第一節(jié)渦輪的工作原理

渦輪的工作原理與特性渦輪功用：燃?xì)庠跍u輪中膨脹做功，向外輸出功率。在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中，壓氣機(jī)和渦輪都是與氣流進(jìn)行能量交換的葉輪機(jī)械，而且前者是由后者帶動(dòng)工作的。由于它們都是由很多的旋轉(zhuǎn)葉片和靜止葉片所組成，所以又把它們叫做葉片機(jī)。與壓氣機(jī)相比，靜子位于工作葉輪的前面，高溫高壓的燃?xì)庀仍趯?dǎo)向器內(nèi)膨脹加速，獲得動(dòng)能(700m/s)以很大的速度去沖擊工作葉輪。渦輪的工作原理渦輪的工作原理渦輪的工作原理基元級(jí)的工作原理1、燃?xì)庠诨?jí)中的流動(dòng)情形基元級(jí)的工作原理（1）導(dǎo)向器：T↓,p↓,c↑。出口氣流方向與燃?xì)庠趯?dǎo)向器的膨脹程度有關(guān)。亞臨界：全為亞聲速流，方向沿導(dǎo)向器中心線。超臨界：可以膨脹至超音速氣流，向外折轉(zhuǎn)δ?；?jí)的工作原理（2）工作葉輪：w

↑,

T↓,p↓,c↓。基元級(jí)的工作原理2、基元級(jí)的速度三角形基元級(jí)的工作原理決定速度三角形的主要參數(shù)：基元級(jí)的工作原理3、燃?xì)馀蛎涀鞴υ砘?jí)的工作原理基元級(jí)的工作原理4、基元級(jí)反力度基元級(jí)的工作原理ΩT=0，沖擊式渦輪；ΩT>0，反力式渦輪。5、渦輪基元級(jí)的流動(dòng)損失基元級(jí)的工作原理（1）摩擦損失。（2）尾跡損失、摻混損失。（3）分離損失。（4）激波損失。渦輪級(jí)的工作原理1、級(jí)空間的氣流組織等環(huán)量分布規(guī)律、等α①分布規(guī)律、等反力度分布規(guī)律、通用扭向規(guī)律。渦輪級(jí)的工作原理2、級(jí)的流動(dòng)損失（1）葉型損失。（2）環(huán)壁附面層引起的摩擦和對(duì)渦損失。（3）潛流損失。（4）漏氣損失?？梢酝ㄟ^(guò)渦輪間隙主動(dòng)控制。渦輪級(jí)的工作原理3、渦輪級(jí)的主要性能參數(shù)渦輪級(jí)的工作原理多級(jí)渦輪的工作原理1、多級(jí)渦輪的流程形式環(huán)形通道面積逐級(jí)增大。多級(jí)渦輪的工作原理2、多級(jí)渦輪功的分配特點(diǎn)各級(jí)功一般按前多后少的原則進(jìn)行分配。多級(jí)渦輪的工作原理3、多級(jí)渦輪的主要性能參數(shù)多級(jí)渦輪的工作原理多級(jí)渦輪的工作原理渦輪和壓氣機(jī)對(duì)比

2、葉柵通道：渦—收，壓—擴(kuò)3、流動(dòng)過(guò)程：膨脹加速、擴(kuò)壓減速

4、級(jí)的構(gòu)成：渦輪—靜葉在前，動(dòng)葉在后。壓氣機(jī)—?jiǎng)尤~在前，靜葉在后。

5、葉型：渦輪—葉型厚，彎度大。壓氣機(jī)—葉型薄，彎度小。1、能量轉(zhuǎn)換：6、輪緣功：7、級(jí)數(shù)：渦輪少，壓氣機(jī)多。

8、多級(jí)流程：渦輪—擴(kuò)，壓氣機(jī)—縮。

9、效率：渦輪

壓氣機(jī)單級(jí)：ηT=0.88~0.91ηc*=0.88~0.90

多級(jí)：ηT=0.91~0.94ηc*=0.83~0.87渦輪和壓氣機(jī)對(duì)比壓氣機(jī)—渦輪工作原理對(duì)比壓氣機(jī)渦輪渦輪特點(diǎn)基元級(jí)工作原理

平面葉柵特點(diǎn)速度三角形反力度熱力過(guò)程和損失擴(kuò)散通道收斂通道存在順壓梯度四個(gè)量五個(gè)量:沖擊式渦輪反力式渦輪

損失與壓氣機(jī)相同作功原理①c①a,c①uc②a,c②uc③a壓氣機(jī)—渦輪工作原理對(duì)比壓氣機(jī)渦輪渦輪特點(diǎn)級(jí)的工作原理

流動(dòng)損失葉型損失＋二次損失葉型損失＋二次損失漏氣損失增壓比：效率：等熵壓縮功：壓氣機(jī)功：功率：落壓比：效率：

等熵膨脹功：

渦輪功：功率：性能參數(shù)壓氣機(jī)—渦輪工作原理對(duì)比壓氣機(jī)渦輪渦輪特點(diǎn)多級(jí)的特點(diǎn)

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