汽輪機級的工作原理(2)(已修改)
2024-12-07 22:26 本頁面
【正文】 河南農(nóng)業(yè)大學機電工程學院 2021/12/23 1 第一章 汽輪機級的工作原理 教學目標： ① 能敘述汽輪機的基本工作原理 ②能描述蒸汽在噴嘴中的流動特點 ③會畫速度三角形 ④能說出級內(nèi)損失的內(nèi)容 ⑤會計算輪周功率和級效率 ⑥會比較純沖動級與反動級的作功能力與效率 河南農(nóng)業(yè)大學機電工程學院 2021/12/23 2 第一章 汽輪機級的工作原理 重點： ① 汽輪機的基本工作原理 ②蒸汽在噴嘴中的流動特點 ③動葉片速度三角形 ④級內(nèi)損失、級內(nèi)熱力過程 ⑤輪周功率和級效率 ⑥純沖動級與反動級的作功能力與效率的比較 河南農(nóng)業(yè)大學機電工程學院 2021/12/23 3 第一章 汽輪機級的工作原理 本節(jié)內(nèi)容： 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 汽輪機級的工作過程 第三節(jié) 級的輪周功率與輪周效率 第四節(jié) 汽輪機的級內(nèi)損失和級效率 河南農(nóng)業(yè)大學機電工程學院 2021/12/23 4 一、蒸汽的沖動作用原理和反動作用原理 級 是汽輪機中最基本的工作單位 級 的組成：在結(jié)構(gòu)上它是由噴管和其后的動葉柵所組成 汽輪機從結(jié)構(gòu)上 分類 單級汽輪機 多級汽輪機 河南農(nóng)業(yè)大學機電工程學院 2021/12/23 5 基本概念 ： 按一定的距離和一定的角度安裝在葉輪上 形成動葉柵，并構(gòu)成許多相同的蒸汽通道 動葉： 噴管：靜葉片構(gòu)成的蒸汽通道 靜葉按一定的距離和一定的角度排列形成靜葉柵（靜葉柵固定不動） 靜葉柵（噴嘴葉柵）： 轉(zhuǎn)子：動葉柵裝在葉輪上，與葉輪以及轉(zhuǎn)軸組成 汽輪機的轉(zhuǎn)動部分 河南農(nóng)業(yè)大學機電工程學院 2021/12/23 6 當一運動的物體碰到另一個靜止的或速度不同的物體時，就會受到阻礙而改變其速度的大小和方向，同時給阻礙它運動的物體一個作用力 結(jié)論 ：質(zhì)量越 大 ，沖動力越 大 ；速度越 大 ，沖動力越 大 沖動力 ： 河南農(nóng)業(yè)大學機電工程學院 2021/12/23 7 反動力 ：由于膨脹加速產(chǎn)生的作用力 蒸汽在動葉通道中流動 → 給動葉柵一個沖動力 → 在動葉柵中膨脹 → 給動葉柵一個反動力 → 兩個力的合力 F作用在動葉柵上 → 使動葉柵旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生機械功 反動做功原理 ： 河南農(nóng)業(yè)大學機電工程學院 2021/12/23 8 二、反動度和級的類型 *tbm hh????—bh?（一） 反動度 ：用來衡量蒸汽在動葉柵中的膨脹程度 *th? —蒸汽在動葉柵中膨脹時的理想焓降 蒸汽在整個級中膨脹時的滯止理想焓降 河南農(nóng)業(yè)大學機電工程學院 2021/12/23 9 （二）汽輪機級的類型及特點 沖動級和反動級 （ 1）沖動級 : 反動度 等于 零的級 蒸汽 只在 噴管葉柵中膨脹，在動葉柵中 不 膨脹而只改變其流動方向，當不考慮損失時，動葉通道進出口壓力 相等 ，相對速度也 相等 工作特點： 動葉葉型幾乎為 對稱彎曲 ，即動葉通道內(nèi)各通流截面近似相同 結(jié)構(gòu)特點： 河南農(nóng)業(yè)大學機電工程學院 2021/12/23 10 （ 2）反動級 反動級：反動度約 等于 結(jié)構(gòu)特點：動葉葉型與噴管葉型 相同 蒸汽在噴管和動葉通道中的膨脹程度 相等 工作特點： 河南農(nóng)業(yè)大學機電工程學院 2021/12/23 11 壓力級和速度級 （ 1）壓力級 : 蒸汽的動能轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)子的機械能的過程在級內(nèi) 只進行一次 的級 特點 ：壓力級可以是沖動級，也可以是反動級 （ 2）速度級 : 蒸汽的動能轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)子的機械能的過程在級內(nèi)進行 一次以上 的級 特點 ：速度級可以是雙列的和多列的 河南農(nóng)業(yè)大學機電工程學院 2021/12/23 12 了解 汽輪機級的類型和特點 熟悉 汽輪機級的結(jié)構(gòu)名詞 掌握 汽輪機的基本工作原理 小結(jié)： 河南農(nóng)業(yè)大學機電工程學院 2021/12/23 13 基本假設和基本方程式 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 元流動的實際流體。為了研究方便，特作如下假設： 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，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。 ` 汽輪機的工作過程 河南農(nóng)業(yè)大學機電工程學院 2021/12/23 14 汽輪機的工作過程 2 20 101h 22c cq h w? ? ? ? ?一 、可壓縮流體一元流動的基本方程 基本方程式 ： （ 1）狀態(tài)方程 —— pv=RT （ 3）動量方程 —— cdc=vdp * （ 2）連續(xù)性方程 —— （ 4）能量守恒方程 —— 1 1 2 212AcG=vA c A cvv? ? ? 常 數(shù)河南農(nóng)業(yè)大學機電工程學院 2021/12/23 15 汽輪機的工作過程 二、蒸汽在噴管中的膨脹過程 圖為蒸汽在噴管中的熱力過程線 ， O點 是噴管前蒸汽的狀態(tài)點 ， 0* 是噴管前的滯止狀態(tài)點 。具有初速 c0、 初壓 p0、 初焓 h0的蒸汽在噴管中膨脹到背壓 p1， 在無損失的情況下 ， 沿著等熵線O— 1t膨脹到 1t點 ， 噴管的焓降為 ， 在有損失的情況下 ， 膨脹的熱力過程沿 O— 1線進行 ， 噴管出口實際狀態(tài)點為 1。 nh?河南農(nóng)業(yè)大學機電工程學院 2021/12/23 16 汽輪機的工作過程 （一）噴管中的氣流速度 噴管出口氣流的 理想速度 蒸汽在噴管中的 能量轉(zhuǎn)換規(guī)律 為 22211200 ttchch ???噴嘴出口的 理想速度 c1t為： ? ?12 2 * * * 11 0 1 0 0 0 0 *022 2 2 1 ( 1 1 1 9 )1kkt t n npkc h h c
教學課件相關推薦
鄂ICP備17016276號-1