【正文】 11 c o s2 ?ucucw ???uccWc??? 11 111 111 c oss i na r c t a ns i na r c s i n????2w 2?2w2?1?g1?2w 1w2c222222 c o s2 ?uWuWc ???uWW?? 22 222 c oss i na r c s i n???48 （二）蒸汽作用在動(dòng)葉片上的力及輪周功 為求取蒸汽在動(dòng)葉柵作功大小 ， 必先求取蒸汽 對(duì)動(dòng)葉柵的作用力 。 動(dòng)葉柵進(jìn)出口速度三角形表示動(dòng)葉柵進(jìn)出口處汽流 絕對(duì)速度 、 相對(duì)速度 和 圓周速度 u 之間的關(guān)系的 。 另一部分為斜切部分 ABC。 其臨界流量為： ( 1 3 6 ) 式中 ， ?只與 k值有關(guān) 。 噴嘴出口處理想汽流速度 ， (m/s) 。對(duì)于 飽和蒸汽 （ k = )則 = . crcr vvpkp*0*0)12(??kcrcr ppvv 1*0*0 )(?1*0 )12( ???kkcr kppcr?1*0)12( ???? kkcrn kpp?cr?cr?40 （ 三 ） 噴 嘴 截 面 積 的 變 化 規(guī) 律 噴嘴截面積與汽流速度 c和馬赫數(shù) Ma有關(guān)： （ 1） 當(dāng)汽流速度小于音速 ， 即 M1時(shí) ， 若要使汽流能繼續(xù)加速 ， 即 dc/dx0，則必須 dA/dx 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 。 通常用噴嘴速度系數(shù) ?來考查兩者之間的差別 （ 通常取 ?= )。反動(dòng)級(jí)的效率比沖動(dòng)級(jí)高 ， 但作功能力小 。 2 ， 帶反動(dòng)度的沖動(dòng)級(jí) 為了提高級(jí)的效率 ， 通常 ， 沖動(dòng)級(jí)也帶有一定的反動(dòng)度 （ ? = ? ) ， 這種級(jí)稱為 帶反動(dòng)度的沖動(dòng)級(jí) ， 它具有作功能力大 、 效率高的特點(diǎn) 。這時(shí)蒸汽在汽輪機(jī)的級(jí)所作的機(jī)械功等于蒸汽微團(tuán)流進(jìn)、流出動(dòng)葉通道時(shí)其動(dòng)能的變化量。 3180。C,再熱蒸汽溫度 538186。蒸汽通過這種級(jí)，兩種力同時(shí)作功。 復(fù)速級(jí)也采用一定的反動(dòng)度 。 2. 蒸汽在葉柵通道的流動(dòng)是一元流動(dòng) ： 即蒸汽在葉柵通道中流動(dòng)時(shí) ， 其參數(shù)只沿流動(dòng)方向變化 ， 而在與流動(dòng)方向相垂直的截面上不變化 。 在膨脹過程中 ， 到某一截面會(huì)出現(xiàn)汽流速度等于 當(dāng)?shù)匾羲?。表明橫截面 A不變化 ， 即 A達(dá)到最少值 。 ttnt vcAG11?nAtv1tc1kt ppvv1*01*01)(11 ?)(12 12*0*01kknknn vpkkAG ???? ??01 ppn ??tGtG42 2， 噴嘴流量曲線 對(duì)于式 (133） ， 當(dāng)噴嘴前的參數(shù) 和 噴嘴出口截面積 一定時(shí) ， 通過噴嘴的流量 只取決于噴嘴前后壓力比 。 對(duì)于 過熱蒸汽 ， 取 = ；對(duì)于 飽和蒸汽 ， 取 = 。斜切部分 只起導(dǎo)向作用 。 