什么是機(jī)械能

汽輪機(jī)技術(shù)問答基礎(chǔ)知識問答題

1．什么叫工質(zhì)？火力發(fā)電廠采用什么作為工質(zhì)？

工質(zhì)是熱機(jī)中熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的一種媒介物質(zhì)（如燃?xì)狻⒄羝?/p>

等），依靠它在熱機(jī)中的狀態(tài)變化（如膨脹）才能獲得功。

為了在工質(zhì)膨脹中獲得較多的功，工質(zhì)應(yīng)具有良好的膨脹性。在

熱機(jī)的不斷工作中，為了方便工質(zhì)流入與排出，還要求工質(zhì)具有良好

的流動性。因此，在物質(zhì)的固、液、氣三態(tài)中，氣態(tài)物質(zhì)是較為理想

的工質(zhì)。目前火力發(fā)電廠主要以水蒸氣作為工質(zhì)。

2．何謂工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)？常用的狀態(tài)參數(shù)有幾個？基本狀態(tài)參

數(shù)有幾個？

描述工質(zhì)狀態(tài)特性的物理量稱為狀態(tài)參數(shù)。常用的工質(zhì)狀態(tài)參數(shù)

有溫度、壓力、比容、焓、熵、內(nèi)能等，基本狀態(tài)參數(shù)有溫度、壓力、

比容。

3．什么叫溫度、溫標(biāo)？常用的溫標(biāo)形式有哪幾種？

溫度是衡量物體冷熱程度的物理量。對溫度高低量度的標(biāo)尺稱為

溫標(biāo)。常用的有攝氏溫標(biāo)和絕對溫標(biāo)。

⑴攝氏溫標(biāo)。規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下純水的冰點(diǎn)為0℃，沸點(diǎn)為

100℃，在0℃與100℃之間分成100個格，每格為1℃，這種溫標(biāo)為

攝氏溫標(biāo)，用℃表示單位符號，用t作為物理量符號。

⑵絕對溫標(biāo)。規(guī)定水的三相點(diǎn)（水的固、液、汽三相平衡的狀態(tài)

點(diǎn)）的溫度為273.15K。絕對溫標(biāo)與攝氏溫標(biāo)的每刻度的大小是相等

的，但絕對溫標(biāo)的0K，則是攝氏溫標(biāo)的－273.15℃。絕對溫標(biāo)用K

作為單位符號，用T作為物理量符號。攝氏溫標(biāo)與絕對溫標(biāo)的關(guān)系為

t＝T－273.15℃。

4．什么叫壓力？壓力的單位有幾種表示方法？

單位面積上所受到的垂直作用力稱為壓力。用符號“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——承受作用力的面積m2。

壓力的單位有：

⑴國際單位制中表示壓力采用N/m2，名稱為[帕斯卡]，符號是

Pa。

1Pa=1N/m2，在電力工業(yè)中，機(jī)組參數(shù)多采用MPa（兆帕），

1MPa=106N/m2。

⑵以液柱高度表示壓力的單位有：毫米水柱（mmH

2

O）、毫米汞

柱（mmHg），1mmHg=133N/m2，1mmH

2

O=9.81N/m2。

⑶工程大氣壓的單位為kgf/cm2，常用at作代表符號，1at=98066.5

N/m2，物理大氣壓的數(shù)值為1.0332kgf/cm2，符號是atm，1atm=1.013

×10⒌N/m2。

5．什么叫絕對壓力、表壓力？

容器內(nèi)工質(zhì)本身的實(shí)際壓力稱為絕對壓力，用符號p表示。工質(zhì)

的絕對壓力與大氣壓力的差值為表壓力，用符號p

g

表示。因此，表壓

力就是我們用表計測量所得的壓力，大氣壓力用符號p

atm

表示。

絕對壓力與表壓力之間的關(guān)系為：

pa

＝p

g

＋p

atm

或p

g

＝p

a

－p

atm

（1—2）

6．什么叫真空和真空度？

當(dāng)容器中的壓力低于大氣壓力時，把低于大氣壓力的部分叫真

空。用符號“p

v

”表示。其關(guān)系式為：

p

v

＝p

atm

－p

a

(1—3)

發(fā)電廠有時用百分?jǐn)?shù)表示真空值的大小，稱為真空度。真空度是

真空值和大氣壓力比值的百分?jǐn)?shù)，即：

真空度＝p

v

/p

atm

×100%

(1—4)

完全真空時真空度為100%，若工質(zhì)的絕對壓力與大氣壓力相等

時，真空度為零。

例如：凝汽器水銀真空表的讀數(shù)為7100mmHg，大氣壓力計讀數(shù)

為750mmHg，求凝汽器內(nèi)的絕對壓力和真空度各為多少？

根據(jù)p

a

＝(p

atm

－p

v

)/735.6＝(750－710)／735.6＝0.054at＝

0.0051MPa

真空度＝p

v

／p

amb

×100%＝710／750×100%＝94.6%

7．什么叫比容和密度？它們之間有什么關(guān)系？

單位質(zhì)量的物質(zhì)所占有的容積稱為比容。用小寫的字母ν表示，

即：

ν＝V／mm3/kg

（1—5）

式中m——物質(zhì)的質(zhì)量。kg；

V——物質(zhì)所占有的容積，m3。

比容的倒數(shù)，即單位容積的物質(zhì)所具有的質(zhì)量，稱為密度，用符

號“ρ”，單位為kg/m3。

比容與密度的關(guān)系為ρυ＝1，顯然比容和密度互倒數(shù)，即比容

和密度不是相互獨(dú)立的兩個參數(shù)，而是同一個參數(shù)的兩種不同的表示

方法。

8．什么叫平衡狀態(tài)？

在無外界影響的條件下，氣體的狀態(tài)不隨時間而變化的狀態(tài)叫做

平衡狀態(tài)。只有當(dāng)工質(zhì)的狀態(tài)是平衡狀態(tài)時，才能用確定的狀態(tài)參數(shù)

值去描述。只有當(dāng)工質(zhì)內(nèi)部及工質(zhì)與外界間，達(dá)到熱的平衡（無溫差

存在）及力的平衡（無壓差存在）時，才能出現(xiàn)平衡狀態(tài)。

9．什么叫標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)？

絕對壓力為1.01325×105Pa（1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓），溫度為0℃(273.15)

時的狀態(tài)稱為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。

10．什么叫參數(shù)坐標(biāo)圖？

以狀態(tài)參數(shù)為直角坐標(biāo)表示工質(zhì)狀態(tài)及其變化的圖稱參數(shù)坐標(biāo)

圖。參數(shù)坐標(biāo)圖上的點(diǎn)表示工質(zhì)的平衡狀態(tài)，由許多點(diǎn)相連而組成的

線表示工質(zhì)的熱力過程。如果工質(zhì)在熱力過程中所經(jīng)過的每一個狀態(tài)

都是平衡狀態(tài)，則此熱力過程為平衡過程，只有平衡狀態(tài)及平衡過程

才能用參數(shù)坐標(biāo)圖上的點(diǎn)及線來表示。

11．什么叫功？其單位是什么？

功是力所作用的物體在力的方向上的位移與作用力的乘積。功的

大小根據(jù)物體在力的作用下，沿力的作用方向移動的位移來決定，改

變它的位移，就改變了功的大小，可見功不是狀態(tài)參數(shù)，而是與過程

有關(guān)的一個量。

功的計算式為：

W＝FS(J)

