課程設(shè)計(jì)--功率為5000kw背壓式汽輪機(jī)

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2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題（含答案詳解+作文范文）_第1頁(yè)

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文檔簡(jiǎn)介

1、　　課程設(shè)計(jì)　　課程設(shè)計(jì)題目:功率為5000kW 　　背壓式汽輪機(jī) 　　學(xué) 院：機(jī)械與儲(chǔ)運(yùn)工程學(xué)院

2、　　專(zhuān) 業(yè)：熱能與動(dòng)力工程　 　　姓名： 　　學(xué) 號(hào)：　 　　指導(dǎo)教師：

3、 　　前言　　本機(jī)組為低壓機(jī)組，套機(jī)理想比焓降為478kJ/kg。調(diào)節(jié)級(jí)采用雙列級(jí)，其理想比焓降選取較大值：223kJ/kg（由于功率較?。?。選取套機(jī)級(jí)數(shù)Z時(shí)，在考慮回?zé)岬幕A(chǔ)上，利用最佳速比確定相應(yīng)的葉輪直徑dm，同時(shí)合理分配各級(jí)焓降，壓力級(jí)級(jí)數(shù)取3級(jí)，平均比焓降為85kJ/kg ,分

4、別為85 kJ/kg、85 kJ/kg、85kJ/kg。　　本說(shuō)明書(shū)計(jì)算了調(diào)節(jié)級(jí)、第一壓力級(jí)和壓力級(jí)末級(jí)的熱力計(jì)算，壓力級(jí)其余各級(jí)的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)匯總表。　　課程設(shè)計(jì)題目　　功率為5000kW背壓式汽輪機(jī)　　初參數(shù)：P0=5.43MPa,

5、t0=4650C　　終參數(shù)：PZ=0.90MPa 　　轉(zhuǎn)速：n=3000 rpm　　課程設(shè)計(jì)要求　　1、通流部分平均截面氣動(dòng)及熱力計(jì)算（選一級(jí)葉型）；　　2、便攜設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；</p&

6、gt;　　3、熟悉并繪制汽輪機(jī)通流部分為主體結(jié)構(gòu)的設(shè)備圖；　　4、提交設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的電子版與打印版　　技術(shù)要求　　整體計(jì)算效率誤差<3~5%，既假定的內(nèi)效率與設(shè)計(jì)計(jì)算的內(nèi)效率之間的誤差。

7、　　正文 　　一、汽機(jī)的容量：　　額定功率 P0=5000KW　　由《汽機(jī)課程設(shè)計(jì)參考資料》表2-2查得：　　經(jīng)濟(jì)功率Pec=P2 × 0.75=5000 × 0.75 =3750KW&

8、lt;/p>　　二、汽機(jī)初參數(shù)：　　P0=5.43MPa，t0=4650C，　　查h-s圖 h0=3345kJ/kg， s0=6.8233kJ/(kg.K)　　由上書(shū)中的表2-9可查得主汽門(mén)和調(diào)節(jié)閥的節(jié)流損失<p&g

9、t;　　?P0 =0.04P0 =0.04×5.43= 0.2172MPa　　于是可得P0，=P0 -?P0 =5.43-0.2172=5.2128MPa ，在h-s圖上查的s0，=6.84 kJ/(kg.K)，t0，=464 0C　　三、排氣參數(shù)：　　背壓Pz=0

10、.9MPa，由0點(diǎn)等熵查到 hzt=2867kJ/kg　　于是總焓降?Ht=h0-hzt=3345-2867=478kj/kg，　　進(jìn)氣量D0的計(jì)算：　　D0=+? D　　有表2-1查得，取ηri

11、=0.78 ηax=0.98 ηg=0.96，考慮前軸封和閥桿漏汽以及保證發(fā)出經(jīng)濟(jì)功率的余量?D=0.04D0　　把以上數(shù)值代入上式的D0=39.9t/h=11.1kg/s　　四、調(diào)節(jié)級(jí)的計(jì)算：　　選調(diào)節(jié)級(jí)為雙列復(fù)速級(jí)，其理想焓降?ht*=223kj/kg部分進(jìn)汽度e=0.