1?1?1c 1w1c1w1c 1wα1 β*2 α*2 β1 c2 u u c1 w1 w2 β2 α2 47 動(dòng)葉進(jìn)口速度三角形的 相對(duì)速度 和 方向角 可由下式確定： 為了使汽流順利進(jìn)入動(dòng)葉通道而不發(fā)生碰撞 ， 動(dòng)葉柵的幾何進(jìn)口角 應(yīng)等于進(jìn)汽角 。而單位時(shí)間內(nèi)作出的輪周功稱為 輪周功率 。 cbntu hhhhch ???? ???????考慮了噴嘴損失、動(dòng)葉損失和余速損失之后，汽輪機(jī)的級(jí)在 h s圖上的過程曲線如圖 121所示。 0p0t C0m? 1?2?11 cux ??0c2w2c2p0054 167。 而余速損失 ， 很顯然 不可能為零 。 它是汽輪機(jī)級(jí)的一個(gè)很重要的特性 。噴嘴速度系數(shù)分別為 =，機(jī)組轉(zhuǎn)速 n = 3000r/m。 ?當(dāng)噴嘴前后壓力比還不大于 ~ ， 即 ≤ ≤ ， 仍然可選用漸縮噴嘴 ， 這時(shí) ， 可利用噴嘴斜切部分繼續(xù)膨脹加速 ， 以得到超音速汽流 。 與噴嘴出 口汽流速度 相垂直的截面 為最小截面 ， 如圖 1— 33所示 ， 其面積為： 式中 ， 級(jí)的蒸汽流量 ， （ kg / s ) ； 噴嘴出口處的蒸汽比容 ， 流量系數(shù) ， 對(duì)于過熱蒸汽 ， = , 對(duì)于飽和蒸汽 ， = 。 這時(shí)噴嘴出口汽流角要發(fā)生偏轉(zhuǎn) 。 222 s i n ??? bbtbtb ldewGvA ??2s i n ?? bbb deAl ?tv2tw2b? b?b?65 三，噴嘴葉柵與動(dòng)葉柵幾個(gè)主要參數(shù) 的 選 定 （一）噴嘴出汽角 的選擇 通常，噴嘴出汽角 =11~14176。10~5()。 即 一 定 的 反 動(dòng) 度 對(duì) 應(yīng) 一 定 的 動(dòng) 靜 葉 柵 出 口 面 積 比 （ f） 。 ?a 2a1abtt?bll?ld??1?1a0asaga1ogas?g2?g1?*2?圖 1— 38 71 167。 葉 高 損 失 常 用 下 面 半 經(jīng) 驗(yàn) 公 式 計(jì) 算 ： 式 中 ， a—— 經(jīng) 驗(yàn) 系 數(shù) ， a = ( 單 列 級(jí) ， 不 含 扇 形 損 失 ） ； a = 1 . 6 （ 單 列 級(jí) ， 含 扇 形 損 失 ) ； a = 2 ( 雙 列 級(jí) ） ； 不 包 括 葉 高 損 失 的 輪 周 有 效 焓 降 ， = l 葉 柵 高 度 ( m m ) 。 等 截 面 直 葉 片 的 設(shè) 計(jì) 和 加 工 都 比 較 容 易 ， 但 存 在 著 扇 形 損 失 ； 當(dāng) ? 10 的 級(jí) ， 則 應(yīng) 采 用 扭 葉 片 。 葉 輪 摩 擦 損 失 也 可 用 焓 降 來 表 示 ： = = tbbf vuldkN23211)100()( ???t213600DN f?fh?0Ef?fh?或者 313s i n10* abbf Xld?? ?76 4， 部 分 進(jìn) 汽 損 失 eh?采 用 部 分 進(jìn) 汽 ， 就 產(chǎn) 生 了 部 分 進(jìn) 汽 損 失 ， 由 “ 鼓 風(fēng) ” 損 失 和 “ 斥 汽 ” 損 失 兩 部 分 所 組 成 的 。 