第四節(jié)葉柵幾何尺寸的確定

1、第四節(jié) 葉柵幾何尺寸的確定葉柵的幾何特性葉柵及葉型參數(shù)的選擇反動(dòng)度的選擇噴嘴葉柵尺寸的確定動(dòng)葉柵尺寸的確定汽輪機(jī)級(jí)動(dòng)靜葉柵的面積比第四節(jié)葉柵幾何尺寸的確定葉柵定義布在一平面上。將基元級(jí)的環(huán)形葉柵展平面葉柵回轉(zhuǎn)面上排列而成的；同的間隙和角度在同一由葉型相同的葉片以相葉柵；一列葉片排列為一整圈環(huán)形葉柵；和動(dòng)葉柵組成的透平級(jí)葉高為無窮小的靜葉柵在沿葉高的某一直徑處基元級(jí)d /l10m直列葉柵徑高比大于；第四節(jié)葉柵幾何尺寸的確定 簡化汽輪機(jī)級(jí)簡化汽輪機(jī)級(jí)葉柵葉柵葉柵定義葉柵定義第四節(jié)葉柵幾何尺寸的確定第四節(jié)葉柵幾何尺寸的確定軸流式汽輪機(jī)葉柵的氣動(dòng)特性軸流式汽輪機(jī)葉柵的氣動(dòng)特性1、葉型幾何參數(shù)、葉型幾何

2、參數(shù)中弧線中弧線葉型型線諸內(nèi)切圓中心的連線；葉型轉(zhuǎn)折角葉型轉(zhuǎn)折角 在中弧線兩端點(diǎn)處切線間的夾角；弦長弦長b中弧線兩端點(diǎn)的距離（投影長度）；葉型中弧線撓度葉型中弧線撓度f 弦長與中弧線上平行與弦長方向的切線之間的距離；B第四節(jié)葉柵幾何尺寸的確定葉型最大厚度葉型最大厚度dmax：葉型諸內(nèi)切圓的最大值；進(jìn)出口緣厚度進(jìn)出口緣厚度d1、d2:組成進(jìn)出口圓直徑組成進(jìn)出口圓直徑；相對出口緣厚度：相對出口緣厚度：d2/o; o為喉口最小截面。2、葉柵幾何參數(shù)、葉柵幾何參數(shù)s1g2g:B;tbbt葉柵節(jié)相鄰葉型對應(yīng)點(diǎn)之間的距離；安裝角弦長方向與葉柵額線之間的夾角；軸向?qū)挾龋合议L在透平軸線上的投影；幾何構(gòu)造角、：

3、中弧線在兩端點(diǎn)進(jìn)出口緣的切線和葉柵額線方向的夾角葉柵相對節(jié)距葉柵稠度距t第四節(jié)葉柵幾何尺寸的確定第一節(jié) 概 述動(dòng)、靜葉柵幾何參數(shù)前緣點(diǎn)前額線后緣點(diǎn)后額線中弧線幾何進(jìn)口角汽流進(jìn)口角幾何出口角汽流出口角葉片安裝角第四節(jié)葉柵幾何尺寸的確定3、氣流參數(shù)、氣流參數(shù)11221k11111112222221211212 ia()()180()180(kkkokkoarcsiat 進(jìn)出口角度： 、 、 、沖角：，負(fù)沖角，正沖角，零沖角出口角： （ ）可近似的寫成：（ ）為氣流的落后角，它取決于有效氣流角和馬赫數(shù) 。葉型轉(zhuǎn)折角：氣流轉(zhuǎn)折能力：）第四節(jié)葉柵幾何尺寸的確定對級(jí)的熱力計(jì)算：二 葉柵及葉型參數(shù)的選擇20

4、0ptpG、一般已知：mmdcn、選定：0寸。，噴嘴葉柵和動(dòng)葉柵尺1p*12*01ppppbn，動(dòng)葉噴嘴8 . 0MAn；一般確定噴嘴出口截面尺寸時(shí)，采用漸縮噴嘴，或）當(dāng)亞音速：crbn1時(shí)，仍采用漸縮噴嘴，或）當(dāng)跨音速：crbnd)4 . 03 . 0(214 . 18 . 0 MAn；一般、需計(jì)算時(shí)，采用縮放噴嘴，或）超音速：3 . 03bn。一般，根據(jù)噴嘴軸線光滑變化、需確定中間出口5 . 1minMAAA（一）葉柵類型的選擇第四節(jié)葉柵幾何尺寸的確定不同馬赫數(shù)時(shí)沖動(dòng)式葉柵和反動(dòng)式葉柵的葉型 第四節(jié)葉柵幾何尺寸的確定常用噴嘴及動(dòng)葉葉型的基本幾何特性 HQ-2TC-2A(B)出汽角2安裝角s

