汽轮机技术问答 基础知识 1.什么叫工质?火力发电厂采用什么作为工质? 工质是热机中热能转变为机械能的一种媒介物质(如燃气、蒸汽等), 依靠它在热机中的状态变化(如膨胀)才能获得功。 为了在工质膨胀中获得较多的功,工质应具有良好的膨胀性。在热机 的不断工作中,为了方便工质流入与排出,还要求工质具有良好的流动性。 因此,在物质的固、液、气三态中,气态物质是较为理想的工质。目前火 力发电厂主要以水蒸气作为工质 2.何谓工质的状态参数?常用的状态参数有几个?基本状态参数有几 个? 描述工质状态特性的物理量称为状态参薮。常用的工质状态参数有温 度、压力、比容、焓、熵、内能等,基本状态参数有温度、压力、比容。 3.什么叫温度、温标?常用的温标形式有哪几种? 温度是衡量物体冷热程度的物理量。对温度高低量度的标尺称为温标。 常用的有摄氏温标和绝对温标。 (1)摄氏温标。规定在标准大气压下纯水的冰点为0℃,沸点为100℃, 在0℃与100℃之间分成100个格,每格为1℃,这种温标为摄氏温标,用℃ 表示单位符号,用t作为物理量符号。 (2)绝对温标。规定水的三相点(水的固、液、汽三相平衡的状态点)
1 汽轮机技术问答 一、 基础知识 1．什么叫工质？火力发电厂采用什么作为工质？ 工质是热机中热能转变为机械能的一种媒介物质（如燃气、蒸汽等）， 依靠它在热机中的状态变化（如膨胀）才能获得功。 为了在工质膨胀中获得较多的功，工质应具有良好的膨胀性。在热机 的不断工作中，为了方便工质流入与排出，还要求工质具有良好的流动性。 因此，在物质的固、液、气三态中，气态物质是较为理想的工质。目前火 力发电厂主要以水蒸气作为工质。 2．何谓工质的状态参数？常用的状态参数有几个？基本状态参数有几 个？ 描述工质状态特性的物理量称为状态参数。常用的工质状态参数有温 度、压力、比容、焓、熵、内能等，基本状态参数有温度、压力、比容。 3．什么叫温度、温标？常用的温标形式有哪几种？ 温度是衡量物体冷热程度的物理量。对温度高低量度的标尺称为温标。 常用的有摄氏温标和绝对温标。 ⑴摄氏温标。规定在标准大气压下纯水的冰点为 0℃，沸点为 100℃， 在 0℃与 100℃之间分成 100 个格，每格为 1℃，这种温标为摄氏温标，用℃ 表示单位符号，用 t 作为物理量符号。 ⑵绝对温标。规定水的三相点（水的固、液、汽三相平衡的状态点）
的温度为273.15K。绝对温标与摄氏温标的每刻度的大小是相等的,但绝对 温标的0K,则是摄氏温标的-273.15℃。绝对温标用K作为单位符号,用 T作为物理量符号。摄氏温标与绝对温标的关系为t=T-273.15℃ 4.什么叫压力?压力的单位有几种表示方法? 单位面积上所受到的垂直作用力称为压力。用符号“p”表示,即 P=F/A 式中F—一垂直作用于器壁上的合力,N; A——承受作用力的面积m 压力的单位有: (1)国际单位制中表示压力采用Nm2,名称为帕斯卡],符号是Pa 1Pa=1N/m2,在电力工业中,机组参数多采用MPa(兆帕),MPa=10N/m2 (2以液柱高度表示压力的单位有:毫米水柱(mmH2O)、毫米汞柱 (mmHg), I mmHg=133N/m2, I mmH20=9.81N/m (3)工程大气压的单位为 kgf/cm2,常用at作代表符号,1at=980665N/m2, 物理大气压的数值为10332kgfm2,符号是atm,1atm=1.013×105N/m2。 5.什么叫绝对压力、表压力? 容器内工质本身的实际压力称为绝对压力,用符号p表示。工质的绝 对压力与大气压力的差值为表压力,用符号p。表示。因此,表压力就是我 们用表计测量所得的压力,大气压力用符号pm表示
