汽輪機(jī)課程設(shè)計(jì)

1、第二部分 使用說明書一、軟件簡介汽輪機(jī)課程設(shè)計(jì)教學(xué)軟件設(shè)計(jì)寶典Xp是由螞蟻蟲工作室馬唯唯開發(fā)的。適合熱動(dòng)及相關(guān)專業(yè)汽輪機(jī)課程設(shè)計(jì)使用。設(shè)計(jì)汽輪機(jī)級(jí)數(shù)不超過12級(jí)。軟件特點(diǎn)：1查焓熵圖由計(jì)算機(jī)查取，快速，準(zhǔn)確。輸入輸出采用了OLE高級(jí)拖放技術(shù)，自動(dòng)截取數(shù)據(jù)，無需手動(dòng)輸入。（參見焓熵查表通介紹）2新視圖1.0包含了設(shè)計(jì)中的所有視圖，可以直接打印，可以查取各個(gè)系數(shù)。3可以自動(dòng)生成設(shè)計(jì)報(bào)告。4可以隨時(shí)查看每一步或者每一級(jí)的詳細(xì)計(jì)算過程。5可以模擬組裝汽輪機(jī)通流部分。6支持dbf到 xls文件格式轉(zhuǎn)換。7強(qiáng)大的數(shù)據(jù)邏輯性檢測(cè)將大大減少人為的錯(cuò)誤。8可以設(shè)計(jì)個(gè)性化界面。9可以播放背景音樂。軟件安裝最低要求

2、：1中央處理器為80486或更高。2已設(shè)虛擬內(nèi)存的計(jì)算機(jī)要求內(nèi)存在4MB以上，未設(shè)虛擬內(nèi)存的計(jì)算機(jī)內(nèi)存至少要16MB內(nèi)存，安裝后不少于15MB的自由空間。3與windows配套的鼠標(biāo)。新視圖1.0介紹(1)新視圖1.0中包含了課程設(shè)中使用的各幅圖，每一幅圖中的符號(hào)都有解釋，只需鼠標(biāo)移到符號(hào)上即可。(2)系數(shù)采用鼠標(biāo)移動(dòng)查取。當(dāng)鼠標(biāo)移動(dòng)時(shí)，橫縱坐標(biāo)值會(huì)變化。(3)壓力級(jí)平均直徑確定采用作圖法，采用計(jì)算機(jī)作圖，快速準(zhǔn)確。點(diǎn)擊詳細(xì)過程可以看到每一段的長度，改變比例尺寸后會(huì)從新量取。焓熵查表通介紹理論來源：焓熵查表采用國際公式化委員會(huì)（IFC）提供的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算公式。軟件特點(diǎn)；(1)計(jì)算和輸出可采用國際單

3、位和工程單位。系統(tǒng)默認(rèn)已知參數(shù)為國際單位。(2)查出來參數(shù)與水水蒸氣性質(zhì)表上的數(shù)據(jù)有所誤差。誤差均小于1/100。(3)采用了自動(dòng)對(duì)位數(shù)字輸入，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換成英文狀態(tài)輸入小數(shù)。(4)可以判斷在計(jì)算機(jī)范圍內(nèi)的兩個(gè)性質(zhì)參數(shù)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)。(5)可以根據(jù)焓值來判斷熵值的大小范圍。(6)數(shù)據(jù)可以手動(dòng)輸入也可以使用拖放技術(shù)。操作說明：(1)焓、熵、壓力、比容、一般取4位小數(shù)，溫度和干度一般取2位小數(shù)進(jìn)行計(jì)算。(2)如果想計(jì)算另一種單位制下的結(jié)果，選擇單位制后一定要點(diǎn)確定才能生效。(3)建議查焓熵圖時(shí)采用拖放技術(shù)，它可以自動(dòng)截取有效數(shù)據(jù)，減少人為判斷。設(shè)計(jì)經(jīng)常要使用焓熵查表通，你可以點(diǎn)擊就可以縮小為一個(gè)標(biāo)題

4、欄大小，它懸浮在主界面上，要展開只需點(diǎn)一下“焓熵查表通”這幾個(gè)字。在數(shù)據(jù)上點(diǎn)擊并按住鼠標(biāo)左鍵，數(shù)據(jù)上顯示一只表示系統(tǒng)已抓取該數(shù)據(jù)，按住鼠標(biāo)左鍵實(shí)現(xiàn)拖動(dòng)。定制界面設(shè)置菜單中有界面、工具條、狀態(tài)條及OLE拖放技術(shù)設(shè)置，可以根據(jù)自己的喜好來設(shè)置界面。二、使用須知：(1)每一個(gè)用戶的數(shù)據(jù)表都不要重命名（系統(tǒng)設(shè)有保留字段，也不要隨意更改數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)表為系統(tǒng)文件表，不得更改，刪除，移動(dòng)。(2)軟件中藍(lán)色標(biāo)簽表示可設(shè)參數(shù)，黑色標(biāo)簽表示計(jì)算結(jié)果或者是由前面導(dǎo)入的數(shù)據(jù)。(3)在不熟悉計(jì)算及設(shè)計(jì)步驟時(shí)，請(qǐng)先閱讀汽輪機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，這樣會(huì)節(jié)省你的時(shí)間。一般在熟悉操作過程后1個(gè)小時(shí)可以全部算完。(4)確定按鈕