12、15　　反動(dòng)度依次取為：第一列動(dòng)葉Ωb=0.16　　導(dǎo)葉Ωgb=0.05　　第二列動(dòng)葉Ωb，=0.10　　最佳速比：xa=0.23　　又：xa==

13、　　∴dm=　　dm==0.978m　　取dm=1m=1000mm,　　為了不使通流部分的錐度角太大，必要時(shí)可將整個(gè)通流部分分成若干級(jí)組，使每組的通流部分均勻變化。但是在保證最佳速比的條件下，要滿(mǎn)足通流部分平滑變化的要求，不僅與級(jí)組的平均直徑有關(guān)，還將依賴(lài)于每一級(jí)焓降的大小，

14、因此必須對(duì)級(jí)組各級(jí)焓降進(jìn)行合理的分配。級(jí)組總焓降為478 kJ/kg,復(fù)速級(jí)承擔(dān)了223 kJ/kg，剩余255kJ/kg，由于單列級(jí)所能承擔(dān)的理想焓降較小，一般在80-130 kJ/kg之間，且最佳速比單列級(jí)xa=0.4-0.5，因此，取焓降為85kJ/kg，壓力級(jí)級(jí)數(shù)取z=3級(jí)。　　五、調(diào)節(jié)級(jí)的計(jì)算：<b&

15、gt;　　噴嘴：　　初參數(shù)：P0=5.2128MPa，t0=4640c，h0=3345kJ/kg　　V0=0.0624m3/kg, ?ht*=223kJ/kg　?、?lài)娮斓睦硐腱式?h*n：　　?h*n=（1-Ωgb-Ωb-Ωb，）×?ht*=

16、（1-0.16-0.05-0.10）×223=153.87kJ/kg　　1t點(diǎn)焓降h1t=h0-?h*n =3345-153.87=3191.13kj/kg　　查h-s圖 P1=3.17MPa， V1t=0.0923m3/kg t1=384℃　　前后壓比===0.61>0.546</p&

17、gt;　　選TC-2b型減縮噴管，取，帶斜切部分。　　②噴嘴出口理想速度與實(shí)際速度;　　C1=554.74m/s　　速度系數(shù)g=0.97，于是=g=0.97×554.74=538.1m/s　　③噴嘴高度

18、　　公式中D0=11 ,V1t=0.0923m3/kg, g=0.97,e取0.15， dm=1m,安裝角取14度，v=554.74m/s 　　帶入可得 = =16.02mm　　取 =16mm　?、?chē)娮鞊p失 &l

19、t;/b>　　= 9.09kJ/kg　　1點(diǎn)焓 = + =3191.13+9.09=3200.22 　　⑤繪噴嘴出口速度三角形（附圖1）　　圓周速度u=πdn/60=157m/s　　斜切部分偏轉(zhuǎn)角為<

20、;/b>　　式中k=1.3 得= 　　a=15.5°　　= 　　=389　　= = = 21.

21、7°　　2第一列動(dòng)葉　?、凫式?: =0.16× 223=35.68KJ/Kg 　?、诔隹谙鄬?duì)速度和 :　　= = =471.89 　　由和查汽輪機(jī)原理:速度系

22、數(shù) 0.93　　= =0.93471.89=438.86 　　由壓力下的參數(shù)　　H2t=h1-?hb=3200.22-35.68=3164.54 　　從h-s圖可查得 =2.89MPa　　=

23、0.10 ,確定2t點(diǎn)　　③取 = - =21.7-3=18.7°　　由 , 得出出口速度三角形　　= 　　=294.5 　　= = = 28

24、.54°　　第一列動(dòng)葉選TP-1b型　?、苋~高 　　= 由教材圖1-12查得 　　= 16mm　?、輨?dòng)葉損失 <

25、;/b>　　(1- ) = 6.58 　　= - =3200.22-35.68=3164.54 　　2點(diǎn)： = + =3164.54+6.58=3171 　　3導(dǎo)葉　　焓降 : = =0

26、.05 ×223=11.15 　　由h-s圖查： =2.85Mpa =0.10 　　②導(dǎo)葉出口速度和 　　= = =329.9 　　查 =0.91　　= 0.91 &

27、#215;329.9=300m/s　?、鄣诙袆?dòng)葉入口速度三角形，取 = 25.54°　　= 　　= 172.2 　　= = = 48.7°<p&

28、gt;　　導(dǎo)葉型號(hào)： TP-3A　　④導(dǎo)葉葉高 : u=0.94　　= =17.5mm 　　∴9.85 　　4.第二列動(dòng)葉：　?、凫式? =0.1 ×

29、;223=22.3 　　H=3148.19kj/kg　　查h-s圖=2.66MPa, =0.105　?、诔隹谒俣?、： 　　=270.73m/s　　查教材圖1-18 &l

30、t;/b>　　0.93 ×270.73=252　　第二列動(dòng)葉型號(hào)：TP-5A 　?、鄢隹谒俣热切危ǜ綀D一）　　出口速度c=155.4m/s　　出口角72.4°&

31、lt;/p>　?、艿诙袆?dòng)葉高度　　=17.23mm 　　取　　⑤第二列動(dòng)葉損失　　2.17kj/

32、kg　?、抻嗨贀p失=0.5×155.4×155.4=12.1kj/kg　　5、輪周有效焓降　　H=223-9.09-6.58-9.85-2.17-12.1=183.2kJ/kg

