机组期末考试试题及答案解析

机组期末考试精选试题及答案解析

一、单选题（每题1分，共10分）

1.下列哪个不是燃气轮机的主要组成部分？（）A.压气机B.燃烧室C.涡轮D.发电机组【答案】D【解析】燃气轮机主要组成部分包括压气机、燃烧室和涡轮，发电机组是配套设备，不是燃气轮机本身的部分

2.燃气轮机热效率提高的主要途径是（）A.提高燃烧温度B.降低压气机压比C.减少涡轮效率D.减少散热损失【答案】A【解析】提高燃烧温度可以增加热力学循环的热效率，其他选项都会降低效率

3.下列哪种情况下燃气轮机需要做超速保护？（）A.转速低于额定转速B.转速高于额定转速C.压力低于额定压力D.温度低于额定温度【答案】B【解析】燃气轮机超速保护是为了防止转速过高导致机械损伤，转速高于额定转速时需要启动保护

4.燃气轮机启动过程中，启动顺序应该是（）A.先启动燃烧室，再启动压气机B.先启动压气机，再启动燃烧室C.同时启动压气机和燃烧室D.先启动涡轮，再启动压气机【答案】B【解析】启动顺序应为先启动压气机，待压气机运转正常后再启动燃烧室，防止燃烧室缺氧熄火

5.燃气轮机运行中，哪个参数最能反映燃烧室的性能？（）A.压力B.温度C.流量D.转速【答案】B【解析】燃烧室性能主要反映在燃烧温度上，温度越高，热效率越高

6.燃气轮机中，压气机的主要作用是（）A.产生动力B.增加燃气温度C.增加燃气压力D.减少燃气流量【答案】C【解析】压气机的主要作用是提高燃气的压力，为燃烧室提供足够的进气压力

7.燃气轮机中，涡轮的主要作用是（）A.产生热量B.增加燃气压力C.产生动力D.减少燃气温度【答案】C【解析】涡轮的主要作用是将燃气的热能转化为机械能，驱动压气机和其他设备

8.燃气轮机运行中，哪个参数最能反映涡轮的性能？（）A.压力B.温度C.流量D.转速【答案】B【解析】涡轮性能主要反映在燃气温度上，温度越高，输出功率越大

9.燃气轮机中，哪个部件最容易发生磨损？（）A.压气机叶片B.燃烧室C.涡轮叶片D.发电机【答案】C【解析】涡轮叶片在高温高压下运转，最容易发生磨损

10.燃气轮机运行中，哪个参数最能反映整个系统的效率？（）A.压力B.温度C.流量D.热效率【答案】D【解析】热效率最能反映整个系统的效率，热效率越高，能源利用率越高

二、多选题（每题2分，共10分）

1.下列哪些是燃气轮机的主要性能参数？（）A.转速B.压力C.温度D.流量E.热效率【答案】A、B、C、D、E【解析】燃气轮机的性能参数包括转速、压力、温度、流量和热效率

2.燃气轮机启动过程中，需要注意哪些安全事项？（）A.防止超速B.防止燃烧室熄火C.防止过载D.防止泄漏E.防止过热【答案】A、B、C、D、E【解析】启动过程中需要注意防止超速、燃烧室熄火、过载、泄漏和过热等安全事项

3.燃气轮机中，哪个部件对润滑油的要求最高？（）A.压气机B.燃烧室C.涡轮D.发电机E.支架【答案】C【解析】涡轮在高温高压下运转，对润滑油的要求最高，需要具有高温高压性能

4.燃气轮机运行中，哪个参数最能反映燃烧室的燃烧状态？（）A.压力B.温度C.流量D.燃烧效率E.氧含量【答案】B、D、E【解析】燃烧室燃烧状态主要反映在温度、燃烧效率和氧含量上

5.燃气轮机中，哪个部件最容易发生腐蚀？（）A.压气机叶片B.燃烧室C.涡轮叶片D.发电机E.冷却系统【答案】B、C【解析】燃烧室和涡轮叶片在高温高压下容易发生腐蚀

三、填空题（每题2分，共8分）

1.燃气轮机的主要组成部分包括______、______和______【答案】压气机；燃烧室；涡轮

2.燃气轮机启动过程中，启动顺序应为______，再启动______【答案】先启动压气机；再启动燃烧室

3.燃气轮机运行中，最能反映燃烧室性能的参数是______【答案】温度

4.燃气轮机运行中，最容易发生磨损的部件是______【答案】涡轮叶片

四、判断题（每题1分，共5分）

1.燃气轮机的主要组成部分包括压气机、燃烧室和涡轮（）【答案】（√）【解析】燃气轮机主要组成部分包括压气机、燃烧室和涡轮

2.燃气轮机启动过程中，启动顺序应为先启动燃烧室，再启动压气机（）【答案】（×）【解析】启动顺序应为先启动压气机，再启动燃烧室

3.燃气轮机运行中，最能反映涡轮性能的参数是压力（）【答案】（×）【解析】涡轮性能主要反映在燃气温度上，不是压力

4.燃气轮机运行中，最容易发生腐蚀的部件是压气机叶片（）【答案】（×）【解析】最容易发生腐蚀的部件是燃烧室和涡轮叶片，不是压气机叶片

5.燃气轮机运行中，最能反映整个系统效率的参数是流量（）【答案】（×）【解析】最能反映整个系统效率的参数是热效率，不是流量

五、简答题（每题3分，共6分）

1.简述燃气轮机的工作原理【答案】燃气轮机的工作原理是压气机将空气压缩，压缩后的空气进入燃烧室燃烧，产生高温高压的燃气，燃气推动涡轮旋转，涡轮带动压气机和其他设备运转

