《汽輪機(jī)原理》講稿第01章0劉1

1、1?汽輪機(jī)原理?任課教師： 華中科技大學(xué) 能源與動力工程學(xué)院 2005.72緒論緒論1 1 火電廠根本概念火電廠根本概念一能量轉(zhuǎn)換過程一能量轉(zhuǎn)換過程燃料化學(xué)能燃料化學(xué)能 蒸汽熱能蒸汽熱能 機(jī)械能機(jī)械能 電能電能二火電廠三大主機(jī)二火電廠三大主機(jī) 鍋鍋 爐：將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝麪t：將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝臒崮艿臒崮?汽輪機(jī)：將鍋爐生產(chǎn)蒸汽熱能轉(zhuǎn)化為汽輪機(jī)：將鍋爐生產(chǎn)蒸汽熱能轉(zhuǎn)化為 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)機(jī)械能機(jī)械能 發(fā)電機(jī)：將旋轉(zhuǎn)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電機(jī)：將旋轉(zhuǎn)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能 3B B：鍋爐：鍋爐S S：鍋爐過熱器：鍋爐過熱器T T：汽輪機(jī)：汽輪機(jī)C C：冷凝器：冷凝器P P：水泵：水泵STCPB

2、火力發(fā)電廠示意圖火力發(fā)電廠示意圖TS1234 1 2 3 4 4年份裝機(jī)容量（億千瓦） 歷經(jīng)年數(shù)18790（有電）1987110819952820003520044420055-5.115歷年人均指標(biāo)年份人均國民生產(chǎn)總值（元/人）人均裝機(jī)容量（千瓦/人）人均發(fā)電量（千瓦時/人）人均凈用電量（千瓦時/人）人均生活用電量（千瓦時/人）19943654.60.1668774.1642.273.019954767.00.1793831.4694.482.919965539.30.1933881.9737.093.019976048.20.2057917.4763.2101.419986373.90.2

3、222927.6773.0111.219996516.90.2373979.4814.7116.720007062.90.25231081.1915.2132.120017516.70.26531162.7995.2144.16歷年主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)年份發(fā)電設(shè)備年利用小時數(shù)發(fā)電廠用電率（%）線路損失率（%）發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗g/(kw.h)供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗g/(kw.h)199452336.908.73381414199552166.788.77379412199650336.888.53377410199747656.808.20375408199845016.668.13373404199943936

4、.508.10369399200045176.287.70363392200145886.247.553573857歷年能源和電力彈性系數(shù)年份能源生產(chǎn)彈性系數(shù)電力生產(chǎn)彈性系數(shù)19940.550.8519950.830.8419960.210.7419970.170.581998-0.780.271999-1.620.922000-0.011.3720011.281.158我國能源供需變化情況年份生產(chǎn)總量（萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤）消費(fèi)總量（萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤）保證程度（%）1957 9 861 9 644102.251978 62 770 53 144109.841991104 844103 783101.0219

5、92107 258109 170 98.241996132 616138 948 95.042000109 000128 000 85.159我國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)%煤炭石油天然氣水電19947517.41.95.7199574.617.51.86.1199674.7181.85.5199771.520.41.76.2199869.621.52.26.719996823.22.26.6200066.124.62.56.810我國能源生產(chǎn)構(gòu)成%年份原煤原油天然氣水電197870.323.72.93.1198069.423.83.03.8198572.820.92.04.3199074.219.02.0

6、4.8199575.316.01.98.2200066.621.83.48.2200168.020.23.48.4112000年世界一次能源供給的構(gòu)成122000年全球電力生產(chǎn)的能源構(gòu)成13中國2003年可再生能源開發(fā)利用量大中型水電 60.82 Mtce生物質(zhì)能 （傳）290.80 Mtce小水電 39.05 Mtce微水電 0.10 Mtce生物質(zhì)能 （新）6.77 Mtce太陽能 6.88 Mtce地?zé)?.65 Mtce風(fēng)力發(fā)電 0.56 Mtce141516汽輪機(jī)沖動式汽輪機(jī)反動式汽輪機(jī)凝汽式汽輪機(jī)供熱式汽輪機(jī)背壓式汽輪機(jī)調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機(jī)低壓汽輪機(jī)中壓汽輪機(jī)高壓汽輪機(jī)超高壓汽輪機(jī)亞臨界

7、壓力汽輪機(jī)超臨界壓力汽輪機(jī)17按熱力特性分類即汽輪機(jī)型式 凝汽式、中間再熱式背壓式調(diào)整抽汽式供熱熱用戶熱用戶18n按主蒸汽參數(shù)分類n低壓汽輪機(jī)：小于1.47 Mpa；n中壓汽輪機(jī)：1.96 3.92 Mpa；n高壓汽輪機(jī)：5.88 9.81 Mpa； n超高壓汽輪機(jī)：為11.77 13.93 Mpa； n臨界壓力汽輪機(jī)：15.69 17.65 Mpa；n超臨界壓力汽輪機(jī)：大于22.15 Mpa；n超超臨界壓力汽輪機(jī)：大于32 Mpa 19我國一次能源需求的情景預(yù)測Mtce)1971200020102030年增長率（%）煤274941122018262.2石油613374808263.0天然氣4

8、43812165.5核電0633909.3水電42741773.5其它016136.8總和3431355186130482.720我國電力生產(chǎn)的情景預(yù)測 (TWh)1971200020102030煤98108117233503石油16465154天然氣01974349核電01790242水電30222333622其它021042總共144138722824813213 汽輪機(jī)的主要技術(shù)開展n采用大容量機(jī)組n提高蒸汽初參數(shù)n采用聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)提高效率n提高機(jī)組的運(yùn)行水平224 汽輪機(jī)制造工業(yè)n美國 通用電氣公司、西屋電氣公司n日本 日立制作所、東芝電器會社、三 菱重工株式會社n瑞士 BBC公司 n

9、中國 哈爾濱汽輪機(jī)廠、上海汽輪機(jī)廠、東方汽輪機(jī)廠、北京重型電機(jī)廠、青島汽輪廠、武漢汽輪發(fā)電機(jī)廠、杭州汽輪機(jī)廠、南京汽輪發(fā)電機(jī)廠23 一 ， 汽 輪 機(jī) 的 級 、級內(nèi)能量轉(zhuǎn)換過程 ：靜葉柵 動葉柵 是汽輪機(jī)作功的最小單元。24： 具有一定壓力、溫度的蒸汽通過汽輪機(jī)的級時，首先在靜葉柵通道中得到膨脹加速，將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為高速汽流的動能，然后進(jìn)入動葉通道，在其中改變方向或者既改變方向同時又膨脹加速，推動葉輪旋轉(zhuǎn)，將高速汽流的動能轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)機(jī)械能。 2526當(dāng)汽流通過動葉通道時，由于受到動葉通道形狀的限制而彎曲被迫改變方向，因而產(chǎn)生離心力，離心力作用于葉片上，被稱為沖動力。這時蒸汽在汽輪機(jī)的級所作

