第一章一.概念
1.級：汽輪機做功的基本單元，由噴嘴葉柵和與之相配合的動葉柵所組成。
2.反動度：蒸汽在動葉柵中膨脹時的理想比焓降δhb和整個級的滯止理想比焓降δht*之比，即
3.部分進汽度：工作噴嘴所佔的弧段長度zntn與整個圓周長πdn的比值：
4.級的速度比：級的圓周速度u與噴嘴出口速度c1或級的假象出口速度ca之比，即
或5.最佳速度比：動葉出口絕對速度c2在軸向排氣時，餘速損失最小，有一特定的速度關係可使最小速度損失得以實現。
6.級的輪周效率：1kg/s蒸汽在級內所做的輪周功pul與蒸汽在該級中所具有的理想能量e0之比，即
7.級的相對內效率：級的有效比焓降δhi與理想能量e0之比，即
8.壓力級：以利用級組中合理分配的壓力降或比焓降為主的級，效率較高，又稱單列級。
9.調節級：在採用噴嘴調節的汽輪機中，第一級的通流面積是可以隨負荷變化而改變的，這種改變的另乙個原因是部分進汽。
10.反動級：反動度ωm≈0.5的級，即蒸汽在噴嘴葉柵和動葉柵中的膨脹各佔一半左右。
11.徑高比：級的平均直徑dm與動葉片高度lb之比。
12.動葉進出口速度ω1與ω2大小比較：
在純衝動級中，ωm=0，即δhb=0，即ω2=4ω1
13.衝角：葉型幾何進口角與氣流進口角之差。
14.葉柵：有相同葉片構成氣流通道的組合，分為環形葉柵，直列葉柵，平面葉柵。
15.各種級的最佳速度比值： 純衝動級的最佳速度比約為0.
4—0.44；反動級的最佳速度比約為0.65—0.
75；純衝動式復速級的最佳速度比約為0.21—0.22。
16.汽輪機型號所代表的意義：
汽輪機型號額定功率—蒸汽引數—變形設計序數
17.滯止引數：將蒸汽等熵滯止到初速為零的滯止狀態點，此時蒸汽引數為制止引數。
二.簡答
1.級的衝動原理及反動原理。
衝動原理：氣流僅在噴嘴中膨脹，在動葉中不膨脹而知改變其流動方向。
反動原理：氣流不僅在噴嘴中膨脹，在動葉中也膨脹。
2.級的分類及特點。
1）衝動級和反動級：
①純衝動級：蒸汽只在噴嘴葉柵中進行膨脹，而在動葉柵中蒸汽不膨脹。它僅利用衝擊力來作功。在這種級中：p1=p2；δhb=0；δht*=δhn*，做功能力大，流動效率較低。
②帶反動度的衝動級：蒸汽的膨脹大部分在噴嘴葉柵中進行，只有一小部分在動葉柵中進行。這種級兼有衝動級和反動級的特徵，它的流動效率高於純衝動級，作功能力高於反動級。
在這種級中：p1>p2；δhn>δhb>0。
③復速級：復速級有兩列動葉，現代的復速級都帶有一定的反動度，即蒸汽除了在噴嘴中進行膨脹外，在兩列動葉和導葉中也進行適當的膨脹。由於復速級採用了兩列動葉柵，其作功能力要比單列衝動級大。
2）壓力級和速度級：
壓力級做功能力大，效率低；速度級做功能力小，效率高。
3）調節級和非調節級：
按通流面積是否隨負荷大小而改變分類。
3.漸縮斜切噴嘴的膨脹特點。
1）當εn≥εcr，即p1≥pcr時，蒸汽僅在漸縮部分膨脹，在斜切部分不膨脹，斜切部分盡起引導流向的作用，此時c1≤ccrg1≤gcr。
2）當εn<εcr，即p14.噴嘴速度係數與動葉速度係數的含義及其影響因素。
1）噴嘴速度係數：噴嘴出口的實際係數與理想係數之比，即φ=c1/c1t，φ實質上表示了蒸汽在噴嘴流動過程中的損失，影響速度係數的因素很多，φ的大小與噴嘴高度、葉型、表面粗糙度、前後壓差、葉片寬度有關，其中與噴嘴高度關係最為密切，為減小損失，在設計時要求噴嘴高度不小於15—20mm，φ常取0.92—0.