33、　　輪周效率：　　=183.2/223=0.82　　7、葉高損失：　　葉柵平均高度l=(17.5+17.5+16+16）/4=16.75mm　　雙列級(jí)a=2 </p&

34、gt;　　=2×183.2/16.75=21.87kJ/kg　　8、扇形損失=0.7×223×(16.75/1000)²=0.046kJ/kg　?。╨=(16+17.5)/2,d=1000mm）　　9、摩擦損失：&

35、lt;/p>　　平均比容：　　由教材查　　10、鼓風(fēng)損失：　　由教材查

36、11、開(kāi)汽損失：　　動(dòng)葉寬度B取20,噴嘴組數(shù)m=4　　12、級(jí)有效焓降和級(jí)內(nèi)效率：　　13、級(jí)內(nèi)功率：　　調(diào)節(jié)級(jí)計(jì)算結(jié)果：<b

37、>　　級(jí)有效焓降：　　級(jí)內(nèi)效率：　　級(jí)內(nèi)功率：　　六．壓力級(jí)：　　（一）第一壓力級(jí)：</

38、p>　　流量：G=（1-0.03）*11.1=10.77kg/s　　初參數(shù)：h=3345-152=3193kj/kg　　p=2.52Mpa ， v=0.1133m/㎏ s=6.95 　　焓降： Δh=85kJ/kg 取Ω=0.07　　Δ

39、h=(1-Ω)Δh=(1-0.07)*85=79.05kj/kg　　h= h-Δh=3193-79.05=3113.95kj/kg　　查h-s圖：p=1.9Mpa , v=0.15m/㎏　　速度系數(shù)φ=0.97　　靜葉損失Δh：&l

40、t;/p>　　Δh=（1-φ）Δh=（1-0.97）*79.05=4.67kJ/kg　　噴嘴出口速度C,C:　　C===397.62m/s　　C=φC=0.97*397.62=385.69m/s　　噴嘴高度L:</b&g

41、t;　　噴嘴采用Hu-2型，=11°，e取0.35 ，=φ=0.96　　選 x=0.45　　x== ∴ dm=　　∴dm==1.14 取dm=1.14m　　==178.9m/s

42、　　∴L==0.0174m　　取L=0.0174m=17.4mm.　　給動(dòng)葉入口速度三角形：（附圖12）　　w==　　=213m/s

43、　　=arcsin=arcsin=20.2°　　動(dòng)葉焓降Δh:　　Δh=Δh-Δh=85-79.05=5.95kJ/kg　　h=3113.95+4.67=3118.6 kJ/kg　　h=h-Δh=3118

44、.6-5.95=3112.6kJ/kg　　查h-s圖：p=1.9Mpa ,v=0.15m　　動(dòng)葉出口相對(duì)速度w ,w:　　w===239.3m/s　　w=w=0.93*239.3=222.56m/s　　由教材p圖1-18查的為0.

45、93.　　動(dòng)葉出口速度三角形：（附圖）　　取 =-3=20.2-3=17.2°　　C=　　=　　=74.0m/s</b&

46、gt;　　=arcSin=arcSin=62.8°　　動(dòng)葉葉高L：　　L= 由教材p1-12圖查得　　=0.94　　L==

47、0.0188m　　取L=18.8mm　　動(dòng)葉損失：　　=（1-）=（1-0.97）=1.56kj/kg　　h=h2t+=3125.3+1.56=3126.9kJ/kg<

48、;p>　　余速損失：　　===2.98kJ/kg　　輪周有效焓降與效率：　　=　　=85-4.67-1.56-2.98=75.8 kJ/kg<

49、b>　　===0.892　　輪周功率N：　　N=G×=10.77×75.8=816.4kw　　葉高損失：　　各列葉柵平均高度：L===18.1mm&l

50、t;/p>　　壓力級(jí)均為單列級(jí)，a取1.2.　　kJ/kg　　(14)扇形損失Δ:　　平均比容μ=0.11m3/kg　　(15)摩擦損失Δh：　　Δh=54.57/

51、10.67=5.1kJ/kg　　（16）鼓風(fēng)損失Δhw：　　Δhw=2.58 kJ/kg　?。?7）斥汽損失Δhs：　　取動(dòng)頁(yè)寬度B=25mm，噴嘴組數(shù)m=4.　　(18)級(jí)有效焓降Δh與級(jí)內(nèi)效率η：<

52、;p>　　Δh=Δh-Δh-Δ-Δh-Δhw-Δhs　　=75.8-5.02-0.016-5.1-2.58-1.63=61.5kJ/kg　　η=61.5/85=0.724　?。?9）級(jí)內(nèi)功率Ni：　　Ni=G×Δh=10.77×61.5=663.

