普通高等教育“十二五”規劃教材：汽輪機原理（少學時） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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謝誕梅，戴義平，王建梅 等 編

圖書標籤:

• 汽輪機原理
• 熱能工程
• 機械工程
• 高等教育
• 教材
• 能源動力
• 工程熱物理
• 少學時
• 普通高等教育
• 十二五規劃

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787512334632

版次：1

商品編碼：11151816

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2012-11-01

用紙：膠版紙

頁數：206

字數：322000

正文語種：中文

編輯推薦

適讀人群 ：可作為普通高等院校能源動力類、核工程與核技術專業的汽輪機原理教材，也可供相關專業師生和工程技術人員參考。

《普通高等教育“十二五”規劃教材：汽輪機原理（少學時）》在著重介紹汽輪機經典理論的同時，力求反映汽輪機技術領域的z新技術與發展，培養學生運用現代理論與方法解決工程實際問題的能力。

內容簡介

　　《普通高等教育“十二五”規劃教材：汽輪機原理（少學時）》為普通高等教育“十二五”規劃教材，適用於少學時教學。
　　《普通高等教育“十二五”規劃教材：汽輪機原理（少學時）》闡述汽輪機的工作原理和基本結構。主要內容包括：汽輪機級的工作原理、多級汽輪機、汽輪機的變丁況、凝汽設備及係統、汽輪機零件強度與振動、汽輪機調節及保護係統、特種汽輪機等。
　　《普通高等教育“十二五”規劃教材：汽輪機原理（少學時）》在著重介紹汽輪機經典理論的同時，力求反映汽輪機技術領域的z新技術與發展，培養學生運用現代理論與方法解決工程實際問題的能力。

　　本書可作為普通高等院校能源動力類、核工程與核技術專業的汽輪機原理教材，也可供相關專業師生和工程技術人員參考。

內頁插圖

目錄

前言
緒論
第一章 汽輪機級的工作原理
第一節 汽輪機級的分類
第二節 蒸汽在噴嘴中的流動
第三節 蒸汽在動葉中的流動
第四節 速度比和輪周效率的關係
第五節 級的通流部分尺寸的確定
第六節 級內損失和級效率
第七節 級的熱力計算過程
思考題

第二章 多級汽輪機
第一節 多級汽輪機結構
第二節 多級汽輪機的工作特點
第三節 多級汽輪機的軸嚮推力及其平衡
思考題

第三章 汽輪機的變工況
第一節 噴嘴的變工況特性
第二節 級組的變工況特性
第三節 汽輪機的變工況特性
第四節 主蒸汽參數變化對汽輪機運行的影響
思考題

第四章 凝汽設備及係統
第一節 凝汽係統的組成、作用及類型
第二節 凝汽器內壓力的確定及其影響因素
第三節 錶麵式凝汽器傳熱係數計算
第四節 抽氣設備
第五節 供水係統
第六節 凝汽器的膠球清洗裝置
第七節 空氣冷卻凝汽係統
思考題

第五章 汽輪機零件強度與振動
第一節 概述
第二節 葉片的強度
第三節 葉片的振動
第四節 轉子的強度
第五節 轉子的振動
第六節 汽輪機動靜平衡試驗
第七節 汽缸、隔闆的強度
思考題

第六章 汽輪機調節及保護係統
第一節 汽輪機調節係統的基本原理
第二節 典型國産機械液壓調節係統
第三節 DEH調節係統
第四節 液壓控製係統
第五節 汽輪機的保護係統
第六節 供油係統
思考題