（1—6）

式中F——作用力，N；

S——位移，m。

單位換算：1J＝1N·m，

1kJ＝2.778×10-4kW·h

12．什么叫功率？其單位是什么？

功率的定義是功與完成功所用的時間之比，也就是單位時間內(nèi)所

做的功。即：

P＝W／t（W）(1

—7)

式中W——功，J；

t——做功的時間，s。

功率的單位就是瓦特，1瓦特＝1焦耳／秒。

13．什么叫能？

物質(zhì)做功的能力稱為能。能的形式一般有：動能、位能、光能、

電能、熱能等。熱力學(xué)中應(yīng)用的有動能、位能和熱能等。

14．什么叫動能？物體的動能與什么有關(guān)？

物體因?yàn)檫\(yùn)動而具有做功的本領(lǐng)叫動能。動能與物體的質(zhì)量和運(yùn)

動的速度有關(guān)。速度越大，動能就越大；質(zhì)量越大，動能也越大。

動能按下式計算：

E

k

＝1/2mc2（kJ）(1

—8)

式中m——物體質(zhì)量，kg；

c——物體速度，m／s。

動能與物體的質(zhì)量成正比，與其速度的平方成正比。

15．什么叫位能？

由于相互作用，物體之間的相互位置決定的能稱為位能。

物體所處高度位置不同，受地球的吸引力不同而具有的能，稱為

重力位能。重力位能由物質(zhì)的重量（G）和它離地面的高度（h）而

定。高度越大，重力位能越大；重力物體越重，位能越大。重力位能

E

p

＝Gh。

16．什么叫熱能？它與什么因素有關(guān)？

物體內(nèi)部大量分子不規(guī)則的運(yùn)動稱為熱運(yùn)動。這種熱運(yùn)動所具有

的能量叫熱能，它是物體的內(nèi)能。

熱能與物體的溫度有關(guān)，溫度越高，分子運(yùn)動的速度越快，具有

的熱能就越大。

17．什么叫熱量？其單位是什么？

高溫物體把一部分熱能傳遞給低溫物體，其能量的傳遞多少用熱

量來度量。因此物體吸收或放出的熱能稱為熱量。熱量的傳遞多少和

熱力過程有關(guān)，只有在能量傳遞的熱力過程中才有功和熱量的存在，

沒有能量傳遞的熱力狀態(tài)是根本不存在什么熱量的，所以熱量不是狀

態(tài)參數(shù)。

18．什么叫機(jī)械能？

物質(zhì)有規(guī)律的運(yùn)動稱為機(jī)械運(yùn)動。機(jī)械運(yùn)動一般表現(xiàn)為宏觀運(yùn)

動。物質(zhì)機(jī)械運(yùn)動所具有的能量叫機(jī)械能。

19．什么叫熱機(jī)？

把熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的設(shè)備稱為熱機(jī)。如汽輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、蒸汽

機(jī)、燃輪氣機(jī)等。

20．什么叫比熱容？影響比熱容的主要因素有哪些？

單位數(shù)量（質(zhì)量或容積）的物質(zhì)溫度升高（或降低）1℃所吸收

（或放出）的熱量，稱為氣體的單位熱容量，簡稱為氣體的比熱容。

比熱容表示單體數(shù)量的物質(zhì)容納或貯存熱量的能力。物質(zhì)的質(zhì)量比熱

容符號為c，單體為kJ／(kg·℃)。

影響比熱容的主要因素有溫度和加熱條件，一般說來，隨著溫度

的升高，物質(zhì)比熱容的數(shù)值也增大；定壓加熱的比熱容大于定容加熱

的比熱容。此外，還有分子中原子數(shù)目、物質(zhì)性質(zhì)、氣體的壓力等因

素也會對比熱容產(chǎn)生影響。

21．什么叫熱容量？它與比熱有何不同？

熱容Q＝mc，熱容的大小等于物體質(zhì)量與比熱的乘積，熱容與質(zhì)

量有關(guān)，比熱容與質(zhì)量無關(guān)，對于相同質(zhì)量的物體，比熱容大的熱容

大，對于同一物質(zhì)，質(zhì)量大的熱容大。

22．如何用定值比熱容計算熱量？

在低溫范圍內(nèi)，可近似認(rèn)為比熱值不隨溫度的變化而改變，即比

熱容為某一常數(shù)，此時熱量的計算式為：

q＝c(t

2

－t

1

)kJ／kg

(1—9)