5、操作：左鍵計(jì)算，右鍵向后跳轉(zhuǎn)。三、使用說明：（一）建立用戶數(shù)據(jù)表或用戶登錄點(diǎn)擊“用戶登錄”即可。如果用戶存在則導(dǎo)入數(shù)據(jù)，如果不存在則為你新建一個(gè)數(shù)據(jù)庫，可以設(shè)置密碼。（二）設(shè)計(jì)內(nèi)容1課程設(shè)計(jì)題目可以先以默認(rèn)題試算一遍，了解其過程之后才自己設(shè)計(jì)汽輪機(jī)。2配汽方式和調(diào)節(jié)級(jí)選型有四種配汽方式和兩種調(diào)節(jié)級(jí)型式（單列級(jí)）可供選擇。3汽輪機(jī)總進(jìn)汽量Do初步估算首先要假想一個(gè)相對(duì)內(nèi)效率，然后設(shè)置后面的參數(shù)。由Po，to查ho， So，由Pc，So查Hc，之后點(diǎn)擊“確定”。4計(jì)算調(diào)節(jié)級(jí)進(jìn)汽量Dg直接點(diǎn)擊“確定”。5確定速比Xa和理想比焓降ht首先選擇調(diào)節(jié)級(jí)平均直徑dm，選擇速比Xa和平均反動(dòng)度m后，點(diǎn)擊“確定

6、”。6計(jì)算噴嘴前后壓比n先點(diǎn)擊“確定”計(jì)算出h1t，Po'，再由Po'，ho查P1，由h1t，So'查P1，V1t，再次點(diǎn)擊“確定”，最后根據(jù)壓比n選擇噴嘴型號(hào)，最后選擇噴嘴出口角。7噴嘴出口氣流速度C1設(shè)置速度系數(shù)后，點(diǎn)擊“確定”。8計(jì)算噴嘴損失hn直接點(diǎn)擊“確定”。9計(jì)算噴嘴出口面積An設(shè)置噴嘴流量系數(shù)n后，點(diǎn)擊“確定”。10計(jì)算部分進(jìn)汽度e設(shè)置各系數(shù)后，點(diǎn)擊“確定”。11計(jì)算噴嘴高度ln直接點(diǎn)擊“確定”。12計(jì)算動(dòng)葉高度lb設(shè)置蓋度后，點(diǎn)擊“確定”。13檢驗(yàn)根部反動(dòng)度r直接點(diǎn)擊“確定”。14計(jì)算動(dòng)葉進(jìn)口氣流角1相對(duì)速度w1和hw1直接點(diǎn)擊“確定”。15確定動(dòng)葉前參

7、數(shù)S1和V1先點(diǎn)擊“確定”計(jì)算出h1，由h1，P1查S1， V1。16計(jì)算動(dòng)葉理想比焓降hb和滯止理想比焓降hb(o)直接點(diǎn)擊“確定”。17計(jì)算動(dòng)葉出口氣流相對(duì)速度w2先點(diǎn)擊“確定”計(jì)算出w2t，再由w2t和m查系數(shù)，再點(diǎn)擊“確定”。18計(jì)算動(dòng)葉損失hb直接點(diǎn)擊“確定”。19計(jì)算動(dòng)葉出口面積Ab先點(diǎn)擊“確定”計(jì)算出h2t，h2（S1由前面導(dǎo)入），再由h2t，S1查P2，由P2，h2查V2，再次點(diǎn)擊“確定”。20計(jì)算動(dòng)葉出口氣流角2直接點(diǎn)擊“確定”，根據(jù)1，2選擇動(dòng)葉型式。21計(jì)算動(dòng)葉出口氣流絕對(duì)速度2和出氣角2直接點(diǎn)擊“確定”。22計(jì)算余速損失hc2及輪周有效比焓降hu直接點(diǎn)擊“確定”。23計(jì)