2 的温度为 273.15K。绝对温标与摄氏温标的每刻度的大小是相等的，但绝对 温标的 0K，则是摄氏温标的－273.15℃。绝对温标用 K 作为单位符号，用 T 作为物理量符号。摄氏温标与绝对温标的关系为 t＝T－273.15℃。 4．什么叫压力？压力的单位有几种表示方法？ 单位面积上所受到的垂直作用力称为压力。用符号“p”表示，即 p=F／A (1 —1) 式中 F——垂直作用于器壁上的合力，N； A——承受作用力的面积 m2。 压力的单位有： ⑴国际单位制中表示压力采用 N/m2，名称为[帕斯卡]，符号是 Pa。 1Pa=1N/m2，在电力工业中，机组参数多采用 MPa（兆帕），1MPa=106N/m2。 ⑵以液柱高度表示压力的单位有：毫米水柱（mmH2O）、毫米汞柱 （mmHg），1 mmHg=133 N/m2，1 mmH2O=9.81 N/m2。 ⑶工程大气压的单位为 kgf/cm2，常用at 作代表符号，1at=98066.5 N/m2， 物理大气压的数值为 1.0332 kgf/cm2，符号是 atm，1 atm=1.013×10⒌N/m2。 5．什么叫绝对压力、表压力？ 容器内工质本身的实际压力称为绝对压力，用符号 p 表示。工质的绝 对压力与大气压力的差值为表压力，用符号 pg 表示。因此，表压力就是我 们用表计测量所得的压力，大气压力用符号 patm 表示
绝对压力与表压力之间的关系为: p=p+pam或pg=pa-p (1-2) 6.什么叫真空和真空度? 当容器中的压力低于大气压力时,把低于大气压力的部分叫真空。用 符号“p”表示。其关系式为 pv 发电厂有时用百分数表示真空值的大小,称为真空度。真空度是真空 值和大气压力比值的百分数,即: 真空度=p、/pam×100% 完全真空时真空度为100%,若工质的绝对压力与大气压力相等时,真 空度为零。 例如:凝汽器水银真空表的读数为7100mmHg,大气压力计读数为750 mmHg,求凝汽器内的绝对压力和真空度各为多少? 根据pa=(pam-p)/7356=(750-710)/7356=0054at=0.005MPa 真空度=p、/pmb×100%=710/750×100%=946% 7.什么叫比容和密度?它们之间有什么关系? 单位质量的物质所占有的容积称为比容。用小写的字母v表示,即: V/m m3/kg (1-5) 式中m-—物质的质量。kg V——物质所占有的容积,m3
3 绝对压力与表压力之间的关系为： pa＝pg＋p atm 或 pg＝p a－p atm （1—2） 6．什么叫真空和真空度？ 当容器中的压力低于大气压力时，把低于大气压力的部分叫真空。用 符号“pv”表示。其关系式为： pv＝patm－pa (1—3) 发电厂有时用百分数表示真空值的大小，称为真空度。真空度是真空 值和大气压力比值的百分数，即： 真空度＝pv / patm×100% (1—4) 完全真空时真空度为 100%，若工质的绝对压力与大气压力相等时，真 空度为零。 例如：凝汽器水银真空表的读数为 7100mmHg，大气压力计读数为 750 mmHg，求凝汽器内的绝对压力和真空度各为多少？ 根据 pa＝(patm－pv) / 735.6＝(750－710)／735.6＝0.054at＝0.0051MPa 真空度＝pv／pamb×100%＝710／750×100%＝94.6% 7．什么叫比容和密度？它们之间有什么关系？ 单位质量的物质所占有的容积称为比容。用小写的字母ν表示，即： ν＝V／m m3 /kg （1—5） 式中 m——物质的质量。 kg； V——物质所占有的容积， m3