23．什么叫內(nèi)以能？

氣體內(nèi)部分子運(yùn)動所形成的內(nèi)動能和由于分子相互之間的吸引

力所形成的內(nèi)位能的總和稱為內(nèi)能。

μ表示1kg氣體的內(nèi)能，U表示mkg氣體的內(nèi)能。

即：

U＝mμ（1

—10）

24．什么叫內(nèi)動能？什么叫內(nèi)位能？它們由何決定？

氣體內(nèi)部分子熱運(yùn)動的動能叫內(nèi)動以能，它包括分子的移動動

能，分子的轉(zhuǎn)動動能和分子內(nèi)部的振動動能等。從熱運(yùn)動的本質(zhì)來看，

氣體溫度越高，分子的熱運(yùn)動越激烈，所以內(nèi)動能決定于氣體的溫度。

氣體內(nèi)部分子克服相互間存在的吸引力具有備用的位能，稱為內(nèi)位

能，它氣體的比容有關(guān)。

25．什么叫焓？

在某一狀態(tài)下單位質(zhì)量工質(zhì)比容為ν，所受壓力為p，為反抗此

壓力，該工質(zhì)必須具備pv的壓力位能。單位質(zhì)量工質(zhì)內(nèi)能和壓力位

能之和稱為比焓。

26．什么叫熵？

在沒有摩擦的平衡過程中，單位質(zhì)量的工質(zhì)吸收的熱量dq與工

質(zhì)吸熱時的絕對溫度T的比值叫熵的增加量。其表達(dá)式：

ΔS＝dq／T。

其中ΔS＝S2－S1是熵的變化量，熵的單位是（kJ/kg·k），

若某過程中氣體的熵增加，即ΔS＞0，則表示氣體是吸熱過程。

若某過程中氣體的熵減少，即ΔS＜0，則表示氣體是放熱過程。

若某過程中氣體的熵不變，即ΔS＝0，則表示氣體是絕熱過程。

27．什么叫理想氣體？什么叫實(shí)際氣體？

氣體分子間不存在引力，分子本身不占有體積的氣體叫理想氣

體。反之，氣體分子間存在著引力，分子本身占有體積的氣體叫實(shí)際

氣體。

28．火電廠中什么氣體可看作理想氣體？什么氣體可看作實(shí)際氣

體？

在火力發(fā)電廠中，空氣、燃?xì)狻煔饪梢宰鳛槔硐霘怏w看待，因

為它們遠(yuǎn)離液態(tài)，與理想氣體的性質(zhì)很接近。

在蒸汽動力設(shè)備中，作為工質(zhì)的水蒸汽，因其壓力高，比容小，

即氣體分子間的距離比較小，分子間的吸引力也相當(dāng)大。離液態(tài)接近，

所以水蒸汽應(yīng)作為實(shí)際氣體看待。

29．理想氣體的基本定律有哪些？其內(nèi)容是什么？

理想氣體的三個基本定律是：（1）波義耳—馬略特定律；（2）查

理定律；（3）蓋呂薩克定律。其具體內(nèi)容：

（1）波義耳—馬略特定律：當(dāng)氣體溫度不變時，壓力與比容成

反比變化。用公式表示：

p1ν1＝p2ν2

（1—11）

氣體質(zhì)量為m時：

p1V1＝p2V2（其中V＝mν）。（1

—12）

（2）查理定律：氣體比容不變時，壓力與溫度成正比變化。用

公式表示為：

p1／T1＝p2／T2

（1—13）

（3）蓋呂薩克定律：氣體壓力不變時，比容與溫度成正比變化，

對于質(zhì)量為m的氣體，壓力不變時，體積與溫度成正比變化。用公式

表示：

ν1／Τ1＝ν2／Τ2或V1／T1＝V2／T2

（1—14）

30．什么是熱力學(xué)第一定律，它的表達(dá)式是怎樣的？

熱可以變?yōu)楣Γ梢宰優(yōu)闊幔欢康臒嵯r，必產(chǎn)生一定

量的功，消耗一定量的功時，必出現(xiàn)與之對應(yīng)的一定量的熱。

熱力學(xué)第一定律的表達(dá)式如下：

Q＝Aω（1

—15）

式中A在工程單位制中A＝1／427kcal／（kgf·m）在國際單

位制中，工程熱量均用焦耳（J）為單位，則A＝1即Q＝ω。

附圖閉口系統(tǒng)內(nèi)（不考慮工質(zhì)的進(jìn)出），外界給系統(tǒng)輸入的能量

是加入的熱量q，系統(tǒng)向外界輸出的能量為功W，系統(tǒng)內(nèi)工質(zhì)本身所

具有的能量只是內(nèi)能μ，根據(jù)能量轉(zhuǎn)換與守恒定律可知，

輸入系統(tǒng)的能量－輸出系統(tǒng)的能量＝系統(tǒng)內(nèi)工質(zhì)本身能量的增

量，即當(dāng)工質(zhì)為1kg時：

q－ω＝Δμ

當(dāng)工質(zhì)為m公斤時則：

Q－W＝ΔU（1

—16）

上兩式中q，Q——外界加給工質(zhì)的熱量，J／kg，J；

Δμ，ΔU——工質(zhì)內(nèi)能的變化量，J／kg，J；

ω，W——工質(zhì)所做的功，J／kg，J。

31．熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)是什么？它說明什么問題？

熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)是能量守恒與轉(zhuǎn)換定律在熱力學(xué)上的一

種特定應(yīng)用形式。它說明了熱能與機(jī)械能互相轉(zhuǎn)換的可能性及其數(shù)值

關(guān)系。

32．什么是不可逆過程？

存在摩擦，渦流等能量損失使過程只能單方向進(jìn)行，不可逆轉(zhuǎn)的

過程叫做不可逆過程。實(shí)際的過程都是不可逆過程。

33．什么叫等容過程？等容過程中吸收的熱量和所做的功如何計

算？

容積（或比容）保持不變的情況下進(jìn)行的過程叫等容過程。由理

想氣體狀態(tài)方程pν＝RT得p／T＝R／ν＝常數(shù)，即等容過程中壓

力與溫度成正比。因Δν＝0，所以容積變化功ω＝0，則q＝Δμ＋

ω＝Δμ＝μ2－μ1，也即等容過程中，所有加入的熱量全部用于增加氣

體的內(nèi)能。

34．什么叫等溫過程？等溫過程中工質(zhì)吸收的熱量如何計算？

溫度不變的情況下進(jìn)行的熱力過程叫做等溫過程。由理想氣體狀

態(tài)方程pν＝RT對一定的工質(zhì)則pν＝RT＝常數(shù)，即等溫過程中壓

力與比容成反比。

其吸收熱量：

q＝Δμ＋ω（1

—17）

q＝T(S2－S1)。（1

—18）

35．什么叫等壓過程？等壓過程的功及熱量如何計算？

工質(zhì)的壓力保持不變的過程稱為等壓過程，如鍋爐中水的汽化過

程，乏汽在凝汽器中的凝結(jié)過程，空氣預(yù)熱器中空氣的吸熱過程都

是壓力不變時進(jìn)行的過程。

由理想氣體狀態(tài)方程pν＝RT得T／ν＝p／R＝常數(shù)，即等壓

過程中溫度與比體積成正比。

等壓過程做的功：

ω＝p（ν2－ν1）（1

—19）

等壓過程工質(zhì)吸收的熱量：

q＝Δμ＋ω＝（μ2－μ1）＋p（ν2－ν1）

＝（μ2＋p2ν2）－（μ1＋p1ν）＝h2－h(huán)1（1

—20）

36．什么叫絕熱過程？絕熱過程的功和內(nèi)能如何計算？

在與外界沒有熱量交換情況下所進(jìn)行的過程稱為絕熱過程。如汽

輪機(jī)為了減少散熱損失，汽缸外側(cè)包有絕熱材料，而工質(zhì)所進(jìn)行的膨

脹過程極快，在極短時間內(nèi)來不及散熱，其熱量損失很小，可忽略不

計，故常把工質(zhì)在這些熱機(jī)中的過程作為絕熱過程處理。

因絕熱過程

q＝0，則q＝Δμ＋ω（1

—21）

ω＝-Δμ（1

—22）

即絕熱過程中膨脹功來自內(nèi)能的減少，而壓縮功使內(nèi)能增加。

ω＝[1／（k－1）]（p1ν1－p2ν2）（1

—23）

k為絕熱指數(shù)，與工質(zhì)的原子個數(shù)有關(guān)。單原子氣體k＝1.67，

雙原子氣體k＝1.4,三原子氣體k＝1.28。

37．什么叫等熵過程？

熵不變的熱力過程稱為等熵過程。可逆的絕熱過程，即沒有能量

損失的絕熱過程為等熵過程。在有能量損耗的不可逆過程中，雖然外

界沒有加入熱量，但工質(zhì)要吸收由于摩擦、擾動等損耗而轉(zhuǎn)變成的熱

量，這部分熱量使工質(zhì)的熵是增加的，這時絕熱過程不為等熵過程。

汽輪機(jī)工質(zhì)膨脹過程是個不可逆的絕熱過程。

38．簡述熱力學(xué)第二定律。

熱力學(xué)第二定律說明了能量傳遞和轉(zhuǎn)化的方向、條件、程度。它

有兩種敘述方法：

①從能量傳遞角度來講：熱不可以能自發(fā)地不付代價地，從低溫

物體傳至高溫物體。

②從能量轉(zhuǎn)換角度來講：不可能制造出從單一熱源吸熱，使之全

部轉(zhuǎn)化成為功而不留下任何其它變化的熱力發(fā)動機(jī)。

39．什么叫熱力循環(huán)？

工質(zhì)從某一狀態(tài)點(diǎn)開始，經(jīng)過一系列的狀態(tài)變化又回到原來這一

狀態(tài)點(diǎn)的封閉變化過程叫做熱力循環(huán)，簡稱循環(huán)。

40．什么叫循環(huán)的熱效率？它說明什么問題？

工質(zhì)每完成一個循環(huán)所做的凈功ω和工質(zhì)在循環(huán)中從高溫?zé)嵩?/p>

吸收的熱量q的比值叫做循環(huán)的熱效率，即：

η＝ω／q（1

—24）

循環(huán)的熱效率說明了循環(huán)中熱轉(zhuǎn)變?yōu)楣Φ某潭龋窃礁撸f明工

質(zhì)從熱源吸收的熱量中轉(zhuǎn)變?yōu)楣Φ牟糠衷蕉啵粗D(zhuǎn)變?yōu)楣Φ牟糠?/p>

越少。

41．從卡諾循環(huán)的熱效率得出哪些結(jié)論？

從η＝1－Τ2／Τ1中可以得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：

①卡諾循環(huán)的熱效率決定于熱源溫度Τ1和冷源溫度Τ2，而與工

質(zhì)性質(zhì)無關(guān)，提高T1和降低T1，可以提高循環(huán)熱效率。

②卡諾循環(huán)熱效率只能小于1，而不能等于1，因?yàn)橐功?＝∞

（無窮大）或T2＝0（絕對零度）都是不可能的。也就是說，q2損失

只能減少而無法避免。

③當(dāng)T1＝T2時，卡諾循環(huán)的熱效率為零。也就是說，在沒有溫差

的體系中，無法實(shí)現(xiàn)熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的熱力循環(huán)，或者說，只有一

