《汽轮机本体检修计算题》课件.docx

1、汽轮机本体检修计算题课件4.1.4 计算题La5D1001测得某物体的温度为50，试问物体的热力学温度为多少?解：T=f+273.5=50+273.15=323.15(K)答：物体的热力学温度为323.15K。La5D2002某一个铸铁工件中要攻M121.25螺纹，试计算它的底孔直径。解：D=d1.061.25=121.3=10.70(mm)答：孔直径为10.70mm。La5D2003容器中装有一定质量的热水，热水向周围大气放出热量10kJ，同时功源通过搅拌器对热水做功15kJ，试问热水内能的变化量为多少千焦?解：u=QW=-10(-15)=5(kJ)。答：热水内能的变化量为5 kJ。La5D

2、3004气压计的读数为2.7105Pa，当时的大气压力为755mmHg，试求气体的绝对压力是多少?解：压力单位换算： pb=755133.3=1.006105(Pa)； 绝对压力：p=p0+pb=2.7105+1.006105=3.706105(Pa)。答：气体的绝对压力为3.706105Pa。La5D3005要在中碳钢的工件上，攻深20mm的不通孔M8螺纹，试求钻底孔直径和钻孔深度。解：钻底孔直径：D=d(1.041.08)t；其中：1.041.08 取1.04；t=1.25；D=81.041.25=6.7(mm)；钻孔深度：H=h+0.7d=20+0.78=25.6(mm)。答：底孔直径为

3、6.7mm，钻孔深度为25.6mm。La5D3006一耐火砖，厚度d=370mm，内表面温度t1=1650，外表面温度t2=300。若此耐火砖的导热系数：=0.815+0.00076t W/(m)，试求出通过每平方米炉墙面积的散热量。解： 答：耐火砖墙每平方米散热量为5677W/m2。La4D1007已知圆锥台大小直径分别为50mm和30mm，高度为lOOmm，求圆锥度。解：设大圆锥台直径为D大，小圆锥台直径为D小，高度为H，圆锥度为，则：=(D大D小)/H=(5030)/100=1:5；答：圆锥度为1:5。La4D2008求尺寸公差和极限尺寸。解： 0.013(-0.008)=0.021(m

4、m) 250.013=25.013(mm) 250.008=24.992(mm)答：公差是0.021mm，最大极限尺寸是25.013mm，最小极限尺寸是24.992mm。La4D2009试计算套丝M12、M10的螺杆直径。解：甲杆的直径为：D=d0.13t=120.131.75=11.77(mm) 乙杆的直径为：D=d0.13t=100.131.5 =9.8(mm)答：甲杆的直径为11.77mm，乙杆的直径为9.8mm。La4D2010 试计算孔和轴最大、最小过盈。解：最大过盈=0.0620=0.062 最小过盈=0.0390.023=0.016答：略。La3D2011 以铸铁管供水，已知管长

5、L=300m，d=300mm，阻力损失hs=5.5m，试求其通过的流量Q是多少?(提示：铸铁水管在d=300mm时，k=0.986m/s)解： 答：通过的流量为0.134(m3/s)。La3D2012某机组在额定参数下运行，蒸汽的比容是v=0.0316m3/kg，流速c=45.5m/s，该高压旁路流量G=200t/h，求此高压旁路最小通径应是多少?解：根据流量与流速的关系公式： ； 得到： ；代人数据： ； d=221.6(mm)。答：该高压旁路最小通径应是221.6mm。La3D3013一台5千瓦汽轮机的凝汽器，表面单位面积上的换热量q=23000W/m2，凝汽器铜管内、外壁温差为2，试求水

6、蒸气的凝结换热系数。解： ； 。答：水蒸气的凝结换热系数为11500W/(m2)。La3D3014气体在某一过程中吸收50J的热量，同时内能增加至84J，问此过程是膨胀过程还是压缩过程?对外做功是多少?解：因：Q=u+W 所以：W=Qu =5084=-34(J)答：此过程是压缩过程，对外做功是-34J。La3D3015在一直径为d=200mm，长L=1000m的圆管中以流速c=12cm/s输送t=10的水，求此管道中水受到的沿程阻力是多少?(已知=0.0349)解：由公式： 。答：此管道中水受到的沿程阻力为1.28mH2O。La3D3016有一加热水的预热器，热流体初温度：t=110，终温度为