98，一般取0.97.
2）動葉速度係數φ=ω2/ω2t,φ與動葉高度，反動度，葉型，動葉片的表面粗糙度等因素有關，其中特別是與動葉高度和反動度的關係最為密切，並隨動葉高度和反動度的增大而增大，φ常取0.85—0.95.
5.級內損失的組成，特點及分析。
1）噴嘴損失：蒸汽在噴嘴葉柵內流動時，汽流與流道壁面之間、汽流各部分之間存在碰撞和摩擦，產生的損失。
2）動葉損失：因蒸汽在動葉流道內流動時，因摩擦而產生損失。
3）餘速損失：當蒸汽離開動葉柵時，仍具有一定的絕對速度，動葉柵的排汽帶走一部分動能，稱為餘速損失。
4）葉高損失：由於葉柵流道存在上下兩個端麵，當蒸汽流動時，在端麵附麵層內產生摩擦損失，使其中流速降低。其次在端麵附麵層內，凹弧和背弧之間的壓差大於彎曲流道造成的離心力，產生由凹弧向背弧的二次流動，其流動方向與主流垂直，進一步加大附麵層內的摩擦損失。
5）扇形損失：汽輪機的葉柵安裝在葉輪外圓周上，為環形葉柵。當葉片為直葉片時，其通道截面沿葉高變化，葉片越高，變化越大。
另外，由於噴嘴出口汽流切向分速的離心作用，將汽流向葉柵頂部擠壓，使噴嘴出口蒸汽壓力沿葉高逐漸公升高。而按一元流動理論進行設計時，所有引數的選取，只能保證平均直徑截面處為最佳值，而沿葉片高度其它截面的引數，由於偏離最佳值將引起附加損失，統稱為扇形損失。
6）葉輪摩擦損失：葉輪在高速旋轉時，輪面與其兩側的蒸汽發生摩擦，為了克服摩擦阻力將損耗一部分輪周功。又由於蒸汽具有粘性，緊貼著葉輪的蒸汽將隨葉輪一起轉動，並受離心力的作用產生向外的徑向流動，而周圍的蒸汽將流過來填補產生的空隙，從而在葉輪的兩側形成渦流運動。
為克服摩擦阻力和渦流所消耗的能量稱為葉輪摩擦損失。
7）部分進汽損失：它由鼓風損失和斥汽損失兩部分組成。在沒有布置噴嘴葉柵的弧段處，蒸汽對動葉柵不產生推動力，而需動葉柵帶動蒸汽旋轉，從而損耗一部分能量；另外動葉兩側面也與弧段內的呆滯蒸汽產生摩擦損失，這些損失稱為鼓風損失。
當不進汽的動葉流道進入布置噴嘴葉柵的弧段時，由噴嘴葉柵噴出的高速汽流要推動殘存在動葉流道內的呆滯汽體，將損耗一部分動能。此外，由於葉輪高速旋轉和壓力差的作用，在噴嘴組出口末端的軸向間隙會產生漏汽，而在噴嘴組出口起始端將出現吸汽現象，使間隙中的低速蒸汽進入動葉流道，擾亂主流，形成損失，這些損失稱為斥汽損失。
8）漏汽損失：汽輪機的級由靜止部分和轉動部分組成，動靜部分之間必須留有間隙，而在間隙的前後存在有一定的壓差時，會產生漏汽，使參加作功的蒸汽量減少，造成損失，這部分能量損失稱為漏汽損失。
9）溼汽損失：在溼蒸汽區工作的級，將產生溼汽損失。其原因是：
溼蒸汽中的小水滴，因其質量比蒸汽的質量大，所獲得的速度比蒸汽的速度小，故當蒸汽帶動水滴運動時，造成兩者之間的碰撞和摩擦，損耗一部分蒸汽動能；在溼蒸汽進入動葉柵時，由於水滴的運動速度較小，在相同的圓周速度下，水滴進入動葉的方向角與動葉柵進口幾何角相差很大，使水滴撞擊在動葉片的背弧上，對動葉柵產生制動作用，阻止葉輪的旋轉，為克服水滴的制動作用力，將損耗一部分輪周功；當水滴撞擊在動葉片的背弧上時，水滴就四處飛濺，擾亂主流，進一步加大水滴與蒸汽之間的摩擦，又損耗一部分蒸汽動能。以上這些損失稱為溼汽損失。