53、4kw　　第一壓力及計(jì)算結(jié)果：　　Δh=61.5 kj/kg　　η=0.724　　Ni=662.4kw　　七.壓力級(jí)末級(jí)熱力計(jì)算：　?。?）初參數(shù)：h

54、=3345-152-61.5-64.5=3067 kj/kg，p=1.41MPa　　Δh=85 kj/kg s=7.04　　焓降：Ω取0.15　　Δhn=（1-Ω）Δh=（1-0.15）*85=72.25 kj/kg　　h1= h-

55、Δhn=3067-72.25=2994.75 kj/kg　　由查h-s圖p=0.99MPa，v=0.26m3/kg　　速度系數(shù)=0.97　　靜葉損失Δhn=（1-2）Δhn=（1-0.972）*72.25　　=4.27kj/kg

56、 　?。?）噴嘴出口速度ct，c：　　ct=380.13m/s　　c=×ct=0.97×380.13=368.73 m/s　?。?）　　取dm=1

57、.14m　　μ= 3.14×1.14×3000/60=179.10 m/s　　噴嘴型號(hào)HQ-2型，取11　　進(jìn)氣度e=0.45　　∴L==0.0252m

58、　　（5）動(dòng)葉入口速度三角形（附圖1）　　w==　　=198.4m/s　　=arcsin=arcsin=20.77°　?。?）動(dòng)葉焓降</p&

59、gt;　　Δh=Δh-Δh=85-72.25=12.75kJ/kg　?。?）動(dòng)葉出口速度，　　w===254.68m/s　　由和查教材P23圖1-18　　w=w=0.93*254.68=236.83m/s

60、（8）取=-3=20.77-3=17.77°　　繪動(dòng)葉出口速度三角形（附圖1）　　C=　　=　　=85.9m/s<p&

61、gt;　　=arcSin=arcSin=57.3°　?。?）動(dòng)葉損失　　=（1-）=（1-0.97）=1.92kj/kg　?。?0）余速損失　　===3.69kJ/kg

62、;　?。?1）h2t=2994.75+1.92-5.71-0.15×85=2978.21　　查h-s圖P2=0.9Mp v=0.28m3/kg 　　(12)動(dòng)葉葉高　　L= 由教材p1-12圖查得

63、　　=0.92　　L==0.026m　　取L=26mm　　（13）輪周有效焓降與輪周效率　　---&

64、lt;/p>　　=85-4.27-1.92-3.69=75.12 kj/kg　　===0.88　?。?4）葉高損失　　各列葉柵平均高度：L===25.6mm　　壓力級(jí)均

65、為單列級(jí)，a取1.2.　　kJ/kg　　(15)扇形損失 　?。?6）摩擦損失　　Δh=30.4/10.67=2.85kJ/kg　　(17) 級(jí)

66、有效焓降和級(jí)內(nèi)效率　　=75.12-3.5-0.03-2.85=68.74kj/kg　　η=68.74/85=0.81　?。?8）級(jí)內(nèi)效率　　Ni=G×Δh=10.77×68.74=740.33kw</p&g

67、t;　　最末計(jì)算結(jié)果　　Δh=68.74kj/kg　　η=0.81　　Ni=733.46kw　　八、將以上計(jì)算所得數(shù)據(jù)繪制成表如下：

68、　　相對(duì)內(nèi)效率校對(duì)　　誤差：=(0.7254-0.75)/0.75*100%=-3.28%<5% 　　功率校核：　　軸端功率Pax=3784.6×0.98=3708.9kw　　電功

69、率Pel=3709×0.96=3560kw　　誤差=（3784.6-3750）/3750=0.9%<1%于是符合要求　　設(shè)計(jì)總結(jié)　　通過(guò)兩周的汽輪機(jī)課程設(shè)計(jì)，使我對(duì)汽輪機(jī)原理有了更進(jìn)一步的了解和融會(huì)貫通，進(jìn)一步鞏固了所學(xué)汽輪機(jī)知識(shí)，并學(xué)會(huì)了運(yùn)用這些知識(shí)來(lái)進(jìn)行

70、汽輪機(jī)的熱力設(shè)計(jì)、計(jì)算，掌握了熱力過(guò)程性的繪制過(guò)程，汽輪機(jī)通流尺寸的確定方法。而且通過(guò)繪制汽輪機(jī)通流部分圖，對(duì)通流部分的結(jié)構(gòu)和各零件的作用原理有了更清楚的認(rèn)識(shí)，在腦子里形成了一個(gè)比較完整的圖像。在此次課程設(shè)計(jì)中還使自己的獨(dú)立思考能力和作圖能力得到了很好的鍛煉，學(xué)到了許多新東西和一些技巧，收獲很大。　　參考文獻(xiàn)　　[1

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