7、t=70，冷流体的初温度为：t=40,终温度为t=60，求顺流时的算术平均温差。解：顺流时的算术平均温差： 。 答：顺流时的算术平均温差为40。La3D3017有一个直径为d=20mm的三股国产旗鱼牌白麻绳，在起吊绳索使用时，允许起吊重力为多少的重物?(提示：国产旗鱼牌白麻绳d=20mm，破断拉力为Sb=1600(kgf)解： ； 安全系数k：k=610，取k=8； ； 或：P(d2/4)1； 即：；答：允许起吊重力为314.16kgf的重物。La3D3018试求绝对黑体在温度t=1000和t=O时每小时所辐射的热量。解：应用四次方定律：E0C0（T/100）4； (1)当t1000： (2)

8、当tO： ；答：当t1000和tO时辐射的热量分别为1.49105W/m2和315W/m2。 La3D4019某汽轮机额定功率Pe=20万kW，求一个月(30天)内该汽轮机的满负荷发电量W是多少?解：W=202430=14400(万kWh)答：该汽轮机一个月发电量为14400万kWh。La3D4020如图D-1所示，由三个可逆过程所组成的循环：1-2是绝热过程，2-3是定压过程，3-1是定容过程，若过程中1-2中工质内能变化-50kJ，问该循环的净传热量为多少。这是一个有功输出循环，还是消耗功率循环? (图中p1=0.5MPa，v1=0.025m3/kg，p2=0.1MPa，v2=0.2m3/

9、kg) 解： 因：Q=u+W， u=-50kJ 又因：定容过程没有做功，只有绝热过程和定压过程做功， 所以：W12=p2v2p1v1=O.1103O.20.51030.025=7.5(kJ) 又因：p3=p2，v3=vl 所以：W23=P3v3P2v2=0.1lO3(O.025O.2)=-17.5(kJ) 所以：Q=-50+7.517.5=-60(kJ)答：该循环的净传热量为-60kJ，是一个消耗功的循环。La3D5021水在某容器内沸腾，如压力保持1MPa，对应的饱和温度t饱=180，加热面内壁温度保持在205，沸腾放热系数为85700W/(m2)，试求单位加热面上的换热量。解：q= (t壁

10、t饱)=85700(205180)=2142500(W/m2)=2142.5kW/m2答：该容器单位加热面上的换热量为2142.5kW/m2。La2D3022已知弹簧内径为20mm，钢丝直径为2mm,试确定手工绕制弹簧芯棒直径为多少?解：常用经验公式计算芯棒直径：DD=（0.750.8）D1按弹簧内径与其他零件相配取大值：DD= 0.820=16(mm) 按弹簧外径与其他零件相配取小值：DD= 0.7520=15(mm)答：弹簧芯棒直径为15mm。La2D4023 某减速器中的滑动轴承轴承材料选ZCUSN5Pb5Zn5，作用轴承上的径向载荷R=70000N，轴颈直径D=200mm，工作长度L=

11、250mm，轴转速n=150r/min，试验算该轴承是否可用?提示：对于ZCUSN5PbSZn5，p=8N/mm2，pV=12N/(mm2m/s) 解：1.验算压强： ；2.验算pV值： ； pV12N/(mm2m/s)pV2.2N/(mm2m/s)。答：验算结果，该轴承可用。La2D4024利用杠杆原理，吊1000kg的重物，支点在重点和力点的中间，重臂250mm，力臂2m，在力点加力多少?解：因：力力臂重力重臂 则：；答：在力点加125kgf的力。La2D4025有一个用灰口铸铁浇铸而成的零件，测得其重力为33.32N，体积为0.0005m3，问该零件的材质是否有问题?为什么?(灰口铸铁重

12、度为70560N/m3)解：已知零件重：G=33.32N，零件体积：V=0.0005m3 零件重度=G/V=33.320.0005=66640(N/m3) 零件的重度小于铸铁的重度：70560N/m3 所以零件材质有问题。 说明浇铸成的零件内有夹渣、气孔等，使零件力学性能下降。答：零件材质有问题。说明浇铸成的零件内有夹渣、气孔等，使零件力学性能下降。La2D5026按下列条件，求下图D-2所示焊接件的许用静载荷。(板的材料为A2，许用拉应力=200N/mm2，板的宽度L=250mm，厚度=10mm，焊脚K=) 解：板的许用静载荷：L=25010200=500(kN) 焊缝的许用应力：=140N