10、的機(jī)械功等于蒸汽微團(tuán)流進(jìn)、流出動葉通道時其動能的變化量。而這種級稱為沖動級。27：當(dāng)汽流通過動葉通道時，一方面要改變方向，同時還要膨脹加速，前者會對葉片產(chǎn)生一個沖動力，后 者會對葉片產(chǎn)生一個反作用力，即反動力。蒸汽通過這種級，兩種力同時作功。通常稱這種級為反動級。2829二 ， 反 動 度bnbtbmhhhhh*)1 (tmnhh*tmbhh30 三 ， 沖 動 級 和 反 動 級 n 沖 動 級 有 三 種 不 同 的 形 式 ：n 1，純沖動級： 通常把反動度等于零的級稱為純沖動級。對于純沖動級來說， = 、 = 0 、 = ，蒸汽流出動葉的速度C ,具有一定的動能 C未被利用而損失，稱這

11、種損失為余速損失，用 表示。 n 2 ，帶反動度的沖動級 n 為了提高級的效率，通常，沖動級也帶有一定的反動度 = 0.05 0.20 ) ，這種級稱為帶反動度的沖動級，它具有作功能力大、效率高的特點(diǎn)。 1p2pbh*nh*th2ch31 3. 復(fù) 速 級 由一組靜葉柵和安裝在同一葉輪上的兩列動葉柵及一組介于第一、二列動葉柵之間、固定在汽缸上的導(dǎo)向葉柵所組成的級，稱為復(fù)速級。第一列動葉柵通道流出汽流，其流速還相當(dāng)大，為了利用這一局部動能，在第一列動葉柵之后裝上一列導(dǎo)向葉柵以改變汽流的方向，使之順利進(jìn)入第二列動葉柵通道繼續(xù)作功。復(fù)速級也采用一定的反動度。復(fù)速級具有作功能力大的特點(diǎn)。 4 . 反

12、動 級 通常把反動度 = 0.5的級稱為反動級。對于反動級來說，蒸汽在靜葉和動葉通道的膨脹程度相同，即是 ， 。反動級是在沖動力和反動力同時作用下作功。反動級的效率比沖動級高，但作功能力小。 *21*tnbhhh21pp 3233第二節(jié)第二節(jié) 汽輪機(jī)級內(nèi)能量轉(zhuǎn)換過程汽輪機(jī)級內(nèi)能量轉(zhuǎn)換過程一 ， 基 本 假 設(shè) 和 基 本 方 程 式 流過葉柵通道的蒸汽是具有粘性、非連續(xù)性和不穩(wěn)定的三元流動的實(shí)際流體。為了研究方便，特作如下假設(shè)假設(shè)： 1 . 蒸汽在葉柵通道的流動是穩(wěn)定的：即在流動過程中，通道中任意點(diǎn)的蒸汽參數(shù)不隨時間變化而改變。 2. 蒸汽在葉柵通道的流動是一元流動：即蒸汽在葉柵通道中流動時，

13、其參數(shù)只沿流動方向變化，而在與流動方向相垂直的截面上不變化。 3. 蒸汽在葉柵通道的流動是絕熱流動：即蒸汽在葉柵通道中流動時與外界沒有熱交換。 34 根本方程式：說明：這些根本方程式在?能源動力裝置根底?一書中講過，不過多重復(fù)。 . constvcAAcGWchqch22211200RTpv .constpvk-vdpcdc cdcdkRcdp1acM kvppka35 噴嘴的作用是讓蒸汽在其通道中流動時得到膨脹加速，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?。噴嘴是固定不動的，蒸汽流過時，不對外作功，W = 0；同時與外界無熱交換，q = 0。那么根據(jù)能量方程式 ，那么 對于過熱蒸汽，可近似看做理想氣體，那么上式可寫

14、成： 2112002121ChCh)(1)(211100102221vpvpkkhhCC36 1，噴嘴出口的汽流理想速度 在進(jìn)行噴嘴流動計算時，噴嘴前的參數(shù) p(初速是的條件。按等熵過程膨脹，其過程曲線如圖1-7所示。根據(jù)式2-9)，那么噴嘴出口汽流理想速度為 或者式2-10為 上二式中， -蒸汽流出噴嘴出口的理想速度m / s )； - 蒸汽按等熵過程膨脹的終態(tài)焓J/kq )。 20101)(2chhctt20101001112cppvpkkckkttc1th137圖1-7中， 稱為噴嘴的理想焓降。為了方便，引用滯止參數(shù)，如圖1-7所示，滯止焓值為： 把相應(yīng)的滯止參數(shù) 分別代入式 (1-17

15、 ) 和1- 20 )，那么 00200*021chhChh*12nthc)(1 121*01*0*01kktppvpkkc圖1-7tnhhh10*0*0*0hvp、38 壓力、焓降、截面積、汽流速度、音速、比容沿流動的變化規(guī)律壓力、焓降、截面積、汽流速度、音速、比容沿流動的變化規(guī)律39- 26 a )tcc11*22212121)1 ()1 (2121(21nttnhCCChnh)1 (2*nnnhhn40 1，臨界速度 汽流的音速為 ， 當(dāng)在式 2-12 )中用滯止參數(shù)表示有關(guān)參數(shù)時，代入音速公式，那么有 上式中， 為滯止?fàn)顟B(tài)下的音速。當(dāng) 知時， 一定值。 在膨脹過程中，到某一截面會出現(xiàn)汽

16、流速度等于當(dāng)?shù)匾羲佟．?dāng)汽流速度等于當(dāng)?shù)匾羲贂r，那么稱此時的流動狀態(tài)為臨界狀態(tài)。這時的參數(shù)為臨界參數(shù)，用 等表示。假設(shè)以 代入2-16)那么臨界速度為： kRTkpva1212*022kaCka*0a*0*0vp 、*0acrcrcrcvp、crcrcrvkpvpkkakc*0*0*0121241 2，臨界壓力 根據(jù) (2-17),臨界壓力為： 對于等熵膨脹過程來說，有 ，那么上式為 上式說明，臨界壓力只與蒸汽指數(shù)k和初壓有關(guān)。臨界壓力與初壓之比稱為臨界壓力比，用 表示： ( 1 -24 )對于過熱蒸汽k=1.3)那么 =0.546;對于飽和蒸汽k =1.135 )那么 =0.577 .crcr

