【正文】 ?2)1(?? ? ?bb ld /??2)1( ?? ? ?74 3， 葉 輪 摩 擦 損 失 fh?由 于 蒸 汽 粘 性 ， 葉 輪 在 汽 室 中 作 高 速 旋 轉(zhuǎn) 時(shí) ， 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 。 于 是 ， 在 葉 輪 兩 側(cè) 的 汽 室 中 就 形 成 了 渦 流 運(yùn) 動 ， 如 圖 150所 示 。 “ 鼓 風(fēng) ” 損 失 發(fā) 生 在 沒 有 噴 嘴 葉 片 的 弧 段 內(nèi) 。 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 。 Z 噴 嘴 組 數(shù) ； C 經(jīng) 驗(yàn) 系 數(shù) ， 單 列 級 ， C = 0 . 0 12 , 雙 列 級 ， C = 。 就 必 然 有 一 部 分 蒸 汽 通 過 隔 板 間 隙 流 到 級 后 。 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 ， 漏 汽 不 是 從 噴 嘴 中 以 正 確 方 向 流 入 動 葉 通 道 ， 它 不 但 不 做 功 ， 反 而 要 干 擾 主 流 。 由 于 壓 差 的 作 用 ， 有 間 隙 存 在 ， 就會漏汽 如 圖 1 53 所 示 。 77 總 的 部 分 進(jìn) 汽 損 失 由 以 上 兩 部 分 所 組 成 ， 即 , ( k J / k g ) ( 11 5 6 ) 而 上 三 式 中 ， e 部 分 進(jìn) 汽 度 ； hhh we ??? ??30)(1acew XEeeeBh ???? amngss XEdZeCh 01?? e e = 1 e 。 “ 斥 汽 損 失 ” 發(fā) 生 在 安 裝 有 噴 嘴 葉 片 的 弧 段 內(nèi) 。 75 葉 輪 摩 擦 損 失 可 用 以 下 經(jīng) 驗(yàn) 公 式 計(jì) 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 。 同 時(shí) ， 靠 近 葉 輪 輪 面 側(cè) 的 蒸 汽 質(zhì) 點(diǎn) 隨 葉 輪 一 起 轉(zhuǎn) 動 時(shí) ， 受 到 離 心 力作 用 而 產(chǎn) 生 徑 向 運(yùn) 動 。 當(dāng) ? 10 ~ 12 時(shí) ， 級 應(yīng) 該 采 用 等 截 面 直 葉 片 。 在 設(shè) 計(jì) 時(shí) ， 只 有 在 平 均 直 徑 處 ， 設(shè) 計(jì) 條 件 才 能 得 到 滿 足 。 這 時(shí) ， 必 須 采 用 部 分 進(jìn) 汽 。 當(dāng) 然 ， 不 是 每 一 都 同 時(shí) 具 有 這 所 有 損 失 ， 而 是 根 據(jù) 具 體 情 況 分 別 分 析 計(jì) 算 其 不 同 的 損 失 。 6， 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 。 1— 5 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 。 )])(1[(1bbbrmdld ??????)])(1[(1bbbbmt ldld???????bb ld 、圖136 68 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 。 這是因?yàn)?， 采用適當(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?1?01 18~13??)8~7()。為此，復(fù)速級必須適當(dāng)?shù)夭捎梅磩佣纫詽M足通流部分光滑變化。國產(chǎn)汽輪機(jī)常用動葉葉型見表 12。 ?? ncr ??*0*0m in /)( vpGAn ?1m ins i n)(?? mnn deAl ?tcrcrtCvCv11111 s i n)s i n ( ??? ??crvcrC64 （ 三 ） 動葉柵幾何參數(shù)的確定 動葉柵幾何參數(shù)的計(jì)算方法和靜葉柵相似。 nz 1s in ?nnnn tlla ?1s in ?nnnn ltzA ?nt nnlZmnn dlZ ?? mdmnn delz ??111s i n1s i n ????? ntmtnnnCdeGvdeAl ??1?63 (2)當(dāng)噴嘴前后壓力比為 ： ， 這時(shí) ， 仍然選用漸縮噴嘴 , 是 利用其斜切部分繼續(xù)膨脹 而得到超音速汽流 。當(dāng)級為 全周進(jìn)汽時(shí) ， （ 為級的平均直徑）。 （ 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(shí) ， 噴嘴出口汽流速度小于或等于臨界速度 。 0p 0t 2p n 0cmd m?n?n?n?n?60 2， 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 。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(shí) ， 即 ， 可選用漸縮噴嘴 。又知動葉出汽角比進(jìn)汽角小 3 ，級的流量 G=，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。進(jìn)口初速動能 = kJ/kg，級的平均直徑 = m， 級的速度比 =，噴嘴出汽角 = ，動葉出汽角 = 。 2c2c2c1c2c opx)( 1aa cuxcux ?? 或111c1c57 二 ，輪 周 效 率 與 速 度 比 的 關(guān) 系 （ 1） 對于不考慮余速利用的純沖動級 ： 其最佳速度比是： 或 一般來說 ， 對于 反動度不為零的沖動級 ， ~； 當(dāng) 考慮余速利用的中間級 ， 。 級的速度比通常用字母 表示 。 其中 ， 圖 b,動葉出口速度 剛好為軸向排汽 ， 其余速損失最少 。 這樣 ， 為了提高輪周效率 ， 就得盡量減少余速損失 。 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部分的代數(shù)和 ，即 001EhEW uuu????0E1uW21*2212000 22 ctt hhchcE ???? ???????55 3，級的理想速度 ：為了研究方便，這里引入一個(gè)級的理想速度 ,定義： 4， 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) 。 畫出漸縮噴嘴的流量曲線圖。噴嘴出汽角 = ，動葉出汽角 = 。 2c22221 Chc ??)(2 220039。 這樣 ， 其中 ， , 稱為 動葉柵的滯止焓降 。 )c o sc o s( 2211 ?? WWGF u ??)c o sc o s( 2211 ?? CCGF u ??)()s ins in( 212211 PPAWWGF zz ???? ??)()s ins in( 212211 PPAccGF zz ???? ??220 zu FFF ??GzA49 2， 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 。 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 。 這樣 ， 由 、 和 u組成的三角形就是 動葉進(jìn)口速度三角形 。 bpp 11 ?1?1pcrp46 三 ，蒸汽在動葉柵中的流動與能量轉(zhuǎn)換過 程 （ 一 ） 動葉進(jìn)出口速度三角形 從噴嘴中來的高速汽流 ， 進(jìn)入動葉通道中 ， 其方向和大小都要發(fā)生變化 ， 其結(jié)果