13、/mm2 横向焊缝的许用静载荷为：F=0.7KLd=0.7102250140=490(kN)答：焊接件的许用静载荷为490kN。Lb5D1027 (1)5kgf等于多少牛?(2)2tf等于多少牛?解：(1)5kd=59.80665=49.03(N) (2)2tf=21039.80665=19.61103(N)答：5kgf等于49.03N；2tf等于19.61103N。Lb5D1028 (1)49.03N等于多少公斤力?(2)19.61103N等于多少吨力?解：(1)；(2)；答：49.03N等于5kgf；19.16103N等于2tf。La1D5029如图-3所示，刚性凸缘联轴器允许传递最大转矩

14、T=1500Nm(无冲击)，联轴器材料为HT250，试确定平键的联接尺寸，并校核联接强度。若联接强度不足，可采取何措施?解：(1)选取平键尺寸： 图示平键为C型普通平键，根据轴径d=65mm，从手册查明，宽度b=18mm，高度h=11mm，由轴及轮的尺寸取键长L=90mm，平键标记为：键C1890GBl096-79。 (2)校核键联接的强度： 由平键联接的挤压强度条件：； 按联接工作条件及联接材料由表中查的许用挤压应力：=(7080)N/mm2。 因为：pp，所以键联接强度不足。 (3)改进措施： 采用按180布置的两个平键，考虑载荷分配不均，按1.5个键计算。此时：p =69N/mm2，因此

15、键联接强度满足需要。答：略。Lb5D1030已知公称直径是50mm的钢管，求其英制公称直径是多少?解：50/25.4=1.97(英寸)2英寸答：英制公称直径2英寸。Lb5D1031 已知某管径为20英寸，试换算其管径等于多少毫米?解：2025.4=508(mm)答：管径为508mm。Lb5D2032汽轮机厂供给安装斜垫尺寸图如图D-4，求出斜垫铁的斜度。解：斜度=(4020)/200=1/10；答：斜度为1:10。Lb5D3033 用方框水平仪，尺寸200200，精度为0.02/1000测量导轨的直线，已得最大误差格数为5格，求直线度最大误差值。解：=52000.021000=0.02(mm)

16、答：直线度最大误差值为0.02mm。Lb5D3034已知蒸汽在汽轮机某级动叶中的理想焓降：h=1.485cal/kg，整级的理想焓降为：ht=11cal/kg，求该级的反动度为多少?解： ；答：该级的反动度为13.5%。Lb5D4035已知新蒸汽进入汽轮机的焓h1=3230kJ/kg，流速c1=50m/s，排汽流出汽轮机的焓h2=2300kJ/kg，流速c2=100m/s，散热损失和位置高差可以忽略不计，求每公斤蒸汽流经汽轮机时对外界做的功。解：W=(h1h2)(cc)/2 =(32302300)(1002502)10-3/2=926.25(kJ/kg)答：每公斤蒸汽流经汽轮机时对外界做的功为

17、926.25kJ。Lb4D1036用0300mm，精度等级为O.05mm的游标卡尺，内卡爪厚度为10mm，测量内孔尺寸读数为288.73mm，求孔的直径是多少?解：D=288.73+10=298.73(mm)答：孔的直径是298.73mm。Lb4D1037某弹簧在弹性范围内，悬吊300kg负荷，长度由200mm伸长到215mm，其弹性系数为多少公斤/厘米?解：伸长量：L=215200=15(mm)=1.5cm ； 答：弹性系数为200kg/cm。Lb4D1038某弹簧原长为150mm，弹性系数为400N/cm当弹簧受到1000N的压力时为多长?解：； 15025=125(mm)。答：弹簧长度应

18、为125mm。Lb4D2039一金属棒在20时长1000mm，问在45时该金属棒长度为多少? (该金属的线膨胀系数为410-6m/)解：L=10001+(4520)410-6 =1001(mm)答：在45时该金属棒的长度为1001mm。Lb4D2040已知圆柱直齿齿轮的模数为m=3，齿数Z=45，求节圆直径d。解：d=mZ=345=135(mm)答：节圆直径为135mm。Lb4D2041将厚度为5mm的钢板卷制成内径为230mm的圆筒，求钢板应裁割成多长?(精确到0.1mm)解：已知：d=230，t=5，则： L=(d+t)=3.142(2305)=738.37(mm)738.4mm答：钢板应