17、vvpkp*0*0)12(kcrcrppvv1*0*0)(1*0)12(kkcrkppcr1*0)12(kkcrnkppcrcr42 ( 1- 3 10 ) 1當(dāng)汽流速度小于音速，即M0，那么必須dA/dx1時，假設(shè)要使汽流能繼續(xù)加速，即dc/dx0，那么必須dA/dx0，也就是說噴嘴截面積必須沿流動方向逐漸增加，即做成漸擴(kuò)噴嘴。 3當(dāng)汽流速度在噴嘴某截面上剛好等于音速，即M=1，這時，dA/dx =0。說明橫截面A不變化，即A到達(dá)最少值。根據(jù)上述分析可知，簡單的漸縮噴嘴是得不到超音速汽流的。為了到達(dá)超音速，除了噴嘴出口蒸汽壓力必須小于臨界壓力外，還必須在噴嘴形狀上加以保證，即作成縮放噴嘴。汽

18、流通過縮放噴嘴時，在噴嘴喉部達(dá)音速，然后在漸擴(kuò)局部達(dá)超音速。 dxdccMdxdAA1) 1(1243 1，噴嘴的理想流量 計算 噴嘴的理想流量 可用下式計算: ( 1-3 2 )式中， - 噴嘴出口處截面積， (m) ; - 噴嘴出口處理想汽流速度，(m/s) ; - 噴 嘴 出 口 處 比 容 ， m / k q ) 。 假 設(shè) 用 2 - - - 1 2 a ) 表 示 ， 又有 , 那么上式為 稱 為噴嘴前后壓力比。 ttntvcAG11nAtv1tc1ktppvv1*01*01)(11)(1212*0*01kknknnvpkkAG01ppntGtG442，噴嘴流量曲線，噴嘴流量曲線

19、對于式對于式(1-33，當(dāng)噴嘴前的參數(shù)，當(dāng)噴嘴前的參數(shù) 和和噴嘴出口截面積噴嘴出口截面積 一定時，通過噴嘴的流量一定時，通過噴嘴的流量 只取決于噴嘴前后壓力比。它們的關(guān)系如只取決于噴嘴前后壓力比。它們的關(guān)系如圖圖 1 - - - 1 1 中中 A B C 曲 線 所 示 。 當(dāng) 壓 力 比 從曲 線 所 示 。 當(dāng) 壓 力 比 從 1 逐 漸逐 漸 圖圖1-11縮小時，流量逐漸增加，當(dāng)噴嘴前后壓力比縮小時，流量逐漸增加，當(dāng)噴嘴前后壓力比等于臨界壓力比等于臨界壓力比 ) ， 達(dá)最大值，如達(dá)最大值，如B所示。這時的所示。這時的流量稱為臨界流量，用流量稱為臨界流量，用 表示。當(dāng)噴嘴前后壓力比小于臨表

20、示。當(dāng)噴嘴前后壓力比小于臨界壓力比時，流量保持最大值不變，如界壓力比時，流量保持最大值不變，如AB所示。其臨界流量所示。其臨界流量為：為： ( 1 - 3 6 )式中，式中，只與只與k值有關(guān)。對于過熱蒸汽值有關(guān)。對于過熱蒸汽k=1.3), =0.667；飽和蒸汽飽和蒸汽k=1.135) , =0.635。 crntG*0*0vp 、tGnAcrtG*0*0*0*011)12(vpAvpkkAGnkkncrt453，通過噴嘴的實(shí)際流量的計算，通過噴嘴的實(shí)際流量的計算 通過噴嘴的實(shí)際流量為：通過噴嘴的實(shí)際流量為： ( 1- 39 )式中，式中， 稱為噴嘴流量系數(shù)。對于過熱蒸汽，取稱為噴嘴流量系數(shù)。

21、對于過熱蒸汽，取 = 0.97；對于飽和蒸汽，??；對于飽和蒸汽，取 = 1.02。 考慮了流量系數(shù)之后，通過噴嘴的實(shí)際流量為：考慮了流量系數(shù)之后，通過噴嘴的實(shí)際流量為： 對于過熱蒸汽：對于過熱蒸汽： 對于飽和蒸汽：對于飽和蒸汽： 另外還可以用單一的計算公式表示：另外還可以用單一的計算公式表示： (1- 42 其中，其中，稱為彭臺們系數(shù)。對于亞臨界流動，稱為彭臺們系數(shù)。對于亞臨界流動， 。這樣，汽流從動葉通道中流出的絕對速度的大小和方向可以從圖解得到。 、 可用下式求得： 為了方便，通常將動葉進(jìn)出口速度三角形繪制成一起。 11w112211cos2ucucwuccWc11111111cossin

22、arctansinarcsin2w22w21g12w1w2c222222cos2uWuWcuWW22222cossinarcsin50二蒸汽作用在動葉片上的力及輪周功 為求取蒸汽在動葉柵作功大小，必先求取蒸汽對動葉柵的作用力。 1，蒸汽對動葉片的作用力，蒸汽對動葉片的作用力 蒸汽在動葉柵通道中要改變方向、或者還要膨脹加速，其對動葉片的作用力可用下式進(jìn)行計算： 圓周分力 ( 1- 64 ) 或者 ( 1-64 a ) 軸向分力 或者 ( 1 - 67 ) 合力 (1 - 68 )以上各式中， -單位時間內(nèi)流過動葉柵的流量； -動葉通道軸向投影面積。 )coscos(2211WWGFu)cosco

23、s(2211CCGFu)()sinsin(212211PPAWWGFzz)()sinsin(212211PPAccGFzz220zuFFFGzA51 2，輪周功和輪周功率，輪周功和輪周功率 蒸汽通過汽輪機(jī)的級在動葉片上所作的有效機(jī)械功稱為輪周功。而單位時間內(nèi)作出的輪周功稱為輪周功率。輪周功率為圓周分力和圓周速度的乘積： 或者， (J / s ) 用G除以上二式，得到每1kq蒸汽所作出的輪周功。輪周功表示作功能力，用 表示： 或者， 結(jié)合速度三角形和余弦定理，輪周功還可以用下式表示： ( J / k q ) )coscos(*2211CCuGuFNuu)coscos(2211wwGuNu)cos

24、cos(22111ccuWu1uW)coscos(22111wwuWu)()(21212222211wwccWu523，動葉柵出口汽流相對速度和絕對速度，動葉柵出口汽流相對速度和絕對速度 通過動葉通道的能量方程式可得到動葉柵出口汽流相對理想速度為： 結(jié)合圖1-17，焓降 稱為動葉柵理想焓降， 。 這樣， 其中， , 稱為動葉柵的滯止焓降。 由于通過動葉柵的流動是有損失的，為了說明問題 引用動葉速度系數(shù)。這樣，動葉出口的實(shí)際相對速度為21212)(2whhwtttbhhh21*tbhh*21*222btmthwhw121*21wbbbhhWhh*222bthww5322hht升到*22222)1

