專技高考-一等管輪輪機工程(包括推進裝置、輔機與輪機英文)104 年第 39 題單選題
For a reaction type of steam turbine, which device is used to counteract the sizable axial force generated in the moving blades?
ARotating counter balance weight
BDummy piston正確答案
CThrottle governor
DLabyrinth packing
B正確答案
反力式汽輪機利用「假活塞 (Dummy piston)」產生的反向壓差力,來抵消動葉產生的巨大軸向推力。
為什麼答案是 B
假活塞 (Dummy piston) 又稱平衡活塞,利用蒸汽壓差產生與動葉軸向推力方向相反的作用力,專門用來抵消反力式汽輪機的軸向推力。
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完整詳解
Pro · 無限重點 反力式汽輪機利用「假活塞 (Dummy piston)」產生的反向壓差力,來抵消動葉產生的巨大軸向推力。
看到「反力式汽輪機 (reaction type)」與「抵消軸向推力 (counteract axial force)」,直接秒選「假活塞 (Dummy piston)」或平衡活塞。
逐選項分析
A✕
旋轉配重 (Rotating counter balance weight) 用於平衡旋轉部件的徑向離心力,無法抵消軸向推力。
B✓ 正確
假活塞 (Dummy piston) 又稱平衡活塞,利用蒸汽壓差產生與動葉軸向推力方向相反的作用力,專門用來抵消反力式汽輪機的軸向推力。
C✕
節流調速器 (Throttle governor) 用於控制汽輪機轉速與調節進汽量,與平衡軸向推力完全無關。
D✕ 陷阱
迷宮式汽封 (Labyrinth packing) 主要用於減少級間蒸汽洩漏,雖常包覆於假活塞外部以維持壓差,但其本身並非直接用來平衡推力的裝置。
汽輪機軸向推力平衡與相關裝置比較
| 裝置名稱 | 主要功能 | 適用情境/機型 |
|---|
| 假活塞 (Dummy piston) | 利用壓差產生反向力,抵消大部分軸向推力 | 反力式汽輪機 (Reaction turbine) |
| 推力軸承 (Thrust bearing) | 承受殘餘軸向推力,固定轉子軸向位置 | 所有型別汽輪機 |
| 反向流動排列 (Double flow) | 兩側進汽使軸向推力相互抵消 | 大型衝動式/反力式汽輪機 |
考生易將「迷宮汽封 (Labyrinth packing)」與「假活塞 (Dummy piston)」混淆。迷宮汽封是密封裝置,假活塞才是平衡裝置。雖然假活塞外部常包覆迷宮汽封來維持壓差,但題目問的是「抵消推力的裝置」,必須選假活塞。