第七章 特種汽輪機
第一節 核電廠汽輪機
第二節 工業汽輪機
第三節 船舶汽輪機
思考題

參考文獻

精彩書摘

　　離心力不僅在葉片橫截麵上産生瞭離心拉應力，而且當離心力作用不通過某個截麵的形心時，還會在該截麵上産生離心彎應力。由於離心力的大小與轉速的平方成正比，而汽輪發電機組的工作轉速又是恒定的，所以離心力引起的離心拉應力和離心彎應力將不隨時間的變化而變化，屬於靜應力。
　　作用在葉片上的汽流力則是隨時間變化的，可將此力分解成一個不隨時間變化的平均值分量和一個隨時間變化的交變分量。平均值分量在葉片中引起汽流靜彎應力，而變化的交變分量則迫使葉片振動，並在葉片中引起交變的振動應力。
　　當用圍帶連接成組的葉片受到汽流作用力而發生彎麯變形時，圍帶也將隨之産生彎麯變形，圍帶在變形的同時，也給葉片一個反彎矩，將部分抵消汽流引起的彎矩，使彎應力減小。同理，拉筋也給葉片增加一個反彎矩，以減小蒸汽對葉片的彎矩。
　　研究錶明，等截麵葉片根部截麵承擔的離心力最大，該截麵上的離心拉應力也最大；對變截麵葉片來說，葉型根部截麵受到的離心力最大，但離心拉應力不一定最大。對於直葉片，在汽流的作用下，根部截麵産生的彎應力最大；對變截麵葉片來說，根部受到的彎矩最大，但根部的彎應力不一定最大。
　　離心力和汽流力還可能在葉片中引起扭應力。在一般情況下，葉片中的扭應力和熱應力數值都較小，可略去不計。
　　葉片是一個彈性體，當葉片受到一個外力作用時，它會偏離開平衡位置。當外力消除後，由於葉片自身的彈性力和質量的慣性力作用，它就在其平衡位置附近反復振動，這種振動稱為自由振動，葉片作自由振動時的頻率就是自振頻率。當葉片受到一周期性外力（又稱激振力）作用時，會按外力的頻率進行振動，這就是強迫振動。在強迫振動中，當激振力的頻率與葉片的自振頻率相等或成整數倍時，葉片則發生共振。在共振狀態下，葉片的振幅最大，動應力急劇增加。
　　……

前言/序言

為瞭加強教材建設，切實貫徹教育部《關於進一步加強高等學校本科教學工作的若乾意見》和《教育部關於以就業導嚮深化高等職業教育的若乾意見》的精神，中國電力齣版社組織製定瞭普通高等學校“十二五”教材規劃。為適應學科發展和高等學校教學改革的要求，特組織編寫適應少學時的規劃教材。

汽輪機原理是“能源動力係統及自動化”（熱能動力工程）專業的一門重要必修課。本書取材力求保證汽輪機知識體係的係統性和完整性，同時盡量體現近年來國內外汽輪機設備的設計、製造和運行的最新成果，如超（超）臨界汽輪機技術、雙壓凝汽器等技術。本書重點講述以下內容：汽輪機級的工作原理、多級汽輪機、多級汽輪機結構、汽輪機的變工況、 凝汽設備及係統、汽輪機的振動、汽輪機調節及保護係統、特種汽輪機等的基本理論和基礎知識。為便於學生復習，每章都附有思考題。

本書由謝誕梅、戴義平、王建梅、劉先斐、張恒良、楊毅等編寫。

本書由哈爾濱工業大學的於達仁教授主審。於教授是熱能動力研究領域的專傢，研究成果豐沛。在教學科研任務繁忙之際，認真審閱提齣瞭很多中肯的修改意見。在此嚮於教授緻錶示衷心的感謝！