25、 ()(21btbhWWhbbhh與2*1bbbhh545、余速損失、余速損失由速度三角形可知，蒸汽在動葉柵中作功之后，最后以絕對速度 離開動葉，其具有的動能稱為余速損失： 在多級汽輪機(jī)中，余速損失可以被下一級所利用，其利用程度可用余速利用系數(shù)表示，=01之間。 2c22221Chc)(22200cbntuhhhhch考慮了噴嘴損失、動葉損失和余速損失之后，汽輪機(jī)的級在h - s圖上的過程曲線如圖1-21所示。圖中， 稱為級的輪周有效焓降： ( 1 - 76 )55作業(yè)與思考題作業(yè)與思考題：1、機(jī)組某級級前壓力 =1.85MPa ，溫度 =340 ；級后蒸汽壓力為 =1.5MPa 。級的反動度

26、 =0.12 。噴嘴出汽角 =11.1 ，動葉出汽角 =18.3 。假設(shè)級的速度比 =0.54，噴嘴速度系數(shù) =0.97 ，進(jìn)入噴嘴的初速度 =52.3m/s ，試計算動葉出口相對速度 及絕對速度 ，并繪制動葉進(jìn)出口速度三角形(標(biāo)出速度、角的符號和數(shù)值。2、汽輪機(jī)的第三級前壓力 =5.13MPa ，溫度 =467.5 ；級后蒸汽壓力為 =4.37MPa 。進(jìn)口初速動能 = 1.214 kJ/kg，級的平均直徑 =998.5 mm，級的反動度為 = 0.0794 。噴嘴出汽角 =10.78 ，動葉出汽角 =17.9 。噴嘴和動葉的速度系數(shù)分別為 =0.97、 =0.935 ，機(jī)組轉(zhuǎn)速n = 30

27、00r/m。試?yán)L制動葉進(jìn)出口速度三角形(標(biāo)出速度、角的符號和數(shù)值。 3、分析噴嘴截面積的變化規(guī)律。4、分析蒸汽在噴嘴斜切局部的流動規(guī)律。5、畫出漸縮噴嘴的流量曲線圖。0p0tC0m1211cux 0c2w2c2p004p0tC02p0chmdm1200561-3 汽輪機(jī)級的輪周效率和最正確速度比 蒸汽在級內(nèi)所具有的理想能量不能百分之百地轉(zhuǎn)變?yōu)檩喼芄?，存在著損失。為了描述蒸汽在汽輪機(jī)級內(nèi)能量轉(zhuǎn)換的完善程度，通常用各種不同的效率來加以說明。 一，輪周效率與速度比 1，輪周效率：蒸汽在汽輪機(jī)級內(nèi)所作出輪周功 與它在級內(nèi)所具有的理想能量 之比稱為級的輪周效率,即 2，級的理想能量：一般來說，級的理想能

28、量是級的理想焓降、進(jìn)入本級的動能和本級余速動能被下一級所利用局部的代數(shù)和，即 001EhEWuuu0E1uW21*221200022ctthhchcE573 3，級的理想速度，級的理想速度：為了研究方便，這里引入一個級的理想速度 ,定義：4 4，級的輪周效率，級的輪周效率：或者 式中， 分別為噴嘴損失、動葉損失和余速損失與級的理想能量之比，稱其為噴嘴、動葉和余速能量損失系數(shù)。 bntahhhC*221aC22122211)coscos(2CCCCuau21)1 (1cbnu2cbn、585 5，速度比：從式，速度比：從式1-80)1-80)可以看到，為了提高可以看到，為了提高 級的輪周效率，級

29、的輪周效率，那么要求減少噴嘴損失、動葉損失和余速損失。其中，前二項(xiàng)那么要求減少噴嘴損失、動葉損失和余速損失。其中，前二項(xiàng)損失與相應(yīng)的速度系數(shù)損失與相應(yīng)的速度系數(shù)、有關(guān)。如果選定了動靜葉柵的葉有關(guān)。如果選定了動靜葉柵的葉型，型， 那么系數(shù)那么系數(shù)、就確定了。這樣，為了提高輪周效率，就確定了。這樣，為了提高輪周效率，就得盡量減少余速損失。而余速損失就得盡量減少余速損失。而余速損失 ，很顯然，很顯然 不可能為不可能為零。這里從動葉進(jìn)出口速度三角形上來分析。為了說明問題，零。這里從動葉進(jìn)出口速度三角形上來分析。為了說明問題，把動葉進(jìn)出口速度三角形畫成圖把動葉進(jìn)出口速度三角形畫成圖1-221-22的形式

30、。其中，圖的形式。其中，圖b,b,動動葉出口速度葉出口速度 剛好為軸向排汽，其余速損失最少。只要剛好為軸向排汽，其余速損失最少。只要u/ u/ 選用合理，就能到達(dá)軸向排汽的目的。而圖選用合理，就能到達(dá)軸向排汽的目的。而圖a a、b b中的中的u / u / 都都不可能使不可能使 軸向排汽，也就不可能使余速損失最小。這樣，軸向排汽，也就不可能使余速損失最小。這樣，使使 到達(dá)軸向排汽的速度比到達(dá)軸向排汽的速度比u / u / 稱為最正確速度比，用稱為最正確速度比，用 表示。級的速度比通常用字母表示。級的速度比通常用字母 表示。它是汽輪機(jī)級的一個很重要的特性。速度比的取值直接表示。它是汽輪機(jī)級的一個

31、很重要的特性。速度比的取值直接影響汽輪機(jī)的效率和作功能力。對于不同型式的級，其最正確影響汽輪機(jī)的效率和作功能力。對于不同型式的級，其最正確速度比是不相同的。速度比是不相同的。 2c2c2c1c2copx )(1aacuxcux或111c1c59 1對于不考慮余速利用的純沖動級： 其最正確速度比是： 或 一般來說，對于反動度不為零的沖動級， 0.48 0.52； 當(dāng)考慮余速利用的中間級， 0.585左右。 2對于復(fù)速級，其最正確速度比為： 通常，復(fù)速級的最正確速度比為： =0.20.28之間。3對于反動級，其最正確速度比為： 假設(shè)取 那么 =0 .94。 11cos21)(opx1cos2)(o