個熱源裝置而無冷卻裝置的熱機(jī)是無法實(shí)現(xiàn)的。

42．什么叫汽化？它分為哪兩種形式？

物質(zhì)從液態(tài)變成汽態(tài)的過程叫汽化。它分為蒸發(fā)和沸騰兩種形

式。

液體表面在任何溫度下進(jìn)行的比較緩慢的汽化現(xiàn)象叫蒸發(fā)。

液體表面和內(nèi)部同時進(jìn)行的劇烈的汽化現(xiàn)象叫沸騰。

43．什么叫凝結(jié)？水蒸氣凝結(jié)有什么特點(diǎn)？

物質(zhì)從氣態(tài)變成液態(tài)的現(xiàn)象叫凝結(jié)，也叫液化。

水蒸氣凝結(jié)有以下特點(diǎn)：

①一定壓力下的水蒸氣，必須降到該壓力所對應(yīng)的凝結(jié)溫度才開

始凝結(jié)成液體。這個凝結(jié)溫度也就是液體沸點(diǎn)，壓力降低，凝結(jié)溫度

隨之降低，反之，則凝結(jié)溫度升高。

②在凝結(jié)溫度下，水從水蒸氣中不斷吸收熱量，則水蒸氣可以不

斷凝結(jié)成水，并保持溫度不變。

44．什么叫動態(tài)平衡？什么叫飽和狀態(tài)、飽和溫度、飽和壓力、

飽和水、飽和蒸汽？

一定壓力下汽水共存的密封容器內(nèi)，液體和蒸汽的分子在不停地

運(yùn)動，有的跑出液面，有的返回液面，當(dāng)從水中飛出的分子數(shù)目等于

因相互碰撞而返回水中的分子數(shù)時，這種狀態(tài)稱為動態(tài)平衡。

處于動態(tài)平衡的汽、液共存的狀態(tài)叫飽和狀態(tài)。

在飽和狀態(tài)時，液體和蒸汽的溫度相同，這個溫度稱為飽和溫度；

液體和蒸汽的壓力也相同，該壓力稱為飽和壓力。飽和狀態(tài)的水稱為

飽和水；飽和狀態(tài)下的蒸汽稱為飽和蒸汽。

45．為何飽和壓力隨飽和溫度升高而增高？

溫度升高，分子的平均動能增大，從水中飛出的分子數(shù)目越多，

因而使汽側(cè)分子密度增大。同時蒸汽分子的平均運(yùn)動速度也隨著增

加，這樣就使得蒸汽分子對器壁的碰撞增強(qiáng)，其結(jié)果使得壓力增大，

所以說：飽和壓力隨飽和溫度升高而增高。

46．什么叫濕飽和蒸汽、干飽和蒸汽、過熱蒸汽？

在水達(dá)到飽和溫度后，如定壓加熱，則飽和水開始汽化，在水沒

有完全汽化之前，含有飽和水的蒸汽叫濕飽和蒸汽，簡稱濕蒸汽。濕

飽和蒸汽繼續(xù)在定壓條件下加熱，水完全汽化成蒸汽時的狀態(tài)叫干飽

和蒸汽。干飽和蒸汽繼續(xù)定壓加熱，蒸汽溫度上升而超過飽和蒸汽溫

度時，就變成過熱蒸汽。

47．什么叫干度？什么叫濕度？

1kg濕蒸汽中含有干蒸汽的重量百分?jǐn)?shù)叫做干度，用符號χ表示：

χ＝干蒸汽的重量／濕蒸汽的重量（1

—25）

干度是濕蒸汽的一個狀態(tài)參數(shù)，它表示濕蒸汽的干燥程度；χ值

越大則蒸汽越干燥。

1kg濕蒸汽中含有飽和水的重量百分?jǐn)?shù)稱為濕度，以符號（1-χ）

表示。

48．什么叫臨界點(diǎn)？水蒸汽的臨界參數(shù)為多少？

隨著壓力的增高，飽和水線與干飽和蒸汽線逐漸接近，當(dāng)壓力增

加到某一數(shù)值時，二線相交，相交點(diǎn)即為臨界點(diǎn)。臨界點(diǎn)的各狀態(tài)參

數(shù)稱為臨界參數(shù)，對水蒸氣來說：其臨界壓力pc＝22.129MPa，臨界

溫度為tc＝374.15℃，臨界比容為νc＝0.003147m3／kg。

49.是否存在400℃的液態(tài)水？

不存在。因?yàn)楫?dāng)水的溫度高于臨界溫度時（即t＞tc＝374.15℃

時）都是過熱蒸汽，所以不存在400℃的液態(tài)水。

50．水蒸氣狀態(tài)參數(shù)如何確定？

由于水蒸氣屬于實(shí)際氣體，其狀態(tài)參數(shù)按實(shí)際氣體的狀態(tài)方程計

算非常復(fù)雜，而且溫差較大不適應(yīng)工程上實(shí)際計算的要求，因此，人

們在實(shí)際研究和理論分析計算的基礎(chǔ)上，將不同壓力下水蒸氣的比體

積、溫度、焓、熵等列成表或繪成圖。利用查圖、查表的方法確定其

狀態(tài)參數(shù)，這是工程上常用的方法。

51．什么叫液體熱、汽化熱、過熱熱？

把水加熱到飽和水時所加入的熱量，稱為液體熱。

1kg飽和水在定壓條件下加熱至完全汽化所加入的熱量叫汽化潛

熱，簡稱汽化熱。

干飽和蒸汽定壓加熱變成過熱蒸汽，過熱過程吸收的熱量叫過熱

熱。

52．什么叫穩(wěn)定流動、絕熱流動？

流動過程中工質(zhì)各狀態(tài)點(diǎn)參數(shù)不隨時間而變動的流動稱為穩(wěn)定

流動。

與外界沒有熱交換的流動稱為絕熱流動。

53．什么叫軸功？什么叫膨脹功？

軸功即工質(zhì)流經(jīng)熱機(jī)時，驅(qū)動熱機(jī)主軸對外輸出的功，以“ωs”

表示。將（q－Δμ）這部分?jǐn)?shù)量的熱能所轉(zhuǎn)變成的功叫膨脹功，它

是一種氣體容積變化功，用符號ω表示，對一般流動系統(tǒng)

ω＝q－Δμ＝（p2ν2－p1ν1）＋1/2（c2

2－c1

2）＋g（z2－z1）（1

—26）

54．什么叫噴管？電廠中常用哪幾種噴管？

凡用來使氣流降壓增速的管道叫噴管。電廠中常用的噴管有漸縮

噴管和縮放噴管兩種。漸縮噴管的截面是逐漸縮小的；而縮放噴管的

截面先收縮后擴(kuò)大。

55．什么叫節(jié)流？什么叫絕熱節(jié)流？

工質(zhì)在管內(nèi)流動時，由于通道截面突然縮小，使工質(zhì)流速突然增

加，壓力降低的現(xiàn)象稱為節(jié)流。

節(jié)流過程中如果工質(zhì)與外界沒有熱交換，則稱之為絕熱節(jié)流。

56．什么叫朗肯循環(huán)？

以水蒸氣為工質(zhì)的火力發(fā)電廠中，讓飽和蒸汽在鍋爐的過熱器中

進(jìn)一步吸熱，然后過熱蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)進(jìn)行絕熱膨脹做功，汽輪機(jī)排