2.简述燃气轮机运行中的主要安全事项【答案】燃气轮机运行中的主要安全事项包括防止超速、防止燃烧室熄火、防止过载、防止泄漏和防止过热

六、分析题（每题10分，共20分）

1.分析燃气轮机中压气机、燃烧室和涡轮的作用及其相互关系【答案】压气机的主要作用是将空气压缩，为燃烧室提供足够的进气压力；燃烧室的主要作用是将压缩后的空气燃烧，产生高温高压的燃气；涡轮的主要作用是将燃气的热能转化为机械能，驱动压气机和其他设备运转三者相互关系密切，压气机为燃烧室提供压缩空气，燃烧室产生高温高压的燃气推动涡轮旋转，涡轮带动压气机运转，形成能量转换和循环

2.分析燃气轮机运行中，如何提高热效率【答案】提高燃气轮机热效率的主要途径包括提高燃烧温度、降低压气机压比、减少散热损失和提高涡轮效率提高燃烧温度可以增加热力学循环的热效率，降低压气机压比可以减少压缩功，减少散热损失可以提高热效率，提高涡轮效率可以增加输出功率，从而提高热效率

七、综合应用题（每题25分，共50分）

1.某燃气轮机额定功率为1000kW，额定转速为3000rpm，额定压力比为5，额定温度为1200℃，求该燃气轮机的热效率【答案】首先，根据燃气轮机的热力学循环，可以计算出热效率公式η=1-1/P^γ-1/γ×T2/T1-1其中，P为压比，γ为比热比，T1为初始温度，T2为燃烧温度已知P=5，T1=300K（假设初始温度为室温），T2=1200℃=1473K（假设燃烧温度为1200℃）假设燃气轮机的比热比为

1.4，代入公式计算η=1-1/5^

1.4-1/

1.4×1473/300-1η=1-

0.555^

1.286×

4.91η=

0.445×

4.91η=

2.18该燃气轮机的热效率约为

2.

182.某燃气轮机在运行过程中，发现涡轮叶片磨损严重，分析可能的原因并提出改进措施【答案】涡轮叶片磨损严重可能的原因包括

1.高温高压的燃气对叶片造成冲刷和腐蚀；

2.叶片材料选择不当，无法承受高温高压；

3.叶片制造工艺问题，导致表面粗糙度大，容易磨损；

4.运行过程中存在异物，对叶片造成磨损改进措施包括

1.选择更高性能的叶片材料，提高耐磨性和耐腐蚀性；

2.优化叶片制造工艺，提高表面光洁度，减少磨损；

3.加强运行维护，定期检查叶片磨损情况，及时更换磨损严重的叶片；

4.防止异物进入涡轮，加强运行过程中的过滤和清洁工作

八、标准答案

一、单选题

1.D

2.A

3.B

4.B

5.B

6.C

7.C

8.B

9.C

10.D

二、多选题

1.A、B、C、D、E

2.A、B、C、D、E

3.C

4.B、D、E

5.B、C

三、填空题

1.压气机；燃烧室；涡轮

2.先启动压气机；再启动燃烧室

3.温度

4.涡轮叶片

四、判断题

1.（√）

2.（×）

3.（×）

4.（×）

5.（×）

五、简答题

1.燃气轮机的工作原理是压气机将空气压缩，压缩后的空气进入燃烧室燃烧，产生高温高压的燃气，燃气推动涡轮旋转，涡轮带动压气机和其他设备运转

2.燃气轮机运行中的主要安全事项包括防止超速、防止燃烧室熄火、防止过载、防止泄漏和防止过热

六、分析题

1.压气机的主要作用是将空气压缩，为燃烧室提供足够的进气压力；燃烧室的主要作用是将压缩后的空气燃烧，产生高温高压的燃气；涡轮的主要作用是将燃气的热能转化为机械能，驱动压气机和其他设备运转三者相互关系密切，压气机为燃烧室提供压缩空气，燃烧室产生高温高压的燃气推动涡轮旋转，涡轮带动压气机运转，形成能量转换和循环

2.提高燃气轮机热效率的主要途径包括提高燃烧温度、降低压气机压比、减少散热损失和提高涡轮效率提高燃烧温度可以增加热力学循环的热效率，降低压气机压比可以减少压缩功，减少散热损失可以提高热效率，提高涡轮效率可以增加输出功率，从而提高热效率

七、综合应用题

1.该燃气轮机的热效率约为

2.

182.涡轮叶片磨损严重可能的原因包括高温高压的燃气对叶片造成冲刷和腐蚀；叶片材料选择不当，无法承受高温高压；叶片制造工艺问题，导致表面粗糙度大，容易磨损；运行过程中存在异物，对叶片造成磨损改进措施包括选择更高性能的叶片材料，提高耐磨性和耐腐蚀性；优化叶片制造工艺，提高表面光洁度，减少磨损；加强运行维护，定期检查叶片磨损情况，及时更换磨损严重的叶片；防止异物进入涡轮，加强运行过程中的过滤和清洁工作。