32、pax.48. 045. 0),97. 0.49. 046. 0)16121001axx則（若取，因此，（opax )(11cos41)(opxopax )(opax )(11cos)(opx,20,93. 00111cos)(opx60作業(yè)與思考題作業(yè)與思考題：1、汽輪機(jī)某級前壓力 =5.2MPa ，溫度 =470 ；級后蒸汽壓力為 =4.4MPa 。進(jìn)口初速動能 = 1.2 kJ/kg，級的平均直徑 =0.999 m， 級的速度比 =0.517，噴嘴出汽角 =10.8 ，動葉出汽角 =17.9 。噴嘴速度系數(shù)分別為 =0.97，機(jī)組轉(zhuǎn)速n = 3000r/m。假設(shè)排汽動能全部利用，試求級的

33、有效焓降和輪周效率。2、單級汽輪機(jī)，級的平均直徑 =106.7cm，轉(zhuǎn)速n=3000r/s，噴嘴出汽角 =18 ，級的速度比 =0.42，噴嘴速度系數(shù)分別為 =0.96，動葉的速度系數(shù) =0.84 。又知動葉出汽角比進(jìn)汽角小3 ，級的流量G=7.26kg/s，試求蒸汽作用在動葉片上的切向力 ，輪周功率 和輪周效率 ，并畫出級的速度三角形。0p0tC02p0chmd11cux 1002md1011cux 0uFuNu611-4 汽輪機(jī)級通流局部主要尺寸確實(shí)定 前提條件：蒸汽流量G，參數(shù) 、 、 ；轉(zhuǎn)速 ，初速 ，級的平均直徑 ，反動度 。一 ， 葉 柵 型 式 的 選 擇 ：1，噴嘴葉柵型式的選

34、擇 噴嘴葉柵型式的選擇主要決定于需要得到多大的出口速度。即根據(jù)噴嘴前后壓力比 來確定：當(dāng) 需 要 得 到 小 于 或 等 于 音 速 汽 流 時 ， 即 0.546，可選用漸縮噴嘴。當(dāng)噴嘴前后壓力比還不大于0.30.4時，即0.3 0.546，仍然可選用漸縮噴嘴，這時，可利用噴嘴斜切局部繼續(xù)膨脹加速，以得到超音速汽流。當(dāng)噴嘴前后壓力比小于 0.3時，那么必須選用縮放噴嘴。 我國常用噴嘴型線見表1-1p41。 0p0t2pn0cmdmnnnn622，動葉柵型式的選擇 動葉柵型式的選擇的方法和靜葉柵相似。但動葉柵通道中的流動多為亞音速流動。根據(jù)動葉柵的各參數(shù)，根據(jù)速度三角形，計算 ，查 ；再根據(jù)壓

35、力比 的值和臨界壓力比相比，是否超臨界。 國產(chǎn)汽輪機(jī)常用動葉葉型見表1-2(p42)。1w*1p*12ppb63二，噴嘴葉柵與動葉柵尺寸確實(shí)定： 汽輪機(jī)熱力設(shè)計的任務(wù)，除了確定級的效率、功率和蒸汽對葉片的作用力之外，還必須選定動靜葉片的型線、有關(guān)幾何尺寸大小。 一漸縮噴嘴1當(dāng)噴嘴前后壓力比等于或大于臨界壓力比時，噴嘴出口汽流速度小于或等于臨界速度。與噴嘴出口汽流速度 相垂直的截面 為最小截面，如圖 133所示，其面積為： 式中， -級的蒸汽流量， kg / s ) ； - 噴嘴出口處的蒸汽比容， -流量系數(shù)，對于過熱蒸汽， = 0.97 , 對于飽和蒸汽， =1.02 ; -噴嘴出口汽流理想速

36、度 (m / s )。tntnCGvA11tv1nkgm/3tc1nAGnntc164 假設(shè)整級噴嘴個數(shù) ，每個汽道喉部面積為： 那么級的噴嘴出口總面積為： 上式中， 為噴嘴節(jié)距， 為安裝有噴嘴的弧長。當(dāng)級為全周進(jìn)汽時， 為級的平均直徑。當(dāng)級為局部進(jìn)汽( e 1 ) 時， ( e 為局部進(jìn)汽度。當(dāng)考慮了局部進(jìn)汽之后，那么噴嘴葉高為： 上式中， 由所選用噴嘴型線來確定。而噴嘴型線又由噴嘴前后壓力比來確定。nz1sinnnnntlla1sinnnnnltzA ntnnlZmnndlZmdmnndelz111sin1sinntmtnnnCdeGvdeAl165 (2)當(dāng)噴嘴前后壓力比為：當(dāng)噴嘴前后壓

37、力比為： ，這時，這時，仍然選用漸縮噴嘴仍然選用漸縮噴嘴, 是利用其斜切局部繼續(xù)膨是利用其斜切局部繼續(xù)膨脹而得到超音速汽流。這時噴嘴出口汽流角要脹而得到超音速汽流。這時噴嘴出口汽流角要發(fā)生偏轉(zhuǎn)。噴嘴喉部截面積和葉高分別為：發(fā)生偏轉(zhuǎn)。噴嘴喉部截面積和葉高分別為： 噴嘴出口汽流偏轉(zhuǎn)角由下式確定：噴嘴出口汽流偏轉(zhuǎn)角由下式確定： ( 1-121 )上式中，上式中， -噴嘴喉部截面處的比容；噴嘴喉部截面處的比容； -噴嘴臨界速度。噴嘴臨界速度。二二 縮縮 放放 噴噴 嘴嘴 當(dāng)噴嘴前后壓力比小于當(dāng)噴嘴前后壓力比小于0.3時，那么要采用縮時，那么要采用縮放噴嘴。放噴嘴。3 . 0ncr*0*0min/648

38、. 0)(vpGAn1minsin)(mnndeAl tcrcrtCvCv11111sin)sin(crvcrC66三 動葉柵幾何參數(shù)確實(shí)定 動葉柵幾何參數(shù)的計算方法和靜葉柵相似。但動葉柵通道中的流動多為亞音速流動。動葉柵出口截面積和葉高可按下式計算： 其中， - 動葉柵出口理想比容； - 動葉柵出口相對速度； - 流量系數(shù)，對于過熱蒸汽， =0.930.95,對于飽和 蒸汽， = 0.940.98 ； e- 局部進(jìn)汽度。 其中，動葉出汽角由所選定的葉型確定。國產(chǎn)汽輪機(jī)常用動葉葉型見表1-2。222sinbbtbtbldewGvA2sinbbbdeAl tv2tw2bbb67三，噴嘴葉柵與動葉