8、算級(jí)的理想能量o和輪周效率u（無限長葉片）直接點(diǎn)擊“確定”。24校核輪周效率直接點(diǎn)擊“確定”。25計(jì)算出葉高損失h1、輪周有效比焓降hu、輪周效率u設(shè)置系數(shù)a后點(diǎn)擊“確定”。26計(jì)算葉輪摩擦損失hf和部分進(jìn)汽損失he設(shè)置系數(shù)k后點(diǎn)擊“確定”。27計(jì)算級(jí)效率和級(jí)內(nèi)功率直接點(diǎn)擊“確定”。28壓力級(jí)噴嘴高度檢測(cè)和壓力級(jí)平均直徑確定設(shè)置參數(shù)dm(I)、Xa(I)、m、n、e、1、Dg后點(diǎn)擊“確定”，計(jì)算出ht(I) 、hn(I)、h1t。參數(shù)ho，So是由調(diào)節(jié)級(jí)導(dǎo)入的，如果不算調(diào)節(jié)級(jí)而直接算壓力級(jí)，這兩個(gè)參數(shù)需要人為的輸入。由Po，ho查So，由h1t，So查V1t，由Pc，So查hc。輸入末級(jí)直徑d

9、m(z)，再次點(diǎn)擊“確定”。29確定壓力級(jí)的平均比焓降及級(jí)數(shù)設(shè)置重?zé)嵯禂?shù)，平均速比Xa后點(diǎn)擊“確定”。30壓力級(jí)排汽壓力及抽汽點(diǎn)檢測(cè)先點(diǎn)擊“確定”計(jì)算出各級(jí)的排汽壓力，再選擇抽汽點(diǎn)，輸入給定的抽汽壓力（可以在此值2%波動(dòng)，使各級(jí)焓降分配的合理些）有抽汽點(diǎn)則必須修正，請(qǐng)記住計(jì)算機(jī)為你修正的級(jí)數(shù)，后面第34步中的參數(shù)1就是由第幾級(jí)有抽汽決定31壓力級(jí)的詳細(xì)熱力計(jì)算（）首先選擇要計(jì)算的級(jí)數(shù)，再由P2，So查h2t，然后點(diǎn)擊“確定”。（注意：在計(jì)算下一級(jí)之前，請(qǐng)先保存上一級(jí)的數(shù)據(jù)。）32壓力級(jí)的詳細(xì)熱力計(jì)算（）輸入選取m，系數(shù)后點(diǎn)擊“確定”，再由h1t，So查V1t，P1，再次點(diǎn)擊“確定”，根據(jù)壓比n

10、判斷流動(dòng)狀態(tài)，選擇噴嘴型式和出汽角1。33壓力級(jí)的詳細(xì)熱力計(jì)算（）輸入系數(shù)n和部分進(jìn)汽度e，點(diǎn)擊“確定”算出w2t，由w2t和你選擇的反動(dòng)度m查系數(shù)，再次點(diǎn)擊“確定”算出h2，由h2，P2查V2，輸入蓋度后點(diǎn)擊“確定”算出2，根據(jù)1，2選擇動(dòng)葉型式。（一般各級(jí)參數(shù)n，e，都可以不變，粗略計(jì)算認(rèn)為各級(jí)系數(shù)不變。）34壓力級(jí)的詳細(xì)熱力計(jì)算（）根據(jù)是否有抽汽點(diǎn)設(shè)置參數(shù)1。可以認(rèn)為各級(jí)系數(shù)a，k，dp，p，zp，z，s都不變，當(dāng)然你也可以自己設(shè)置這些參數(shù)，最后點(diǎn)擊“確定”。35壓力級(jí)的詳細(xì)熱力計(jì)算（）查取系數(shù)1，2，t（注意：這一步的1與上一步的1不同，在粗略計(jì)算時(shí)也可以認(rèn)為各級(jí)的這三個(gè)參數(shù)都不變），

11、點(diǎn)擊“確定”后，由P2，h3查S3，再由h3(o)，S3查P3(o)。看右下角的狀態(tài)欄當(dāng)總進(jìn)程的比值為時(shí)，說明熱力計(jì)算全部算完。就可以跳轉(zhuǎn)到下一步進(jìn)行整機(jī)組對(duì)內(nèi)效率校核及修正。當(dāng)總進(jìn)程比值小于時(shí)，說明只是把當(dāng)前級(jí)數(shù)的參數(shù)算完，再返回到31步選擇下一級(jí)計(jì)算。（注意：選擇級(jí)數(shù)時(shí)一定要先將上一級(jí)計(jì)算的數(shù)據(jù)保存）。36整機(jī)組相對(duì)內(nèi)效率校核及修正點(diǎn)擊“確定”即可。符合要求之后就可以查看報(bào)告。注意在計(jì)算機(jī)整機(jī)參數(shù)時(shí)應(yīng)該將所有的級(jí)數(shù)算完并保存到數(shù)據(jù)庫中才能計(jì)算。(1)數(shù)據(jù)匯總選擇要匯總的類型（壓力級(jí)數(shù)據(jù)匯總，汽輪機(jī)課程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)匯總，速度三角形數(shù)據(jù)匯總）你可以更改匯總路徑和文件名，但路徑要合法，否則會(huì)找不到。