6.級的輪周效率及其影響因素。
一公斤蒸汽在級內轉換的輪周功和其參與能量轉換的理想能量之比稱為輪周效率。 影響輪周效率的主要因素是速度係數φ和ψ，以及餘速損失係數，其中餘速損失係數的變化範圍最大。餘速損失的大小取決於動葉出口絕對速度。
餘速損失和餘速損失係數最小時，級具有最高的輪周效率。
7.溼汽損失產生的原因，危害性及減小措施。
原因：溼蒸汽中的小水滴，因其質量比蒸汽的質量大，所獲得的速度比蒸汽的速度小，故當蒸汽帶動水滴運動時，造成兩者之間的碰撞和摩擦，損耗一部分蒸汽動能；在溼蒸汽進入動葉柵時，由於水滴的運動速度較小，在相同的圓周速度下，水滴進入動葉的方向角與動葉柵進口幾何角相差很大，使水滴撞擊在動葉片的背弧上，對動葉柵產生制動作用，阻止葉輪的旋轉，為克服水滴的制動作用力，將損耗一部分輪周功；當水滴撞擊在動葉片的背弧上時，水滴就四處飛濺，擾亂主流，進一步加大水滴與蒸汽之間的摩擦，又損耗一部分蒸汽動能。以上這些損失稱為溼汽損失。
危害性：濕氣在葉片的侵蝕是造成葉片損失的主要原因。
減小措施：①採用中間再熱迴圈；②採用去溼裝置；③採用具有吸水縫的空心噴嘴；④採取措施提高動葉的抗侵蝕能力。
8.長葉片按等截面式設計的附加損失及對策。
①氣流的撞擊損失；②大小和方向沿葉高變化使下級進口條件變差。
對策：①按氣流引數按葉高的變化規律，將葉片設計成變截面的扭葉片。
動葉進口：∵β1t>β1m>β12，即β逐漸增大，∴設計時應使β1g沿葉高逐漸增大。
動葉進口：∵α2*沿葉高不斷增大，為保證α2*=90°β2*沿葉高逐漸減小，∴β2g也應增大。
②設計中採用徑向平衡法。
9.蒸汽在級中心能量轉換過程。
蒸汽在汽輪機級內的能量轉換過程，是先將蒸汽的熱能在其噴嘴葉柵中轉換為蒸汽所具有的動能，然後再將蒸汽的動能在動葉柵中轉換為軸所輸出的機械功。具有一定溫度和壓力的蒸汽先在固定不動的噴嘴流道中進行膨脹加速，蒸汽的壓力、溫度降低，速度增加，將蒸汽所攜帶的部分熱能轉變為蒸汽的動能。從噴嘴葉柵噴出的高速汽流，以一定的方向進入裝在葉輪上的動葉柵，在動葉流道中繼續膨脹，改變汽流速度的方向和大小，對動葉柵產生作用力，推動葉輪旋轉作功，通過汽輪機軸對外輸出機械功，完成動能到機械功的轉換。
由上述可知，汽輪機中的能量轉換經歷了兩個階段：第一階段是在噴嘴葉柵和動葉柵中將蒸汽所攜帶的熱能轉變為蒸汽所具有的動能，第二階段是在動葉柵中將蒸汽的動能轉變為推動葉輪旋轉機械功，通過汽輪機軸對外輸出。
10.什麼叫餘速利用？餘速在什麼情況下可被全部利用？
蒸汽從上一級動葉柵流出所攜帶的動能，進入下一級參加能量轉換，稱為餘速利用。如果相鄰兩級的直徑相近，均為全周進汽，級間無回熱抽汽，且在下一級進口又無撞擊損失，則上一級的餘速就可全部被下一級利用，否則只能部分被利用。當上一級的餘速被利用的份額較小時，視為餘速不能被利用。
第二章1.重熱現象：上一級的損失造成比熵的增大將使後面級的理想比焓降增大，即上一級損失中的一小部分可以在以後各級中得到利用，這種現象稱為多級汽輪機的重熱現象。
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