39、柵幾個主要參數(shù) 的 選 定 一噴嘴出汽角 的選擇 通常，噴嘴出汽角 =1114； 復(fù)速級幾何的參數(shù)可按上述方法計算，但復(fù)速級的噴嘴出汽角比單列級大一些，一般， 。另外，在復(fù)速級中，要使通流局部光滑變化。為此，復(fù)速級必須適當(dāng)?shù)夭捎梅磩佣纫詽M足通流局部光滑變化。復(fù)速級各列葉柵的出汽角可以在以下范圍內(nèi)選擇 。 二局部進(jìn)汽度的選擇：1，一般采用全周進(jìn)汽e=1；小型機(jī)采用局部進(jìn)汽e1；2，調(diào)節(jié)級采用局部進(jìn)汽e1，分47組。三蓋度的選擇：通常要求動葉進(jìn)口高度略大于噴嘴出口高度。11011813)87();105();53(0 1 201 101268四沖動級內(nèi)反動度的合理選用： 純沖動級具有作功能力大的特

40、點(diǎn)，但其效率較低。當(dāng)適當(dāng)?shù)剡x用反動度之后，就可以到達(dá)提高效率的目的。這是因?yàn)椋捎眠m當(dāng)?shù)姆磩佣?，可以提高動葉的速度系數(shù)，以減小動葉損失；也可以減小動葉根部軸向間隙中由于吸汽而產(chǎn)生的附加損失 。1，當(dāng)根部反動度較大時，那么平均反動度會更大，會造成葉頂和平衡孔漏汽，因而產(chǎn)生損失；2，當(dāng)根部反動度太小或者為負(fù)時，會造成葉片根部吸汽，或者使級后蒸汽通過平衡孔回到動葉前，造成損失；3，當(dāng)根部反動度 = 0.030.05 時可以到達(dá)以上目的，同時也可以使動葉前后壓力差不至太大以至造成大的葉頂漏汽損失。 r69 在進(jìn)行汽輪機(jī)熱力設(shè)計時，通常是按級的平均直徑處的平均反動度進(jìn)行計算的。但級的反動度沿葉高是變化的

41、，這樣，平均反動度為： ( 1- 128 ) 葉根反動度為： ( 1 -129 )式中， 動葉柵的平均直徑、葉高。 )(1(1bbbrmdld )(1(1bbbbmtldldbbld 、圖1-3670 確 定 某 一 級 的 反 動 度 ， 除 了 合 理 選 用 動 靜 葉 柵 之 葉 型 之 外 ， 主 要 是 靠 通 過 一 定 的 動 靜 葉 柵 出 口 面 積 比 ( f來 實(shí) 現(xiàn) 的 。 即 一 定 的 反 動 度 對 應(yīng) 一 定 的 動 靜 葉 柵 出 口 面 積 比 f 。 面 積 比 隨 著 反 動 度 的 增 加 而 減 小 。 汽 輪 機(jī) 中 反 動 度 與 動 靜 葉

42、柵 出 口 面 積 比 的 對 應(yīng) 范 圍 為 ： 1 . 直 葉 片 級 f = 1.86 - 1.65 . 2. 扭 葉 片 級 = 0.2 - 0.4 , f = 1.7 -1.4 . 3. 復(fù) 速 級 復(fù) 速 級 的 反 動 度 在 = 0.030.08 范 圍 內(nèi) ， 那么 其 面 積 比 為 ： ,20. 005. 0mmmm).2 . 34( : )35. 26 . 2( : )45. 16 . 1 ( :1:21bgbbnffff7115 葉柵試驗(yàn)與葉柵損失 這里，只簡單介紹葉柵幾何特性一，葉柵幾何特性1，葉型、型線：葉片截面的形狀、周線分別稱為葉型、型線；2，等截面葉片和變截

43、面葉片：葉型及面積沿葉高不變的葉片稱為等截面葉片，反之為變截面葉片。3，亞音速葉柵、近音速葉柵、超音速葉柵。4，葉柵幾何參數(shù)：如圖138-平均直徑；葉高；節(jié)距； B葉片寬度； b弦長；mdlt72出口邊厚度；、 、 進(jìn)出口寬度。5，無因次幾何特性無因次幾何特性： 相對節(jié)距； 相對葉高； 徑高比。6，汽流角度汽流角度：、 噴嘴、動葉進(jìn)口汽流角；、 噴嘴、動葉出口汽流角；、 噴嘴、動葉葉型進(jìn)口角；、 噴嘴、動葉葉型出口角；、 噴嘴、動葉葉型安裝角。a2a1abtt bll ld11a0asaga1ogasg2g1*2圖圖13873 16 汽輪機(jī)級內(nèi)損失和級效率 前 面 提 到 的 噴 嘴 損 失

44、、 動 葉 損 失 、 余 速 損 失 都 是 級 內(nèi) 損 失 。 除 此 之 外 ， 級 內(nèi) 損 失 還 包 括 ：葉 高 損 失 、扇 形 損 失 、 葉 輪 摩 擦 損 失 、 部 分 進(jìn) 汽 損 失 、 漏 汽 損 失 、 濕 汽 損 失 。 當(dāng) 然 ， 不 是 每 一 都 同 時 具 有 這 所 有 損 失 ， 而 是 根 據(jù) 具 體 情 況 分 別 分 析 計 算 其 不 同 的 損 失 。 如 只 有 在 部 分 進(jìn) 汽 的 級 才 有 部 分 進(jìn) 汽 損 失 ， 工 作 在 濕 蒸 汽 區(qū) 的 級 才 有 濕 汽 損 失 。 lhhfhehleakhxhbh2chnh74一一

45、， 級級 內(nèi)內(nèi) 損損 失失1 ， 葉 高 損 失 將 噴 嘴 和 動 葉 中 與 葉 高 有 關(guān) 的 損 失 稱 為 級 的 葉 高 損 失 或 叫 端 部 損 失 。 當(dāng) 葉 片 較 短 一 般 說 葉 高 l 10 12 時 ， 級 應(yīng) 該 采 用 等 截 面 直 葉 片 。等 截 面 直 葉 片 的 設(shè) 計 和 加 工 都 比 較 容 易 ， 但 存 在 著 扇 形 損 失 ； 當(dāng) 10 的 級 ， 那么 應(yīng) 采 用 扭 葉 片 。 h0Eh2)1(7 . 0bbld /2)1(7 . 076 3， 葉 輪 摩 擦 損 失 fh由 于 蒸 汽 粘 性 ， 葉 輪 在 汽 室 中 作 高

46、速 旋 轉(zhuǎn) 時 ， 存 在 著 葉 輪 輪 面 與 蒸 汽 及 蒸 汽 之 間 的 相 對 運(yùn) 動 而 產(chǎn) 生 的 摩 擦 。 克 服 摩 擦 和 帶 動 蒸 汽 質(zhì) 點(diǎn) 運(yùn) 動 ， 就 要 耗 功 。 同 時 ， 靠 近 葉 輪 輪 面 側(cè) 的 蒸 汽 質(zhì) 點(diǎn) 隨 葉 輪 一 起 轉(zhuǎn) 動 時 ， 受 到 離 心 力作 用 而 產(chǎn) 生 徑 向 運(yùn) 動 。 這 樣 ， 靠 近 隔 板 處 的 蒸 汽 質(zhì) 點(diǎn) 的 旋 轉(zhuǎn) 速 度 小 ， 自 然 要 向 旋 轉(zhuǎn) 中 心 處 流 動 以 保 持 蒸 汽 的 連 續(xù) 性 。 于 是 ， 在 葉 輪 兩 側(cè) 的 汽 室 中 就 形 成 了 渦 流 運(yùn) 動