12、建議使用路徑及文件后的那個(gè)打開圖標(biāo)取回完整的路徑及文件名。(2)文件格式轉(zhuǎn)換匯總完成后，可以點(diǎn)擊數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，將dbf數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成excel表格，轉(zhuǎn)換完成后，為了使表格更清楚可將excel表格中所有的都刪除掉。（參見報(bào)告樣本中的數(shù)據(jù)表）如果不轉(zhuǎn)換也可以輸出。但只能輸出汽輪機(jī)課程設(shè)計(jì)匯總報(bào)表（課程設(shè)計(jì)要求也只需要輸出這個(gè)表）。(3)設(shè)計(jì)報(bào)告選擇報(bào)告類型后，點(diǎn)擊“確定”，要打印報(bào)告，建議使用WPS或者Word進(jìn)行編輯排版后打印。四、組裝汽輪機(jī)通流部分軟件提供了汽輪機(jī)通流部分的各個(gè)組件，通過繪圖板菜單的“圖象”中的透明處理以及工具欄中的第二個(gè)“選定”工具進(jìn)行組裝。組裝時(shí)請(qǐng)同時(shí)打開兩個(gè)繪圖板，一個(gè)用于取

13、組件，一個(gè)用于組裝。取組件一般是采用全選，復(fù)制，將它粘貼到另一個(gè)繪圖板里，通過“選定工具”調(diào)整組件位置。如果組件沒有放到位，可以撤消操作再進(jìn)行組裝。依照?qǐng)?bào)告樣本中的流通圖進(jìn)行組裝。五、注意事項(xiàng)：1因?yàn)榈?0步中計(jì)算量大，占有的資源較多，所以請(qǐng)不要在第30步打開別的程序。懸浮的焓熵查表通也必須關(guān)閉，這樣才可以加快計(jì)算速度。在這一步中反應(yīng)較慢，但不要認(rèn)為是死機(jī)，也不要因?yàn)辄c(diǎn)擊了確定沒有反映而多點(diǎn)幾次，這樣它又從頭開始計(jì)算，請(qǐng)耐心的的等待。2在學(xué)校的電腦上使用本軟件，注意離開時(shí)備份數(shù)據(jù)到盤。（可能機(jī)房的電腦的硬盤設(shè)置了保護(hù)，一旦關(guān)機(jī)你的寫入的文件會(huì)自動(dòng)的清除）每一個(gè)用戶有兩個(gè)數(shù)據(jù)表，如用戶是mww，

14、則該用戶的數(shù)據(jù)表為mww調(diào)節(jié)級(jí)數(shù)據(jù)表.dbfmww壓力級(jí)數(shù)據(jù)表.dbf將這兩個(gè)數(shù)據(jù)復(fù)制到盤中，別的文件可以不用復(fù)制文件不要重命名，千萬不要自己更改數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)，否則后面的數(shù)據(jù)都將變化，如果計(jì)算達(dá)不到要求，系統(tǒng)是不會(huì)為你創(chuàng)建報(bào)告的。如果電腦中你的數(shù)據(jù)表丟失了，你必須將備份盤中的兩個(gè)文件復(fù)制到該程序的原始目錄中，否則系統(tǒng)會(huì)找不到該文件。3整機(jī)計(jì)算的幾個(gè)參數(shù)（，）是暫存態(tài)，這些數(shù)據(jù)只存到汽輪機(jī)課程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)匯總報(bào)表中。所以每次匯總之前你必須再計(jì)算一下整機(jī)參數(shù)（點(diǎn)擊“確定”即可）。第三部分 報(bào)告樣本汽輪機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告姓名：學(xué)號(hào)：班級(jí)：學(xué)校：華北電力大學(xué)汽輪機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告一、課程設(shè)計(jì)的目的、任務(wù)與要求通

15、過設(shè)計(jì)加深鞏固汽輪機(jī)原理中所學(xué)的理論知識(shí)，了解汽輪機(jī)熱力設(shè)計(jì)的一般步驟，掌握設(shè)計(jì)方法。并通過設(shè)計(jì)對(duì)汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步了解，明確主要零件的作用與位置。具體要求就是按給定的設(shè)計(jì)條件，選取有關(guān)參數(shù)，確定汽輪機(jī)通流部分尺寸，力求獲得較高的汽輪機(jī)效率。二、設(shè)計(jì)題目 機(jī)組型號(hào)：B25-8.83/0.981 機(jī)組型式：多級(jí)沖動(dòng)式背壓汽輪機(jī) 新汽壓力：8.8300Mpa 新汽溫度：535.0 排汽壓力：0.9810Mpa 額定功率：25000.00kW 轉(zhuǎn)速：3000.00rpm三、課程設(shè)計(jì)： (一)、設(shè)計(jì)工況下的熱力計(jì)算 1配汽方式：噴嘴配汽 2調(diào)節(jié)級(jí)選型：單列級(jí) 3選取參數(shù)： (1)設(shè)計(jì)功率=額定功率=經(jīng)