汽在凝汽器中全部凝結(jié)成水。并以水泵代替卡諾循環(huán)中的壓縮機(jī)使凝

結(jié)水重又進(jìn)入鍋爐受熱，這樣組成的汽-水基本循環(huán)，稱之為朗肯循

環(huán)。

57．朗肯循環(huán)是通過哪些熱力設(shè)備實(shí)施的？各設(shè)備的作用是什

么？

朗肯循環(huán)的主要設(shè)備是蒸汽鍋爐、汽輪機(jī)、凝汽器和給水泵四個

部分。

⑴．鍋爐：包括省煤器、爐膛、水冷壁和過熱器，其作是將給水

定壓加熱，產(chǎn)生過熱蒸汽，通過蒸汽管道，送入汽輪機(jī)。

⑵．汽輪機(jī)：蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)絕熱膨脹做功將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。

⑶．凝汽器：作用是將汽輪機(jī)排汽定壓下冷卻，凝結(jié)成飽和水，

即凝結(jié)水。

⑷．給水泵：作用是將凝結(jié)水在水泵中絕熱壓縮，提升壓力后送

回鍋爐。

58．朗肯循環(huán)的熱效率如何計算？

根據(jù)效率公式

η＝ω／q1＝（q1－q2）／q1（1

—27）

式中q1——1kg蒸汽在鍋爐中定壓吸收的熱量，kJ／kg；

q2——1kg蒸汽在凝汽器中定壓放出的熱量，kJ／kg。

對朗肯肯循環(huán)1kg蒸汽在鍋爐中定壓吸收的熱量為：

q1＝h1－h(huán)給kJ／kg（1

—28）

式中h1——過熱蒸汽焓，kJ／kg；

h給——給水焓，kJ／kg。

1kg排汽在冷凝器中定壓放出熱量為：

q2＝h2－h(huán)2

1kJ／kg（1

—29）

式中h2——汽輪機(jī)排汽焓，kJ／kg；

h2

1——凝結(jié)水焓，kJ／kg。

因水在水泵中絕熱壓縮時，其溫度變化不大，所以hfw可以認(rèn)為

等于凝結(jié)水焓h2

1。則循環(huán)所獲得功為：

ω＝q1－q2＝（h1―h給）―（h2―h2

‘）

＝h1－h(huán)2＋h2

‘－h(huán)給＝h1－h(huán)2

（1—30）

所以

η＝ω／q1＝（h1－h(huán)2）／（h1－h(huán)2

1）（1

—31）

59．影響朗肯循環(huán)效率的因素有哪些？

從朗肯循環(huán)效率公式η＝（h1－h(huán)2）／（h1－h(huán)2

1）或以看出η取

決于過熱蒸汽焓h1，排汽焓h2以及凝結(jié)水焓h2

1，而h1由過熱蒸汽的

初參數(shù)p1、t1決定。h1和h2

1都由參數(shù)p2決定，所以朗肯循環(huán)效率取

決于過熱蒸汽的初參數(shù)p1、t1和終參數(shù)p2。

毫無疑問：初參數(shù)（過熱蒸汽壓力，溫度）提高，其他條件不變，

熱效率將提高，反之，則下降；終參數(shù)（排汽壓力）下降，初參數(shù)不

變，則熱效率提高，反之，則下降。

60．什么叫給水回?zé)嵫h(huán)

把汽輪機(jī)中部分做過功的蒸汽抽出，送入加熱器中加熱給水，這

種循環(huán)叫給水回?zé)嵫h(huán)。

61．采用給水回?zé)嵫h(huán)的意義是什么？

采用給水回?zé)峒訜嵋院螅环矫鎻钠啓C(jī)中間部分抽出一部分蒸

汽，加熱給水提高了鍋爐給水溫度。這樣可使抽汽不在凝汽器中冷凝

放熱，減少了冷源損失。另一方面，提高了給水溫度，減少給水在鍋

爐中的吸熱量。

因此，在蒸汽初參數(shù)、終參數(shù)相同的情況下，采用給水回?zé)嵫h(huán)

的熱效率比朗肯循環(huán)熱效率高。

一般回?zé)峒墧?shù)不止一級，中參數(shù)的機(jī)組，回?zé)峒墧?shù)3—4級；高

參數(shù)機(jī)組6—7級；超高參數(shù)機(jī)組不超過8—9級。

62．什么叫再熱循環(huán)？

再熱循環(huán)就是把汽輪機(jī)高壓缸已經(jīng)做了部分功的蒸汽再引入鍋

爐的再熱器，重新加熱，使蒸汽溫度又提高到初溫度，然后再引回汽

輪機(jī)中、低壓缸內(nèi)繼續(xù)做功，最后的乏汽排入凝汽器的一種循環(huán)。

63．采用中間再熱循環(huán)的目的是什么？

采用中間再熱循環(huán)的目的有兩個：

⑴降低終濕度：由于大型機(jī)組初壓的提高，使排汽濕度增加，對

汽輪機(jī)的末幾級葉片侵蝕增大。雖然提高初溫可以降低終濕度，但提

高初溫度受金屬材料耐溫性能的限制，因此對終濕度改善較少；采用

中間再熱循環(huán)有利于終濕度的改善，使得終濕度降到允許的范圍內(nèi)，

減輕濕蒸汽對葉片的沖蝕，提高低壓部分的內(nèi)效率。

⑵提高熱效率：采用中間再熱循環(huán)，正確的選擇再熱壓力后，循

環(huán)效率可以提高4%—5%。

64．什么的熱電合供循環(huán)？其方式有幾種？

在發(fā)電廠中利用汽輪機(jī)中做過功的蒸汽，（抽汽或排汽）的熱量

供給熱用戶，可以避免或減少在凝汽器中的冷源損失，使發(fā)電廠的熱

效率提高，這種同時生產(chǎn)電能和熱能的生產(chǎn)過程稱為熱電合供循環(huán)。

熱電合供循環(huán)中供熱汽源有兩種：一種是由背壓式汽輪機(jī)排汽；一種

是由調(diào)整抽汽式汽輪機(jī)抽汽。

65．何謂換熱？換熱有哪幾種基本形式？

物體間的熱量交換稱為換熱。

換熱有三種基本形式：導(dǎo)熱、對流換熱、輻射換熱。

直接接觸的物體各部分之間的熱量傳遞現(xiàn)象叫導(dǎo)熱。

在流體內(nèi)，流體之間的熱量傳遞主要由于流體的運(yùn)動，使熱流體

中的一部分熱量傳遞給冷流體，這種熱量傳遞方式叫做以對流換熱。

高溫物體的部分熱能變?yōu)檩椛淠埽噪姶挪ǖ男问较蛲獍l(fā)射到接

收物體后，輻射能再轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽晃铡＿@種電磁波傳遞熱量的

方式叫做輻射換熱。

66．什么叫穩(wěn)定導(dǎo)熱？

物體各點(diǎn)的溫度不隨時間而變化的導(dǎo)熱叫做穩(wěn)定導(dǎo)熱。火電廠中

大多數(shù)熱力設(shè)備在穩(wěn)定運(yùn)行時其壁面間的傳熱都屬于穩(wěn)定導(dǎo)熱。

67．什么叫導(dǎo)熱系數(shù)？導(dǎo)熱系數(shù)與什么有關(guān)？

導(dǎo)熱系數(shù)是表明材料導(dǎo)熱能力大小的一個物理量，又稱熱導(dǎo)率，

它在數(shù)值上等于壁的兩表面溫差為1℃，壁厚等于1m時，在單位壁

面積上每秒鐘所傳遞的熱量。導(dǎo)熱系數(shù)與材料的種類、物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、

