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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,葉型弦長葉型弦長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;弦長; 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:相對節(jié)距相對節(jié)距: , 相對高度:相對高度: ,相對長度相對長度(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??偟膩碚f,馬赫數(shù)對汽流出口角的影響增加??偟膩碚f,馬赫數(shù)對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節(jié)距(橫坐標(biāo))和安裝角(參變量),相對節(jié)距(橫坐標(biāo))和安裝角(參變量),2.葉型損失曲線葉
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