16、濟(jì)功率 (2)汽輪機(jī)相對(duì)內(nèi)效率ri=80.5% (3)機(jī)械效率m=99.0% (4)發(fā)電機(jī)效率g=97.0% 4近似熱力過程線擬定 (1)進(jìn)汽節(jié)流損失Po=0.05*Po 調(diào)節(jié)級(jí)噴嘴前Po'=0.95*Po=8.3885Mpa (2)排汽管中的壓力損失P0 5調(diào)節(jié)級(jí)總進(jìn)汽量Do的初步估算 由Po、to查焓熵圖得到Ho、So，再由So、Pc查Hc。 查得Ho=3474.9375kJ/kg，Hc=2864.9900kJ/kg 通流部分理想比焓降(Ht(mac)'=Ho-Hc=609.9475 kJ/kg Do=3.6*Pel/(Ht(mac)'*ri*g*m)*m+D Do

17、=3.6*25000.00/(609.9475*0.805*0.970*0.990)*1.05+5.00=205.4179(kJ/kg) 6調(diào)節(jié)級(jí)詳細(xì)熱力計(jì)算 (1)調(diào)節(jié)級(jí)進(jìn)汽量Dg Dg=Do-Dv=204.2179t/h (2)確定速比Xa和理想比焓降ht 取Xa=0.3535，dm=1100.0mm，并取dn=db=dm 由u=*dm*n/60，Xa=u/Ca，ht=Ca2/2 u=172.79m/s，Ca=488.80m/s ht=119.4583kJ/kg在70125kJ/kg范圍內(nèi)，所以速比選取符合要求。 (3)平均反動(dòng)度m的選取 取m=6.50% (4)噴嘴理想比焓降hn hn=

18、(1-m)* ht =(1-0.0650)*119.4583=111.6935(kJ/kg) (5)噴嘴前后壓比n 根據(jù)h1t=ho-hn=3363.2440和So'查焓熵圖得到 P1=6.0231Mpa，V1t=0.0540m3/kg n=Po/Po'=8.8300/8.3885=0.7180 根據(jù)噴嘴葉型表選擇TC-1A噴嘴，出汽角1=10.00° (6)噴嘴出口汽流速度C1 C1t=(2*hn)0.5=(2*111.6935*1000)0.5=458.46(m/s) C1=*C1t=0.970*472.64=458.46m/s (7)噴嘴損失hn hn=(1-2

19、)*hn=(1-0.9702)*111.6935=6.6011(kJ/kg) (8)噴嘴出口面積An An=Gn*V1t/n*C1t=56.7272*0.0540/0.970/458.46=0.0067(m2) (9)部分進(jìn)汽度e 令y=hl+he=f(e) 使其一階導(dǎo)數(shù)為零，即求y的極值，得到e=0.3902 (10)噴嘴高度ln ln=An/(e*dm*sin(1) ln=0.0067/10000.3902/1100.0/sin10°=28.6(mm) (11)動(dòng)葉高度lb lb=ln+=28.6+2.5=31.1(mm) (12)檢驗(yàn)根部反動(dòng)度r r=1-(1-m)*db/(d

20、b-lb)=1-(1-0.0650)*1100.0/(1100.0-31.1)=0.0378 0.0378在0.030.05范圍內(nèi)，符合要求。 (13)求動(dòng)葉進(jìn)口汽流相對(duì)速度w1和進(jìn)汽角1 tg1=c1*sin(1)/(c1*cos(1)-u) w1=c1*sin(1)/sin(1) hw1=w12/2 1=arctg(458.46*sin10.00°/(458.46*cos10.00°-172.79)=15.94° w1=458.46*sin10.00°/sin15.94°=289.85(m/s) hw1=289.852/2/1000=42.

21、0078(kJ/kg) (14)動(dòng)葉前蒸汽參數(shù) 由h1=h1t+hn和P1查焓熵圖得到 P1=6.0231Mpa S1=6.8111kJ/(kg*K) V1=0.0543m3/kg (15)動(dòng)葉理想比焓降hb和動(dòng)葉滯止理想比焓降hb(o) hb=m*ht=0.0650*119.4583=7.7648(kJ/kg) hb(o)=hb+hw1=7.7648+42.0078=49.7726(kJ/kg) (16)動(dòng)葉出口汽流相對(duì)速度w2 w2t=(2*hb)0.5=(2*49.7726*1000)0.5=315.51(m/s) w2=*w2t =0.920*315.51=290.27(m/s) 其中

