【正文】 這 部 分 蒸 汽 不 作 功 。 這 樣 就 形 成 了 斥 汽 損 失 。 蒸 汽 的 渦 流 運(yùn) 動(dòng) 要 消 耗 一 部 分 輪 周 功 。 可 以 看 到 ， 扇 形 損 失 的 大 小 與 徑 高 比 的 平 方 成 反 比 ， 越 小 ， 扇 形 損 失 越 大 。 當(dāng) 葉 片 較 短 （ 一 般 說(shuō) 葉 高 l 1 2 1 5) 時(shí) ， 葉 高 損 失 明 顯 增 加 。 5， 無(wú)因次幾何特性 ： —— 相對(duì)節(jié)距； —— 相對(duì)葉高； —— 徑高比 。 但級(jí)的 反動(dòng)度沿葉高是變化 的 ， 這樣 ， 平均反動(dòng)度為： ( 1 128 ) 葉根反動(dòng)度 為： ( 1 129 ) 式中 ， 動(dòng)葉柵的平均直徑 、 葉高 。 （三） 蓋度的選擇 ：通常要求動(dòng)葉進(jìn)口高度略大于噴嘴出口高度。 其中，動(dòng)葉出汽角由所選定的葉型確定。而噴嘴型線又由噴嘴前后壓力比來(lái)確定。 1w*1p*12 ppb ??61 二，噴嘴葉柵與動(dòng)葉柵尺寸的確定： 汽輪機(jī)熱力設(shè)計(jì)的任務(wù) ， 除了確定級(jí)的效率 、 功率和蒸汽對(duì)葉片的作用力之外 ， 還必須選定動(dòng)靜葉片的型線 、 有關(guān)幾何尺寸大小 。 一 ， 葉 柵 型 式 的 選 擇 ： 1， 噴嘴葉柵型式的選擇 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 。 11 c o s21)( ??opx 1c o s2)( ???opax.~),~)16~12 1001 ???? axx 則（若取，因此，（ ???opax )(11 c o s41)( ??opxopax )(?opax )(11 c o s)( ??opx,20, 01 ??? ??? 11 c o s)( ??opx58 作業(yè)與思考題 ： 已知汽輪機(jī)某級(jí)前壓力 = ，溫度 =470 ；級(jí)后蒸汽壓力為 = 。 這樣 ，使 達(dá)到軸向排汽的速度比 u / 稱(chēng)為最佳速度比 ， 用 表示 。 如果選定了動(dòng)靜葉柵的葉型 ， 則系數(shù) ?、 ?就確定了 。 分析蒸汽在噴嘴斜切部分的流動(dòng)規(guī)律。 22 hh t升到*22222 )1()(21 btb hWWh ???????bb hh ?與?2* 1 ??? ???? bbbhh52 余速損失 由速度三角形可知，蒸汽在動(dòng)葉柵中作功之后，最后以絕對(duì)速度 離開(kāi)動(dòng)葉，其具有的動(dòng)能稱(chēng)為 余速損失 ： 在多級(jí)汽輪機(jī)中，余速損失可以被下一級(jí)所利用，其利用程度可用 余速利用系數(shù) ?表示， ?=0~1之間。 1， 蒸汽對(duì)動(dòng)葉片的作用力 蒸汽在動(dòng)葉柵通道中要改變方向 、 或者還要 膨脹加速 ， 其對(duì)動(dòng)葉片的作用力可用下式進(jìn)行計(jì)算： 圓周分力 ( 1 64 ) 或者 ( 164 a ) 軸向分力 或者 ( 1 67 ) 合力 (1 68 ) 以上各式中 ， 單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)動(dòng)葉柵的流量； 動(dòng)葉通道軸向投影面積 。 如圖所示 ， 為噴嘴出口汽流速度 ， 出汽角為 ， u為動(dòng)葉柵圓周速度 ， 是進(jìn)入動(dòng)葉柵的相對(duì)速度 ， 方向角為 。 由于斜切部分的存 在 ， 它將給汽流產(chǎn) 生影響 。 對(duì)于 過(guò)熱蒸汽 （ k=),? =； 飽和蒸汽（ k=) , ? =。 噴 嘴 出 口 處 比 容 ， （ m / k q ) 。 （ 2） 當(dāng)汽流速度大于音速 ， 即 M1時(shí) ， 若要使汽流能繼續(xù)加速 ， 即 dc/dx0，則必須 dA/dx0， 也就是說(shuō)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 。 這樣 ， 噴嘴出口的汽流實(shí)際速度為 3， 噴嘴損失 蒸汽在噴嘴通道中流動(dòng)時(shí) ， 動(dòng)能的損失 稱(chēng)為 噴嘴損失 ， 用 表 示 ： ( 1 26 ) 噴嘴損失與噴嘴理想焓降之比稱(chēng)為 噴嘴能量損失系數(shù) ， 用 表示： ( 1 26 a ) tcc 11 ??*22212121 )1()1(2121(21nttn hCCCh ??????? ???nh?)1( 2* ??? ????nnn hhn?38 ( 二 ） 噴 嘴 中 汽 流 的 臨 界 狀 態(tài) 1， 臨界速度 汽流的音速為 ， 用滯止參數(shù)表示有關(guān)參數(shù)時(shí) ，代入音速公式 ， 則有 上式中 ， 為滯止?fàn)顟B(tài)下的音速 。 *21* tnb hhh ?????21 pp ?32 33 第二節(jié) 汽輪機(jī)級(jí)內(nèi)能量轉(zhuǎn)換過(guò)程 一 ， 基 本 假 設(shè) 和 基 本 方 程 式 流過(guò)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(dòng)的實(shí)際流體 。 1p 2pbh?*nh? *th?2ch?31 3. 復(fù) 速 級(jí) 由一組靜葉柵和安裝在同一葉輪上的兩列動(dòng)葉柵及一組介于第一 、 二列動(dòng)葉柵之間 、 固定在汽缸上的導(dǎo)向葉柵所組成的級(jí) ， 稱(chēng)為復(fù)速級(jí) 。而這種級(jí)稱(chēng)為沖動(dòng)級(jí)。 