忽略不计。（重热系数??0.03）
pp,tph?3487.7解：0 由00和p2，c可在h-s图上查得，蒸汽初始焓0kJ/kg； ?Htht1 第一级理想出口焓
ht1?3350.9kJ/kg； kJ/kg
汽轮机的理想出口焓
?hthct?3148.9 又已知汽轮机实际排汽参数pcpctch?3231.6，，可查得c kJ/kg
整机有效焓降
?Hi?h0?hc?3487.7?3231.6?256.1（kJ/kg）
h s 整机理想焓降?Ht?h0?hct?3487.7?3148.9?338.8（kJ/kg）
?ri? 图4 级的热力过程线 整机相对内效率：
?Hi256.1??75.6%?Ht338.8?ht
由于已知整机的重热系数，且各压力级焓降相等，所以有：
(1??)? 故：
??hi?15ti?Ht??ht1???htii?25?Ht??ht1?4?ht?Ht
4?ht?(1?0.03)??Ht??ht1?1.03?Ht?(h0?ht1) =1.03?338.8?(3487.7?3350.9)?212.6(kJ/kg)
各压力级的理想焓降：
?ht?53.04(kJ/kg)
各压力级的有效焓降：
?hi?(h2?hc)/4?h0?(h0?ht1)??is?hc)/4?41.1(kJ/kg)
?i?所以，各压力级的相对内效率为：
?hi41.1??77.5%?ht53.04
5．凝汽式汽轮机的蒸汽初参数为： 蒸汽初压轮机排汽压力
pc?0.0046p0?8.83MPa，初温
t0?535?c，汽
MPa，进汽节流损失
?p0?0.05p0，试问进汽节流损失
使理想焓降减少多少？ 解： p0 ?p0 由
p0,t0和
pc在h-s图上可查得,
h0?3475kJ/kg，理想排汽焓
蒸汽初始焓
hct?2053kJ/kg
?Ht 则汽轮机理想焓降：
?Ht??Ht?h0?hct?1422（kJ/kg）
pc 因节流损失
?p0?0.05p0，所以节流后的初压：
??0.95p0?8.39p0MPa，又由于节流过程焓值不变，
??h0?3475h0 图2 进汽节流过程示意图 所以节流后的焓值
对应的理想排汽焓： 此时的汽轮机理想焓降：
??2065hctkJ/kg，
kJ/kg
(kJ/kg)
(kJ/kg
??3475?2065?1410?Ht??h0?hct所以节流造成的理想焓降减少为：
?Ht??Ht??1422?1410?126．试求凝汽式汽轮机最末级的轴向推力。已知该级蒸汽流量G?9.5kg/s，平均直径
dm?1.6m，动叶高度
lb?370mm，叶轮轮毂直径d?0.6m，轴端轴封直径
dl?0.42m，喷嘴后的蒸汽压力p1?0.007MPa，动叶后的蒸汽压力
p2?0.0046MPa。根据级的计算，已知其速度三角形为：c1?360m/s，?1?20?，
?1?51?，w1?158m/s，?2??1?10?，w2?327m/s。 解：（1）蒸汽作用在动叶上的轴向推力：
FZ1?G(w1?sin?1?w2?sin?2)???db?lb?e?(p1?p2)
69.5?(158?sin51??327?sin30?)???1.6?0.37?(0.007?0.0046)?10 =
=4074（N）
（2)作用在叶轮轮面上的作用力（近似
pd?p1）：
FZ2??4[(db?lb)2?d2](p1?p2)
?=4[(1.6?0.37)2?0.62]?(0.007?0.0046)?106
=2173（N）
（3)蒸汽作用在轴封上的作用力：
FZ3???4(d2?dl2)?0.0046?106
（N）
（N）
???4(0.62?0.422)?0.0046?106??663.3故总的轴向推力为：
FZ?FZ1?FZ2?FZ3?4074?2173?663.3?55847．某机组在最大工况下通过的蒸汽流量G?130.2T/h，此时计算得到作用在动叶上的轴向推力?FZ1?104900N，作用在叶轮上的轴向推力?FZ2?58600N,
作用在各凸肩上的轴向推力?FZ3??94400N，机组轴向推力轴承共装有10个瓦
2pb?150N/cm2f?81.5cm块，每块面积，轴承工作面能承受的最大压力为，要
求的安全系数为1.5~1.7。 解：机组总的轴向推力：
FZ??FZ1??FZ2??FZ3?104900?58600?94400?69100（N）
推力轴承瓦块上所承受的压力为：
pZ?FZ69100??84.8(N/cm2)10?f10?81.5
。
由已知得，轴承工作面最大能承受的压力所以其轴承安全系数为：是安全的。
pb?150N/cm2n?pZ/pb?150/84.8?1.77>1.5, 故此推力瓦工作
8．一台多缸凝汽式汽轮机如图所示，推力轴承位于高、中压缸之间，它共有10
2f?110cm个瓦块，每块面积。最大工况下动叶轴向力为：高压部分
15F?3.4?10?Z1N，中低压部分
25F?5?10?Z1N；叶轮上的轴向力：高压部分