47、 ， 如 圖 1-50所 示 。 蒸 汽 的 渦 流 運(yùn) 動 要 消 耗 一 部 分 輪 周 功 。77 葉葉 輪輪 摩摩 擦擦 損損 失失 可可 用用 以以 下下 經(jīng)經(jīng) 驗(yàn)驗(yàn) 公公 式式 計計 算算 ： , (k W) ( 1 - 49 ) 式 中 ， k - 與 蒸 汽 性 質(zhì) 有 關(guān) ， 對 于 過 熱 蒸 汽 ， k = 1， 對 于 飽 和 蒸 汽 ， k = 1. 2 1 . 3 ； d 、l、u - 級 的 平 均 直 徑 、 葉 高 、 圓 周 速 度 ； v - 動 葉 出 口 蒸 汽 比 容 。 葉葉 輪輪 摩摩 擦擦 損損 失失 也也 可可 用用 焓焓 降降 來來 表表

48、示示 ： = =tbbfvuldkN23211)100()(t213600DNffh0Effh或者313sin10*75. 0abbfXld78 4 4， 部部 分分 進(jìn)進(jìn) 汽汽 損損 失失 eh采 用 部 分 進(jìn) 汽 ， 就 產(chǎn) 生 了 部 分 進(jìn) 汽 損 失 ， 由 “ 鼓 風(fēng) 損 失 和 “ 斥 汽 損 失 兩 部 分 所 組 成 的 。 “ 鼓 風(fēng) 損 失 發(fā) 生 在 沒 有 噴 嘴 葉 片 的 弧 段 內(nèi) 。 動 葉 通 過 這 一 弧 段 時 ， 要 象 鼓 風(fēng) 機(jī) 一 樣 把 滯 留 在 這 一 弧 段 內(nèi) 的 蒸 汽 鼓 到 出 汽 邊 而 耗 功 。 “ 斥 汽 損 失 發(fā)

49、生 在 安 裝 有 噴 嘴 葉 片 的 弧 段 內(nèi) 。動 葉 片 由 非 工 作 區(qū) 進(jìn) 入 工 作 區(qū) 弧 段 時 ， 動 葉 通 道 中 滯 留 的 蒸 汽 要 靠 工 作 區(qū) 弧 段 中 噴 嘴 噴 出 的 主 流 蒸 汽 將其 吹 出 ， 要 消 耗 輪 周 功 。另 外 ， 如 圖 1 -52 由 于葉 輪 作 高 速 旋 轉(zhuǎn) ， 這 樣 ， 在 噴 嘴 出 口 端 的 A 點(diǎn) 存 在 著 漏 汽 ； 而 在 B 點(diǎn) 又 存 在 著 抽 吸 作 用 ， 將 一 部 分 蒸 汽 吸 入 動 葉 通 道 ， 干 擾 主 流 ， 同 樣 會 引 起 損 失 。 這 樣 就 形 成 了 斥

50、汽 損 失 。 79 總總 的的 部部 分分 進(jìn)進(jìn) 汽汽 損損 失失 由 以 上 兩 部 分 所 組 成 ， 即 , ( k J / k g ) ( 1-1 5 6 )而 上 三 式 中 ， e - 部 分 進(jìn) 汽 度 ； hhhwe30)5 . 01 (1acewXEeeeBhamngssXEdZeCh01 e - e = 1 - e ; E - 級 的 理 想 能 量 ； X - 級 的 速 度 比 ； B - 系 數(shù) ， 單 列 級 ， B =0 . 15, 雙 列 級 ， B = 0 . 5 5 ; Z - 噴 嘴 組 數(shù) ； C - 經(jīng) 驗(yàn) 系 數(shù) ， 單 列 級 ， C = 0 .

51、 0 12 , 雙 列 級 ， C = 0.016 。ccacccngsss80 5 5 ， 漏漏 汽汽 損損 失失 leakh 在 汽 輪 機(jī) 中 ， 由 動 靜 兩 部 分 所 組 成 的 級 ， 有 間 隙 。 由 于 壓 差 的 作 用 ， 有 間 隙 存 在 ， 就會漏汽 如 圖 1 -53 所 示 。 在 隔 板 前 后 存 在 壓 差 ， 又 有 隔 板 間 隙 。 就 必 然 有 一 部 分 蒸 汽 通 過 隔 板 間 隙 流 到 級 后 。 這 部 分 蒸 汽 不 作 功 。 另 外 ， 漏 汽 不 是 從 噴 嘴 中 以 正 確 方 向 流 入 動 葉 通 道 ， 它 不

52、但 不 做 功 ， 反 而 要 干 擾 主 流 。 這 樣 ， 就 形 成 了 隔隔 板板 漏漏 汽汽 損損 失失。 為 了 解 決 這 一 問 題 ， 要 在 葉 輪 盤 上 開 設(shè) 平 衡 孔 ， 以 便 讓 隔 板 漏 汽 從 平 衡 孔 漏 出 ， 而 不 干 擾 主 流 。 另 外 ， 由 于 反 動 度 的 存 在 ， 動 葉 前 后 有 壓 力 差 。 必 然 有 一 部 分蒸 汽 不 通 過 動 葉 通 道 而 從 葉 頂 間 隙 漏 到 級 后 。 這 部 分 蒸 汽 也 不 作 功 ， 形 成 了 葉葉 頂頂 損損 失失 。 81 漏 汽 損 失 是 由 于 壓 力 差 和

53、 間 隙 的 存 在 而 引 起 的 。 減 少 漏 汽 損 失、減 小 漏 汽 量 ， 就 應(yīng) 該 減 小 間 隙 面 積 和 蒸 汽 壓 力 差 。 通 常 采 用 齒 形 軸 封 來 解 決 這 一 問 題 。 漏 汽 量 和 漏 汽 損 失 計 算 方 法 如 下 ： 1 隔 板 漏 汽 量 的 計 算 2 動 葉 頂 漏 汽 量 的 計 算ptnpptppppZvhAvCAG1*172.44tttbbttttttvhldvCAG2*272.44)(82 *npnpulpphZAAhGGh 4 葉 頂 漏 汽 損 失 計 算 ultthGGh注：以上四式中的符號見書836 . 濕 汽

