【正文】 止比焓差 ： ? 噴嘴理想比焓降： ? 噴嘴損失： ? 噴嘴實(shí)際比焓降： 噴嘴及動葉的熱力過程線 22bth h h? ??12bbh h h h?? ? ? ?? 動葉損失： ? 動葉實(shí)際比焓降： 2222cch? ?? 余速損失： 概述 20 02t t n bh h h h h?? ? ? ? ? ? ?00t t ch h h?? ? ? ?? 級的理想比焓降： ? 級滯止理想比焓降： 汽輪機(jī)的級的熱力過程線 ? 噴嘴滯止理想比焓降： 2u n b ch h h h? ? ? ?? ? ?20u t n b ch h h h h? ? ?? ? ? ? ? ?00n n ch h h?? ? ? ?? 輪周損失： ? 輪周有效比焓降： 概述 21 0 nh?01 1pnh?bh?2 bh?th?0th?02uh?2ch?2p00h0ch?h s hs圖中汽輪機(jī)級的熱力過程 概述 22 ⑴ 沖動力（ Fi） ： 從噴嘴流出的高速汽流沖擊在汽輪機(jī)的動葉上，給動葉施加的力。 2）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 動葉為等截面通道 3）流動特點(diǎn)： p1=p2 ，△ hb=0, △ ht*=△ hn*， w1=w2 4）效率較低，很少使用。 ⑵ 非調(diào)節(jié)級：通流面積不隨負(fù)荷變化而改變的級。 噴嘴出口的汽流實(shí)際速度為： tcc 11 ?? 蒸汽在級內(nèi)的流動過程 ?—噴嘴速度系數(shù) (通常取 ?= ) ? 影響速度系數(shù)的因素：噴嘴高度、葉型、汽道形狀、表面粗糙度、前后壓力等。 蒸汽在級內(nèi)的流動過程 54 ? 斜切部分對汽流的影響如下： a )當(dāng) ?n??cr 時(shí) AB截面上的流速小于或等于音速，壓力與噴嘴背壓相等，斜切部分不膨脹 ,只起導(dǎo)向作用。 最小截面： ? ? 1111 s i ns i n ?????ttcrcrcc??出口截面 : crcrnncrcrnctlcAG???1s i n??? ? ttnnttnctlcAG11111s i n ?????????在實(shí)際結(jié)構(gòu)中，ln?ln180。 通常：調(diào)節(jié)級和排汽級 → ? =0 抽汽級 → ? =0~ 中間級 → ? =1 222 21 Chc ??三 . 蒸汽在動葉柵中的流動過程 蒸汽在級內(nèi)的流動過程 5. 余速損失 蒸汽在動葉柵中作功之后，最后以絕對速度 c2 離開動葉，其具有的動能稱為 余速損失 ： 1c1?1?1wu2?2cu2w2??的大小將影響到下一級的滯止?fàn)顟B(tài)點(diǎn) 68 考慮了噴嘴損失、動葉損失和余速損失之后，汽輪機(jī)的級在 hs圖上的過程曲線如圖所示。 001EhEP uuu????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 0E1uP21*2212000 22 ctt hhchcE ???? ??????? 汽輪機(jī)級的輪周效率和最佳速度比 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： 級的滯止理想焓降減去被下一級利用的余速動能 75 ：為了研究方便，引入一個(gè)級的理想速度 Ca 2**21abnt Chhh ?????? 汽輪機(jī)級的輪周效率和最佳速度比 2. 級的理想能量 : 一 . 輪周效率與速度比 21*2212000 22 ctt hhchcE ???? ???????余速利用系數(shù) ? ?0—— 本級利用上級余速動能的份額 ?1—— 本級余速動能被下一級利用的份額 *2 ta hC ??221 22120CCEa ??? 