22、由m和w2t 查圖得到 (17)動(dòng)葉損失hb hb=(1-2)*hb(o)=(1-0.9202)*49.7726=7.6451(kJ/kg) (18)動(dòng)葉后蒸汽壓力P2和比容V2 由h2t和S1查P2，再由P2、h2查V2 查焓熵圖得到 P2=5.8836Mpa，V2=0.0556m3/kg (19)動(dòng)葉出口面積Ab Ab=Gb*V2/w2 (因未靠考慮葉頂漏氣,故Gb=Gn) =56.7272*0.0556/290.27=0.0109(m2) (20)動(dòng)葉出口汽流角2 sin(2)=Ab/(e*db*lb) 2=arcsin(0.0109/0.3902/1100.0/31.1)=15.07&

23、#176; 根據(jù)1和2和動(dòng)葉葉型表選取動(dòng)葉葉型為TP-1A型 (21)動(dòng)葉出口汽流絕對(duì)速度c2和出汽角2 c2=(w22+u2-2w2*u*cos(2)0.5 =(290.272+172.792-2*290.27*172.79*cos15.07°)0.5=131.34(m/s) 2=arctg(w2*sin(2)/(w2* cos(2)-u) =arctg(290.27*sin15.07°/(290.27*cos15.07°-172.79)=35.07° (22)余速損失hc2 hc2=0.5*c22=0.5*35.072=8.6251(kJ/kg) (

24、23)輪周效率比焓降hu'（無限長葉片） hu'=ht(o)-hn-hb-hc2=119.4583-6.6011-7.6451-8.6251=96.5870(kJ/kg) (24)級(jí)消耗的理想能量Eo Eo=hco+ht-u1*hc2 對(duì)于調(diào)節(jié)級(jí)Eo=ht(o)=ht ，得Eo=119.4583kJ/kg (25)輪周效率u'無限長葉片） u'=hu'/Eo=96.5870/119.4583=0.8085 (26)校核輪周效率 單位質(zhì)量蒸汽對(duì)動(dòng)葉所作的輪周功Wu Wu=u*(c1*cos(1)+c2*cos(2) =172.79*(458.46*cos1

25、0.00°+131.34*cos35.07°)=96.5879(kJ/kg) 輪周效率u u=Wu/Eo=96.5879/119.4583=0.8085 用兩種方法計(jì)算所得輪周效率的誤差為u=|u'-u|/u'*100% u=|0.8085-0.8085|/0.8085*100%=0.0000%<1%，符合要求 (27)葉高損失hl hl=a/l*hu' (系數(shù)a=1.6已包括扇形損失) =1.60/31.1*96.5870=4.9691(kJ/kg) (28)輪周有效比焓降hu hu=hu'-hl=96.5870-4.9691=91.

26、6179(kJ/kg) (29)輪周效率u u=hu/Eo=91.6179/119.4583=0.7669 (30)葉輪摩擦損失hf Pf=K1*(u/100)3*dm2/v (其中v=(v1+v2)/2，K=1.07 hf=2.1408kJ/kg (31)部分進(jìn)汽損失he he=hw+hs 鼓風(fēng)損失hw=w*ht，w=Be*1/e*(1-e-ec/2)*Xa3 斥汽損失hs=s*ht ，s=Ce*1/e*Sn/dn*Xa hw=0.8313 kJ/kg hs=3.5418kJ/kg he=0.8313+3.5418=4.3731(kJ/kg) (32)級(jí)的內(nèi)效率i和級(jí)內(nèi)功率Pi(s)和級(jí)后蒸

27、汽比焓值h3 級(jí)的有效比焓降hi=hu-hf-he=91.6179-2.1408-4.3731=85.1040(kJ/kg) 級(jí)的內(nèi)效率i=hi/Eo=85.1040/119.4583=0.7124 級(jí)內(nèi)功率Pi(s)=G*hi=57.0605*85.1040=4827.7112kW h3=4.9691+8.6251+4.3731+2.1408+3369.7254=3389.8335(kJ/kg) 7壓力級(jí)比焓降分配和級(jí)數(shù)分配 (1)第一壓力級(jí)平均直徑dm(I)的確定 給定dm(I)=981.0mm 選取Xa(I)=0.4365，m=0.0700，1=11.50° ht(I)=Ca2

28、/2=0.5*(*dm*n/60/Xa)2 =0.5*(*981.0/1000*3000.00/60*0.4365)2/1000=62.3131(kJ/kg) hn(I)=(1-m)*ht(I)=(1-0.0700)*62.3131=57.9512(kJ/kg) h1t=ho-hn(I)=3389.8335-57.9512=3331.8823(kJ/kg) 查焓熵圖V1t=0.0648m3/kg 第一壓力級(jí)噴嘴流量為調(diào)節(jié)級(jí)流量減去前軸封漏汽量。 即Gn(I)=Go(I)=Gg-Gl =(204.2179-3.8000)/3.6=55.6716(kg/s) 噴嘴出口汽流速度c1t=(2*hn(I