19、裁割738.4mm。Lb4D2042用一块底面直径为159mm，高300mm的圆柱形毛坯，锻打成一件底面边长为100mm100mm的长方形零件，试计算此长方形的高度h是多少?解： ；答：长方形的高度h是530mm。 Lh4D2043两标准圆柱齿轮啮合，Zl=15，Z2=30，其中心距离为90mm，求齿轮模数。解： ；答：齿轮模数为4。Lb4D2044有一齿轮模数为5，节圆直径为500mm，求其齿数。解： 由：d=mZ所以：；答：齿数为100。Lb4D2045某电厂一昼夜发电1.210kWh，如果不考虑其他能量损失，这些功应由多少热量转换而来?解： 1kWh=3.6103kJ 所以：Q=1.21

20、03.6103=4.32104(kJ)答：此功由4.32104kJ的热量转换而来。Lb4D2046蒸汽在喷出口的理想速度为341m/s，喷嘴的速度系数为0.96，求蒸汽在喷嘴出口的实际速度。解：实际速度： c1=3410.96=327.36(m/s)答：蒸汽在喷嘴出口的实际速度327.36m/s。Lb4D2047某标准圆柱齿轮齿顶圆直径为108mm，齿数为25，求其模数。解：根据：D顶=m(Z+2)所以：；答：模数为4。Lb4D3048已知某普通蜗杆传动，模数m=3，蜗杆为单线，右旋，蜗杆分度圆直径为d1=30mm，蜗轮齿数Z2=40，求蜗杆传动中心距A。解：蜗杆特性系数：； ；答：蜗杆传动中

21、心距为75mm。Lb4D3049 测量30H7+0.021mm的孔径，求内卡钳的张开尺寸和卡钳的最大摆动距。解：内卡钳的张开尺寸：d=30mm 孔的公差：e=0.021mm 卡钳的最大摆动距s： 答：内卡钳的张开尺寸为30mm，卡钳的最大摆动距为2.2mm。Lb4D3050有一钢制物体在钢轨上滑动，设物体重力10tf，求：(1)物体的摩擦力是多少?(2)至少需要多大的力才能使物体移动?(摩擦系数为0.12O.25)解：摩擦力F： F=10(0.120.25)=1.22.5(tf)答：物体的摩擦力在1.22.5tf间，至少需要2.5tf才能使物体移动。Lb4D3051钢螺栓长1.6m，拧紧时伸长

22、1.2mm，试求螺栓内的应力。(E=21011)解：螺栓的纵应变： ； 计算应力：=E=210110.7510-3=150106(N/m2)=150Mpa；答：螺栓内的应力150MPa。Lb4D3052已知蒸汽在汽轮机某级喷嘴中的理想焓降hn为9.515cal/kg，蒸汽进入喷嘴时的初速度c0为50m/s，求喷嘴出口蒸汽的理想速度为多少?解：设蒸汽在喷嘴出口的理想速度为c1t； 则： 答：蒸汽在喷嘴出口的理想速度为287m/s。Lb4D3053在退火亚共析碳钢的金相组织照片上，若共析铁素体和珠光体的面积比为4:1，试计算这种钢的钢号。(亚共析钢含碳0.77)解：因： F:P=4:1 则： F=

23、4(4+1)=80% P=1F=180%=20% 0.7720%=O.154答：此种钢号应为15号钢。解： 。答：2m平板的水平误差为0.12mm。Lb4D3054用一2m长平尺，平尺上放水平仪(精度为0.02/1000)测量一平板，测得气泡偏向一边三格，求2m长内的水平误差是多少?解：(0.02/1000)32000=O.12(mm)答：2m平板的水平误差为0.12mm。Lb4D4055已知蒸汽在喷嘴前的滞上焓为3027J/kg，喷嘴出口的焓值h1为2758J/kg，喷嘴速度系数为0.95，试计算喷嘴出口蒸汽的实际速度。解：；答：喷嘴出口蒸汽的实际速度约696.4m/s。Lb3D2056已知

24、合像水平仪的灵敏度为0.01mm/m；实物全长L=166mm，偏差格为1.80mm/m，即180格/m，试计算实物全长倾斜值。解：实物全长倾斜值=(0.011000)166180=0.30(mm)答：实物全长倾斜值为0.30mm。Lb3D3057已知轴颈扬度值如下图D-5所示，求其最大挠度。 解：f=(A+B)L/74，A、B为水平仪数，一格为0.1mm/m。 ； 答：最大挠度为0.036mm。Lb2D2058一个转子存在不显著不平衡，按照找静平衡的方法，将转子分为12等分，将各等分点依次置于水平位置，加试加重量，使转子转过相同的角度，测出试加的重量(单位g)：sl=60，s2=70，s3=8