濕度有關(guān)，對同一種材料，導(dǎo)熱系數(shù)還和材料所處的溫度有關(guān)。

68．什么叫對流換熱？舉出在電廠中幾個對流換熱的實(shí)例。

流體流過固體壁面時，流體與壁面之間進(jìn)行的熱量傳遞過程叫對

流換熱。

在電廠中利用對流換熱的設(shè)備較多，如煙氣流過對流過熱器與管

壁發(fā)生的熱交換；在凝汽器中，銅管內(nèi)壁與冷卻水及銅管外壁與汽輪

機(jī)排汽之間發(fā)生的熱交換。

69．影響對流換熱的因素有哪些？

影響對流換熱的因素主要有五個方面：

⑴流體流動的動力。流體流動的動力有兩種：一種是自由流動；

一種是強(qiáng)迫流動。強(qiáng)迫流動換熱通常比自由流動換熱更強(qiáng)烈。

⑵流體有無相變。一般來說對同一種流體有相變時的對流換熱比

無相變時更強(qiáng)烈。

⑶流體的流態(tài)。由于紊流時流體各部分之間流動劇烈混雜，所以

紊流時，熱交換比層流時更強(qiáng)烈。

⑷幾何因素影響。流體接觸的固體表面的形狀、大小及流體與固

體之間的相對位置都影響對流換熱。

⑸流體的物理性質(zhì)。不同流體的密度、粘性、導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容、

汽化潛熱等都不同，它影響著流體與固體壁面的熱交換。

注：物質(zhì)分固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三相，相變就是指其狀態(tài)變化。

70．什么叫層流？什么是紊流？

流體有層流和紊流兩種流動狀態(tài)。

層流是各流體微團(tuán)彼此平行地分層流動，互不干擾與混雜。

紊流是各流體微團(tuán)間強(qiáng)烈地混合與摻雜、不僅有沿著主流方向的

運(yùn)動，而且還有垂直于主流方向的運(yùn)動。

71．層流與紊流各有什么流動特點(diǎn)？在汽水系統(tǒng)上常遇到哪一種

流動？

層流的流動特點(diǎn)：各層間液體互不混雜，液體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡是

直線或是有規(guī)則的平滑曲線。

紊流的流動特點(diǎn)：流體流動時，液體質(zhì)點(diǎn)之間有強(qiáng)烈的互相混雜，

各質(zhì)點(diǎn)都呈現(xiàn)出雜亂無章的紊亂狀態(tài)，運(yùn)動軌跡不規(guī)則，除有沿流動

方向的位移外，還有垂直于流動方向的位移。

發(fā)電廠的汽、水、風(fēng)、煙等各種管道系統(tǒng)中的流動，絕大多數(shù)屬

于紊流運(yùn)動。

72．什么叫雷諾數(shù)？它的大小能說明什么問題？

雷諾數(shù)用符號“Re”表示，流體力學(xué)中常用它來判斷流體流動的

狀態(tài)。

Re＝cd／ν（1

—32）

式中c——流體的流速，m／s；

d——管道內(nèi)徑，m；

ν——流體的運(yùn)動粘度，m2／s。

雷諾數(shù)大于10000時表明流體的流動狀態(tài)是紊流，雷諾數(shù)小于

2320時表明流體的流動狀態(tài)是層流。在實(shí)際應(yīng)用中只用下臨界雷諾

數(shù)，對于圓管中的流動，Re＜2300為層流，當(dāng)Re＞2300為紊流。

73．何謂流量？何謂平均流速？它與實(shí)際流速不什么區(qū)別？

流體流量是指單位時間內(nèi)通過過流斷面的液體數(shù)量。其數(shù)量用體

積表示，稱為體積流量，常用m3／s或m3／h表示；其數(shù)量用重量表

示，稱為重量流量，常用kg／s或kg／h表示。

平均流速：是指過流斷面上各點(diǎn)流速的算術(shù)平均值。

實(shí)際流速與平均流速的區(qū)別：過流斷面上各點(diǎn)的實(shí)際流速是不相

同的，而平均流速在過流斷面上是相等的（這是由于取算術(shù)平均值而

得）。

74．何謂水錘？有何危害？如何防止？

在壓力管路中，由于液體流速的急劇變化，從而造成管中的液體

壓力顯著、反復(fù)、迅速地變化，對管道中有一種“錘擊”的特征，這

種現(xiàn)象稱為水錘（或叫水擊）。

水錘有正水錘和負(fù)水錘之分，它們的危害有：

正水錘時，管道中的壓力升高，可以超過管中正常壓力的幾十倍

至幾百倍，以致管壁產(chǎn)生很大的應(yīng)力，而壓力的反復(fù)變化將引起管道

和設(shè)備的振動，管道的應(yīng)力交變變化，將造成管道、管件和設(shè)備的損

壞。

負(fù)水錘時，管道中的壓力降低，出會引起管道和設(shè)備振動。應(yīng)力

交遞變化，對設(shè)備有不利的影響，同時負(fù)水錘時，如壓力降得過低可

能使管中產(chǎn)生不利的真空，在外界壓力的作用下，會將管道擠扁。

為了防止水錘現(xiàn)象的出現(xiàn)，可采取增加閥門起閉時間，盡量縮短

管道的長度，在管道上裝設(shè)安全閥門或空氣室，以限制壓力突然升高

的數(shù)值或壓力降得太低的數(shù)值。

75．何謂金屬的機(jī)械性能？

金屬的機(jī)械性能是金屬材料在外力作用下表現(xiàn)出來的特性。如彈

性、強(qiáng)度、硬度、韌性和塑性等。

76．什么叫強(qiáng)度？強(qiáng)度指標(biāo)通常有哪些？

強(qiáng)度是指金屬材料在外力作用下抵抗變形和破壞的能力。強(qiáng)度指

標(biāo)有彈性極限бe、屈服極限бs、強(qiáng)度極限бb。

所謂彈性極限是指材料在外力作用下產(chǎn)生彈性變形的最大應(yīng)力。

屈服極限是指材料在外力作用下出現(xiàn)塑性變形時的應(yīng)力。

強(qiáng)度極限是指材料斷裂時的應(yīng)力。

77．什么叫塑性？塑性指標(biāo)有哪些？

金屬材料在外力作用下產(chǎn)生塑性變形而不破壞的能力，塑性指標(biāo)

