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)
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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=F/A1)
式中
FA
垂直作用于器壁上的合力,N;承受作用力的面积m2。
p
表示,即
(1
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),1mmHg=133N/m2,1mmH2O=9.81N/m2。
⑶工程大气压的单位为kgf/cm2,常用at作代表符号,1at=98066.5N/m2,物理大气压的数值为1.0332kgf/cm2,符号是atm,1atm=1.01310⒌N/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。
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绝对压力与表压力之间的关系为:
pa=pg+patm
或
pg=pa-patm
(12)
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
(13)
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/patm100%
(14)
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750mmHg,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/pamb100%=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
式中
mV
m3/kg
kg;
(15)
物质的质量。
物质所占有的容积,m3。
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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的状态称为标准状态。
105Pa(1个标准大气压),温度为0℃(273.15)时
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。
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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
式中
FS
单位换算:
作用力,N;位移,m。
1J=1N
m,
h
(J)
(16)
1kJ=2.77810-4kW
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
式中
Wt
功,J;做功的时间,s。
(W)
(17)
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。
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