25、0，s4=70，s5=60，s6=50，s7=40，s8=30，s9=20，s10=30，sll=40，s12=50，试计算其最终试加重量是多少?应加在哪点上?解： ；答：最终试加重量为30g，应加在s3处。Lb2D3059设叶轮重力9800N，R0.75m，额定转速为1500r/min，若按5%的标准计算，求残余不平衡质量m。提示：离心力简化公式为解： ；m26.7(g)。答：残余不平衡质量应为m26.7g。Lb2D3060 已知一级叶片中最大静频率fmax为224Hz，最小静频率fmin为208Hz，试问该级的频率分散度是否合格?为什么?解：；答：质量标准规定频率分散度小于8%为合格，所以

26、该频率分散度为7.4%，是合格的。Lb2D5061 已知等截面叶片叶高Lb=200mm，横截面面积Ab=2.15cm2，叶片平均直径Dav=1200mm，材料密度=7850kg/m3，转速n=3000r/min，试求叶片根部的拉伸应力为多少?解： 答：叶片根部的拉伸应力为92.88N/mm2。Lb2D5062一台汽轮机转子，A侧松开，B侧紧固，当试加重量P为200g时，amax=0.8mm，amin =0.1mm，转子重力为196 103N(如图D-6所示)n=3000r/min，R=0.5m，求残余振幅不超过多少为合格?解： ；若A侧紧固B侧松开时，B侧所承受的重力应为： 196103360

27、0/6000=117.6103(N)； Pc117.61000.5%5.88103(N)；因为：Pc98(n/3000)KAR；所以：5.88103985.71A 0.5；A0.21mm；答：残余振幅不超过0.21mm为合格。Lb1D5063用简化方法计算国产12.5万千瓦汽轮机第十级静叶片应力。(已知D=132cm，d=106.5cm，p=3.2kgf/cm2，Z1=42，Wx=9.18cm3) =M/Wx-x图D-7为喷嘴片应力计算曲线解：；由：d/D和，查图D-7的：M/(D3)/15362.6；故：；则：隔板边缘静叶片的应力为： 。答：第十级叶片应力为1360kgf/cm2。Lc5D1

28、064在一平板上拖动一物体，拖动力的方向是水平方向，物体重量1000N，物体与平板间的摩擦系数为0.08，试求物体受到的摩擦力是多少?解：F=10000.08=80(N)答：物体受到的摩擦力是80N。Lc5D1065利用杠杆原理起吊一重力为2000kgf的重物，支点在重物和力点的中间，重臂300mm，力臂2.5m，问在力点加多大的力?解： ；答：要在力点加240kgf的力。Lc5D2066一只电炉其电阻为44，电源电压为220V求30min产生的热量。解：；答：30min产生的热量为475.2kcal。Lc5D2067已知一个电阻值为55的用电器，其额定工作电流为4A，问此用电器两端的电压为多

29、少?解：U=IR=455=220(V)答：用电器两端的电压应为220V。Lc5D2068设人体的最小电阻为1000，当通过人体的电流达到50mA时，就会危及人身安全，试求安全工作电压。解：U=IR=0.051000=50(V)答：安全工作定压应小于50V，一般采用36V。Le5D2069有一直径d=20mm国产旗鱼牌白麻绳，在作千斤绳使用时，允许的起吊重量为多少?(d=20mm时，其破断拉力Sb=15.68kN，安全系数K取8)解： ；答：此绳允许的起吊重量为1960N。Lc5D3070利用滑轮组起吊300kgf的重物，动滑轮的有效分支数为8，滑轮组的总效率为0.85，试计算加在滑轮组的拉力F为多少?解： ；答：加在滑轮组的拉力F为45kgf。Lc3D2071一个重力为2000kgf的物体，用2根绳吊住。已知绳1距重心距离为650mm；绳2距物体的距离为350mm，求每根绳所受的拉力是多少? 解：设：绳1的捆绑点为支点，绳2的捆绑点为力点，则重臂为650mm，力臂为：650350=1000mm；重力为：2000kgf；应用杠杆原理：重力重