汽輪機(jī)級(jí)的工作原理 (2)-文庫吧
2025-10-27 22:26 本頁面
【正文】 h c h p v pkp???????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???? ?????? 臨界速度 和 臨界壓力 crcr vvpkp?????????? 0012臨界壓力為： 12 (1 2 2 1 2 )1kkcrcrop ppk?????? ? ??????即為臨界壓力比，它是氣流達(dá)到音速時(shí)的壓力與滯止壓力之比 cr?河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 17 汽輪機(jī)的工作過程 噴管出口氣流的實(shí)際速度 噴嘴 實(shí)際出口速度 為： tcc 11 ?? ?噴嘴速度系數(shù) 動(dòng)能損失 為： ? ? ? ? *22122121 12122 nttn hccch ???????? ???河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 18 汽輪機(jī)的工作過程 （二） 噴嘴截面積的變化規(guī)律 *kpdc o n st d p k pdpc d ccMaaG c A?????? ? ?????22/d c d c c d c d cMak p k p v c c????? ? ? ? ?1 1 2 212AcG=vA c A cvv? ? ? 常 數(shù)? ?2 1d A d cMaAc??河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 19 汽輪機(jī)的工作過程 （二） 噴嘴截面積的變化規(guī)律 （ 1） 當(dāng)汽流速度小于音速 ， 即 Ma1時(shí) ， 若要使汽流能繼續(xù)加速 ， 即 dc0， 則必須 dA 0,也就是說噴嘴截面積必須沿流動(dòng)方向逐漸減小 ， 即做成漸縮噴嘴 。 （ 2） 當(dāng)汽流速度大于音速 ， 即 Ma1時(shí) ， 若要使汽流能繼續(xù)加速 ， 即 dc0， 則必須 dA0， 也就是說噴嘴截面積必須沿流動(dòng)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 Ma=1， 這時(shí) ， dA =0。 表明橫截面 A不變化 ， 即 A達(dá)到最少值 。 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 。 為了達(dá)到超音速 ， 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 。 汽流通過縮放噴嘴時(shí) ， 在噴嘴喉部達(dá)音速 ， 然后在漸擴(kuò)部分達(dá)超音速 。 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 20 汽輪機(jī)的工作過程 （三）噴管中流量計(jì)算 噴管的 理想流量 對(duì)于等熵流動(dòng)，通過噴管的 理想流量 Gt 為 021**10121( 1 2 5 1 3 )nnkt kkt n ntc kG A A pvkp? ? ????? ? ???? ???1*0npp? ?噴管后壓力與噴管前滯止壓力之比 臨界流量的概念 121kkn cr k????????????河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 21 汽輪機(jī)的工作過程 （三）噴管中流量計(jì)算 噴管的 實(shí)際流量 tntttttnn GGvvvvvcAvcAG ??? ????11111111式中 ， μn稱為噴嘴流量系數(shù) 。 對(duì)于過熱蒸汽 ， 取 μn =； 對(duì)于飽和蒸汽 ， 取 μn = 。 考慮了流量系數(shù)之后 ， 通過噴嘴的實(shí)際流量為： 對(duì)于過熱蒸汽： 對(duì)于飽和蒸汽： 另外還可以用單一的計(jì)算公式表示： β稱為彭臺(tái)門系數(shù) 。 **000 .6 4 7c r nG A p ??**000 .6 4 8c r nG A p ??**000 .6 4 8c r nG A p???河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 22 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 23 汽輪機(jī)的工作過程 彭臺(tái)門系數(shù) β 在實(shí)際計(jì)算中，為方便起見，引入一個(gè)流量比的概念，它是通過噴管的任一流量與同一初始狀態(tài)下的臨界流量之比，即 β=G/Gcr,稱之為 彭臺(tái)門系數(shù) ，其值為 ? ?11121212???????????????????????kkkknkncrttcrkkGGGG???? ?nf ?? ?在臨界和超臨界條件下 ， β=1，與 n?n?無關(guān) 對(duì)于亞臨界流動(dòng)， β1 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 24 汽輪機(jī)的工作過程 （四）蒸汽在噴管斜切部分的流動(dòng) 為了使噴嘴中流出的汽流順利進(jìn)入動(dòng)葉通道 ， 在噴嘴出口處必須有一段斜切部分 ,如圖 114所示 。 這樣 ， 實(shí)際噴嘴由兩部分所組成：一部分是漸縮部分 ABDE， AB為最小截面處 。另一部分為斜切部分 ABC。 由于斜切部分的存在 ， 它將給汽流產(chǎn)生影響 。 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 25 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 26 當(dāng)噴嘴出口壓力 （ 背壓 ） 大于或等于臨界壓力時(shí) ， AB截面 上的流速小于或等于音速 ， 喉部壓力等于背壓 ， 汽流通過噴嘴， 只在漸縮部分膨脹加速 ， 而在斜切部分 ABC處不膨脹加速 。斜切部分只起導(dǎo)向作用 。 從噴嘴流出的汽流與動(dòng)葉運(yùn)動(dòng)方向成一角度 (稱為噴嘴出汽角 α1） 。 當(dāng)噴嘴出口壓力 （ 背壓 ） 小于臨界壓力時(shí) ， 汽流在 AB截面上達(dá)臨界狀態(tài) ， 汽流在斜切部分要繼續(xù)膨脹加速 ， 蒸汽壓力 由臨界壓力下降為背壓 ， 汽流速度由臨界速度到大于音速 ， 并且汽流方向要發(fā)生擾動(dòng)和偏轉(zhuǎn) ， 如圖 114所示 。 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 27 汽輪機(jī)的工作過程 三、蒸汽在動(dòng)葉中的流動(dòng) 動(dòng)葉進(jìn)口速度三角形 用圖解法求出通道 進(jìn)口相對(duì)速度的大小 和 方向角 112211 c o s2 ?? ucuc ???ucca r c tgc??? 11 111 111 c o ss ins ina r
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