葉柵的氣動(dòng)特性

1、1.4 1.4 葉柵的氣動(dòng)葉柵的氣動(dòng)特性流動(dòng)損失流動(dòng)損失：噴嘴損失和動(dòng)葉損失：噴嘴損失和動(dòng)葉損失汽輪機(jī)葉柵的氣動(dòng)特性一般是在風(fēng)洞里用平汽輪機(jī)葉柵的氣動(dòng)特性一般是在風(fēng)洞里用平面葉柵由空氣吹風(fēng)試驗(yàn)獲得的。面葉柵由空氣吹風(fēng)試驗(yàn)獲得的。試驗(yàn)中各項(xiàng)參數(shù)變動(dòng)相當(dāng)大，所以結(jié)果不但試驗(yàn)中各項(xiàng)參數(shù)變動(dòng)相當(dāng)大，所以結(jié)果不但是是葉柵的設(shè)計(jì)工況特性，也包括變工況特性葉柵的設(shè)計(jì)工況特性，也包括變工況特性。葉柵能量損失葉柵能量損失：葉型損失、端部損失：葉型損失、端部損失決定因素決定因素：葉柵的幾何參數(shù)、汽流參數(shù)：葉柵的幾何參數(shù)、汽流參數(shù)一、葉柵的幾何參數(shù)和汽流參數(shù)一、葉柵的幾何參數(shù)和汽流參數(shù) 汽輪機(jī)葉柵的分類汽輪機(jī)葉柵的

2、分類：沖動(dòng)式葉柵、反動(dòng)式葉柵：沖動(dòng)式葉柵、反動(dòng)式葉柵 反動(dòng)式葉柵反動(dòng)式葉柵 沖動(dòng)式葉柵沖動(dòng)式葉柵反動(dòng)式葉柵反動(dòng)式葉柵噴嘴葉柵、反動(dòng)度較大的動(dòng)葉柵噴嘴葉柵、反動(dòng)度較大的動(dòng)葉柵，葉柵前后，葉柵前后有靜壓差，汽道寬度由進(jìn)口到出口顯著縮小。汽有靜壓差，汽道寬度由進(jìn)口到出口顯著縮小。汽流改變方向并加速。流改變方向并加速。沖動(dòng)式葉柵沖動(dòng)式葉柵沖動(dòng)式動(dòng)葉柵、導(dǎo)向葉柵沖動(dòng)式動(dòng)葉柵、導(dǎo)向葉柵，葉柵前后有靜壓，葉柵前后有靜壓差近似相等，汽流改變方向，基本不加速。為了差近似相等，汽流改變方向，基本不加速。為了減少流動(dòng)損失，采用一定的反動(dòng)度，汽道略有收減少流動(dòng)損失，采用一定的反動(dòng)度，汽道略有收縮?？s。葉柵分類葉柵分類

3、 葉柵按噴嘴出口、動(dòng)葉進(jìn)口的馬赫數(shù)分為：亞葉柵按噴嘴出口、動(dòng)葉進(jìn)口的馬赫數(shù)分為：亞音速音速(Ma1.2)葉柵葉柵葉柵的幾何參數(shù)葉柵的幾何參數(shù)： 平均直徑平均直徑dm、葉片高度、葉片高度l、葉柵節(jié)距、葉柵節(jié)距t、葉柵寬、葉柵寬度度B、葉柵通道進(jìn)口寬度、葉柵通道進(jìn)口寬度a和出口寬度和出口寬度a1 和和a2，葉型弦長(zhǎng)葉型弦長(zhǎng)b和出口邊厚度和出口邊厚度。葉柵幾何特性葉柵幾何特性1 1、葉型、型線、葉型、型線：葉片截面的形狀、周線分別稱為葉型、型：葉片截面的形狀、周線分別稱為葉型、型線；線；2 2、等截面葉片和變截面葉片等截面葉片和變截面葉片：葉型及面積沿葉高不變的葉：葉型及面積沿葉高不變的葉片稱為等截

4、面葉片，反之為變截面葉片。片稱為等截面葉片，反之為變截面葉片。3 3、葉柵幾何參數(shù)、葉柵幾何參數(shù)：（如右圖）：（如右圖）-平均直徑；平均直徑；葉高；葉高；節(jié)距；節(jié)距； B B 葉片寬度；葉片寬度； b b 弦長(zhǎng)；弦長(zhǎng)； 出口邊厚度；出口邊厚度； 進(jìn)出口寬度。進(jìn)出口寬度。mdlta2a1a無因此值：無因此值：相對(duì)節(jié)距相對(duì)節(jié)距： ， 相對(duì)高度：相對(duì)高度： ，相對(duì)長(zhǎng)度相對(duì)長(zhǎng)度(徑高比徑高比) ：葉柵的安裝角葉柵的安裝角： ：葉柵額線與葉弦之間：葉柵額線與葉弦之間的夾角。的夾角。葉型幾何進(jìn)口角葉型幾何進(jìn)口角： ：葉柵的中弧線在前：葉柵的中弧線在前緣點(diǎn)的切線與葉柵前額線的夾角，只隨安裝角不同緣點(diǎn)的切線與

5、葉柵前額線的夾角，只隨安裝角不同而改變，與汽流無關(guān)。而改變，與汽流無關(guān)。btt/bll/ld /ss和gg10和v汽流沖角汽流沖角： ：葉型幾何進(jìn)口角與汽流進(jìn)口角之：葉型幾何進(jìn)口角與汽流進(jìn)口角之差差 。v正沖角正沖角：葉型幾何進(jìn)口角：葉型幾何進(jìn)口角汽流進(jìn)口角汽流進(jìn)口角v負(fù)沖角負(fù)沖角：葉型幾何進(jìn)口角：葉型幾何進(jìn)口角0.30.4存在一個(gè)葉型損失系數(shù)最小的存在一個(gè)葉型損失系數(shù)最小的最佳馬赫數(shù)。最佳馬赫數(shù)。Ma最佳值，背弧上產(chǎn)生超音速汽流，產(chǎn)生最佳值，背弧上產(chǎn)生超音速汽流，產(chǎn)生沖波，引起沖波損失，雖摩擦損失減小，但數(shù)沖波，引起沖波損失，雖摩擦損失減小，但數(shù)值上不能彌補(bǔ)沖波損失，葉型損失增加。值上不能彌

6、補(bǔ)沖波損失，葉型損失增加。馬赫數(shù)與汽流出口角的關(guān)系曲線馬赫數(shù)與汽流出口角的關(guān)系曲線，見圖，見圖1.4.12Ma1,斜切部分產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，汽流出口角很快斜切部分產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，汽流出口角很快增加。總的來說，馬赫數(shù)對(duì)汽流出口角的影響增加。總的來說，馬赫數(shù)對(duì)汽流出口角的影響不大。不大。六、葉柵試驗(yàn)數(shù)據(jù)的應(yīng)用六、葉柵試驗(yàn)數(shù)據(jù)的應(yīng)用葉柵特性葉柵特性：壓力分布曲線、葉型損失、端部：壓力分布曲線、葉型損失、端部損失、汽流出口角等特性參數(shù)表示。損失、汽流出口角等特性參數(shù)表示。三組氣動(dòng)特性曲線，（設(shè)計(jì)工況）三組氣動(dòng)特性曲線，（設(shè)計(jì)工況）1.汽流出口角曲線汽流出口角曲線相對(duì)節(jié)距（橫坐標(biāo)）和安裝角（參變量），相對(duì)節(jié)距（橫坐標(biāo)）和安裝角（參變量），2.葉型損失曲線葉