有延伸率和斷面收縮率。

78．什么叫變形？變形過程有哪三個階段？

金屬材料在外力作用下，所引起尺寸和形狀的變化稱為變形。。

任何金屬，在外力作用下引起的變形過程可分為三個階段：

⑴彈性變形階段。即在應(yīng)力不大的情況下變形量隨應(yīng)力值成正比

例增加，當(dāng)應(yīng)力去除后變形完全消失。

⑵彈-塑性變形階段。即應(yīng)力超過材料的屈服極限時，在應(yīng)力去

除后變形不能完全消失，而有殘留變形存在，這部分殘留變形即為塑

性變形。

⑶斷裂。當(dāng)應(yīng)力繼續(xù)增大，金屬在大量塑性變形之后即發(fā)生斷裂。

79．什么叫剛度和硬度？

零件在受力時抵抗彈性變形的能力稱為剛度。硬度是指金屬材料

抵抗硬物壓入其表面的能力。

80．何謂疲勞和疲勞強(qiáng)度？

在工程實(shí)際中，很多機(jī)器零件所受的載荷不僅大小可能變化，而

且方向也可能變化，如齒輪的齒，轉(zhuǎn)動機(jī)械的軸等。這種載荷稱為交

變載荷，交變載荷在零件內(nèi)部將引起隨時間而變化的應(yīng)力，稱為交變

應(yīng)力。零件在交變應(yīng)力的長期作用下，會在小于材料的強(qiáng)度極限бb

甚至小于屈服極限бs的應(yīng)力下斷裂，這種現(xiàn)象稱為疲勞。金屬材料

在無限多次交變應(yīng)力作用下，不致引起斷裂的最大應(yīng)力稱為疲勞極限

或疲勞強(qiáng)度。

81．什么叫熱應(yīng)力？

由于零部件內(nèi)、外或兩側(cè)溫差引起的零、部件變形受到約束，而

在物體內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力稱為熱應(yīng)力。

82．什么叫熱沖擊？

金屬材料受到急劇的加熱和冷卻時，其內(nèi)部將產(chǎn)生很大的溫差，

從而引起很大的沖擊熱應(yīng)力，這種現(xiàn)象稱為熱沖擊。一次大的熱沖擊，

產(chǎn)生的熱應(yīng)力能超過材料的屈服極限，而導(dǎo)致金屬部件的損壞。

83．造成汽輪機(jī)熱沖擊的原因有哪些？

汽輪機(jī)運(yùn)行中產(chǎn)生熱沖擊主要有以下幾種原因：

⑴起動時蒸汽溫度與金屬溫度不匹配。一般起動中要求起動參

數(shù)與金屬溫度相匹配，并控制一定的溫升速度，如果溫度不相匹配，

相差較大，則會產(chǎn)生較大的熱沖擊。

⑵極熱態(tài)起動時造成的熱沖擊。單元制機(jī)組極熱態(tài)起動時，由

于條件限制，往往是在蒸汽參數(shù)較低情況下沖轉(zhuǎn)，這樣在汽缸、轉(zhuǎn)子

上極易產(chǎn)生熱沖擊。

⑶負(fù)荷大幅度變化造成的熱沖擊。額定滿負(fù)荷工況運(yùn)行的汽輪

機(jī)甩去較大部分負(fù)荷，則通流部分的蒸汽溫度下降較大，汽缸、轉(zhuǎn)子

受冷而產(chǎn)生較大熱沖擊。突然加負(fù)荷時，蒸汽溫度升高，放熱系數(shù)增

加很大，短時間內(nèi)蒸汽與金屬間有大量熱交換，產(chǎn)生的熱沖擊更大。

⑷汽缸、軸封進(jìn)水造成的熱沖擊。冷水進(jìn)入汽缸、軸封體內(nèi)，

強(qiáng)烈的熱交換造成很大的熱沖擊，往往引起金屬部件變形。

84．蒸汽對汽輪機(jī)金屬部件表面的熱傳遞有哪些方式？

蒸汽對汽輪機(jī)金屬部件表面的熱傳遞有兩種方式：當(dāng)金屬溫度

低于蒸汽的飽和溫度時，熱量以凝結(jié)放熱方式傳遞給金屬表面，當(dāng)金

屬表面溫度等于或高于蒸汽的飽和溫度時，熱量以對流放熱方式傳給

金屬表面。

85．蒸汽與金屬表面間的凝結(jié)放熱有哪些特點(diǎn)？

總的來說，由于凝結(jié)放熱時熱交換是通過蒸汽凝結(jié)放出汽化潛熱

的方式來實(shí)現(xiàn)的，故其放熱系數(shù)一般較大。凝結(jié)放熱有兩種。

⑴蒸汽在金屬表面凝結(jié)形成水膜，而后蒸汽凝結(jié)時放出的汽化

潛熱通過水膜傳給金屬表面，這種方式叫膜狀凝結(jié)。冷態(tài)起動初始階

段蒸汽對汽缸內(nèi)表面的放熱就是這種方式，其放熱系數(shù)在4652～

17445（m2·K）之間。

⑵蒸汽在金屬表面凝結(jié)放熱時，不形成水膜則這種凝結(jié)方式叫

珠狀凝結(jié)。冷態(tài)起動初始階段，由于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的離心力，蒸汽對轉(zhuǎn)子

表面的放熱屬于珠狀凝結(jié)。珠狀凝結(jié)放熱系數(shù)相當(dāng)大，一般達(dá)膜狀凝

結(jié)放熱系數(shù)的15～20倍。

86．蒸汽與金屬表面間的對流放熱有何特點(diǎn)？

金屬的表面溫度達(dá)到加熱蒸汽壓力下的飽和溫度以上時，蒸汽與

金屬表面的熱傳遞以對流放熱方式進(jìn)行，蒸汽的對流放熱系數(shù)要比凝

結(jié)放熱系數(shù)小得多。

蒸汽對金屬的放熱系數(shù)不是一個常數(shù)，它與蒸汽的狀態(tài)有很大的

關(guān)系，高壓過熱蒸汽和濕蒸汽的放熱系數(shù)較大。低壓微過熱蒸汽的放

熱系數(shù)較小。

87．何謂準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)、準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)區(qū)？

在一定的溫升率條件下，隨著蒸汽對金屬放熱時間的增長和蒸汽

參數(shù)的升高，蒸汽對金屬的放熱系數(shù)不斷增大，即蒸汽對金屬的放熱

量不斷增加，從而使金屬部件內(nèi)的溫差不斷加大。當(dāng)調(diào)節(jié)級的蒸汽溫

度升到滿負(fù)荷所對應(yīng)的蒸汽溫度時，蒸汽溫度變化率為零，此時金屬

部件內(nèi)部溫差達(dá)到最大值，在溫升率變化曲線上這一點(diǎn)稱為準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)

點(diǎn)，準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)附近的區(qū)域?yàn)闇?zhǔn)穩(wěn)態(tài)區(qū)。

汽輪機(jī)起動時進(jìn)入準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)區(qū)時熱應(yīng)力達(dá)到最大值。

88．汽輪機(jī)起、停和工況變化時，哪些部位熱應(yīng)力最大？

汽輪機(jī)起、停和工況變化時，最大熱應(yīng)力發(fā)生的部位通常是：高

壓缸的調(diào)節(jié)級處，再熱機(jī)組中壓缸的進(jìn)汽區(qū)，高壓轉(zhuǎn)子在調(diào)節(jié)級前后

的汽封處、中壓轉(zhuǎn)子的前汽封處等。

89．什么叫熱疲勞？

金屬零部件被反復(fù)加熱和冷卻時，其內(nèi)部產(chǎn)生交變熱應(yīng)力，在此

交變熱應(yīng)力反復(fù)作用下零部件遭到破壞的現(xiàn)象叫熱疲勞。

90．什么叫蠕變？

金屬材料長期處于高溫條件下，在低于屈服點(diǎn)的應(yīng)力作用下，緩

慢而持續(xù)不斷地增加材料塑性變形的過程叫蠕變。

91．什么叫應(yīng)力松弛？

金屬零件在高溫和某一初始應(yīng)力作用下，若維持總變形不變，則

隨時間的增加，零件的應(yīng)力逐漸地降低，這種現(xiàn)象叫應(yīng)力松弛，簡稱

松弛。

92．何謂汽輪機(jī)積鹽？

帶有各種雜質(zhì)的過熱蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)后，由于做了功，壓力和溫