4180。 4 我國(guó)電力事業(yè)發(fā)展概況 年份 裝機(jī)容量（億千瓦） 歷經(jīng)年數(shù) 1879 0（有電） 1987 1 108 1995 2 8 2022 3 5 2022 4 4 2022 1 5 歷年人均指標(biāo) 年份 人均國(guó)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(shí) /人） 人均凈用電量 （千瓦時(shí) /人） 人均生活用電量（千瓦時(shí) /人） 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2022 2022 6 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(shí)數(shù) 發(fā)電廠用電率 （ %） 線路損失率 （ %） 發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗 [g/()] 供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗 [g/()] 1994 5233 381 414 1995 5216 379 412 1996 5033 377 410 1997 4765 375 408 1998 4501 373 404 1999 4393 369 399 2022 4517 363 392 2022 4588 357 385 7 我國(guó)能源供需變化情況 年份 生產(chǎn)總量 （萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤） 消費(fèi)總量 （萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤） 保證程度 （ %） 1957 9 861 9 644 1978 62 770 53 144 1991 104 844 103 783 1992 107 258 109 170 1996 132 616 138 948 2022 109 000 128 000 8 我國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)（ %） 煤炭 石油 天然氣 水電 1994 75 1995 1996 18 1997 1998 1999 68 2022 9 我國(guó)能源生產(chǎn)構(gòu)成（ %） 年份 原煤 原油 天然氣 水電 1978 1980 1985 1990 1995 2022 2022 10 2022年世界一次能源供給的構(gòu)成 11 2022年全球電力生產(chǎn)的能源構(gòu)成 12 我國(guó)電力生產(chǎn)的情景預(yù)測(cè) (TWh) 1971 2022 2022 2030 煤 98 1081 1723 3503 石油 16 46 51 54 天然氣 0 19 74 349 核電 0 17 90 242 水電 30 222 333 622 其它 0 2 10 42 總共 144 1387 2282 4813 13 渦輪機(jī) 透平機(jī) 汽輪機(jī) 透平膨脹機(jī) 燃?xì)廨啓C(jī) 水輪機(jī) 火電廠的原動(dòng)機(jī) 驅(qū)動(dòng)工作機(jī) 火電廠的原動(dòng)機(jī) 船舶、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī) 能量回收 制冷低溫領(lǐng)域 水電廠的原動(dòng)機(jī) 渦輪機(jī) 構(gòu)成圖示 Turbine Steam Turbine Gas Turbine Turboexpander Water Turbine 14 2 汽論機(jī)分類(lèi)： 汽輪機(jī) 沖動(dòng)式汽輪機(jī) 反動(dòng)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) 亞臨界壓力汽輪機(jī) 超臨界壓力汽輪機(jī) 按作功原理分 按功能分 按參數(shù)高低分 15 ? 按熱力特性分類(lèi)（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 Turbine Turbine 熱用戶(hù) Turbine 16 ? 按主蒸汽參數(shù)分類(lèi) ?低壓汽輪機(jī)： 小于 Mpa； ?中壓汽輪機(jī)： ~ Mpa； ?高壓汽輪機(jī)： ~ Mpa； ?超高壓汽輪機(jī)： 為 ~ Mpa； ?臨界壓力汽輪機(jī)： ~ Mpa； ?超 臨界壓力汽輪機(jī)： 大于 Mpa； ?超超臨界壓力汽輪機(jī)： 大于 32 Mpa 17 3 汽輪機(jī)的主要技術(shù)發(fā)展 ? 采用大容量機(jī)組 ? 提高蒸汽初參數(shù) ? 采用聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)提高效率 ? 提高機(jī)組的運(yùn)行水平 18 4 汽輪機(jī)制造工業(yè) ? 美國(guó) 通用電氣公司、西屋電氣公司 ? 日本 日立制作所、東芝電器會(huì)社、三 菱重工株式會(huì)社 ? 瑞士 BBC公司 ? 中國(guó) 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 19 Δ XX XX XX 變型設(shè)計(jì)次序 蒸汽參數(shù) 額定功率 型式 例 ： 300MW凝汽式汽輪機(jī) ,主蒸汽壓力為 ，溫度為538186。 27 4，反動(dòng)級(jí) ： 當(dāng)汽流通過(guò)動(dòng)葉通道時(shí)，一方面要改變方向，