由於時間倉促，加上編者水平有限，書中疏漏不足之處，懇請讀者批評指正。

汽輪機原理（少學時） 教材背景與定位 本書是麵嚮普通高等教育“十二五”規劃教材，專為汽輪機技術相關專業設計的少學時教學版本。在當前能源結構調整和工業升級的時代背景下，汽輪機作為重要的動力設備，其原理、設計、運行和維護等知識體係尤為關鍵。本書旨在以精煉的篇幅，係統、準確地闡述汽輪機的基本原理、核心技術以及實際應用，滿足不同層次、不同學時的教學需求，幫助學生快速掌握汽輪機技術的核心要素，為未來從事相關領域的學習與工作奠定堅實基礎。 內容概述 本書圍繞汽輪機的基本工作原理，由淺入深地展開論述，力求在有限的篇幅內覆蓋汽輪機技術最重要、最核心的知識點。內容結構緊湊，邏輯清晰，適閤短學時教學。 第一章 緒論 本章將對汽輪機進行概覽式介紹，包括其發展曆程、在現代工業中的重要地位和廣泛應用領域。通過介紹不同類型汽輪機的基本外觀和主要組成部分，使讀者對汽輪機建立一個初步的整體認識。本章將重點闡述汽輪機作為動力轉換裝置的基本概念，為後續章節的學習奠定理論基礎。 第二章 汽輪機的基本概念與熱力循環 本章是理解汽輪機工作原理的核心。首先，我們將詳細介紹熱力學基本定律在汽輪機中的應用，包括能量守恒和熵增原理。接著，重點分析構成汽輪機工作過程的理想熱力循環——朗肯循環（Rankine Cycle），深入剖析其各個過程（如絕熱膨脹、等壓吸熱、絕熱壓縮、等壓放熱）的物理意義和熱力學特性。在此基礎上，將進一步討論實際蒸汽動力循環的特點，例如不可逆損失的存在，以及實際循環與理想循環的差異，為理解汽輪機的效率損失提供理論依據。 第三章 汽輪機的流體動力學基礎 本章將深入探討汽輪機內部流體（主要是蒸汽）的流動特性。我們將從流體靜力學和流體力學基本方程齣發，介紹氣體動力學和蒸汽動力學的基本概念，包括流速、壓力、溫度、密度等參數的相互關係。重點講解影響蒸汽在汽輪機葉片通道內流動的各種因素，如粘性、可壓縮性、邊界層效應等。此外，本章還將介紹重要的無量綱參數，如馬赫數和雷諾數，以及它們在汽輪機流動分析中的意義。 第四章 汽輪機的結構與主要部件 本章將詳細介紹汽輪機的各個主要組成部分及其結構特點。 汽輪機本體： 介紹汽輪機本體的組成，包括汽缸、轉子、隔闆等，以及它們在承受高溫高壓蒸汽、傳遞載荷方麵的作用。 汽缸： 詳細分析汽缸的結構形式（如單缸、多缸、雙缸等）、材料選擇原則（考慮高溫、高壓、耐腐蝕性），以及其散熱、密封等方麵的設計考慮。 轉子： 介紹轉子的結構形式（如整體轉子、組裝轉子），葉片的安裝方式（如鍵槽式、榫槽式），以及其承受蒸汽推力、離心力和彎矩等載荷的力學分析。 葉輪與葉片： 這是汽輪機能量轉換的核心部件。我們將詳細介紹不同類型的葉輪（如衝動式、反動式、混流式），以及葉片的形狀設計、材料選擇（考慮強度、耐磨損、抗腐蝕），流道設計原則（如等焓降、等溫降等），以及葉片的氣動彈性力學特性。 汽封： 介紹汽封在防止蒸汽泄漏、提高效率方麵的作用，以及不同類型的汽封（如迷宮式、梳齒式、葉片式）的工作原理和結構特點。 調速與調控係統： 簡要介紹汽輪機調速係統（如離心式調速器、電子調速器）的基本原理，以及其在維持汽輪機穩定運行和適應負荷變化中的作用。 第五章 汽輪機的級與級參數 本章將深入分析汽輪機內部能量轉換的基本單元——級。 級的概念： 解釋什麼是汽輪機的級，以及不同類型的級（如衝動級、反動級、自由膨脹級、節流級）的特點。 級參數： 詳細介紹錶徵級性能的關鍵參數，包括： 絕熱焓降（Δh0）： 描述蒸汽在級內通過絕熱過程所釋放的焓值，是衡量級能量轉換能力的重要指標。 噴嘴（靜葉）參數： 包括噴嘴效率、噴嘴齣口速度、蒸汽齣口角等，以及它們對蒸汽動能形成的影響。 葉輪（動葉）參數： 包括葉輪效率、葉輪圓周速度、葉輪齣口角等，以及它們與蒸汽速度匹配的重要性。 反動度（Degree of Reaction）： 這是一個非常重要的概念，將詳細解釋其定義，以及衝動級和反動級的區彆，反動度對葉片通道內壓力分布和能量轉換方式的影響。 級效率： 介紹級效率的定義，包括噴嘴效率、葉輪效率、相對效率等，以及它們如何影響整體能量轉換效率。 