E 級(jí) 的 理 想 能 量 ； X 級(jí) 的 速 度 比 ； B 系 數(shù) ， 單 列 級(jí) ， B =0 . 15, 雙 列 級(jí) ， B = 0 . 5 5 。 這 樣 ， 就 形 成 了 隔 板 漏 汽 損 失 。 在 隔 板 前 后 存 在 壓 差 ， 又 有 隔 板 間 隙 。 動(dòng) 葉 片 由 非 工 作 區(qū) 進(jìn) 入 工 作 區(qū) 弧 段 時(shí) ， 動(dòng) 葉 通 道 中 滯 留 的 蒸 汽 要 靠 工 作 區(qū) 弧 段 中 噴 嘴 噴 出 的 主 流 蒸 汽 將其 吹 出 ， 要 消 耗 輪 周 功 。 這 樣 ， 靠 近 隔 板 處 的 蒸 汽 質(zhì) 點(diǎn) 的 旋 轉(zhuǎn) 速 度 小 ， 自 然 要 向 旋 轉(zhuǎn) 中 心 處 流 動(dòng) 以 保 持 蒸 汽 的 連 續(xù) 性 。 而 其 他 截 面 上 ， 由 于 偏 離 設(shè) 計(jì) 條 件 將 會(huì) 引 起 附 加 損 失 。 如 只 有 在 部 分 進(jìn) 汽 的 級(jí) 才 有 部 分 進(jìn) 汽 損 失 ， 工 作 在 濕 蒸 汽 區(qū) 的 級(jí) 才 有 濕 汽 損 失 。 3， 亞音速葉柵 、 近音速葉柵 、 超音速葉柵 。 1， 當(dāng)根部反動(dòng)度較大時(shí) ， 則平均反動(dòng)度會(huì)更大 ， 會(huì)造成葉頂和平衡孔漏汽 ， 因而產(chǎn)生損失； 2， 當(dāng)根部反動(dòng)度太小或者為負(fù)時(shí) ， 會(huì)造成葉片根部吸汽 ， 或者使級(jí)后蒸汽通過平衡孔回到動(dòng)葉前 ， 造成損失； 3， 當(dāng)根部反動(dòng)度 = ~ 時(shí) 可以達(dá)到以上目的 ， 同時(shí)也可以使動(dòng)葉前后壓力差不至太大以至造成大的葉頂漏汽損失 。復(fù)速級(jí)各列葉柵的出汽角可以在下列范圍內(nèi)選擇 。但動(dòng)葉柵通道中的流動(dòng)多為 亞音速流動(dòng) 。當(dāng)級(jí)為 部分進(jìn)汽 ( e 1 ) 時(shí)， ( e 為部分進(jìn)汽度 ）。 但動(dòng)葉柵通道中的流動(dòng)多為亞音速流動(dòng) 。 0p 0t C02p0ch?md 11 cux ? 1?00 ?2?md1? 0 11 cux ?? ? 0uFuN u?59 167。 （ 2） 對(duì)于復(fù)速級(jí) ， 其最佳速度比為 ： 通常 ， 復(fù)速級(jí)的最佳速度比為： =~ 。 只要 u/ 選用合理 ， 就能達(dá)到軸向排汽的目的 。 bnta hhhC ?????? **221aC22122211 )c osc os(2CCCCuau ???????21 )1(1 cbnu ????? ?????2cbn ??? 、 、 56 5， 速度比： 從式 （ 180)可以看到 ， 為了提高 級(jí)的輪周效率 ， 則要求減少噴嘴損失 、 動(dòng)葉損失和余速損失 。若級(jí)的速度比 =，噴嘴速度系數(shù) = ，進(jìn)入噴嘴的初速度 =，試計(jì)算動(dòng)葉出口相對(duì)速度 及絕對(duì)速度 ，并繪制動(dòng)葉進(jìn)出口速度三角形 (標(biāo)出速度、角的符號(hào)和數(shù)值）。 由于通過動(dòng)葉柵的流動(dòng)是有損失的 ， 為了說明 問題 引用動(dòng)葉速度系數(shù) ?。 、 可用下式求得：