5、第四節(jié)葉柵幾何尺寸的確定（二）出汽角1和2的選擇 1：影響到汽輪機(jī)的做功能力、效率及葉片高度 適當(dāng) 1做功能力 、輪周效率 1過小 1、*2減小，使汽流在動(dòng)葉柵中轉(zhuǎn)折厲害 動(dòng)葉損失增加在高壓段 一般沖動(dòng)級(jí) 1=110140 反動(dòng)級(jí) 1=140200在低壓級(jí) 1逐級(jí)增大，后面幾級(jí)沖動(dòng)級(jí)達(dá)200左右復(fù)速級(jí)中 為不使1、*2太小，1可取大些，130180 2：沖動(dòng)級(jí)： 復(fù)速級(jí)：) 5 3 (001*2)53(001*2)105(00*21)87(001*2第四節(jié)葉柵幾何尺寸的確定葉片高度l（三）葉片個(gè)數(shù)和高度的選擇第四節(jié)葉柵幾何尺寸的確定（三）葉片寬度的選擇葉片制造工藝和通用性原則第四節(jié)葉柵幾何尺寸

6、的確定第四節(jié)葉柵幾何尺寸的確定三、 沖動(dòng)級(jí)內(nèi)反動(dòng)度的選擇 第四節(jié)葉柵幾何尺寸的確定三、 沖動(dòng)級(jí)內(nèi)反動(dòng)度的選擇(續(xù))rpe jd 選擇原則：根部不漏汽也不吸汽。a) 根部反動(dòng)度較大時(shí)：產(chǎn)生根部漏汽現(xiàn)象；b) 根部反動(dòng)度很小或?yàn)樨?fù)值時(shí)：產(chǎn)生根部吸汽現(xiàn)象；c) 根部反動(dòng)度r=0.030.05時(shí)：不漏汽也不吸汽。 因?yàn)椋罕闷中?yīng) 射汽抽汽效應(yīng)ej=0.010.02 葉輪反動(dòng)度220.07(1) ()bpbaludc 2411 0.25()dpAA 第四節(jié)葉柵幾何尺寸的確定三、 沖動(dòng)級(jí)內(nèi)反動(dòng)度的選擇(續(xù))r 選定后，采用等截面直葉片級(jí)反動(dòng)度沿葉高的變化規(guī)律，ucr 常數(shù)規(guī)律：1 (1)()bbmrbdl

7、d 平均反動(dòng)度1 (1)()bbtrbbdldl 頂部反動(dòng)度第四節(jié)葉柵幾何尺寸的確定漸縮噴嘴一)(四、噴嘴葉柵尺寸的確定噴嘴在圓周上的分布crn、亞音速流動(dòng)1) 1 (11ttnnncGA0.93 0.950.94 0.98n：過熱蒸汽，飽和蒸汽*1)1 (22tmnthhc)2(sin1又nnnnltzA 1sinnnta e采用部分進(jìn)汽度如容積流量較小，噴嘴mnndtze11sinsin)2(mnnnnndeAtzAl式：由。代入，即可求得式的將nnlA) 1 (第四節(jié)葉柵幾何尺寸的確定調(diào)節(jié)級(jí)噴嘴組（每組八個(gè)噴嘴）部分進(jìn)汽的噴嘴組外形部分進(jìn)汽的噴嘴組外形第四節(jié)葉柵幾何尺寸的確定部分進(jìn)汽度e

8、的選擇部分進(jìn)汽度e的選擇原則：1)使葉柵的端部損失及部分進(jìn)汽損失之和最??；2)考慮結(jié)構(gòu)因素的影響。一般壓力級(jí)：e=1 調(diào)節(jié)級(jí)：e1；e 0.8 但e 0.15 反動(dòng)級(jí)：e=1時(shí)，時(shí)，特別是部分進(jìn)汽損失：采用 15. 0ee損失會(huì)劇烈增加。第四節(jié)葉柵幾何尺寸的確定縮放噴嘴示意圖縮放噴嘴二)(crnnnnlaz*0*0648. 0)(RTpGAcrn喉部：crncrnnalz)()(Laacrn22tan006 12擴(kuò)張角tntnncvGA11出口：1sinnnnltz第四節(jié)葉柵幾何尺寸的確定五、動(dòng)葉柵尺寸的確定222sinbbttbbldewGA2sinbbbdeAl nbnbllll來確定：根