速度三角形： 通過繪製速度三角形，直觀地展示蒸汽速度、葉輪圓周速度和相對速度之間的關係，這是分析級性能和優化葉片設計的基礎。 第六章 汽輪機的效率分析 本章將專注於汽輪機效率的深入探討，這是衡量汽輪機性能和節能效果的關鍵指標。 效率的分類： 詳細區分不同類型的效率： 指示效率（indicated efficiency）： 理論上的效率。 機械效率（mechanical efficiency）： 考慮機械摩擦損失。 熱力效率（thermodynamic efficiency）： 考慮熱力循環的損失，包括內效率（internal efficiency）和外效率（external efficiency）。 等熵效率（isentropic efficiency）： 蒸汽在實際膨脹過程中與理想等熵膨脹過程的比較。 效率損失的分析： 深入分析造成汽輪機效率損失的各種原因，包括： 噴嘴損失： 蒸汽在噴嘴中的摩擦、渦流等造成的能量損失。 葉輪損失： 蒸汽在葉片通道內的摩擦、二次流、迴流等造成的能量損失。 徑嚮泄漏損失： 蒸汽通過汽封等部位的泄漏造成的損失。 蒸汽餘熱損失： 蒸汽在排汽時帶走的未利用的熱能。 機械摩擦損失： 軸承、聯軸器等機械部件的摩擦。 未燃盡損失（針對燃氣輪機）： 如果涉及，會簡單提及。 提高效率的途徑： 提齣針對不同損失的改進和優化措施，例如：優化葉片設計、改進汽封結構、采用先進的熱力循環等。 第七章 汽輪機的種類與特點 本章將介紹幾種常見的汽輪機類型，並分析它們的結構特點和適用範圍。 按原理分類： 衝動式汽輪機（Impulse Turbine）： 重點介紹其工作原理，蒸汽焓降主要發生在噴嘴（靜葉）中，動葉中的壓力基本不變。 反動式汽輪機（Reaction Turbine）： 重點介紹其工作原理，蒸汽焓降在噴嘴和動葉中都發生，動葉中存在壓力降。 按用途分類： 通直流動式汽輪機： 蒸汽從一端進入，從另一端排齣，廣泛應用於發電。 多缸汽輪機： 為適應大功率和高參數，將汽輪機分為高壓、中壓、低壓等幾個缸體。 背壓式汽輪機： 排汽壓力高於大氣壓力，常用於熱電聯産。 冷凝式汽輪機： 排汽壓力低於大氣壓力，以獲得更高的效率，主要用於發電。 調速汽輪機： 能夠根據負荷變化調整輸齣功率。 其他類型： 簡要提及其他特定用途的汽輪機，如復水抽汽汽輪機、汽輪發電機組等。 第八章 汽輪機的運行與維護 本章將從實踐角度齣發，介紹汽輪機的基本運行規程和日常維護要點。 啓動與停機： 詳細介紹汽輪機安全啓動和停機的步驟、注意事項，包括預熱、升速、負荷調整等關鍵環節。 正常運行： 闡述汽輪機正常運行時的主要監控參數（如轉速、溫度、壓力、振動等），以及如何通過這些參數判斷汽輪機的工作狀態。 常見故障與處理： 列舉汽輪機運行中可能齣現的常見故障，如振動異常、溫度升高、漏汽等，並提供初步的診斷和處理方法。 潤滑與冷卻： 強調潤滑係統和冷卻係統的作用，介紹潤滑油的選擇、更換周期以及冷卻介質的管理。 檢修與保養： 概述汽輪機的定期檢修內容和保養計劃，包括葉片檢查、汽封維護、軸承檢測等。 教材特色與目標讀者 本書最大的特色在於其“少學時”的定位，這意味著在有限的教學時間內，內容更加聚焦、精煉，突齣瞭核心概念和關鍵技術。本書的語言力求通俗易懂，避免過於深奧的理論推導，但又不失嚴謹性。大量的圖示和簡潔的錶格將幫助讀者更直觀地理解復雜的結構和原理。 本書的目標讀者群體為： 高等院校動力工程、熱能與動力工程、能源與動力工程、機械工程等相關專業的本科生。 職業技術學院相關專業的學生。 對汽輪機技術有初步學習需求的工程技術人員。 通過學習本書，讀者將能夠： 掌握汽輪機的基本工作原理和熱力循環。 理解汽輪機的主要結構組成和各部件的功能。 能夠分析汽輪機的效率損失，並瞭解提高效率的途徑。 熟悉不同類型汽輪機的特點和應用。 瞭解汽輪機的基本運行規程和維護要點。 本書的編寫旨在為讀者構建一個紮實的汽輪機理論基礎，並與實際應用緊密結閤，為學生未來的專業學習和職業生涯打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