76 ： 22122211 )c o sc o s(20 CCCCuaEPuul???????? 汽輪機(jī)級的輪周效率和最佳速度比 ： 一 . 輪周效率與速度比 2**21abnt Chhh ?????? 22122120CCEa ???1）定義式 00 Eh uEPuul ????2） 汽流速度式 3）能量平衡方式 21 )1(1 cbnu ????? ?????4） 能損分析式 02*Ehhhh cbntu???? ?????END 3 77 ： ? ?22111 c o sc o s ?? ccuP u ??22122211 )c o sc o s(20 CCCCuaEPuul???????? 汽輪機(jī)級的輪周效率和最佳速度比 ： 一 . 輪周效率與速度比 2**21abnt Chhh ??????221 22120CCEa ????221 22120CCEa ????2） 汽流速度式 22122211 )c o sc o s(20 CCCCuaEPuul????????END 3 78 21*0 ct hhE ?????21 )1(1 cbnu ????? ?????02200 EhEhEh ccbbnn?????? ??? 、 汽輪機(jī)級的輪周效率和最佳速度比 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，稱為噴嘴、動葉和余速 能量損失系數(shù) 。 （ 2）當(dāng) x1=cos ?1 時(shí)， ? u ＝ 0 。 汽輪機(jī)級的輪周效率和最佳速度比 ?（一）純沖動級的最佳速度比 2uc os αc也可以求出從 圖 11 ?中88 由圖可知：當(dāng) ?2＝ 90? 時(shí)， c2最小，輪周效率最高，此時(shí)的速度比即為最佳速度比。由圖可得最佳速度比為u＝ c1u u c1 汽輪機(jī)級的輪周效率和最佳速度比 94 用解析法求反動級的最佳速度比： ? ? ? ?? ?222122122122222101ccwwccEPauu???????? 利用速度三角形簡化為： 21212121wcwctu ???? 利用余弦定理代換得： ? ?1112c o s21111xxu???????反動級的最佳速度比 汽輪機(jī)級的輪周效率和最佳速度比 95 為得到 ?u 的最大值，須使 ? ?11 c o s2 xx ??? ? 0c o s21111 ??dxxdx ?得： ? ? 11 c os ??reopx將 ?u 與 x xa的關(guān)系繪成如圖 128所示的曲線。 b— 葉柵弦長。 a— 進(jìn)口邊寬度。 2. 汽流出口角 α β2的選擇 （ 1）高壓級：選擇出口角較小的葉型，沖動級 α1=1114176。 4. 葉片寬度的選擇 通過葉片制造工藝和通用性的要求進(jìn)行選擇。 112 汽輪機(jī)級通流部分主要尺寸的確定 四、噴嘴葉柵尺寸的確定 α1g— 動葉葉柵葉型進(jìn)口角 113 汽輪機(jī)級通流部分主要尺寸的確定 四、噴嘴葉柵尺寸的確定 對于汽輪機(jī)高壓級，采用部分進(jìn)汽可以提高噴嘴高度（ l15mm),減少葉高損失，反動及一般都采用全周進(jìn)汽 114 汽輪機(jī)級通流部分主要尺寸的確定 四、噴嘴葉柵尺寸的確定 帶斜切部分的減縮噴嘴 115 汽輪機(jī)級通流部分主要尺寸的確定 五、動葉柵尺寸的確定 116 汽輪機(jī)級通流部分主要尺寸的確定 五、動葉柵尺寸的確定 ：動葉進(jìn)口高度超過噴嘴出口高度的那部分高度 rlnb ll ????????能滿足蒸汽沿徑向擴(kuò)散的要求 能減少葉頂?shù)穆? 能避免噴嘴汽流沖擊葉根，減少流動損失 制造與安裝時(shí)會出現(xiàn)動靜葉徑向位置的偏差， 運(yùn)行時(shí)也會出現(xiàn)徑向變形的不一致 有利 蓋度較大時(shí)，會產(chǎn)生徑向分速，形成漩渦， 降低效率 影響 不利 39。