29、)0.5=(2*57.9512*1000)0.5=340.44(m/s) 由連續(xù)性方程Gn(I)=n*An*c1t/V1t，其中n為流量系數(shù) 而An=e*dm(I)*ln(I)*sin(1)求取ln=17.7mm>12mm ，符合要求。 (2)末級(jí)平均直徑的確定 給定dm(z)=1019.5mm (3)確定壓力級(jí)平均直徑的變化 采用作圖法 (4)壓力級(jí)的平均直徑dm(平均) dm(平均)=(AB+(1-1)+(2-2)+CD)/(m+1)*k=999.5mm (5)壓力級(jí)的平均比焓降ht(平均)ht=0.5*(*dm(平均)*n/60/Xa(平均)2 選取平均速比Xa(平均)=0.436

30、7 ht(平均)=0.5*(*1.0*3000.00/60/0.4367)2=64.6263(kJ/kg) (6)壓力級(jí)級(jí)數(shù)的確定Z Z=(1+)*ht(p)/ht(平均)，(為重?zé)嵯禂?shù)) 其中ht(p)=ho-hc'=3389.8335-2898.8591=490.9744(kJ/kg) ht(p)為壓力級(jí)的理想比焓降，壓力級(jí)入口ho=調(diào)節(jié)級(jí)出口h3 Z=(1+0.050)*490.9744/64.6263=7.9770 取整Z=8 (7)各級(jí)平均直徑的求取數(shù)據(jù)見數(shù)據(jù)匯總報(bào)表 (8)各級(jí)比焓降分配 根據(jù)求出的各級(jí)平均直徑，選取相應(yīng)的速比，求出各級(jí)的理想比焓降ht ht=0.5*(*d

31、m*n/60/Xa)2 (9)各級(jí)比焓降的修正 在擬定的熱力過程線上逐級(jí)作出各級(jí)理想比焓降ht,計(jì)算h h=(1+)* ht(p)-ht=-0.1029(kJ/kg) (10)檢查各抽汽點(diǎn)壓力值是否符合要求 其誤差小于2%，符合要求 (11)最后按照各級(jí)的dm和ht求出相應(yīng)的各級(jí)速比Xa 8壓力級(jí)詳細(xì)熱力計(jì)算 (1)本級(jí)的比焓降ht和本級(jí)滯止比焓降ht(o) 由調(diào)節(jié)級(jí)的計(jì)算結(jié)果，已知本級(jí)的Po，ho，Po(o)，hco， 由壓力級(jí)比焓降分配，已知本級(jí)的P2，dm，Gn 由P2和So查h2t'=2970.6925kJ/kg 本級(jí)比焓降ht=ho-h2t'=3036.2443-29

32、70.6925=65.5518(kJ/kg) 本級(jí)滯止比焓降ht(o)=ht+o*hco=65.5518+2.8358=68.3876(kJ/kg) (2)選取平均反動(dòng)度m 選取m=0.0900 (3)噴嘴的理想比焓降hn hn=(1-m)*ht=(1-0.0900)*2970.6925=59.6521(kJ/kg) (4)噴嘴的滯止理想比焓降hn(o) hn(o)=hn+o*hco=59.6521+2.8358=62.4879(kJ/kg) (5)噴嘴的出口汽流理想速度c1t c1t=(2*hn(o)0.5=(2*62.4879*1000)0.5=353.52(m/s) (6)噴嘴出口汽流實(shí)

33、際速度c1 c1=*c1t=0.970*353.52=342.91(m/s) (7)噴嘴損失hn hn=(1-2)*hn(o)=(1-0.9702)*62.4879=3.5254(kJ/kg) (8)圓周速度u u=*dm*n/60=*1019.5/1000*3000.00/60=160.14(m/s) (9)級(jí)的假想速度Ca Ca=(2*ht(o)0.5=(2*68.3876*1000)0.5=369.83(m/s) (10)假想速比Xa Xa=u/Ca=160.14/369.83=0.4330 (11)噴嘴等比熵出參數(shù)h1t h1t=ho-hn=3036.2443-59.6521=2976

34、.5922(kJ/kg) (12)噴嘴前后壓力比n=P1/Po(o)=1.0052/1.2948=0.7763 (13)選取噴嘴型式和出汽角1 選TC-1A噴嘴，出汽角1=12° (14)噴嘴出口面積An An=G*V1t/n/c1t=47.9771*0.2391/0.970/353.5200=0.0335(m2) (15)噴嘴高度ln ln=An/(e*dm*sin(1) =0.0335/(1.0000*1019.5/1000*sin12.00°)=50.3(mm) (16)噴嘴出口實(shí)際比焓降h1 h1=h1t+hn=2976.5922+3.5254=2980.1176(