9、據(jù)進(jìn)口rtllnb：蓋度t：頂部蓋度r：根部蓋度 因離心力的作用 tr 凝汽式汽輪機(jī)最末幾級(jí)，lblb，=12150，但不能太大，否則汽流無法充滿整個(gè)汽道。第四節(jié)葉柵幾何尺寸的確定蓋度的選擇蓋度過?。簳?huì)使汽流撞擊動(dòng)葉柵而造成損失。 原因：制造和安裝誤差，運(yùn)行時(shí)動(dòng)靜 部分變形不一致，汽流向外擴(kuò)散等原因。蓋度過大：使停滯的蒸汽被吸到動(dòng)葉汽道中擾亂汽流。第四節(jié)葉柵幾何尺寸的確定葉高與蓋度之間的關(guān)系 第四節(jié)葉柵幾何尺寸的確定六、 其他結(jié)構(gòu)因素的確定（一）級(jí)的動(dòng)靜葉柵的面積比（二）級(jí)的軸向間隙與徑向間隙第四節(jié)葉柵幾何尺寸的確定葉柵，蒸汽流量全部流入了動(dòng)假定由噴嘴葉柵流出的（一）級(jí)的動(dòng)靜葉柵的面積比:f則

10、動(dòng)靜葉柵出口面積比2211wcAAfnbmamatmtccchcc11)1 (21*11式中11221221222cos2ucuccwcwwamamt11221221cos21ucucccwcamma)1 (cos211)(11)(11211221mamamammcuccuccmmmamaxxwc11cos21112221第四節(jié)葉柵幾何尺寸的確定根據(jù)熱力學(xué)第一定律：dhdpdhdqn的關(guān)系：與速度系數(shù)多變過程指數(shù)n關(guān)系。之間存在著一定的函數(shù)與噴嘴速度系數(shù)多變過程指數(shù)n成正比，與實(shí)際焓降損失所產(chǎn)生的熱量之間有摩擦，若此摩擦壁面及蒸汽汽流本身實(shí)際流動(dòng)中蒸汽與汽道dhdqdhdqn1112)(222

11、121212121ccccchhttnnn而)(1)1 ()1 (pdkkdhdpnn損失系數(shù)：且在全流程中平均動(dòng)能第四節(jié)葉柵幾何尺寸的確定續(xù)）：的關(guān)系與速度系數(shù)多變過程指數(shù)(n)(1)1 ()1 (pdkkdhdpnn)()1 () 1(2pddpkdpkn0)11(2dppdkknn)11(nnkkn代入上式：將112n) 1)(1 (12kkn常數(shù)多變過程：np()0dnpdpkn ，12kn ，12 第四節(jié)葉柵幾何尺寸的確定第四節(jié)葉柵幾何尺寸的確定（二）級(jí)的軸向間隙與徑向間隙 第四節(jié)葉柵幾何尺寸的確定第四節(jié)葉柵幾何尺寸的確定裝有窄噴嘴的焊接隔板 第四節(jié)葉柵幾何尺寸的確定小結(jié)本節(jié)的主要內(nèi)容是計(jì)算級(jí)通流部分的主要尺寸，即噴嘴葉柵和動(dòng)葉柵的出口高度。 (一)葉柵型式的選擇選擇好的葉柵型式，是取得較高級(jí)效率的主要保證，選擇時(shí)應(yīng)注意動(dòng)、靜葉柵的配對要求。(二)葉柵高度計(jì)算 葉柵出口高度是按流量連續(xù)性方程來確定的，因?yàn)閯?dòng)葉柵即為旋轉(zhuǎn)的噴嘴葉柵，因此它們在高度計(jì)算公式中的各項(xiàng)具有一一對應(yīng)性。第四節(jié)葉柵幾何尺寸的確定 (三)葉高公式中幾個(gè)主要參數(shù)的選擇 1噴嘴出汽角11大小的選擇與做功能力和葉型損失有關(guān)，按推薦值為好。1選的小，可使噴嘴出口高度