54、損 失 蒸 汽 在 汽 輪 機(jī) 最 后 幾 級 時 便 進(jìn) 入 濕 蒸 汽 區(qū) ， 這 里 將 產(chǎn) 生 濕 汽 損 失 。產(chǎn) 生 濕 汽 損 失 的 原 因 在 于 ： 1 一局部蒸汽在膨脹加速過程中凝結(jié)成水滴，減少了作功蒸汽量； 2 水滴不膨脹作功，反為高速汽流所夾帶前進(jìn)，要消耗一局部 輪 周 功 ； 3 由于水滴前進(jìn)速度低于蒸汽速度。這樣，從動葉進(jìn)口速度三角形上分析，水滴從噴嘴中流出時，正好打擊動葉背弧，阻止動葉前進(jìn)，減小了有用 功；而水滴從動葉流出之后又打擊下一級噴嘴的背弧。水滴長期沖蝕片，使 葉片進(jìn)口邊背弧被打擊成許多麻點(diǎn)，嚴(yán)重時，會打穿葉片。84濕濕 汽汽 損損 失失 通通 常常 用

55、用 下下 面面 經(jīng)經(jīng) 驗(yàn)驗(yàn) 公公 式式 計計 算算 ： )1 (umxhXh式 中 ， X - 級 的 平 均 蒸 汽 干 度 ； =m)(2*hhhhhhlcbntuh見 如 濕 蒸 汽 會 引 起 濕 汽 損 失 和 沖 蝕 葉 片 ， 就 必 須 采 取 一 些 去去 濕濕 措措 施施 。 即 ： 采 用 去 濕 裝 置 ， 如 捕 水 槽 、 捕 水 室 等 ， 以 減 少 蒸 汽 中 的 水 分 。提 高 葉 片 本 身 的 抗 濕 能 力 ， 主 要 是 設(shè) 法 增 強(qiáng) 葉 片 進(jìn) 汽 邊 背 弧 的 抗 濕 性 能 。 如 ， 在 動 葉 片 進(jìn) 汽 邊 背 弧 加 焊 硬 質(zhì)

56、合 金 、 電 火 花 處 理 等 。85 二二 級級 的的 相相 對對 內(nèi)內(nèi) 效效 率率 和和 內(nèi)內(nèi) 功功 率率 1、級 的 實(shí) 際 熱 力 過 程 曲 線 級 內(nèi)許 多 損 失存 在 。 那么 進(jìn) 入 級 的 蒸 汽 所 具 有 的 理 想 能 量 就 不 可 能 全 轉(zhuǎn) 化 為 有 效 功 。 但 損 失 又 轉(zhuǎn) 換 為 熱 能 ， 加 熱 蒸 汽 本 身 ， 使 動 葉 出 口 排 汽 焓 值 升 高 。 考 慮 了 各 種 損 失 之 后 級 的 實(shí) 際 熱 力 過 程 曲 線 如 圖 1 - 63 所 示 。 其 中 ， 0 點(diǎn) 為 級 前 滯 止 狀 態(tài) 點(diǎn) ， 3 為 有 余

57、速 利 用 時 的 下 一 級 級 前 進(jìn) 口 狀 態(tài) 點(diǎn) 。 為 級 的 有 效 焓 降 ， 它 表 示 1 kg 蒸 汽 所 具 有 的 理 想 能 量 最 后 轉(zhuǎn) 化 為 有 效 功 的 能 量 。 越 大 ， 機(jī) 的 內(nèi) 效 率 就 越 高 。 ihih86 1，級的相對內(nèi)效率級效率 i)(12*00cxleakeflbntihhhhhhhhhhEEh級 效 率 是 衡 量 級 內(nèi) 能 量 轉(zhuǎn) 換 完 善 成 度 的 最 后 指 標(biāo) 。 2 2， 級級 的的 內(nèi)內(nèi) 功功 率率 3600ilihDNiihGN或者87作業(yè)與思考題：作業(yè)與思考題：1、級的熱力計算：汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速n = 3000

58、r/m，通過級的流量G=65t/h，級的平均直徑 =1.44 m，級的理想焓降 =125.6kJ/kg，蒸汽初速 =91.5m/s，級前壓力 = 0.0981MPa ，干度 =0.99，級的反動度 =0.2，噴嘴出汽角 =19 。要求：1確定靜、動葉柵通流面積、葉高；2級的速度三角形；3級的內(nèi)功率、內(nèi)效率；4級的熱力過程曲線。 2、提高葉片抗蝕的方法有哪些？3、汽輪機(jī)的級共有哪些損失？其產(chǎn)生原因，如何減??？0pmd010 xm0cth88 前 面 討 論 級 的 氣 動 特 性 和 幾 何 參 數(shù) 時 ， 都 是 以 一 元 流 動 模 型 為 理 論 依 據(jù) ， 以 級 的 平 均 直 徑

59、截 面 上 的 參 數(shù) 作 為 代 表 來 進(jìn) 行 研 究 和 計 算 的 。 按 這 種 計 算 方 法 設(shè) 計 的 葉 片 ， 稱 為 等 截 面 直 葉 片 ， 即 葉 片 的 幾 何 參 數(shù) 沿 葉 高 不 變 。 顯 然 ， 這 種 設(shè) 計 方 法 計 算 方 便 ， 葉 片 加 工 簡 單 。 但 是 ， 對 于 汽 輪 機(jī) 低 壓 部 分 的 級 來 說 ， 蒸 汽 比 容 變 化 快 ， 容 積 流 量 大 ， 級 的 平 均 直 徑 大 ， 葉 片 長 徑 高 比 很 小 。 汽 動 參 數(shù) 沿 葉 高 變 化 大 。 在 這 種 情 況 下 ， 如 果 仍 然 按 等 截

60、面 直 葉 片 進(jìn) 行 設(shè) 計 ， 那么 級 的 實(shí) 際 輪 周 效 率 比 計 算 值 要 低 得 多 。 其 原 因 就 在 于 ： 891 1沿葉高圓周速度不同所引起的損失：沿葉高圓周速度不同所引起的損失： 從葉根到葉頂，其相從葉根到葉頂，其相應(yīng)的圓周速度相差很大。如應(yīng)的圓周速度相差很大。如200MW200MW汽輪機(jī)的末級葉片，平均直徑汽輪機(jī)的末級葉片，平均直徑為為2000 mm, 2000 mm, 葉高為葉高為665 mm, 665 mm, 徑高比徑高比 = 3 = 3，其葉頂?shù)膱A周速度為，其葉頂?shù)膱A周速度為418.6 m/s418.6 m/s，而葉根的的圓周速度為，而葉根的的圓周速度