35、kJ/kg) (17)動(dòng)葉進(jìn)口汽流角1和相對(duì)速度w1 1=arctg(c1*sin(1)/(c1*cos(1)-u) =arctg(342.91*sin12.00°/(cos12.00°-160.14)=22.13° w1=(c12+u2-2*u*c1*cos(1)0.5 =(342.912+160.142-2*160.14*342.91*cos12.00°)0.5=189.22(m/s) (18)動(dòng)葉理想比焓降hb hb=m*ht=0.0900*65.5518=5.8997(kJ/kg) (19)動(dòng)葉滯止理想比焓降hb(o) hb(o)=hb+hw1=

36、5.8997+17.9021=23.8018(kJ/kg) (20)動(dòng)葉出口理想汽流速度w2t w2t=(2*hb(o)0.5=(2*23.8018*1000)0.5=218.18(m/s) (21)動(dòng)葉出口實(shí)際汽流速度w2 w2=*w2t=0.931*218.18=203.13(m/s) (22)動(dòng)葉損失hb hb=(1-2)*hb=(1-0.9312)*5.8997=3.1713(kJ/kg) (23)動(dòng)葉后參數(shù)P2，V2 根據(jù)h2、P2查焓熵表得到 P2=0.9810Mpa，V2=0.2452m3/kg (24)動(dòng)葉出口面積Ab Ab=G*V2/w2=47.9771*0.2452/203

37、.13=0.0579(m2) (25)動(dòng)葉高度lb lb=ln+=50.3+3.00=53.3(mm) (26)檢驗(yàn)根部反動(dòng)度r r=1-(1-m)*(db-lb)/db =1-(1-0.0900)*(1019.5-53.30)/1019.5=0.0398在0.03-0.05范圍內(nèi)，符合要求。 (27)計(jì)算動(dòng)葉出汽角2 2=arcsin(Ab/(e*dm*lb) =arcsin(0.0579/(1.000*1019.5/1000*53.3/1000)=19.83° (28)根據(jù)1和2在動(dòng)葉葉型表中選取動(dòng)葉型號(hào) 選TP1A型 (29)動(dòng)葉出口絕對(duì)速度c2和方向角2 c2=(w22+u2

38、-2*w2*u*cos2)0.5 =(189.222+160.142-2*189.22*160.14*cos19.83°)0.5=75.54(m/s) 2=arctg=(w2*sin(2)/(w2*cos(2)-u) =arctg(203.13*sin19.83°/(203.13*cos19.83°-160.14)=65.82° (30)余速損失hc2 hc2=c22/2=75.542/2/1000=2.8531(kJ/kg) (31)輪周有效比焓降hu'(無限長葉片) hu'=ht(o)-hn-hb-hc2 =68.3876-3.525

39、4-3.1713-2.8531=58.8378(kJ/kg) (32)級(jí)消耗的理想能量Eo Eo=ht(o)-1*hc2=68.3876-0.0000*2.85=68.3876(kJ/kg) (33)輪周效率u' u'=hu'/Eo=58.8378/68.3876=0.8604 (34)校核輪周效率 單位質(zhì)量蒸汽對(duì)動(dòng)葉所作的輪周功Wu Wu=u*(c1*cos(1)+c2*cos(2) =160.14*(342.91*cos12.00°+75.54*cos65.82°)/1000=58.6686(kJ/kg) 輪周效率u=Wu/Eo=58.6686/

40、68.3876=0.8579 u=|u'-u|/u'*100%=0.0029小于1%，滿足要求。 (35)葉高損失hl hl=a/l*hu'=1.600/1.1*58.8378=58.8378(kJ/kg) (36)輪周有效比焓降hu (考慮葉高損失) hu=hu'-hl=58.8378-1.8716=56.9662(kJ/kg) (37)輪周效率u=hu/Eo=56.9662/68.3876=0.8330 (考慮葉高損失) (38)葉輪摩擦損失hf 其中Pf=K1*(u/100)3*dm2/v，hf=Pf/G Pf=1.0700*(160.1400/100)3

41、*(1019.5000/1000)2/0.2452=18.6268(kJ/kg) hf=18.6268/47.9771=0.3882(kJ/kg) (39)漏氣損失h 隔板汽封齒的平均直徑dp=590.0mm 隔板汽封間隙p=0.5mm 汽封齒數(shù)Zp=10 則有隔板漏氣損失hp=Ap/An*(Zp0.5)*hi' 這里Ap=*dp*p hi'=ht(o)-hn-hb-hl-hc2 =68.3876-3.5254-3.1713-1.8716-2.8531=56.9662(kJ/kg) Ap=*590.0/1000*0.5/1000=0.0009(m2) hp=0.0009/0.0335/(10)0.5*58.8378=0.4840(kJ/kg) 選?。喝~頂軸向間隙z=1.5mm圍帶邊厚度s=0.3mm z(平均)= 1.5/53.3=0.0281(kJ/kg) 由m與db/lb查取t，由z/s查取1，由z和u/Ca查取2，