總的來說，這本書的整體風格非常適閤初學者和希望對汽輪機原理有一個係統瞭解的讀者。它的語言風格嚴謹而不失生動，理論講解深入淺齣，圖文並茂，將復雜的機械原理展現在讀者麵前。我尤其欣賞作者在處理一些抽象概念時所展現齣的耐心和條理，使得原本可能枯燥的理論變得易於接受。盡管我對這本書的許多細節還在消化和理解中，但它已經成功地激發瞭我對汽輪機這一重要能源裝備的濃厚興趣，並為我打開瞭一扇通往更廣闊的能源技術領域的大門。我可以想象，在老師的指導下，通過這本書的學習，我一定能夠建立起紮實的汽輪機基礎知識，為未來在能源動力領域的學習和工作打下堅實的基礎。這本書無疑是一本優秀的入門教材，其價值遠超我的初步預期。

評分☆☆☆☆☆

在閱讀的過程中，我發現這本書在理論深度和實踐應用之間找到瞭一個絕佳的平衡點。雖然名為“少學時”教材，但其內容涵蓋的廣度和深度卻並不遜色於一些更厚的著作。作者並沒有為瞭縮減篇幅而犧牲關鍵知識點，反而在有限的篇幅內，精煉地闡述瞭汽輪機運行的核心要素。我特彆欣賞其在能量損失和效率分析方麵的闡述。通過對各種能量損失環節的詳細分析，例如內部損失、外部損失等，讓我認識到提高汽輪機效率並非易事，需要從多個角度進行優化。書中所提及的計算方法和公式，雖然需要一定的數學基礎，但作者的講解清晰明瞭，並且提供瞭相關的算例，這極大地降低瞭理解難度。這讓我看到瞭在實際工程中，如何將理論知識轉化為解決實際問題的工具，這對於我這樣希望將所學應用於實際的讀者來說，具有非常大的啓發意義。

評分☆☆☆☆☆

這本書帶給我的驚喜遠不止於此。當我深入到第二部分，關於汽輪機主要部件的講解時，更是被其細緻入微的描述所摺服。從汽輪機的核心——葉片的設計原理，到支撐整個龐大機器運轉的軸係，再到控製著能量輸入的噴嘴，每一部分都被剖析得淋灕盡緻。作者不僅解釋瞭這些部件的功能，更重要的是，他深入探討瞭這些部件在實際工作中所麵臨的挑戰，例如材料的選擇、受力分析、以及如何優化設計以提高效率和可靠性。書中的插圖非常精美，不僅展示瞭部件的立體結構，還通過剖麵圖和示意圖，清晰地勾勒齣蒸汽流動的路徑和能量傳遞的過程。我尤其印象深刻的是關於葉片氣動設計的章節，作者通過對比不同葉型在效率和抗汽蝕方麵的差異，讓我體會到工程設計中精益求精的重要性。即使對於非機械專業的讀者，也能從中窺見工程技術的博大精深，以及設計者們在追求極緻性能時所付齣的智慧和努力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的另一大亮點在於其對汽輪機運行中一些關鍵概念的深入剖析。例如，關於汽輪機調速係統和保護係統的內容，對於理解汽輪機穩定運行的重要性至關重要。作者並沒有簡單地羅列各種控製原理，而是深入講解瞭這些係統是如何協同工作的，以及在齣現異常情況時，它們是如何保障設備安全和電網穩定的。通過閱讀這部分內容，我仿佛置身於一個大型發電廠的控製室，親身感受著現代動力設備管理的嚴謹和智能化。此外，書中還提及瞭汽輪機在不同工況下的運行特性，以及如何根據負荷變化進行調整，這讓我對整個能源係統的復雜性和精妙性有瞭更深的認識。盡管我無法完全理解所有技術細節，但這本書提供的宏觀視角和關鍵原理的講解，已經讓我受益匪淺，對汽輪機的整體運作有瞭更清晰的輪廓。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計相當樸素，但透著一股嚴謹的氣息，這讓我對它的內容充滿瞭期待。我是在一個偶然的機會下瞭解到這本教材的，當時正好在尋找關於汽輪機基礎知識的入門讀物。雖然我並非專業齣身，但對能源動力領域一直抱有濃厚的興趣，尤其對那些能驅動現代工業運轉的復雜機械設備充滿瞭好奇。翻開這本書，我立刻被它清晰的章節劃分和邏輯嚴謹的編排所吸引。開篇就從汽輪機的基本概念、發展曆程娓娓道來，循序漸進，一點點剝開汽輪機的神秘麵紗。作者並沒有一開始就拋齣大量晦澀難懂的公式和理論，而是用通俗易懂的語言，結閤生動的圖示，將一些抽象的概念具象化。我尤其喜歡其中對不同類型汽輪機工作原理的介紹，例如對蒸汽動力循環的闡述，讓我對能量的轉換過程有瞭更直觀的理解。雖然我還沒有深入閱讀每一個章節，但僅憑前幾部分的展現，我便能感受到這本教材在知識體係構建上的用心，它似乎旨在為初學者打下堅實的基礎，為後續更深入的學習鋪平道路。