度便有所降低，而鈉化合物和硅酸在蒸汽中的溶解度便隨著壓力的降

低而減小。當(dāng)其中某種物質(zhì)的攜帶量大于它在蒸汽中的溶解度時，該

物質(zhì)就會以固態(tài)排出。沉積在蒸汽的通流部分。沉積的物質(zhì)主要是鹽

類，這種現(xiàn)象常稱汽輪機(jī)積鹽。

93．什么叫熱工檢測和熱工測量儀表？

發(fā)電廠中，熱力生產(chǎn)過程的各種熱工參數(shù)（如壓力、溫度、流量、

液位、振動等）的測量方法叫熱工檢測，用來測量熱工參數(shù)的儀表叫

熱工測量儀表。

94．什么叫允許誤差？什么叫精確度？

根據(jù)儀表的制造質(zhì)量，在國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了各種儀表的最大誤

差，稱為允許誤差。允許誤差表示為：

K＝儀表的最大允許絕對誤差／（量程上限－量程下限）×

100%

允許誤差去掉百分量以后的絕對值（K值）叫儀表的精確度，一

般實(shí)用精確度的等級有：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0等。

95．溫度測量儀表分哪幾類？各有哪幾種？

溫度測量儀表按其測量方法可分為兩大類：

⑴接觸式測溫儀表。主要有：膨脹式溫度計，熱電阻溫度計和

熱電偶溫度計等。

⑵非接觸式測量儀表。主要有：光學(xué)高溫計、全輻射式高溫計

和光電高溫計等。

96．壓力測量儀表分為哪幾類？

壓力測量儀表可分為滾柱式壓力計、彈性式壓力計和活塞式壓力

計等。

97．水位測量儀表有哪幾種？

水位測量儀表主要有玻璃管水位計、差壓型水位計、電極式水位

計等。

98．流量測量儀表有哪幾種？

根據(jù)測量原理，常用的流量測量儀表（即流量計）有差壓式、速

度式和容積式三種。火力發(fā)電廠中主要采用差壓式流量計來測量蒸

汽、水和空氣的流量。

99．如何選擇壓力表的量程？

為防止儀表損壞，壓力表所測壓力的最大值一般不超過儀表測量

上限的2/3；為保證測量的準(zhǔn)確度，被測壓力不得低于標(biāo)尺上限的

1/3。當(dāng)被測壓力波動較大時，應(yīng)使壓力變化范圍處在標(biāo)尺上限的

1/3～1/2處。

100．何謂雙金屬溫度計？其測量原理怎樣？

雙金屬溫度計是用來測量氣體、液體和蒸汽的較低溫度的工業(yè)儀

表。它具有良好的耐振性，安裝方便，容易讀數(shù)，沒有汞害。

雙金屬溫度計用繞成螺旋彈簧狀的雙金屬片作為感溫元件，將其

放在保護(hù)管內(nèi)，一端固定在保護(hù)管底部（固定端），另一端連接在一

細(xì)軸上（自由端），自由端裝有指針，當(dāng)溫度變化時，感溫元件的自

由端帶動指針一起轉(zhuǎn)動，指針在刻度盤上指示出相應(yīng)的被測溫度。

101．何謂熱電偶？

在兩種不同金屬導(dǎo)體焊成的閉合回路中，若兩焊接端的溫度不同

時，就會產(chǎn)生熱電勢，這種由兩種金屬導(dǎo)體組成的回路就稱為熱電偶。

102．什么叫繼電器？它有哪些分類？

繼電器是一種能借助于電磁力或其它物理量的變化而自行切換

的電器。它本身具有輸入回路，是熱工控制回路中用得較多的一種自

動化元件。

根據(jù)輸入信號不同，繼電器可分為兩大類：一類是非電量繼電器，

如壓力繼電器，溫度繼電器等，其輸入信號是壓力、溫度等，輸出的

都是電量信號。一類是電量繼電器，它輸入、輸出的都是電量信號。

103．電流是如何形成的？它的方向是如何規(guī)定的？

在金屬導(dǎo)體中存在著大量電子，能自由運(yùn)動的電子叫自由電子，

金屬中的電流就是自由電子朝一個方向運(yùn)動所形成的。電流是有一定

方向的，規(guī)定正電荷運(yùn)動的方向?yàn)殡娏鞣较颉?/p>

104．什么是電路的功率和電能？它們之間有何關(guān)系？

電路的功率就是單位時間內(nèi)電場所做的功。電能用來表示電場在

一段時間內(nèi)所做的功。它們之間的關(guān)系為：

E＝P·t（1

—33）

式中P——功率，hW；

t——時間，t；

E——電能，kW·h。

注：1kW·h就是平常所說的1度電。

105．構(gòu)成煤粉鍋爐的主要本體設(shè)備和輔助設(shè)備有哪些？

煤粉鍋爐本體的主要設(shè)備包括：燃燒器、燃燒室（爐膛）、布置

有受熱面的煙道、汽包、下降管、水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器、

空氣預(yù)熱器、聯(lián)箱、減溫器、安全閥、水位計等。

輔助設(shè)備主要包括：送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、排粉機(jī)、磨煤機(jī)、粗粉分

離器、旋風(fēng)分離器、給煤機(jī)、給粉機(jī)、除塵器及煙囟等。

106．何謂燃料？鍋爐燃料有哪幾種？

所謂燃料是指在燃燒過程中能放出熱量的物質(zhì)，燃料必須具備兩

個條件：一是可燃性，二是燃燒時可放出熱量。

燃料按物理形態(tài)可分為固體、液體、氣體三種。

⑴固體燃料包括：木材、煤、油母頁巖、木炭、焦炭、煤粉等。

⑵液體燃料包括：在石油、重油、煤油、柴油等。

⑶氣體燃料包括：天然氣、高爐煤氣、發(fā)生爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、

地下氣化煤氣等。

107．什么是燃料的發(fā)熱量？發(fā)熱量的大小決定于什么？

燃料的發(fā)熱量是指單位重量（氣體燃料用單位容積）的燃料在完

全燃燒時所放出的熱量，單位為kJ／kg或kJ／m3。

燃料發(fā)熱量的大小取決于燃料中可燃成分的多少。一般說來，燃

料中含揮發(fā)分高，含碳量多，含水分和灰分少，就說明燃料的發(fā)熱量

大；反之則小。

108．燃料的定壓高、低位發(fā)熱量有何區(qū)別？

燃料的定壓高、低位發(fā)熱量的區(qū)別在于，定壓高位發(fā)熱量的指

1kg收到基燃料完全燃燒時放出的全部熱量，包括煙氣中水蒸氣已凝

結(jié)成水放出的汽化潛熱。定壓低位發(fā)熱量則要從定壓高位發(fā)熱量中扣

除這部分汽化潛熱。

109．鍋爐對給水有哪幾點(diǎn)要求？

鍋爐對水質(zhì)的要求隨著鍋爐額定壓力的提高而提高。給水品質(zhì)還

隨電廠的性質(zhì)而有差別。凝汽式發(fā)電廠比熱電廠要求高，單段蒸發(fā)比

分段蒸發(fā)要求高，直流鍋爐比汽包鍋爐要求高。對鍋爐給水一般有如

下要求：

⑴鍋爐給水必須是經(jīng)化學(xué)處理的除鹽水。

⑵鍋爐給水的壓力和溫度必須達(dá)到規(guī)定值。

⑶鍋爐給水品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求：硬度、溶解氧、pH值、含油量、含

二氧化碳、含鹽量、聯(lián)氨量、含銅量、含鐵量必須合格，水質(zhì)澄清。