比容的倒数,即单位容积的物质所具有的质量,称为密度,用符号“p” 单位为kgm3 比容与密度的关系为ρυ=1,显然比容和密度互倒数,即比容和密度 不是相互独立的两个参数,而是同一个参数的两种不同的表示方法。 8.什么叫平衡状态? 在无外界影响的条件下,气体的状态不随时间而变化的状态叫做平衡 状态。只有当工质的状态是平衡状态时,才能用确定的状态参数值去描述。 只有当工质内部及工质与外界间,达到热的平衡(无温差存在)及力的平 衡(无压差存在)时,才能出现平衡状态 9.什么叫标准状态? 绝对压力为1.01325×10a(1个标准大气压),温度为0℃(273.15)时 的状态称为标准状态。 10.什么叫参数坐标图? 以状态参数为直角坐标表示工质状态及其变化的图称参数坐标图。参 数坐标图上的点表示工质的平衡状态,由许多点相连而组成的线表示工质 的热力过程。如果工质在热力过程中所经过的每一个状态都是平衡状态, 则此热力过程为平衡过程,只有平衡状态及平衡过程才能用参数坐标图上 的点及线来表示
4 比容的倒数，即单位容积的物质所具有的质量，称为密度，用符号“ρ”， 单位为 kg/m3。 比容与密度的关系为ρυ＝1，显然比容和密度互倒数，即比容和密度 不是相互独立的两个参数，而是同一个参数的两种不同的表示方法。 8．什么叫平衡状态？ 在无外界影响的条件下，气体的状态不随时间而变化的状态叫做平衡 状态。只有当工质的状态是平衡状态时，才能用确定的状态参数值去描述。 只有当工质内部及工质与外界间，达到热的平衡（无温差存在）及力的平 衡（无压差存在）时，才能出现平衡状态。 9．什么叫标准状态？ 绝对压力为 1.01325×105Pa（1 个标准大气压），温度为 0℃(273.15)时 的状态称为标准状态。 10．什么叫参数坐标图？ 以状态参数为直角坐标表示工质状态及其变化的图称参数坐标图。参 数坐标图上的点表示工质的平衡状态，由许多点相连而组成的线表示工质 的热力过程。如果工质在热力过程中所经过的每一个状态都是平衡状态， 则此热力过程为平衡过程，只有平衡状态及平衡过程才能用参数坐标图上 的点及线来表示
11.什么叫功?其单位是什么? 功是力所作用的物体在力的方向上的位移与作用力的乘积。功的大小 根据物体在力的作用下,沿力的作用方向移动的位移来决定,改变它的位 移,就改变了功的大小,可见功不是状态参数,而是与过程有关的一个量。 功的计算式为: W=FS (J) 式中F—一作用力,N; S—一位移,m 单位换算 lJ=1N·m, lkJ=2.778×104kW·h 12.什么叫功率?其单位是什么? 功率的定义是功与完成功所用的时间之比,也就是单位时间内所做的 功。即 P=W/tw) 式中W—一功,J; t一做功的时间,s。 功率的单位就是瓦特,1瓦特=1焦耳/秒 13.什么叫能? 物质做功的能力称为能。能的形式一般有:动能、位能、光能、电能 热能等。热力学中应用的有动能、位能和热能等
5 11．什么叫功？其单位是什么？ 功是力所作用的物体在力的方向上的位移与作用力的乘积。功的大小 根据物体在力的作用下，沿力的作用方向移动的位移来决定，改变它的位 移，就改变了功的大小，可见功不是状态参数，而是与过程有关的一个量。 功的计算式为： W＝FS ( J ) （1—6） 式中 F——作用力，N； S——位移，m。 单位换算： 1J＝1N·m， 1kJ＝2.778×10-4kW·h 12．什么叫功率？其单位是什么？ 功率的定义是功与完成功所用的时间之比，也就是单位时间内所做的 功。即： P＝W／t （ W ） (1—7) 式中 W——功，J； t——做功的时间，s。 功率的单位就是瓦特，1 瓦特＝1 焦耳／秒。 13．什么叫能？ 物质做功的能力称为能。能的形式一般有：动能、位能、光能、电能、 热能等。热力学中应用的有动能、位能和热能等