如只有在部分進(jìn)汽的級才有部分進(jìn)汽損失，工作在濕蒸汽區(qū)的級才有濕汽損失。 當(dāng)葉片較短 （ 一般說葉高 l12~15)時(shí) ， 葉高損失明顯增加 。當(dāng)汽流沿著內(nèi)弧或背弧向出口邊后緣繞流時(shí)，后緣局部曲率很大，氣流在極短時(shí)間內(nèi)發(fā)生極大的轉(zhuǎn)向必定在后緣處產(chǎn)生一個(gè)極大的加速、降壓過程，隨后又急劇減速、擴(kuò)壓。 1）根部反動度較大時(shí) （ a) 2)根部反動度較小甚至為負(fù)時(shí) (b) 3）適當(dāng)?shù)母糠磩佣?(c) 110 汽輪機(jī)級通流部分主要尺寸的確定 三、反動度的選擇 要使動葉根部不發(fā)生吸汽和漏汽，必須抑制 泵浦效應(yīng) 、射汽抽汽效應(yīng)，并使隔板的漏汽全部通過平衡孔流入級后。 。 am— 喉部寬度。 葉型 dm t l B b 105 汽輪機(jī)級通流部分主要尺寸的確定 一、葉柵的幾何特征 2. 葉型及葉型參數(shù) （ 2）葉型參數(shù) 1）葉柵幾何特性參數(shù) dm— 平均直徑。令： 反動級的最佳速度比 汽輪機(jī)級的輪周效率和最佳速度比 96 分析： （ 1）反動級的 ηu在最大值附近變化平緩 ——這是余速利用的共同特點(diǎn) （ 2）反動級的最佳速比要比沖動級的大 u相同時(shí)，反動級的做功能力小 u和初參數(shù)相同時(shí)，反動式汽輪機(jī)的級數(shù)要比沖動式的多 反動級的最佳速度比 汽輪機(jī)級的輪周效率和最佳速度比 圖 1－ 28 97 考慮余速利用 分析： ),( mau xf ???則(1) (2) (3) 11 ??01 ??98 ： ： 簡化： 99 由圖可得： 輪周效率： 100 適當(dāng)?shù)夭捎梅磩佣瓤梢蕴岣邚?fù)數(shù)級的輪周效率 101 適當(dāng)?shù)夭捎梅磩佣瓤梢蕴岣邚?fù)數(shù)級的輪周效率 102 103 (1)在噴嘴出口方向角 α 1和圓周速度 u純沖動單列級和純沖動雙列級在最佳速比下所能承擔(dān)的焓降之比為（ ）。 89 速度比 x1與輪周效率 ?u 的關(guān)系可繪制成如下圖所示的一條拋物線。即最佳速度比。 2）輪周效率取決于三項(xiàng)損失系數(shù) 21 )1(1 cbnu ????? ?????2cbn ??? 、在噴嘴和動葉葉型選定后， ??、 就基本上確定了 影響輪周效率 η u的主要因素是余速損失系數(shù) 2c?因此應(yīng)減少動葉出口的絕對速度 C2， 同時(shí)提高余速利用系數(shù) 22122211 )c o sc o s(20 CCCCuaEPuul????????80 汽輪機(jī)級的輪周效率和最佳速度比 ： 11x : u uc?11(1) 列 速 比 圓 周 速 度 與 噴 嘴 出 口 速 度 c 的 比 值 ， 即 xax : uauc?aa(2) 級 速 比 圓 周 速 度 與 噴 嘴 出 口 速 度 c 的 比 值 ， 即 x1x1a a mx x x ?? ? ?a 1 11(3) 速 比 因 為 當(dāng) 級 的 結(jié) 構(gòu) 一 定 時(shí) x 和 x 總 成 比 例 關(guān) 系 ， 在 實(shí) 際 中 ， 由 于 c 難 以 測 量 ，故 往 往 用 代 替 x 。如圖所示。 ? 目標(biāo)：確定蒸汽在動葉通道進(jìn)口和出口的速度變化與所做功的定量關(guān)系。且汽流方向發(fā)生偏轉(zhuǎn) ,噴嘴汽流偏轉(zhuǎn)角 δ1。 式中： — 為噴嘴出口處密度，（ kg/ m3) 和多變過程的方程式 由： )(12 12*0*0 kknknnt vpkkAG ???? ??*01 ppn ??式中： — 噴